ảnh hưởng của việc bón các dạng phân đạm đến sự bốc thoát nh3 trên đất canh tác lúa tại tam bìnhvĩnh long

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
____________________________________

CHAU SÓC PHOL

ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BÓN CÁC DẠNG PHÂN ĐẠM
ĐẾN SỰ BỐC THOÁT NH3 TRÊN ĐẤT CANH
TÁC LÚA TẠI TAM BÌNH-VĨNH LONG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT

Cần Thơ - 2014


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
______________________________________

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT

Đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BÓN CÁC DẠNG PHÂN ĐẠM
ĐẾN SỰ BỐC THOÁT NH3 TRÊN ĐẤT CANH
TÁC LÚA TẠI TAM BÌNH-VĨNH LONG

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
Ts. NGUYỄN MINH ĐÔNG

SINH VIÊN THỰC HIỆN:
CHAU SÓC PHOL
MSSV: 3113664
KHOA HỌC ĐẤT K37 – TT1172A1

Cần Thơ - 2014


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
______________________________________

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Chứng nhận luận văn tốt nghiệp với đề tài “Ảnh hưởng của việc bón các dạng phân
đạm đến sự bốc thoát ammonia trên đất canh tác lúa tại Tam Bình- Vĩnh Long” do
sinh viên Chau Sóc Phol, lớp Khoa học đất Khóa 37, Bộ Môn khoa học đất, Khoa
Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại Học thực hiện từ tháng 03/2013
đến tháng 06/2014.
Nhận xét của cán bộ hướng dẫn: .......................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày ......tháng…..năm 2014
Cán bộ hướng dẫn

Ts. Nguyễn Minh Đông

i


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
______________________________________

XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN
Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành
Khoa Học Đất với đề tài “Ảnh hưởng của việc bón các dạng phân đạm đến sự bốc
thoát ammonia trên đất canh tác lúa tại Tam Bình-Vĩnh Long”. Do sinh viên Chau
Sóc Phol lớp Khoa Học Đất khóa 37 thực hiện ở xã Mỹ Lộc, huyện Tam Bình, tỉnh
Vĩnh Long từ tháng 03/2013 đến tháng 06/2014 và bảo vệ trước hội đồng.
Ý kiến đánh giá của Hội đồng: ..........................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Luận văn tốt nghiệp được đánh giá ở mức:.......................................................................
Kính trình Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thông qua.
Cần thơ, ngày ..… tháng ..… năm 2014
Chủ tịch Hội đồng

ii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết
quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa được ai công bố trong
bất kỳ công trình luận văn nào trước đây.
Tác giả luận văn
(ký tên)

Chau Sóc Phol

iii

LỜI CẢM TẠ
Kính dâng lên ba, mẹ lòng biết ơn sâu sắc nhất. Người không ngại gian khổ nuôi
con khôn lớn và học hành thành tài.
Thành kính biết ơn
Thầy Nguyễn Minh Đông tận tình giúp đỡ và góp ý quý báo để cho bài luận văn
được hoàn thành tốt đẹp.
Anh Võ Thanh Phong và anh Trần Thanh Phong nhiệt tình giúp đỡ và chia sẻ
những khó khăn trong quá trình làm luận văn.
Quý thầy cô trường Đại Học Cần Thơ cùng toàn thể quý thầy cô Bộ môn Khoa Học
Đất đã truyền đạt những kiến thức quý giá để em hoàn thành khoá học.
Chân thành biết ơn
Chị Võ Thị Thu Trân, chị Đoàn Thị Trúc Linh, thầy Hà Gia Xương và tất cả các
cán bộ Bộ môn Khoa Học Đất đã bỏ ra thời gian hướng dẫn em phân tích mẫu cũng
như chỉ ra nhưng sai sót thường gặp, vì vậy số liệu luận văn được chính xác và hoàn
chỉnh hơn.

iv


LƯỢC SỬ CÁ NHÂN
Họ và tên : Chau Sóc Phol

Giới tính: Nam

Quê quán: An Giang

Dân tộc : Khmer

Ngày sinh: 20/11/1992
Nơi sinh : An Giang
Họ tên cha: Chau Chanh
Họ tên mẹ: Neáng Sâm Bô
Đã tốt nghiệp tú tài năm: 2011. Tại trường THPT DTNT, huyện Tri Tôn, tỉnh An
Giang
Năm 2011 - 2015: học tại Trường Đại học Cần Thơ, Chuyên ngành Khoa Học Đất Khoá 37 (2011 - 2015), Khoa Nông Nghiệp & Sinh học ứng dụng, Trường Đại học
Cần Thơ. Hệ đào tạo: Chính quy, Thời gian đào tạo: 2011-2015.

v


Chau Sóc Phol, 2014. Ảnh hưởng của việc bón các dạng phân đạm đến sự bốc thoát
ammonia trên đất canh tác lúa tại Tam Bình-Vĩnh Long. Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư
ngành Khoa học đất, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng dụng, Trường Đại Học
Cần Thơ. Cán bộ hướng dẫn: Ts. Nguyễn Minh Đông.

