ĐỒ án NGHIÊN cứu về PHÂN bón hóa học
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (450.43 KB, 43 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ VẬT LIỆU
BÁO CÁO ĐỒ ÁN
TỔNG QUAN VỀ PHÂN BÓN
GVHD: Cô Hồ Thị Ngọc Sương
SVTH: Nguyễn Thị Cẩm Xuyến
Lớp: 15CDVL
MSSV: 3016150064
Tp Hồ Chí Minh , tháng 10/2016
LỜI CẢM ƠN
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Để hoàn thành được bài báo cáo đồ án môn học với đề tài “ Tổng quan về phân
bón”, bên cạnh sự nổ lực của bản thân đã vận dụng những kiến thức đã học, tìm tòi
học hỏi cũng như thu thập thông tin có liên quan đến đề tài, em luôn nhận được sự
giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của cô cùng với những động viên khuyến khích từ phía
bạn bè trong những lúc em gặp khó khăn.
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gởi lời cảm ơn đến cô Hồ Thị Ngọc Sương,
người đã hướng dẫn em làm bài báo cáo này, cô đã hướng dẫn mọi điều kiện thuận lợi
và nguồn động lực quan trọng để em hoàn thành bài báo cáo này một cách tốt nhất. Và
đặc biệt, trong học kỳ này, Khoa đã tổ chức cho chúng em được tiếp cận với môn học
mà theo em là rất hữu ích đối với sinh viên thuộc Khoa Hóa Học. Đó là môn “Đồ án
môn học” . Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô!.
Lần đầu thực hiện một đề tài nghiên cứu, với thời gian và khả năng còn hạn chế,
bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em mong nhận được sự góp ý chân
thành từ cô và các bạn.
Tp. Hồ Chí Minh tháng 10 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Cẩm Xuyến
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
2
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Cẩm Xuyến
MSSV: 3016150064
Nhận xét:
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………....
Điểm đánh giá:
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Ngày…….tháng……..năm 2016
(Ký tên, ghi rõ họ và tên)
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
3
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Cẩm Xuyến
MSSV: 3016150064
Nhận xét:
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Điềm đánh giá:
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Ngày…….tháng…….năm 2016
(Ký tên, ghi rõ họ và tên
MỤC LỤC
Lời cảm ơn...…………………………………………………………………………....i
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
4
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn………………………………………………….....ii
Nhận xét của giáo viên phản biện....…………………………………………....……..iii
Danh sách các bảng biểu………………………………….………………....................v
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ PHÂN BÓN………………………...1
1.1 KHÁI QUÁT VỀ PHÂN BÓN…........................................................................1
1.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA PHÂN BÓN...……………….………………..1
1.3 THÀNH TỰU KHOA HỌC CỦA PHÂN BÓN...…….………….....................2
1.3.1 Tốc độ ủa các chất dinh dưỡng khi phun qua lá…………..…………………3
1.3.2 Nhu cầu dinh dưỡng của cây bậc cao..…………...…...............………..........3
1.3.3 Tốc độ hấp thụ axit amin khi phun qua lá………………..……....….………3
1.3.4 Vai trò của các chất khác nhau tới sự phát triển của cây trồng….….............4
1.3.5 Nồng độ một số chất dinh dưỡng trong một số sản phẩm thương mại...…....5
1.4 NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý KHI SỬ DỤNG PHÂN BÓN…..…..............5
1.4.1 Biết được đặc điểm của đất đai….………………….……………………….6
1.4.2 Biết được đặc điểm của cây trồng…….………………….………………….6
1.4.3 Biết được đặc điểm của phân bón….……....………………….…………….6
1.5 CÁC HIỆU ỨNG MÔI TRƯỜNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHÂN BÓN........6
1.5.1 Nước……………………………………………………………………...…6
1.5.2 Đất…………………………………………………………………………..7
1.5.3 Các vấn đề khác……………………………………………………………..8
CHƯƠNG 2 PHÂN LOẠI PHÂN BÓN........….…………..…………………….......9
2.1 PHÂN BÓN HỮU CƠ….……….………………………………………………9
2.1.1 Phân loại…………..………………………………………………………....9
2.1.2 Các lợi ích của phân bón hữu cơ….………………………………………...16
2.2 PHÂN VÔ CƠ………………………………………………………………….16
2.2.1 Phân vô cơ đa lượng………………………………………………………..17
2.2.2 Phân vô cơ trung lượng ….…......……………………………………….....32
2.2.3 phân vô cơ vi lượng……....……...………………………………………..32
2.2.4 Sử dụng phân bón vô cơ….……..………………………………………....32
2.2.5 Các vấn đề của phân bón vô cơ...………………………………………….32
2.3 PHÂN VI SINH VẬT…………………..……………………………………..33
2.3.1 Đặc điểm…….…………………………………………………………….33
2.3.2 Phân loại……..……………………………………………………………34
2.3.3 Một số đặc điểm cần lưu ý khi sử dụng phân vi sinh vật………………..35
Tài liệu tham khảo.......................................................................................................37
DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1: Tốc độ hấp thụ chất dinh dưỡng khi phun qua lá.
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
5
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Bảng 2: Hàm lượng các thành phần trong thực vật bậc cao (tính theo
thành phần khô)
Bảng 3: Thành phần dinh dưỡng của phân chuồng.
