Phân bón và thuốc bảo vệ thực vật

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA: CÔNG NGHỆ SINH HỌC – KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

--------

BỘ MÔN: Nhập môn CNSH

Đề tài: Phân bón và thuốc bảo vệ thực vật


Nhập môn CNSH

Trần Hoàng Ngâu

Năm học: 2015-2016

Lời Mở Đầu
Nông nghiệp là ngành kinh tế quan trọng của Việt Nam. Hiện nay, Việt Nam vẫn là một
nước nông nghiệp. Tuy nhiên, nền nông nghiệp của chúng ta vẫn còn nhiều vấn đề chưa
được giải quyết thấu đáo, cơ giới hóa nông nghiệp vẫn còn chưa bì kịp với các nước phát
triển, vì vậy người dân vẫn phải phần nhiều lao động chân tay trên ruộng đồng. Một vấn
đề đáng quan ngại đối với cây trồng là việc sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật.
Phân bón làm tăng tốc độ sinh trưởng và năng suất của cây, phối hợp với thuốc bảo vệ
thực vật để giúp người nông dân phòng chống sâu bệnh. Trên thực tế, chính sách kinh tế
của nước ta đang tập trung nhiều hơn vào sản xuất công nghiệp, các ngành dịch vụ và
nông nghiệp phần nhiều vẫn chưa phát triển đúng tiềm năng của nó. Kiến thức của người
nông dân về cách sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật vẫn còn dựa nhiều vào kinh
nghiệm. Việc sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật rất quan trọng, quyết định sự
thành công của vụ mùa. Nhưng chính vì người nông dân chưa biết và quan tâm nhiều về
ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật và phân bón đến nguồn nước, không khí nên vấn đề

về tác động của phân bón và thuốc bảo vệ thực vật đến môi trường thật sự là một vấn đề
đáng quan tâm.
Đề tài cung cấp một số thông tin cơ bản về phân bón và thuốc bảo vệ thực vật bao gồm
nguồn gốc, thành phần hóa học, đặc tính, công dụng và tác động đến môi trường của
chúng. Một số thông tin cần thiết về điều kiện tự nhiên, thông tin về tính chất của các đất
canh tác. Dựa vào những thông tin và kết quả phân tích, có thể tìm ra những phương án
để giúp cải thiện khả năng sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật một cách hiệu quả,
giảm thiểu tác động xấu đến môi trường.

Page 2


Nhập môn CNSH

Trần Hoàng Ngâu

Phân bón
1.

Tổng quan về phân bón

Phân bón là thành phần cực kỳ quan trọng, quyết định năng suất cây trồng. Qua một
thế kỉ, các nhà khoa học đã xác nhận rằng năng suất cây trồng đã tăng 50% dựa vào việc
sử dụng phân bón. Việc bón phân cho cây trồng có hiệu quả bằng với việc kết hợp với các
yếu tố khác như: thời vụ trồng, làm đất, luân canh, giống, tưới tiêu cho thấy mức độ quan
trọng của phân bón. Việc bón phân rõ ràng làm tăng năng suất cây trồng và độ phì nhiêu
cho đất.

Khái niệm

1.1.

Phân bón là “thức ăn” do con người bổ sung cho cây trồng. Trong phân bón chứa
nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cây. Các chất dinh dưỡng chính trong phân là: Đạm
(N), lân (P) và kali (K). Ngoài các chất trên còn có các nhóm nguyên tố vi lượng,...

Các loại phân bón

1.2.

Phân bón được chia làm 3 nhóm chính: phân hữu cơ, phân vô cơ và phân vi
lượng. Với sự khác biệt lớn giữa chúng là nguồn gốc, chứ không phải là những sự khác
biệt trong thành phần dinh dưỡng.
1.2.1.