TÓM LƯỢC
Nông dân ở huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long phần lớn canh tác lúa 3 vụ và sử dụng
rất nhiều phân đạm (N) để cung cấp cho lúa. Tuy nhiên, theo kết quả nghiên cứu cho
thấy hiệu quả sử dụng phân N vẫn còn ở mức thấp, khoảng 30-40% lượng đạm bón.
Phần lớn N bón bị thất thoát dưới dạng bay hơi ammonia (NH3); là kết quả của sự
thủy phân nhanh của phân urea thường, khoảng 60% (Xing và Zhu). Do đó, đề tài
được thực hiện nhằm: đánh giá hiệu quả của việc bón các dạng phân N khác nhau,
tương ứng với các kỹ thuật bón phân khác nhau, trên khả năng bốc thoát ammonia
trên đất canh tác lúa ở Đồng Bằng Sông Cửu Long. Thí nghiệm được thực hiện tại
Xã Mỹ Lộc, Huyện Tam Bình, Tỉnh Vĩnh Long vào vụ Hè Thu 2014. Thí nghiệm
lúa đồng ruộng được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD), 3 lặp lại và 4
nghiệm thức: (1) bón vãi dạng urea thông thường, (2) bón vãi dạng urea-nBTPT, (3)
bón vùi dạng NPK-viên nén, và (4) bón vùi dạng NPK-IBDU. Kết quả thí nghiệm

cho thấy: ở đợt bón phân thứ nhất (10 NSKS) có tỉ lệ bốc thoát cao nhất ở thời điểm
1 ngày sau khi bón vãi urea và Urea+nBTPT sau đó giảm mạnh ở các ngày tiếp sau.
Nghiệm thức bón vãi urea có tỉ lệ bốc thoát cao nhất ở thời điểm 1 ngày sau bón.
Nghiệm thức NPK viên nén, NPK IBDU có tỉ lệ bốc thoát thấp và có xu hướng giảm
ở các ngày tiếp theo. Vào đợt bón phân thứ 2: tỉ lệ bốc thoát cao nhất ở 2 nghiệm
thức urea, Urea+nBTPT và thấp nhất ở 2 nghiệm thức NPK viên nén, NPK IBDU.
Tỉ lệ bốc thoát cao nhất ở thời điểm 1 ngày sau bón và giảm dần ở các ngày tiếp sau.
Tương tự ở đợt bón phân thứ 3 (40 NSKS) nghiệm thức bón vãi urea, urea+nBTPT
cao hơn 2 nghiệm thức còn lại. Tuy nhiên hàm lượng bốc thoát ở lần bón này thấp
hơn rất nhiều so với 2 đợt bón đầu và nghiệm thức NPK viên nén, NPK IBDU bốc
thoát với tỉ lệ rất thấp. Kết quả thí nghiệm có sự khác biệt rõ ràng giữa các nghiệm
thức bón vãi urea, urea+nBTPT với nghiệm thức NPK viên nén, NPK IBDU. Vì vậy
để tiết kiệm chi phí, phân N và bảo vệ môi trường nông dân có thể sử dụng các loại
phân N dạng viên nén. Đồng thời, nông dân có thể bón vào lúc cây cần thiết nhất
tránh bón lúc cây còn nhỏ.

vi


MỤC LỤC
Nội dung

Trang

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN .............................................................. i
XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN ...............................................ii
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... iii
LỜI CẢM TẠ ............................................................................................................. iv
LƯỢC SỬ CÁ NHÂN ................................................................................................ v
TÓM LƯỢC ............................................................................................................... vi

MỤC LỤC .................................................................................................................vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................................... ix
DANH SÁCH HÌNH................................................................................................... x
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
CHƯƠNG I: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ..................................................................... 2
1.1. Sơ lược vùng nghiên cứu ..................................................................................... 2
1.1.1 Vị trí địa lí ...................................................................................................... 2
1.1.2 Điều kiện tự nhiên.......................................................................................... 2
1.2. Chất đạm .............................................................................................................. 3
1.2.1 Vai trò của đạm đối với cây trồng ................................................................. 3
1.2.2. Các dạng phân N ........................................................................................... 3
1.3. Những con đường thất thoát đạm chủ yếu ........................................................... 5
1.3.1 Thất thoát đạm dạng NH3.............................................................................. 5
1.3.2 Thất thoát đạm do quá trình nitrate hoá và phản nitrate hoá ......................... 5
1.3.3 Thất thoát đạm do rửa trôi ............................................................................. 6
1.4. Các biện pháp hạn chế thất thoát đạm.................................................................. 6
1.4.1 Sử dụng chất ức chế hoạt động men urease ................................................... 6
1.4.2 Bón vùi sâu phân đạm viên nén ..................................................................... 7
1.4.3 Sử dụng phân đạm chậm tan .......................................................................... 7
CHƯƠNG II: PHƯƠNG TIỆN PHƯƠNG PHÁP ..................................................... 8
2.1. Phương tiện .......................................................................................................... 8
2.2. Phương pháp......................................................................................................... 9
vii


2.2.1 Bố trí thí nghiệm đồng ruộng ....................................................................... 9
2.2.2 Phương pháp lấy mẫu và các chỉ tiêu phân tích ......................................... 10
2.2.3 Phương pháp phân tích mẫu ....................................................................... 10
3.2.4 Phương pháp tính toán và xử lý số liệu ...................................................... 11
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................... 12