Bảng 4: Hàm lượng đạm và lân trong một số cây phân xanh
Bảng 5: Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong than bùn ở miền Đông
Nam Bộ
Bảng 6: Các nước sử dụng nitơ nhiều nhất.
Chương 1
GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ PHÂN BÓN
1.1 KHÁI NIỆM VỀ PHÂN BÓN
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
6
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
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 cây là:
đạm(N), lân(P), và kali(K). Ngoài các chất trên, còn có các nhóm nguyên tố vi lượng...
Phân bón được chia làm 3 nhóm chính: phân hữu cơ, phân hóa học (phân vô cơ)
và phân vi sinh, với sự khác biệt giữa chúng là nguồn gốc, chứ không phải là sự khác
biệt trong thành phần dinh dưỡng.
Các loại phân bòn hữu cơ và một số loại phân bón khai thác vô cơ đã được sử
dụng trong nhiều thế kỉ, trong khi các loại phân bón hóa học tổng hợp vô cơ chỉ được
phát triển mạnh từ thời cách mạng công nghiệp. Sự hiểu biết và sử dụng tốt các loại
phân bón là những thành phần quan trọng của cộc Cách Mạng Nông nghiệp Anh tiền
công nghiệp và cuộc cách mạng xanh công nghiệp ở thế kỉ XX.
1.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA PHÂN BÓN
Vào giữa những năm 1950 các nhà khọc tại trường Đại học Michigan Mỹ đã báo
cáo trước Tiểu Ban Năng Lượng Nguyên tử của Quốc hội về việc cây trồng có khả
năng hấp thụ các chất dinh dưỡng qua lá với tốc độ khác nhau và theo tất cả các
hướng. Việc sử dụng phân bón phun qua lá, mặc dù với lượng phân bón rất nhỏ nhưng
có tác dụng làm tăng quá trình phát triển của cây, giảm được lượng phân bón vào đất
và còn có khả năng tăng chất lượng sản phẩm. Sau đó, các nghiên cứu tại nhiều nơi
trên thế giới đã chỉ ra rằng phun qua lá tăng hiệu quả hơn bón qua gốc từ 8-10 lần và
có thể cung cấp vi lựng qua lá như phun kẽm, sắt, magiê, phốt pho,và hiệu quả của nó
có thể lên tới 20:1.
Năm 1986, các nhà làm vườn ý đã là người đầu tiên trên thế giới sử dụng axit amin
trong nông nghiệp. Sau đó đã ra đời sản phẩm thương mại và từ đó đến nay rất nhiều
sản phẩm cho cây trồng dựa trên nền axit amin đã được nghiên cứu, phát triển và phổ
biến rộng rãi. Các sản phẩm này được bán ra với những tên gọi là phân bón hữu cơ tự
nhiên, phân bón là hữu cơ hoặc chất điều hòa sinh trưởng vì các nghiên cứu phát hiện
ra rằng axit amin có khả năng điều hòa quá trình sinh trưởng của cây trồng. Từ những
phát hiện đó đã có rất nhiều công trình nghiên cứu được thực hiện và đã phát hiện ra
rằng cây trồng cần 20 loại axit amin để tổng hợp lên protein và trong cây trồng có tới
300 loại axit amin có những vai trò khác nhau hình thành năng suất và chất lượng
nông sản.
Người ta cũng đã phát hiện ra loại axit amin có vai trò chính trong quá trình tổng
hợp protein, khả năng chịu đựng biến đổi của thời tết và bệnh tật, quá trình tổng hợp
quang, độ mở của khí khổng, quá trình hấp thụ phấn và hình thành quả và nhiều quá
trình quan trọng khác để tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, đồng đều và năng suất
cao. Đã có nhiều công trình nghiên cứu về tốc độ hấp thụ và vận chuyển của axit amin
trong cây trồng cũng đã được công bố.
Hiện nay Mỹ là nước đi đầu trong việc phát triển và sử dụng phân bón mà chất
dinh dưỡng được sản xuất bằng phương pháp lên men, phương pháp thủy phân
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
7
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
enzyem chất hữu cơ như cá biển, rong biển, da động vật thải, khô dầu đậu tương…
Phương pháp sử dụng chủ yếu là phun qua lá và đã đạt được rất nhiều kết quả. Những
kết quả đạt được trong sản xuất nông nghiệp đã tạo ra cuộc chạy đua toàn cầu về chất
lượng nông sản và các nước có khả năng kiểm soát chất lượng nông sản là có lợi, còn
lại bị thiệt hại.
Do sử dụng phân bón phun qua lá và phân bón có nguồn gốc hữu cơ dạng lỏng
cho nên đã làm tăng đáng kể sản lượng nông sản đồng thời với việc giảm rất đáng kể
phân bón truyền thống và thuốc bảo vệ thực vật độc hại, khó phân hủy.
Về sử dụng các biện pháp phòng ngừa và diệt sâu bệnh cho nhiều loại cây trồng
bằng các sản phẩm tự nhiên như dầu đậu tương, ớt, tỏi rừng, xon ấn độ đã có nhiều
nghiên cứu và đã có nhiều sản phẩm thương mại. Hiện nay PAN Gerrnany (Pesticides
Action Network - có thể tìm trên mạng internet) đã công bố rất nhiều hướng dẫn chi
tiết, có thể sử dụng làm cơ sở quan trọng để thử và từ đó rút kinh nghiệm.