Phân hữu cơ

Phân hữu cơ là hợp chất hữu cơ dùng làm trong nông nghiệp, hình thành từ phân
người, phân động vật, lá, cành cây, than bùn, hay các chất hữu cơ khác, thải từ nhà bếp.
Phân bón giúp tăng thêm độ màu mỡ cho đất, bằng cách cung cấp thêm các chất hữu cơ
và bổ dưỡng. Phân để lâu ngày trong tự nhiên có thể thành phân bón cho cây, cho cá.
Người ta có thể chế biến phân hữu cơ hoặc ủ hoai mục phân, cây xanh để thành phân
hoặc sản xuất phân ủ.

Page 3


Nhập môn CNSH

Trần Hoàng Ngâu

1.2.1.1. Phân loại
• Phân chuồng

+ Do gia súc thải ra.
+ Chất lượng và giá trị của phân chuồng phụ thuộc rất nhiều vào cách
chăm sóc, nuôi dưỡng, chất liệu độn chuồng và cách ủ phân.
• Phân rác

Được gọi là phân Campost. Đó là loại phân hữu cơ được chế biến từ rác,
cỏ dại, thân lá cây xanh, bèo tây, rơm rạ, chất thải rắn thành phố v.v..được
ủ với một số phân men như phân chuồng, nước giải, lân, vôi...cho đến khi
hoai mục.
• Phân xanh

+ Phân xanh là loại phân hữu cơ, sử dụng các loại bổ phận trên mặt đất
của cây. Phân xanh thường được sử dụng tươi, không qua quá trình ủ chỉ
phát huy hiệu quả sau khi được phân hủy.
+ Cây phân xanh thường là cây họ đậu, tuy vậy cũng có một số loài cây
thuốc các họ khác nhau như cỏ lào, cây quỳ dại,...trồng nhiều nơi ở nước
ta là: muồng, điền thanh, đậu nho nhe, keo dậu, cỏ stylo, trinh nữ không
gai,...
• Phân than bùn

+ Trong than bùn có hàm lượng chất vô cơ là 18 – 24%, phần còn lại là
các chất hữu cơ. Trong nông nghiệp than bùn còn được sử dụng để làm
phân bón và tăng chất hữu cơ cho đất
• Phân tro, phân dơi

+ Trong tro có 1 – 30% K2O và 0.6 – 19% P2O5.

+ Kali trong tro dễ hòa tan. Trong tro còn có silic, lân, magie, vi lượng
với hàm lượng tương đối cao.
+ Tro có tính kiềm nên phát huy tốt trên các loại đất chua.
•

Phân vi sinh vật
+ Là những chế phẩm trong đó có chứa các loài vi sinh vật có ích.
+ Chứa nhiều nhóm vi sinh vật có ích bao gồm: vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn,
được sử dụng để làm phân bón. Trong số đó quan trọng là các nhóm vi
sinh vật cố định đạm, hòa tan lân, phân giải chất hữu cơ, kích thích sinh
trưởng cây trồng, v.v.

1.2.1.2.
Cách sản xuất phân hữu cơ
• Sản xuất phân bón rễ dạng COMPOST

Đây là loại phân bón hữu cơ sinh học phổ biến có thể dùng cho bón lót,
bón thúc trên tất cả các loại cây trồng và trên tất cả các loại đất khác nhau. Các nguyên
liệu đầu vào của quá trình sản xuất Compost cũng được tuyển lựa kỹ theo tiêu chuẩn
PGS, đặc biệt là quá trình ủ compost này không được bổ sung các phân khoáng như Ure,

Page 4


Nhập môn CNSH

Trần Hoàng Ngâu

phân lân chế biến mà chúng được thay bằng các nguồn dinh dưỡng giầu đạm khác từ thực
vật, động vật.