3.1. Ảnh hưởng của việc bón các dạng phân đạm đến sự bốc thoát ammonia ......... 12
3.1.1 Diễn biến pH nước mặt ruộng ..................................................................... 12
3.1.2 Diễn biến nhiệt độ nước ruộng. ................................................................... 13
3.1.3 Diễn biến NH4 trong ruộng .......................................................................... 13
3.2. Diễn biến lượng ammonia bốc thoát qua các thời kỳ bón phân đạm ................. 15
3.2.1 Tỷ lệ ammonia bốc thoát qua các thời kỳ bón phân đạm ............................ 15
3.2.2 Tổng lượng đạm mất do bốc thoát ammonia ở ba giai đoạn ....................... 17
3.3 Tương quan giữa NH3 bốc thoát với nhiệt độ, pH và NH4+ trong nước.............. 18
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 19
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 20
PHỤ CHƯƠNG

viii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
N
NSKS
PTFE
PU
ULG
USG
NH3
NH4
nBTPT
PPD
CHPT
SCU
PCU

UF
NBU
LCU
MU

Tên từ viết tắt
Đạm
Ngày sau khi sạ
Giấy sắc kí
Urea hạt
Viên urea lớn
Siêu urea
Ammonia
Ammonium
n-Butyl Thiphosphoric Triamide (tên gọi hoá học)
Phenylphosphoro-diamide (tên gọi hoá học)
Cyclohexylphosphoric triamide (tên gọi hoá học)
Sulfur-coated urea (tên gọi hoá học)
Polimer coated urea (tên gọi hoá học)
Urea formaldehyde (tên gọi hoá học)
Neem-cake blended urea (tên gọi hoá học)
Lac-coated urea (tên gọi hoá học)
Methylene urea (tên gọi hoá học)

ix


DANH SÁCH HÌNH
Hình

Tên hình

Trang

Hình 1.1

Công thức hoá học của nBTPT

4

Hình 2.1

Các thành phần của hệ thống buồng thu mẫu khí NH3

9

Hình 3.1

Trị số pH nước ruộng.

12

Hình 3.2

Nhiệt độ nước ruộng.

13

Hình 3.3

NH4 nước ruộng.

14

Hình 3.4

Diễn biến tỷ lệ bốc thoát NH3 bốc thoát trên lượng N bón
qua các giai đoạn 10, 20 và 40 ngày sau khi sạ.

15

Hình 3.5

Tổng lượng NH3 bốc thoát các giai đoạn 10, 20 và 40 ngày
sau khi sạ của các dạng phân đạm

17

Hình 3.6

Tương quan giữa NH3 bốc thoát với NH4+ trong nước
(P=0,009).

18

x


MỞ ĐẦU
Đạm (N) là nguyên tố đa lượng rất quan trọng cho sự sinh trưởng và phát triển của

cây trồng. Đạm (N) cùng với lân và kali là 3 nguyên tố không thể thiếu trong nông
nghiệp giúp tăng năng suất cây trồng. Tuy nhiên, N khi bón vào trong đất rất dễ thất
thoát bằng nhiều con đường khác nhau: sự khử nitrate, bốc hơi NH3, rửa trôi. Trong
đó, bốc thoát N dạng NH3 là con đường làm thất thoát N chủ yếu gây lãng phí, ảnh
hưởng nghiệm trọng đến môi trường. Theo Xing và Zhu (2000) lượng N mất dưới
dạng NH3 trong đất ngập nước biến động trong khoảng 60% lượng N cung cấp. Có
nhiều nghiên cứu ngoài nước như Brasil, Thái Lan, Ấn Độ… về vấn đề bốc thoát N
dạng NH3 và đã tìm ra nhiều biện pháp hiệu quả hạn chế được sự bốc thoát này. Có
thể kể đến một số biện pháp được áp dụng rộng rãi và đạt được kết quả khả quan
như: sử dụng chất ức chế men urease, sử dụng phân đạm chậm tan, dùng kĩ thuật
bón vùi phân đạm. Tuy nhiên, ở Việt Nam vấn đề này thật sự chưa được quan tâm
đúng mức. Đặc biệt là ở ĐBSCL, thất thoát N vẫn đang diễn ra và ngày một phổ
biến hơn trong tình hình thâm canh tăng vụ hiện nay. Theo Phạm Sỹ Tân (2007)
hiễu quả sử dụng N chỉ đạt 40-45% do kĩ thuật bón vãi truyền thống làm thất thoát
chảy tràn N dạng hơi. Do đó việc tìm hiểu các dạng phân N khác nhau có ảnh
hưởng như thế nào đến sự bốc thoát NH3 là quan trọng, cần thiết làm cở sở khoa
học để khuyến cáo nông dân, quản lí hợp lí phân N cho ruộng lúa. Vì vậy đề tài
được thực hiện nhằm mục tiêu:
- Đánh giá hiệu quả của việc bón các dạng phân N khác nhau, tương ứng với các kỹ
thuật bón phân khác nhau, trên khả năng bốc thoát ammonia trên đất canh tác lúa ở
Đồng Bằng Sông Cửu Long.