1.3 THÀNH TỰU KHOA HỌC CỦA PHÂN BÓN
1.3.1 Tốc độ hấp thụ của các chất dinh dưỡng khi phun qua lá
Các công trình nghiên cứu cũng đã xác định được tốc độ hấp thụ của các chất dinh
dưỡng khác nhau, bảng 1 cho một số tốc độ hấp thụ của chất dinh dưỡng khi được
phun qua lá trong cây trồng.
Bảng 1: Tốc độ hấp thụ chất dinh dưỡng khi phun qua lá.
Chất dinh dưỡng
Thời gian để hấp thụ
50%
Nitơ ( sử dụng ure) ½ -2 h
Phốt pho
5-10 ngày
Kali
10-24 h
Can xi
10-24 h
Magiê
10-24 h
Lưu huỳnh
5-10 ngày
Clo
1-4 ngày
Sắt
10-20 ngày
Kẽm
1-2 ngày
Molibden
10-20 ngày
Nguồn: Trường Đại học Michigan, Mỹ
Từ bảng 1 có thể thấy rằng nitơ ( trong thí nghiệm là từ urê) được hấp thụ, di
chuyển và chuyển hóa nhanh hơn cả.
1.3.2 Nhu cầu dinh dưỡng của cây bậc cao
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
8
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Thực vật được hình thành từ các thành phần khác nhau với những tỉ lệ được cho
trong bảng 2. Nhiều loại phân bón trên thị trường đã được chế tạo theo tỉ lệ cơ sở này:
Bảng 2: Hàm lượng các thành phần trong thực vật bậc cao ( tính theo thành phần
khô):
Thành phần
Hyđrô
Cacbon
Ôxi
Nitơ
Kali
Canxi
Magiê
Phốt pho
Lưu huỳnh
Clo
Bo
Sắt
Mangan
Kẽm
Đồng
Molybden
Hàm lượng (%)
6
45
45
1,5
1,0
0,5
0,2
0,2
0,1
0.01
0,002
0,01
0,005
0,002
0,0006
0,00001
1.3.3 Tốc độ hấp thụ axit amin khi phun qua lá
Cây trồng tạo ra khoảng 300 loại axit amin, nhưng chỉ 20 loại được dùng đến để
sản xuất ra protein ( như cysteine, methionien, proline, leucine, histidine, arginine,
threonine, lysine, serine, glutamine, glutamate, aspartic acid, asparagine, alaine,
trytophan, valine, phenylalanine). Cây trồng có khả năng tự tổng hợp axit amin, nhưng
các chất dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng như N, P, K và các chất không tạo ra được
axit amin. Do vậy, nếu như có thể cung cấp trực tiếp các axit amin cho cây trồng sẽ hết
sức tốt. Hiện nay nguồn cung cap61axit amin cho cây trồng có thể từ nhiều nguồn
khác nhau, nhưng chủ yếu từ quá trình thủy phân protein. Các chất giàu protein thường
đi từ nguồn động vật và thực vật. Protein được phân hủy thành axit amin bằng các
phương pháp thủy phân khác nhau ví dụ như thủy phân bẳng hóa học, bằng enzyme…
Tốc độ hấp thụ của một số axit amin cũng đã được nghiên cứu từ năm 1998, và
người ta đã thấy rằng tốc độ hấp thụ của axit amin nhỏ hơn so với nitơ (urê) và
Glycien có tốc độ hấp thụ cao nhất, kế đó là Alanine. Kết quả nghiên cứu cũng đã chỉ
ra rằng axit amin có khối lượng phân tử càng lớn thì có tốc độ hấp thụ càng nhỏ.
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
9
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Tốc độ hấp thụ cũng chi là một yếu tố của hiệu quả quá trình phun qua lá. Hiệu quả
còn khác nhau ở chất dinh dưỡng. Ví dụ, 1kg Nitơ cung cấp qua lá tương đương bẳng
4 kg Nitơ cung cấp qua đất, nhưng 1kg Magiê cung cấp qua lá lại tương đương với
75kg Magiê cung cấp qua đất.
Hiệu quả sử dụng phân lá còn phụ thuộc vào các yếu tố sau:
+ Thời gian lưu của chất dinh dưỡng trên lá
+ Chênh lệch nồng nộ chất dinh dưỡng trong dung dịch và trong lá.
+ Tổng diện tích lá được phun
+ Khả năng hòa tan của chất dinh dưỡng
1.3.4 Vai trò của các axit amin khác nhau tới sự phát triển của cây trồng:
Alaline: Làm tăng quá trình tổng hợp chất diệp lục, chất màu xanh; điều chỉnh quá
trình đóng mở khí khổng và tăng sức chịu đựng với hạn hán.
Arginine: Làm tăng quá trình phát triển rễ, quá trình tổng hợp polyamin và tăng
khả năng chống chịu với ảnh hưởng của độ mặn.
Aspartic acid: Tăng quá trình phát triển rễ, quá trình tổng hợp protein và cung cấp
nitơ cho cây trồng phát triển vào các giai đoạn cây trồng bị stress do thời tiết, sâu
bệnh.
Cysteine: Trong acid amin này có lưu huỳnh lá thành phần giữ cho cho hoạt động
như chất chống oxi hóa.