Nguồn nguyên liệu: Các phụ phế phẩm nông nghiệp như rơm rạ, thân
cây ngô, lạc, vỏ cà phê, vỏ ca cao, bã mía, than bùn, mụn dừa, phân chuồng, phân gia
cầm, mật rỉ, xác cá, phụ phế phẩm lò mổ, chếbiến thủy sản nhằm cung cấp đạm cho vi
sinh vật hoạt động phân giải chất hữu cơ...
Vi sinh vật tham gia:
- Bacillus subtilis có khả năng sản sinh nhiều hệ enzyme như: Amylase,
protease… và một số kháng sinh có khả năng ức chế sự sinh trưởng và giết chết một số vi
khuẩn Gram (-), Gram (+) và nấm gây bệnh.
- Lactobacillus sp. có khả năng sinh ra acid lactic, tạo ra một môi trường
không thuận lợi cho sự phát triển của các vi khuẩn và nấm gây bệnh kể cả các vi khuẩn
gây thối rữa giúp khử mùi hôi.
- Trichoderma sp. là nấm đối kháng có khả năng phân hủy mạnh
cellulose từ xác bả thực vật nhờ vào khả năng sản sinh hệ enzyme cellulase cao, đồng
thời sản sinh một số kháng sinh ức chế sự phát triển của nấm bệnh và có khả năng sản
sinh một số kích thích tố giúp cây trồng phát triển.
Công nghệ xử lý:

•

Sản xuất phân bón rễ chứa đạm (N)

Nguồn nguyên liệu: Dùng loại nguyên liệu giàu đạm như thân lạc (đậu
phộng), đậu tương (đậu nành), bèo hoa dâu, điền thanh, cốt khí, keo dậu, cây cúc quỳ...
Page 5


Nhập môn CNSH

Trần Hoàng Ngâu

Bánh dầu đậu lạc, đậu tương, dầu dừa... Các nguyên liệu này sẽ được ưu tiên dùng để sản
xuất các loại phân bón có hàm lượng đạm cao phục vụcho cây trồng giai đoạn tăng
trưởng mạnh (phân bón chuyên dùng cho giai đoạn tăng trưởng mạnh).
Công nghệ xử lý: như phân ủ Compost.
•

Sản xuất phân bón rễ chứa lân (P2O5)

Nguồn nguyên liệu: Các nguyên liệu photphorit, apatit được nghiền nhỏ
càng mịn càng tốt. Photphorit thường có màu vàng đất, màu xám hoặc vàng nâu, apatit
thường có màu xám xanh. Hàm lượng lân nguyên chất (P 2O5) của hai dạng này chiếm
dưới 40%. Riêng với apatit có chứa thêm 40-50% vôi và một số nguyên tố vi lượng như:
Fe, Cu, Mn, Mg, Cu. Loại phân này không tan trong nước, nhưng tan dần trong môi
trường axit yếu. Dùng bón lót, tồn dư lâu dài, tốt cho đất chua phèn.
Vi sinh vật tham gia:
Vi sinh vật phân giải lân hữu cơ: chuyển hóa các hợp chất lân hữu cơ
thành muối của H3PO4, chủ yếu là Bacillus sp và Pseudomonas sp. Đáng chú ý là B.
megaterium có khả năng phân giải lân cao.
Vi sinh vật phân giải lân vô cơ
Vi khuẩn Bacillus megaterium, Bacillus mycoides, Bacillus butyricus,
Pseudomonas fluorescens… có khả năng phân giải Ca3(PO4)2 và bột apatit.
Nấm Aspergillus niger, Penicillin, Rhizopus… có khả năng phân giải lân
rất cao.
Công nghệ xử lý:

1.2.2.