1


CHƯƠNG I
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1. Sơ lược vùng nghiên cứu
1.1.1 Vị trí địa lí

Tam Bình là một huyện của tỉnh Vĩnh Long, nằm nằm về phía Nam cách trung
tâm Thành phố Vĩnh Long-trung tâm kinh tế-văn hóa-xã hội của tỉnh Vĩnh Long 32
km, cách trung tâm TP.Hồ Chí Minh 162 km, và trung tâm Tp.Cần Thơ 28 km.
Diện tích đất tự nhiên là 279,72 km2. Phía Bắc tiếp giáp với huyện Long Hồ, phía
Nam giáp huyện Bình Minh. Toàn huyện có 16 xã và một thị trấn. Dân số hơn
162.191 người (chiếm 64,50% ). Mật độ dân số là 562 người/Km2.
Quan hệ với các địa phương trong địa bàn tỉnh: là trục của trung tâm thị xã
Vĩnh Long-Long Hồ-Mang Thít-Tam Bình-Trà Ôn và huyện Bình Minh thông qua
hệ thống giao thông thủy bộ rộng khắp như đường bộ có Quốc lộ 1A, Quốc lộ 53,
Quốc lộ 54, tỉnh lộ 904, 905, 908 và 15 tuyến lộ cấp 5 và đường thủy có sông Mang
Thít là thủy lộ quốc gia, tuyến chính chạy dài suốt ranh giới Đông-Nam và hệ thống
kênh rạch chằng chịt được phân bổ đều trên địa bàn huyện. Với lợi thế này đã mang
lại khả năng và tạo cho Tam Bình có một vị thế cực kỳ quan trọng trong chiếc lược
phát triển chung của tỉnh và nhất là đã tạo điều kiện cho nhân dân, các thành phần
kinh tế trong vùng lưu thông và giao lưu trao đổi hàng hóa.
1.1.2 Điều kiện tự nhiên
Địa hình của huyện Tam Bình tương đối bằng phẳng cao độ giữa các vùng
chênh lệch 0,3-0,5 m từ phía Đông và Đông bắc và thấp dân về phía Tây và Tây
Nam , có cao trình 0,5-0,7 m so với mực nước biển nên rất thuận lợi cho dòng chảy
của nước phục vụ cho nhu cầu sản xuất nông nghiệp, nhất là phát triển các vườn cây
ăn trái. Về địa chất cấu tạo đất, Tam Bình có loại đất mềm: Đất sét, đất cát và cát
pha tạp chất hữu cơ, về thổ nhưỡng có 3 nhóm đất: Đất phèn 17.849 ha (chiếm
67,51%), đất phù sa 83.845 ha (32,06%) và đất giồng khoáng sản rất quý giá-Đất
sét với trữ lượng lớn thuận lợi dùng làm nguyên liệu cho việc xây dựng các nhà
máy sản xuất gạch, ngói, gốm mỹ nghệ xuất khẩu….
Khí hậu nhiệt đới gió mùa mát mẻ quanh năm, có chế độ nhiệt tương đối cao
và bức xạ dồi dào, thích hợp cho sản xuất nông nghiệp và phát triển các vườn cây
ăn trái vùng nhiệt đới. Về thủy văn chịu ảnh hưởng chế độ bán nhật triều không đều
của biển Đông. Mực nước và biên độ triều khá cao, cường độ truyền triều mạnh, có
hệ thống sông ngòi, kênh rạch chằng chịt nên tiềm năng tự chảy cho cây trồng khá

2


lớn, khả năng tiêu rút tốt nên ít bị tác hại do mùa lũ hàng năm gây ra. Hiện tại Tam
Bình đã phát triển 3 vụ trồng lúa trong năm, thuận lợi cho cơ giới hóa thâm canh
tăng vụ.
1.2. Chất đạm
1.2.1 Vai trò của đạm đối với cây trồng
Là nguyên tố quan trọng bậc nhất trong các nguyên tố tạo nên sự sống. Đạm
(N) là thành phần chính trong màng tế bào thực vật, tham gia vào thành phân axit
Nucleic, có vai trò cực kì quan trọng trong quá trình trao đổi vật chất của các cơ
quan thực vật. Đạm (N) có trong thành phần diệp lục tố, mà thiếu nó cây xanh
không thể quang hợp. Ngoài ra N còn chứa trong một số vật chất của tế bào thực vật
như: Alcoloid, các Phecmen,…
Biểu hiện thiếu N cây thường còi cọc, lá biến thành vàng, các quá trình sinh lí,
sinh hoá bị ngưng trễ. Tuy nhiên thừa N cũng không tốt cho cây trồng, dạng N vô
cơ không được chuyển thành dạng hữu cơ sẽ gây độc cho cây, cây sinh trưởng thái
quá, gây vóng.
1.2.2. Các dạng phân N
Phân urea: Quá trình tổng hợp phân urea gồm 2 giai đoạn: (i) Tổng hợp
ammoniac bằng quá trình Haber-Bosch và (ii) Ammoniac này được dùng như một
nguyên liệu cho sản xuất phân urea.
Phân urea là dạng phân N chứa hợp chất hữu cơ NH2 (amin). Tuy là chất hữu
cơ nhưng amin trong phân urea dễ tan, dễ phân hủy thành ammonium, cây dễ sử
dụng không khác gì các loại phân vô cơ khác. Phân urea lại được sản xuất từ công
nghệ hóa học nên được xem là phân vô cơ và xếp vào nhóm phân ammonium. Phân
urea là loại phân có tỷ lệ đạm cao nhất (chứa 44-48% N). Phân urea có khả năng
thích nghi rộng và có khả năng phát huy tác dụng trên nhiều loại đất khác nhau và
đối với các loại cây trồng khác nhau. Khi chưa thuỷ phân urea không bị đất giữ lại,
thấm rất nhanh, chỉ sau khi bị thuỷ phân xong mới bị đất giữ lại như các loại phân

ammonium khác. Sự thuỷ phân urea là do hoạt động của loại vi sinh vật phân giải
urea, vì vậy tốc độ thuỷ phân tùy thuộc nhiệt độ, độ ẩm của đất. Khi bị thuỷ phân,
urea chuyển sang ammonium carbonate làm tăng pH và thúc đẩy sự bốc hơi NH3.
Khí CO2 sản sinh làm cho tỷ lệ của nó trên mặt đất tăng lên có lợi phần nào cho
quang hợp. Urea không để lại chất thừa nào có hại trừ phần ammonium có thể bị rửa
trôi vào nước. Do dễ hoà tan không gây hại cho lá cây nên urea thích hợp phun lên
lá và dùng để tưới hơn các loại phân N khác. Nó cũng có thể được dùng để trộn với
các loại thuốc bảo vệ thực vật để phun lên cây và tưới vào đất.
3