Glutamic acid: Tăng quá trình nảy mầm, quá trình tạo ra chất diệp lục và hoạt hóa
cơ chế tự bảo vệ chống lại sâu bệnh của cây trồng.
Glycine: Là một kim loại tự nhiên, tạo ra sự phát triển mới và giúp cho việc tổng
hợp Gibberelline.
Histidine: Điều chỉnh quá trình đóng mở khí khổng và cung cấp khung cacbon cho
các chất tiền thân của hoocmôn sinh trưởng.
Isoleucine và Leucine: Tăng quá trình chịu đựng stress do độ muối, tăng khả năng
phát triển của phấn hoa và quá trình nảy mầm để sinh ra hạt.
Lysine: Tăng khả năng tổng hợp diệp lục, quá trình thụ phấn, tạo thành quả và tăng
khả năng chịu đựng hạn hán.
Methionine: Tăng sự phát triển của rễ và điều chỉnh sự chuyển động của stomatal.
Làm tăng quá trình thụ phấn.
Phenylalanine: Tăng quá trình tạo ra các chất đề kháng và tạo ra lignhin.
Proline: Trợ giúp trong việc tăng khả năng chịu hạn hán cung cấp nitơ và tăng khả
năng duy trì chất diệp lục trong thời kì cây bị stress.
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
10
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Serine: Làm tăng quá trình thụ phấn, sức chịu đựngstress và tạo thành các hợp chất
humic.
Threonine: Làm tăng khả năng chống chịu sâu bệnh và tăng quá trình mùn hóa.
Trytophan: Là dẫn chất của auxin và tăng quá trình tổng hợp các chất thơm.
Tyrosine: Tăng khả năng chịu hạn và làm tăng thụ phấn.
Valaline: Làm tăng quá trình nảy mầm của hạt và chịu đựng stress.
Cytokinin: Nhóm chất kích thích sinh trưởng, có vai trò làm tăng quá trình phân
nhánh tế bào, quá trình hính thành chất diệp lục, nó cũng tham gia vào quá trình phân
giải tế bào và nhiều quá trình khác. Nó được tồng hợp trong rễ cây.
Valaline: Làm tăng quá trình nảy mầm cảu hạt và chịu đựng stress.
Cytokinin: Nhóm chất kích thích sinh trưởng, có vai trò làm tăng quá trình phân
nhánh tế bào, quá trình hính thành chất diệp lục, nó cũng tham gia váo quá trình phát
triển của tế bào và nhiều quá trình khác. Nó được tổng hợp trong rễ cây.
Auxin: Thuộc nhóm chất kích thích sinh trưởng, điều chỉnh quá trình dẫn dài tế bào
(nếu có mặt của Gibberellin thì hiệu quả còn cao hơn), nếu có sự có mặt của Cytokinin
nó sẽ điều chỉnh quá trình phân nhánh tế bào, làm tăng quá trinh phát triển rễ mới và
khởi động quá trình ra hoa và nhiều vai trò khác.
Gibberellin: Thuộc nhóm chất kích thích sinh trưởng, có vai trò điều hòa quá trình
dãn dài tế bào bằng cách phân nhánh , điều hòa quá trình ra hoa để kéo dài thời kỳ ra
hoa, điều hòa quá trình tạo ra enzyme trong quá trình tạo mầm của hạt.
1.3.5 Nồng độ một số chất dinh dưỡng trong một số sản phẩm thương mại
Phân bón lỏng hữu cơ không những là nguồn cung cấp axit amin cho cây trồng nó
còn cung cấp bổ sung các chất dinh dưỡng để đáp ứng yêu cầu cân bằng dinh dưỡng
cho cây trồng theo từng thời kỳ sinh trưởng, đáp ứng kịp thời các nhu cầu dinh dưỡng
với những thời điểm thời tiết không thuận lợi mà còn được coi là chất điều hòa sinh
trưởng do có chứa nhiều axit sinh trưởng và một số vi lượng rất cần thiết cho quá trình
sinh trưởng của cây. Do phân bón lỏng hữu cơ có nhiều loại axit amin trong đó có các
axit amin là các chất tăng trưởng, vitamin, vi lượng nên còn được gọi là chất điều hòa
sinh trưởng.
1.4 NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý KHI SỬ DỤNG PHÂN BÓN
Chúng ta nghĩ rẳng, bón phân đó là đưa điều tốt đến cho cây trồng, vì vậy càng
nhiều càng tốt. Thế nhưng hiệu quả của việc bón phân chỉ có thể thu được khi bón hợp
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
11
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
lý, có nghĩa là phù hợp với hoạt động bình thường của hệ sinh thái nông nghiệp. Bón
phân không hợp lý sẽ gặp phải phản ứng chống lại của hệ sinh thái đồng ruộng và chỉ
có thể dẫn đến những hậu quả xấu.
Thực tế cho thấy, muốn sử dụng phân bón đạt hiệu quả cao người sử dụng phải
biết được nhiều yếu tố liên quan:
1.4.1 Biết được đặc điểm của đất đai
Đất trồng của mình thuộc loại đất như thế nào chất gì nhiều, chất gì ít cần bổ sung
bao nhiêu, đất chua hay kiềm nếu đất chua nên bón các loại phân có tính giữ kiềm và
ngược lại. Đất cát giữ nước và giữ phân kém vì vậy khi bón nên chia làm nhiều lần
bón để tránh hiện tượng rửa trôi, đất ruộng cao hàm lượng đạm thấp hơn ruộng trũng
nên ở ruộng trũng cần bón ít đạm hơn. Đất Ninh Thuận nói chung là loại đất nghèo
lân, kali ở mức trung bình. Trong canh tác cần bón cân đối.