Phân vô cơ

Phân vô cơ là các loại muối khoáng có chứa các chất dinh dưỡng của cây. Có 13

chất dinh dưỡng khoáng thiết yếu đối với sinh trưởng và phát triển của cây. Trong đó có 3

Page 6


Nhập môn CNSH

Trần Hoàng Ngâu

nguyên tố đa lượng là: N, P, K; 3 nguyên tố trung lượng là: Ca, Mg, S và 7 nguyên tố vi
lượng: Fe, Mn, Zn, Cu, Mo, B, Cl. Ngoài ra, còn một số nguyên tố khác cần thiết cho
từng loại cây như: Na, Si, Co, Al…

1.2.2.1.
Phân
• Phân đơn

loại

Phân đạm
Tên gọi
Phân Urea
Phân đạm sunphat
Phân clorua amon
Phân nitrat amon
Phân nitrat canxi
Phân nitrat natri
Phân cyanamit canxi

Công thức

CO(NH2)2
(NH4)2SO4
NH4Cl
NH4NO3
Ca(NO3)2
NaNO3
CaCN2

% Nitơ
42 - 45%
20.5 - 21%
23 - 24%
35%
13 - 15%
15 - 16%
20 - 21%

Công thức
3Ca3(PO4)2CaX2 trong đó
X: Cl, F, OH,..
3Ca3(H2PO4)2

% P2O5
30 - 42%

Công thức
KCl
K2SO4
KNO3

% K2O
60%
48 - 50%
44% K2O và 13% N

Phân lân
Tên gọi
Phân apatit
Phân super lân
Phân lân nung chảy

15 - 20%

Phân kali
Tên gọi
Phân clorua kali
Phân sulphat kali
Phân nitrat kali

Page 7


Nhập môn CNSH
•

Trần Hoàng Ngâu

Phân hỗn hợp

+ Có ít nhất là 2 nguyên tố dưỡng chất. Kí hiệu hàm lượng theo thứ tự

các nguyên tố N, P, K.
+ Ví dụ NPK 20-20-15 tức là trong 100 kg phân có 20 kg đạm nguyên
chất, 20 kg lân nguyên chất và 15 kg kali nguyên chất, còn lại là chất độn. Chất độn trong
phân hỗn hợp thường là đất sét hoặc thạch cao.
Phân loại theo phương pháp sản xuất:
Phân trộn: trộn đều các loại phân đơn N, P, K... Phân thường có nhiều
loại hạt nhiều màu.
Phân phức hợp: được sản xuất bằng phản ứng hóa học từ các nguyên
liệu ban đầu.
Phân loại theo thành phần:
Phân đôi: có 2 chất dinh dưỡng quan trọng
 MAP (Mono ammonium phosphat) thường là 12-61-0
 MKP (Mono potassium phosphat) thường là 0-52-45
 DAP (Di ammonium phosphat) thường là 18-46-0…
Phân ba NPK: có 3 chất dinh dưỡng quan trọng
 NPK 16-16-8
 NPK 20-20-15
 NPK 24-24-20…

Phân đạm

Phân lân

Page 8


Nhập môn CNSH

Trần Hoàng Ngâu

Phân kali

Phân hỗn hợp

Phân vi lượng

1.2.3.

Phân vi lượng cung cấp những hợp chất chứa các nguyên tố như Bo(B), kẽm(Zn),
mangan(Mn), đồng(Cu), molipđen(Mo),... mà cây trồng chỉ cần chúng với lượng rất nhỏ.
Phân vi lượng được đưa vào đất cùng với phân bón vô cơ hoặc hữu cơ và chỉ có hiệu quả
cho từng loại cây và từng loại đất, dùng quá liều sẽ có hại cho cây trồng.

1.2.3.1.
Phân loại
• Phân đồng (Cu):

Đồng tham gia vào thành phần cấu tạo enzim thúc đẩy chức năng hô hấp,
chuyển hoá chất dinh dưỡng, thúc đẩy quá trình hình thành vitamin A trong cây, loại
vitamin rất cần cho sự phát triển bình thường của hạt. Đồng làm tăng hiệu lực của kẽm,
mangan, Bo.
•

Phèn xanh (CuS04.7H2O):

Trong phèn xanh có 25,9% Cu. Phèn xanh là những tinh thể màu xanh,
tơi, rời, dễ hoà tan trong nước. Phèn xanh được sủ dụng để bón vào đất với lượng 10 –
Page 9