Phân urea nBTPT: Chất nBTPT (n-Butyl Thiphosphoric Triamide) là chất ức
chế men urease làm hạn chế quá trình chuyển hóa từ phân urea thành ammoniac sau
khi bón xuống ruộng. nBTPT làm giảm sự bay hơi NH3 và tăng năng suất cây trồng
cũng như gia tăng sự hấp thu N đối với nhiều loại cây trồng. Nó cùng có thể làm
giảm hiện tượng ngộ độc NH3 lên hạt giống nảy mầm và sự phát triển của cây non
do sự thuỷ phân nhanh phân urea. Nó còn có tiềm năng làm giảm sự thất thoát NH3
từ chất thải của động vật. Chất này được đưa vào kinh doanh ở Hoa Kỳ từ 1996 và
ngày càng được phổ biến rộng rãi với tên thương mại là Agrotain. Đây là chất phụ
gia phân bón có hiệu quả trong kinh doanh được sử dụng với urea. Chỉ cần 2-3 lít
nBTPT là đã đủ áo cho 1 tấn urea sản phẩm. Ngoài ra khi urea được áo N thì việc
vận chuyển, bảo quản cũng trở nên dễ dàng vì đã hạn chế tối đa được hiện tượng
“chảy nước”. Khi trộn nó với urea vẫn sử dụng được cho bón trên bề mặt đất và vẫn
giúp làm giảm sự mất mát bay hơi N.

Hình 1.1 Công thức hoá học của nBTPT.
Cơ chế hoạt động của nBTPT thực chất dưới dạng n-Butyl Phosphoric
Triamide (nBPTO). Hợp chất nBPTO được tạo ra bởi sự oxy hóa, kết quả là oxy
thay thế lưu huỳnh trong phân tử nBTPT. Một đầu của phân tử nBPTO rất giống về
kích thước với phân tử urea, đồng thời chúng cũng có nhóm n-butyl ở đầu kia. Đầu

phân tử nBPTO giống với urea đính với vị trí hoạt động của men urea khóa chặt quá
trình hoạt động chuyển hóa urea và ức chế quá trình thuỷ phân urea. Điều đó có
nghĩa là NH4 trong phân urea được giải phóng chậm lại khiến cho cây hấp thụ được
nhiều hơn và hạn chế được sự thất thoát N qua con đường bay hơi. Tuy nhiên,
nBPTO không bền khi phối trộn với urea nên nBTPT được chọn trong sản xuất
nguyên liệu phối trộn.
Phân NPK viên nén: Phân viên nén hiện đang được sử dụng ở một số tỉnh
phía Bắc và được sản xuất với nhiều chủng loại như: phân N đơn, phân tổng hợp
NK, phân tổng hợp NPK, phân tổng hợp đa yếu tố. Các loại phân viên nén trên
được ép lại từ các loại phân N, phân lân và phân kali có dạng hình quả bàng, trọng
4


lượng viên phân biến động từ 1,8-4,1g tuỳ loại phân và chất phụ gia trộn vào viên
phân. Viên phân cứng, dễ dàng vận chuyển và đóng gói. Phân cần bảo quản nơi khô
ráo và đựng trong túi ni lông kín, nếu để ẩm các viên phân dễ gắn kết với nhau, dễ
vỡ nát khi bón. Ưu điểm nổi bậc của phân viên nén là chỉ bón duy nhất một lần
trong cả vụ. Bón phân viên nén không phụ thuộc vào thời tiết, không như bón phân
ñạm vãi. Theo các khuyến cáo về kỹ thuật vùi phân viên nén thì: Thời gian vùi đối
với lúa đối với lúa cấy là 1-3 ngày sau khi cấy. Khoảng cách viên phân 40 cm x 40
cm, độ sâu dúi phân viên từ 6-8 cm so với mặt ruộng. Viên phân phải được lấp bùn
ngay sau khi vùi phân.
Phân NPK IBDU: IBDU (Isobutidene Diurea) là nguồn cung cấp N trong
trường hợp phân chậm tan. IBDU được sản xuất qua quá trùng ngưng của urea và
isobutyraldehyde. IBDU rắn hoà tan rất chậm, mức hoà tan nó chỉ bằng 1/1000 so
với urea. IBDU sau khi vào trong nước sẽ chuyển thành urea do quá trình hoà tan
hoá học. Sự phóng thích ra N chậm của IBDU là do cấu trúc hoá học của nó ở dạng
chuỗi polymer chứa các amin chứ không phải do thay đổi về mặt chế tạo hoặc cơ
học. Ưu điểm nổi trội của bón phân IBDU là hiệu lực kéo dài do lượng dưỡng chất
được cung cấp đều đặn và kéo dài cho cây trồng. Hiệu quả sử dụng N cao do tính