1.4.2 Biết được đặc điểm của cây trồng
Mỗi loại cây trồng yêu cầu chủng loại tỉ lệ khác nhau. Cây ăn lá cần bón nhiều
phân đạm, cây lấy củ cần bón nhiều phân lân và kali, cây mía cần nhiều kali. Cây họ
đậu cần ít đạm rất cần nguyên tố molipđen. Ngay một loại cây trồng, mỗi giai đoạn
sinh trưởng cần những loại phân và tỉ lệ khác nhau có nắm vững đặc điểm của từng
loại cây trồng thì chúng ta bòn phân mới đúng và hiệu quả.
1.4.3 Biết được đặc điểm của phân bón
Phân bón có nhiều loại mỗi loại có một đặc điểm riêng. Có loại thích cho loại đất
này, không thích hợp cho loại đất kia hoặc bón tốt cho loại cây trồng này nhưng không
nên bón cho loại cây trồng kia vì vậy hiểu được từng loại phân là cơ sở cho việc bón
phân hợp lý nâng cao hiệu quả phân và bảo đảm duy trì độ phì nhiêu của đất.
1.5 CÁC HIỆU ỨNG MÔI TRƯỜNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHÂN BÓN
1.5.1 Nước
1.5.1.1 Thừa chất dinh dưỡng
Các hợp chất giàu nitơ trong phân bón bị cuốn trôi là nguyên nhân chính gây ra sự
suy kiệt ôxy tại nhiều vùng đại dương, đặc biêt tại các vùng ven biển: việc thiếu ôxy
hóa tan do nguyên nhân này làm giảm rất nhiều khả năng duy trì của các khu vực đó
với quần xã động vật của nó. Theo bên ngoài nước trở nên đục và trở nên mất màu
(xanh,vàng, xám hay đỏ).
Khoảng môt nửa số hồ sơ ở Hoa Kì hiện dư thừa dinh dưỡng, trong khi số lượng
những vủng chết gần các bờ biển có người sinh sống đang tăng lên. Ở thời điểm năm
2006, việc sử dụng phân bón nitơ đang được kiểm soátngày càng nghiêm ngặt tại Anh
Quốc và Hoa Kì. Nếu tình trạng dư thừa chất dinh dưỡng có thể được đảo ngược, có
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
12
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
thể mất nhiều thập kỉ trước khi hàm lượng nitrate tích tụ trong nước ngầm có thể bị
phân hủy bởi các quá trình tự nhiên.
Việc sử dụng nhiều phân bón nitơ vô cơ để tăng tối đa sản lượng, cộng với khả
năng hòa tan lớn của chúng dẫn tới sự gia tăng cuốn trôi vào nước bề mặt cũng như
thẩm thấu vào trong nức ngầm. Việc sử dụng ammonium nitrate trong các loại phân
bón vô cơ đặc biệt gây hại, bởi cây cối hấp thụ các ion amomiac nhiều hơn các ion
nitrate, trong khi các ion nitrate thừa không được hấp thụ, tan ra (do mưa hay tưới tiêu)
và bị cuốn trôi vào nước ngầm.
1.5.1.2 Hội chứng Blue Baby
Các mức độ nitrate cao hơn 10mg/L (10ppm) trong nước ngầm có thể gây ra hội
chứng blue baby (thu methemoglobinemia dẫn tới sự giảm o6xy huyết có thể hôn mê
và chết nếu không được điều trị).
1.5.2 ĐẤT
1.5.2.1 Axit hóa đất
Các loại phân bón hữu cơ và vô cơ chứa nitơ có thể gây ra axit hóa đất khi sử dụng.
Điều này có thể dẫn tới sụt giảm dinh dưỡng có thể được bù đắp bằng cách rắc vôi.
1.5.2.2 Các chất ô nhiễm hữu cơ dai dẳng
Các chất ô nhiễm hữu cơ dai dẳng độc hại như Dioxins, polychlorinateddibenzodibenzofurans (PCDFs) đã được tìm thấy trong các loại phân bón và chất bổ sung cho
nông nghiệp.
1.5.2.3 Tích tụ kim năng lượng
Sự tích tụ lên tới 100 mg/kg cadmium trong các khoáng chất phốt phát (ví dụ, các
khoáng chất từ Nauru và đảo Phục sinh) làm tăng sự ô nhiễm đất với cadmium (ví dụ
New Zealand )
Uranium là một ví dụ khác về chất gây ô nhiễm thường thấy trong các loại phân
bón phốt phát (ở các mức độ từ 7 đến 100 pCi/g). Cuối cùng các loại kim loại nặng đó
có thể tích tụ lên tới những mức độ nguy hiểm và tích tụ trong sản phẩm rau. Mức thu
nhận uranium hàng năm của người trưởng thành được ước tính khoảng 0.5 mg từ việc
ăn thức ăn và nước uống.