Nhập môn CNSH

Trần Hoàng Ngâu

25kg/ha. Phèn xanh cũng có thể dùng để xử lý hạt giống với dung dịch có nồng độ 0,01 –
0,02% hoặc phun lên cây với nồng độ 0,02 – 0,05%.
•

Phân sắt (Fe):

Có vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp của cây. Cây thiếu sắt
không có khả năng tổng hợp được chất diệp lục, lá bị hủy hoại. Thiếu sắt nặng làm cho
cây chết. Triệu chứng đầu tiên của tình trạng thiếu sắt là lá chuyển sang màu vàng, nhưng
gân lá vẫn giữ màu xanh. Trong nông nghiệp, để bổ sung sắt cho đất thường người ta tăng
cường bón phân chuồng, phân xanh.
•

Phân bo (B):

Đây là chất đảm bảo cho hoạt động bình thường của mô phân sinh ngọn
cây. Bo thúc đẩy quá trình tổng hợp các prôtit, lignin. Nó còn tham gia vào việc chuyển
hoá các hydrat cacbon, thúc đẩy quá trình phân chia tế bào. Bo tăng cường việc hút Ca
của cây, đảm bảo cân đối tỷ lệ K:Ca trong cây. Bón bo cho cây vào thời kỳ chuẩn bị ra
hoa sẽ làm tăng tỷ lệ đậu hoa, quả.
•

Phân côban (Co):

Loại phân vi lượng này rất cần cho quá trình cố định đạm không khí của
vi sinh vật. Co làm tăng khả năng hút lân của cây. Co rất thích hợp với các loài cây có

nhiều vitamin B12. Nó còn làm tăng chất lượng thức ăn gia súc, giúp cho gia súc tiêu hoá
thức ăn, làm tăng số lượng hồng cầu trong máu gia súc. Bởi vậy, ngưòi ta thường bón
phân vi lượng này lên trên các đồng cỏ.
•

Phân molipđen (Mo):

Đây là loại phân vi lượng có vai trò quan trọng trong việc làm tăng khả
năng quang hợp của cây và tổng hợp vitamin C trong cây. Mo giúp cây hấp thụ được
nhiều N và giúp cho quá trình cố định đạm. Mo rất cần cho vi sinh vật cố định đạm cộng
sinh ở rễ cây và giúp cho sự phát triển nhiều nốt sần ở rễ cây họ đậu. Mo làm tăng hiệu
lực của phân lân.

Page 10


Nhập môn CNSH
1.3.

Trần Hoàng Ngâu

Tác hại

Phân bón vừa cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, giúp làm tăng độ màu mỡ của đất,
tăng năng suất cho cây trồng. Tuy nhiên, nó cũng có thể gây tác động xấu tới môi trường và
sức khoẻ con người nếu không có biện sử dụng hợp lý.
• Quá trình sản xuất, chế biến phân bón tạo ra các chất thải (dạng khí, lỏng, rắn). Các chất
biến này là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường.

•

Việc bón phân với lượng quá lớn tạo nên lượng dư thừa một số chất trong đất, nước,
không khí hoặc do quá trình chuyển hoá, di chuyển phân bón trong đất dẫn tới tinh trạng
một số chất như kim loại nặng, nitrat, vi sinh vật có hại vv....được đưa vào đất làm tăng
mức độ ô nhiễm đất, nước mặt, nước ngầm.

•

Tồn dư chất độc hại trong nông sản: Một số thành phần có hại trong phân bón hoặc được
tạo ra khi cây trồng hút và đồng hoá dinh dưỡng trong phân bón được tích luỹ trong nông
sản. Lượng tồn dư này có thể vượt mức cho phép làm ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe
người tiêu dùng.

Page 11


Nhập môn CNSH

Trần Hoàng Ngâu

Page 12