phân giải N vào đất chậm và đều. An toàn hơn đối với môi trường do chống thất
thoát dưỡng chất vào môi trường.
1.3. Những con đường thất thoát đạm chủ yếu
1.3.1 Thất thoát đạm dạng NH3
Quá trình chuyển hoá N là quá trình chuyển đạm urea sang dạng amon nhờ
xúc tác của men urease theo phương trình:
CO(NH2)2 + 2HOH → 2NH3 + H2CO3 + năng lượng
2NH3 + H2 CO3 → (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 + H2O → 2NH4+ + CO2 + 2HOH
NH4+ + OH- → NH3 + H2O (pKa 9,24)
Quá trình diễn ra ngay sau khi bón urea vào đất. Lượng N mất đi phụ thuộc
vào nhiều yếu tố: NH4+, pH, nhiệt độ, giai đoạn sinh trưởng của cây lúa. Trong đó
pH là yếu tố quan trọng nhất, nông độ NH3 trong nước tăng 10 lần khi pH tăng từ 79. Ở pH= 9.2 có 50% NH4+ trong ruộng chuyển thành NH3.
1.3.2 Thất thoát đạm do quá trình nitrate hoá và phản nitrate hoá
Quá trình nitate hoá diễn ra dưới tác dụng của một số loại vi sinh vật đặc biệt.
Quá trình gồm 2 giai đoạn:
- Giai đoạn nitrit hoá:
5


NH3 + 3/2O2 → NO2- + H2O + 2H+
- Giai đoạn Nitrate hoá:
NO2- + 3/2O2 → NO3- + H2O + 2H+
Hiệu quả hoạt động của vi sinh vật phụ thuộc vào nhiệt độ, pH, tính chất của
đất.
Quá trình phản nitrate hoá là quá trình vi sinh vật yếm khí chuyển hoá NO3thành N2.
NO3- → NO2- → NO → N2O → N2
Quá trình phản nitrate hoá chỉ xảy khi có Nitơ bị oxy hoá và có ít oxy trong
một môi trường thích hợp cho vi khuẩn phản nitrate hoá hoạt động. Chỉ số pH trung
tính khoảng 6-8, nhiệt độ thích hợp khoảng 20-300C. Quá trình phản nitrate hoá phụ

thuộc vào hàm lượng chất hữu cơ và nồng độ NO3-.
1.3.3 Thất thoát đạm do rửa trôi
Dạng N bị rửa trôi là nitrate và ammonium. Sự rửa trôi phân N phụ thuộc vào
đặc tính đất và phương pháp bón (Vlek and Craswell, 1979; Velu and Ramanathan,
2000; Xing and Zhu, 2000). Lượng N bị rửa trôi trong đất lúa có thể lên đến 20%
lượng N bón (Rao and Prasad, 1980).
1.4. Các biện pháp hạn chế thất thoát đạm
1.4.1 Sử dụng chất ức chế hoạt động men urease
Khi bón vào đất lúa, urea bị thuỷ phân do hoạt động của men urease. Điều này
đã làm cho lượng NH3 bốc hơi cao do biện pháp bón phân trên bề mặt ruộng và đặc
biệt là ở giai đoạn cây lúa còn nhỏ. Thí nghiệm nhà lưới của Byrnes & Amberger
cho thấy nBTPT rất hiệu quả trong việc làm chậm sự thuỷ phân urea và giảm lượng
đạm NH4+ (aq) trong dung dịch. Rawluk et al. (2001) thí nghiệm khi bón phân đạm
dạng viên có áo nBTPT trên loại đất Orthic Black Chernozemic ở Canada giảm
lượng bốc hơi NH3 28%-88%. De Datta (1985) thí nghiệm tại IRRI khi bón phân
đạm kết hợp với phenylphosphoro-diamidate (PPD) giảm lượng bốc hơi NH3 12-22
kgN/ha. Các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cho thấy
cyclohexylphosphorictriamide (CHPT) có hiệu quả hơn nBTPT trong việc giảm bốc
hơi NH3 (Chien et al., 2009). Gần đây một sản phẩm dạng chuỗi polymer
(copolymer) là maleic-itaconicdicaborxyl acid với tên thương mại là Nutrisphere
cho thấy hiệu quả trong việc làm chậm sự thuỷ phân và giảm lượng bốc hơi NH3
(Franzen et al., 2011).

6


1.4.2 Bón vùi sâu phân đạm viên nén
Bón vùi sâu phân đạm là biện pháp hiệu quả để giảm sự bốc hơi phân bón. Có
các dạng urea như: urea hạt (PU), viên urea lớn (ULG) và viên siêu urea (USG) có
đường kính trung bình lần lượt là 1,5; 7 và 11,5 mm. Thí nghiệm của Mikkelsen et

al. (1978) trên đất sét có pH trung tính (6,8) khi bón vãi phân urea làm thất thoát
đạm do bốc hơi ammonia đến 20% lượng đạm bón trong khi bón vùi urea ở độ sâu
10-12 cm lượng đạm mất này chỉ ở mức dưới 1%. Được giới thiệu lần đầu ở
Bangladesh vào năm 1985, bón phân vùi sâu đã dần trở thành phương pháp bón
chiếm ưu thế trên hơn một triệu ha lúa mỗi năm tại quốc gia này.
1.4.3 Sử dụng phân đạm chậm tan
Phân đạm chậm tan gồm các dạng sulfur-coated urea (SCU), polymer coated
urea (PCU), urea formaldehyde (UF), isobutylidene diurea (IBDU), crotonylidene
diurea (CDU), methylene urea (MU), neem-cake blended urea (NBU) và lac-coated
urea (LCU). Khi bón phân SCU làm giảm lượng bốc hơi NH3, làm tăng hiệu quả sử
dụng đạm (Keeney, 1982; De Datta, 1985). Bón phân SCU giảm sự khử nitrate
(Keeney, 1982) và giảm sự rửa trôi N (Keeney & Sahrawat, 1986). Bón phân NBU
trong điều kiện thiếu khí làm giảm lượng bốc hơi NH3 có ý nghĩa so với phân urea
dạng hạt (Blaise & Prasad, 1995).