Các rác thải của ngành công nghiệp thép, được tái sử dụng vào trong phân bón vì
có lượng kẽm lớn (rất cần thiết để cây phát triển), các loại rác thải có thể gồm những
kim loại độc hại sau: chì arsen, cadmium, chrom, và nickel. Các thành phần độc hại
thường thấy nhất trong kiểu phân bón này là thủy ngân,chì và arsen. Những lo ngại đã
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
13
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
xuất hiện liên quan tới hàm lượng thủy ngân trong cá từ ít nhất một nguồn tại Tây Ban
Nha.
Tương tự, Polonium-210 có độ phóng xạ cao chứa trong các loại phân bón phốt
phát được rễ hấp thụ và lưu trữ trong mô của nó; thuốc lá được sản xuất từ những cây
được bón bằng đá pốt phát có chứa Polonium-210 tạo ra bức xạ alpha ước tính gây ra
khoảng 11,700 ca tử vong vì ung thư phổi hàng năm trên thế giới.
Vì những lí do này, nên thực hiện quản lí dinh dưỡng, thông qua việc quan sát và
giám sát thận trọng mùa màng, để giảm thiểu các hiệu ứng của việc sử dụng quá mức
phân bón.
1.5.3 CÁC VẤN ĐỀ KHÁC
1.5.3.1 Các hiệu ứng không khí
Sự phát thải methane từ thu hoạch mùa màng (đáng kể nhất là từ các cánh đồng
lúa) đang tăng lên do việc sử dụng các loại phân bón amoniac; những phát thải này
đóng góp lớn vào sự thay đổi khí hậu toàn cầu bởi methane là một loại khí nhà kính
mạnh.
Qua việc tăng cường sử dụng phân bón nitơ, tăng với tỷ lệ 1 tỳ tấn mỗi năm như
hiện nay với lượng nitơ phản ứng có sẵn trong khí quyển, nitơ ôxit đã trở thành loại
khí nhà kính có mức độ tác động lớn thứ ba sau carbon dioxide và methane. Nó có khả
năng làm thay đổi khí hậu thế giới 296 lần lớn hơn một khối mass của carbon dioxidet
tương tự và nó cũng góp phần làm suy giảm ozon ở tầng bình lưu.
Việc lưu trữ và sử dụng một số loại phân bón nitơ trong một sô điều kiện thời tiết
hay đất có thể gây ra phát thải khí nhà kính tiềm tàng là nitơ ôxit. Khí amoniac có thể
phát thải sau khi sử dụng các loại phân bón “vô cơ” và phân súc vật hay bùn.
1.5.3.2 Tăng sức khỏe động vật gây hại
Việc sử dụng quá mức phân bón chứa nitơ cũng có thể dẫn tới những vấn đề về côn
trùng gây hại khi làm tăng tỷ lệ sinh, tuổi thọ và sức khỏe của một số loaị cây hại với
nông nghiệp.
Chương 2
PHÂN LOẠI PHÂN BÓN
Dựa vào sự khác biệt nguồn gốc, phân bón được chia làm ba loại : Phân bón hữu
cơ, phân bón vô cơ, phân bón vi sinh.
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
14
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
2.1 PHÂN BÓN HỮU CƠ
Phân hữu cơ làm tăng năng suất cây trồng và còn có tác dụng cải tạo đất. Kết quả
một số công trình nghiên cứu cho thấy phân bón 1 tấn phân hữu cơ làm bội thu ở đất
phù sa sông Hồng 80-120 kg thóc, ở đất bạc màu 40-60 kg thóc, ở đất phù sa đồng
bằng sông Cửu Long 90-120 kg thóc.Một số thí nghiệm cho thấy bón 6-9 tấn phân
xanh/ha hoặc vùi 9-10 tấn thân lá cây họ đậu trên 1 ha có thể thay thế được 60-90 N
kg/ha . Vùi thân lá lạc, rơm rạ, thân lá ngô của cây vụ trước cho cây vụ trước cho cây
vụ sau làm tăng 0.3 tấn lạc xuân , 0.6 tấn thóc, 0.4 tấn ngô hạt/ha.
Phân bón hữu cơ gồm phân chuồng, phân rác, phân xanh,…các loại phân hữu cơ
khác.
2.1.1 Phân loại
2.1.1.1 Phân chuồng
Loại phân do gia súc thải ra. Trung bình mỗi đầu gia súc nuôi nhốt trong chuồng,
sau mỗi năm có thể cung cấp một lượng phân chuồng (kể cả độn) như sau:
Lợn
Dê
Trâu bò
Ngựa
1.8 - 2.0 tấn/con/năm
0.8 - 0.9 tấn/con/năm
8.0 - 9.0 tấn/con/năm
6.0 -7.0 tấn/con/năm
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 chuồng thường có các thành phần dinh dưỡng ở bảng sau:
Bảng 3: Thành phần dinh dưỡng của phân chuồng
Loại phân
Lợn
Trâu bò
Ngựa
Gà
Vịt
H2O
82.0
83.1
75.7
56.0
56.0
N
0.80
0.29
0.44
1.63
1.00
P2O5
0.41
0.17
0.35
1.54
1.40
K2 O
0.26
1.00
0.35
0.85
0.62
CaO
0.09
0.35
0.15
2.40
1.70
Đơn vị %
MgO
0.10
0.13
0.12
0.74
0.35
Trong 10 tấn phân chuồng có thể lấy ra được một số nguyên tố vi lượng như sau:
Bo: 50 - 200 g;
Cu: 50 - 150 g;
Mn: 500 – 2000 g;
Zn: 200 – 1000 g;
Co: 2 - 10 g
Mo: 2 - 25 g
Độn chuồng: Độ chuồng vừa có tác dụng giữ ấm, tạo điều kiện khô ráo cho gia
súc, vừa tăng thêm khối lượng phân. Vì vậy, chất độn chuồng cần có tác dụng hút nước
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
15
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
phân, nước giải, giữ đạm và tăng cả khối lượng lẫn chất lượng phân chuồng. Cần chọn
chất độn chuồng tốt và tiến hành độn chuồng cẩn thận.