7


CHƯƠNG II
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. Phương tiện
- Đất thí nghiệm:
Thí nghiệm đồng ruộng được thực hiện tại Xã Mỹ Lộc, Huyện Tam Bình,
Tỉnh Vĩnh Long, trên nhóm đất phù sa không bồi.
- Phân bón:
Phân bón được sử dụng trong thí nghiệm gồm:
+ Phân urea 46-0-0 (Phú Mỹ)
+ Phân urea Agrotain 46A+ 46-0-0 (Bình Điền)
+ Phân NPK viên nén 28-11-101
+ Phân NPK IBDU 12-6-6 (Mitsubishi Chemical Corporation)

+ Phân DAP 18-46-0 (Trung Quốc)
+ Phân kali clorua 0-0-60 (Israel)
- Giống lúa:
Thí nghiệm sử dụng giống lúa là OM 6976. Theo Viện lúa ĐBSCL (2012) thì
đây là giống lúa được lai tạo có hàm lượng chất sắt khá cao trong hạt gạo (6-8
mg/kg gạo trắng), thời gian sinh trưởng của lúa sạ là 95-97 ngày. Năng suất của
giống có thể đạt 9 tấn/ha.
- Ruộng thí nghiệm:
Ruộng thí nghiệm được đắp bờ (30 cm x 30 cm) để chia lô. Bờ được tấn bằng
cao su ở độ sâu đến 20 cm. Diện tích mỗi lô trồng lúa là 5 m x 4 m = 20 m2.
- Hoá chất, thuốc bảo vệ thực vật:
Một số hoá chất được sử dụng gồm: thuốc diệt ốc, thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu
cuốn lá, thuốc trừ rầy nâu, thuốc trừ bệnh đạo ôn, thuốc diệt nấm.
- Dụng cụ thu mẫu:
Khí a được thu bằng phương pháp buồng kín động lực Hayashi et al. (2006).
Hệ thống buồng bao gồm 2 hệ thống nhỏ:
i) Hệ thống buồng thu lấy mẫu NH3 phát thải từ ruộng lúa.
ii) Hệ thống thu mẫu NH3 trong không khí xung quanh.

8


Hình 2.1 Các thành phần của hệ thống buồng thu mẫu khí ammonia (NH3).
2.2. Phương pháp
2.2.1 Bố trí thí nghiệm đồng ruộng
Thí nghiệm lúa đồng ruộng được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD), 3
lặp lại và 4 nghiệm thức: (1) bón vãi dạng urea thông thường, (2) bón vãi dạng ureanBTPT, (3) bón vùi dạng NPK-viên nén, và (4) bón vùi dạng NPK-IBDU. Công
thức phân sử dụng chung cho thí nghiệm 80N - 40P2O5 – 40K2O. Sơ đồ bố trí thí
nghiệm được trình bày trong Hình 2.2.

9


Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đồng ruộng
2.2.2 Phương pháp lấy mẫu và các chỉ tiêu phân tích
- Phương pháp lấy mẫu: NH3 bốc thoát sẽ được giữ lại bằng giấy sắc ký
chuyên dụng (PTFE) đã được tẩm với acid phosphoric.Mẫu NH3 được thu vào buổi
sáng từ 10h đến 12h, buổi chiều từ 15h đến 17h. Thu mẫu vào 2 thời kỳ bón N: 10
và 20 ngày sau khi sạ (NSKS). Mỗi thời kỳ thu mẫu vào thời điểm 1, 3, 5 và 7 ngày
sau khi bón.
- Các chỉ tiêu phân tích mẫu:Phân tích hàm lượng NH3 trong các mẫu ở tất
cả nghiệm thức thí nghiệm để xác định sự mất đạm do bốc hơi NH3 của các biện
pháp bón phân đạm theo thời gian 10, 20 ngày sau khi sạ.

2.2.3 Phương pháp phân tích mẫu
- Các giấy lọc có tẩm acid phosphoric sau khi giữ NH3 sẽ được hoà tan ngay
trong 10 - 20 ml nước khử khoáng. Dung dịch sau khi trích NH3 được giữ trong
giấy lọc dưới dạng NH4+ sẽ được phân tích NH4+ bằng phương pháp so màu với
bước sóng 650nm.
10


- Tính toán lượng NH3 bốc thoát trên một giờ.

Trong đó:
Fa: Lượng NH3 bốc thoát (mg/m2/giờ)
Cch: Lượng NH3 trong buồng thu có không khí (mg/m3)
Camb: Lượng NH3 không khí xung quanh (mg/m3)
V: Lưu lượng không khí đi qua buồng thu (m3)
t: Thời gian thu mẫu NH3(giờ)

S: Diện tích bề mặt của đất / nước bên trong buồng thu (m2)
- Theo các nghiên cứu trước đây (Hayashi et al., 2008; Zhu et al ., 1989) giả
định rằng sự bốc thoát NH3 trung bình của buổi sáng và buổi chiều (mg N/m2/giờ)
xem như cả ngày là 12 giờ. Trong những nghiên cứu trước đây, cho thấy có sự biến
động giữa bốc thoát NH3 ban ngày và ban đêm. Ban đêm bốc thoát thấp hơn và giả
định bằng nửa so với ban ngày. Lượng NH3bốc thoát trên ngày theo Watanabe.,
(2009) được tính như sau:
CumFday= 9x(Fmor + Faft)
Trong đó:
CumFday: Lượng NH3 bốc thoát trên một ngày
Fmor: Lượng NH3bốc thoát buổi sáng (mgN/m2/giờ)
Faft: Lượng NH3 bốc thoát buổi chiều (mgN/m2/giờ)
3.2.4 Phương pháp tính toán và xử lý số liệu
Xử lý bằng chương trình Excel và sử dụng phần mềm MSTATC phân tích
phương sai (ANOVA) cho các chỉ tiêu theo dõi, so sánh khác biệt trung bình giữa
các nghiệm thức bằng kiểm định Duncan’s.

11


CHƯƠNG III
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Ảnh hưởng của việc bón các dạng phân đạm đến sự bốc thoát ammonia
3.1.1 Diễn biến pH nước mặt ruộng

Hình 3.1 Diễn biến pH nước ruộng sau các đợt bón phân. Ghi chú: ns: non-significant
different: không khác biệt thống kê 5%, (**) khác biệt ý nghĩa 1%,( *) khác biệt ý nghĩa 5% bởi
kiểm định Tukey, NSKS: ngày sau khi sạ

Nhìn chung, giá trị pH nước ruộng của tất cả các nghiệm thức của thí nghiệm
có giá trị gần bằng 7, ở giai đoạn 10-17 và 20-27 ngày sau khi sạ (tương ứng với
bón vãi phân urea đợt 1 và đợt 2) (Hình 3.1). Riêng ở giai đoạn 40-47 ngày sau khi
sạ (tương ứng với bón vãi phân urea đợt 3) giá trị pH nước ruộng chỉ ở mức 6. pH
nước ruộng ở giai đoạn 10-17 ngày sau khi sạ của nghiệm thức bón NPK viên nén
và NPK IBDU tăng nhẹ sau khi bón vùi và dần ổn định ở hai giai đoạn sau đó. Tuy
nhiên, nghiệm thức bón urea và urea-nBTPT có pH nước ruộng tăng cao ngay sau
đợt bón và sau đó giảm dần đi đến ổn định.
Thông thường giá trị pH nước ruộng trên đất phù sa tăng từ 7 đến 9 vào thời
điểm 2-3 ngày sau khi bón urea và sau đó giảm dần đi đến giá trị ổn định (Ngô
Ngọc Hưng, 2004). Sự phát triển của tảo trên ruộng lúa có thể làm gia tăng đáng kể
pH nước ruộng và nó có liên quan đến các thời kỳ phát triển của cây lúa. Trong hai
giai đoạn bón phân đầu mặt nước ruộng ít bị che sáng vì tán lúa còn nhỏ, nên tảo có
thể phát triển trên ruộng lúa làm gia tăng pH nước ruộng.

12


3.1.2 Diễn biến nhiệt độ nước ruộng.
Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến sự bốc thoát NH3. Lượng bốc hơi NH3 tăng
khi nhiệt độ tăng. Nhiệt độ tăng làm tăng sự thuỷ phân urea và cũng làm tăng tỷ lệ
NH3/NH4+ trong nước làm cho sự khuếch tán lượng NH3 từ trong nước vào không
khí lớn hơn. Ở 10oC urea đã phân giải hoàn toàn trong vòng 7-10 ngày, ở 20oC là 45 ngày và ở 30oC là 2-3 ngày. Ở 26oC 90% lượng urea bón vào ruộng bị thuỷ phân
trong vòng 2 ngày.

Hình 3.2 Diễn biến nhiệt độ (0C) nước ruộng sau các đợt bón phân. Ghi chú: ns: nonsignificant different: không khác biệt thống kê 5%,, (**) khác biệt ý nghĩa 1%,( *) khác biệt ý nghĩa
5% bởi kiểm định Tukey, NSKS: ngày sau khi sạ

3.1.3 Diễn biến NH4 trong ruộng
Nhìn chung, ở cả hai đợt bón vãi hàm lượng NH4+ trong nước ruộng nghiệm

thức bón urea và urea-nBTPT cao nhất ở 1 ngày sau khi bón và sau đó giảm dần,
đến ngày thứ 7 thì lượng này còn rất thấp (Hình 3.3). Mặc dù vậy, hàm lượng NH4+
của nghiệm thức bón urea thì giảm nhanh hơn so với nghiệm thức bón urea-nBTPT.
Sự hoà tan nhanh và thủy phân cao của phân urea có thể đã làm cho lượng NH4+ cao
nhất ở thời điểm 1 ngày sau khi bón vãi. Hàm lượng NH4+ trong nước khi bón ureanBTPT bằng hoặc cao hơn bón urea ở ngày 3 và 5 sau khi bón vãi. Kết quả này đã
cho thấy hiệu quả của chất nBTPT trong việc làm chậm lại sự thuỷ phân urea.
Trong khi đó, hàm lượng NH4+ trong nước khi bón vùi phân NPK viên nén và NPK
IBDU thì khá thấp và dao động không lớn như khi bón vãi urea.

13