Nông dân ta thường dùng rơm rạ, thân lá cây họ đậu, cây phân xanh, lá cây, cỏ
khô… để làm chất độn chuồng.
Ủ phân: Là biện pháp cần thiết trước khi đem phân chuồng ra bón ruộng. Bởi vì
trong phân chuồng tươi còn có nhiều hạt cỏ dại, nhiều kén nhộng côn trùng, nhiều bảo
tử, ngủ nghỉ của nấm, xạ khuẩn, vi khuẩn và tuyến trùng gây bệnh. Ủ phân vừa có tác
dụng sử dụng nhiệt độ tương đối cao trong quá trình phân huỷ chất hữu cơ để tiêu diệt
hạt cỏ dại và mầm móng côn trùng, bệnh cây vừa thúc đẩy quá trình phân hủy chất hữu
cơ, đẩy nhanh quá trình kháng hóa để khi bón phân vào đất phân hữu cơ có thể nhanh
chóng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây.
Mặt khác, trong phân tỉ lệ C/N cao, là điều kiện thuận lợi cho các loài vi sinh vật
phân hủy các chất hữu cơ ở các giai đoạn đầu hoạt động mạnh. Chúng sẽ sử dụng
nhiều chất dinh dưỡng nên có khả năng tranh chấp chất dinh dưỡng với cây.
Ủ phân làm cho trọng lượng phân chuồng có thể giảm xuống, nhưng chất lượng
phân chuồng tăng lên. Sản phẩm cuối cùng của quá trình ủ phân là loại phân hữu cơ
được gọi là phân ủ, trong đó có mùn, một phần chất hữu cơ chưa phân hủy, muối
khoáng, các sản phẩm trung gian của quá trình phân hủy, một số enzym, chất kích
thích và nhiều loại sinh vật hoạt sinh.
Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ở nước ta với độ ẩm cao, nắng nhiều, nhiệt độ
tương đối cao, quá trình phân hủy các chất hữu cơ diễn ra tương đối nhanh… Sử
dụng phân chuồng bán phân giải là tốt nhất, bởi vì ủ lâu phân ủ sẽ mất nhiều đạm.
Chất lượng và khối lượng phân ủ thay đổi nhiều tùy thuộc vào thời gian và phương
pháp ủ phân. Thời gian và phương pháp ủ phân ảnh hưởng đến thành phần và hoạt
động của tập đoàn vi sinh vật phân hủy và chuyển hóa chất hữu cơ thành mùn, qua đó
mà ảnh hưởng đến chất lượng và khối lượng phân ủ.
Để đảm bảo cho các quá trình hoạt động của vi sinh vật được tiến hành thuận lợi,
nơi ủ phân phải có nền không thấm nước, cao ráo, tránh ứ đọng nước mưa. Đống phân
ủ phải có mái che mưa và để tránh mất đạm. Cạnh nơi ủ phân cần có hố để chứa nước
từ đống phân chảy ra. Dùng nước phân ở hố này tưới lại đống phân để giữ độ ẩm cần
thiết, tạo điều kiện thuận lợi cho tập đoàn vi sinh vật hoạt động mạnh.
Các phương pháp điều chế:
-Ủ nóng : Khi lấy phân ra khỏi chuồng để ủ, phân được xếp thành từng lớp ở nơi có
nền không thấm nước, nhưng không được nén.Sau đó tưới nước phân lên, giữ độ ẩm
trong đống phân 60-70%. Có thể trộn thêm 1 % với bột (tính theo khối lượng) trong
trường hợp phân có nhiều chất độn. Trộn thêm 1-2% supe lân để giữ đạm. Sau đó trát
bùn bao phủ bên ngoài đống phân. Hàng ngày tưới nước phân lên đống phân
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
16
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Sau 4-6 ngày, nhiệt độ trong đống phân có thể lên đến 60°C. Các loài sinh vật phân
giải chất hữu cơ phát triển nhanh và mạnh. Các loài sinh vật háo khí chiếm ưu thế. Do
tập đoàn vi sinh vật hoạt động mạnh cho nên nhiệt độ trong đống phân tăng nhanh và
đạt mức cao. Đề đảm bảo cho các loài vi sinh vật háo khí hoạt động tốt cần giữ cho
đống phân tơi, xốp, thoáng.
Phương pháp ủ nóng có tác dụng tốt trong việc tiêu diệt các hạt cỏ dại, loại trừ các
mầm móng sâu bệnh. Thời gian ủ tương đối ngắn. Chỉ 30-40 ngày là xong. Phân ủ có
thể đem sử dụng. Tuy vậy, phương pháp này có nhược điểm là để mất nhiều đạm.
-Ủ nguội: Phân được lấy ra khỏi chuồng, xếp thành lớp và nén chặt trên mỗi lớp
phân chuồng rác 2% phân lân. Sau đó ủ đất bột hoặc đất mùn khô đập nhỏ, rồi nén
chặt. Thường đống phân được xếp với chiều rộng 2-3 m, chiều dài tùy thuộc vào chiều
dài nền đất. Các lớp phân được xếp lần lượt cho đến độ cao 1.5-2.0m. Sau đó trát bùn
phủ bên ngoài.
Do bị nén chặt cho nên bên trong đống phân thiếu oxy, môi trường trở nên yếm
khí, hí cacbonic trong đống phân tăng. Vì sinh vật hoạt động chậm, bởi vậy nhiệt độ
trong đống phân không tăng cao và chỉ ở mức 30-35°C. Đạm trong đống phân chủ yếu
ở dạng amôn cacbonat, là dạng khó phân hủy thành amônniac, nên lượng đạm bị mất
giảm đi nhiều.
Theo pương pháp này, thời gian ủ phân kéo dài 5-6 tháng phân ủ mới dùng được.
Nhưng phân chất lượng hơn ủ nóng.
-Ủ nóng trước, nguội sau: Phân chuồng lấy ra xếp thành lớp không nén chặt ngay.
Để như vậy cho vi sinh vật hoạt động mạnh 5-6 ngày. Khi nhiệt độ đạt 50-60° C tiến
hành nén chặt để chuyển đống phân sang trạng thái yếm khí.
Sau khi nén chặt lại xếp lớp phân chuồng khác lên, không nén chặt. Để 5-6 ngày
cho vi sinh vật hoạt động. Khi đạt nhiệt độ 50-60° C thì nén chặt.
Cứ như vậy cho đến khi đạt được độ cao cần thiết thì trát bùn phủ chung quanh
đống phân. Quá trình chuyển hóa trong đống phân diễn ra như sau: Ủ nóng cho phân
bắt ngấu, sau đó chuyển sang ủ nguội bằng cách nén chặt lớp phân để giữ cho đạm
không bị mất.
Để thúc đẩy cho phân chuồng ngấu ở giai đoạn ủ nóng, người ta dùng một số phân
khác làm men như phân rác, phân tằm, pân gà, vịt… Phân men được cho thêm vào lớp
phân khi chưa bị nén chặt.
Ủ phân theo cách này co thể rút ngắn được thời gian so với cách ủ nguội, nhưng
phải có thời gian dài hơn cách ủ nóng.
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
17
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Tùy theo thời gain có nhu cầu có sử dụng phân mà áp dụng phương pháp ủ phân
thích hợp để vừa đảm bảo có phân dùng đúng lúc vừa đảm bảo chất lượng phân.
2.1.1.2 Phân rác
Còn được gọi là phân campốt. Đó lá 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 rác có thành phần dinh dưỡng thấp hơn phân chuồng và thay đổi trong những
giới hạn rất lớn tùy thuộc vào bản chất và thành phần của rác.
Nguyên liệu để làm phân rác có các loại sau đây:
-
Rác các loại (các chất phế thải đã loại bỏ các tạp chất không phải là hữu cơ, các
chất không hoai mục được).
-
Tàn dư thực vật sau khi thu hoạch như rơm rạ, thân lá cây.
-
Các chất gây men và phụ trợ (phân chuồng haoi mục, vôi, nước tiểu, bùn, phân
lân, tro bếp) .
Các phương pháp điều chế:
-Ủ dưới hố người ta thường được thực hiện ở nơi đất cao ráo, không bị ngập nước.
Người ta đào hố với kích thích sâu 1.0-1.5 m rộng 1.5-2.0 m dài tùy thuộc vào địa thế.
Nếu nhiệt độ trong đống phân lên đến 50°C thì tiến hành đảo phân. Sau khi đảo,
đống phân cần được nén chặt và trát bùn thật kín để hạn chế nhiệt độ trong đống phân
tăng cao và làm mất đạm của phân.
-Ủ phân trên mặt đất được tiến hành ở những nơi thấp trũng, hay bị ngập nước khi
trời mưa. Người ta đấp một nền đất, lấy đâm đất thật chặt, có điều kiện có thể tăng một
lớp xi măng để hạn chế nước phân thấm vào đất. Rác được xếp thành từng lớp như ở
cách ủ phân trong hố. Khi đống phân cao 1.5-2.0 m người ta nén chặt và lấy bùn trát
phủ kín. Nếu đống phân bị khô thì tưới nước cho phân khi nhiệt độ đống phân cao hơn
50°C thì đảo phân, sau đó nén chặt lại. Những nông dân có điều kiện nên xây nhà ủ
phân rác để đảm bảo chất lượng phân và dùng được nhiều lần. Nếu xây nhà ủ phân thì
nên xây nền nghiêng về phái hố trữ nước phân. Chung quanh nền cần có rãnh để thu
nước phân chảy ra và gom vào hố. Khi đống phân bị khô dùng nước phân này để tưới.
Nhà ủ phân rác xây tường bao quanh 3 mặt. Tường cao 2m. Nhà phân được ngăn thành
từng ô, mỗi ô 5 – 6 m vuông.
Sau một thời gian ủ, khi đống phân xẹp đi chỉ còn lại khoảng ½ sô lượng ban đầu
thì đem dùng. Mỗi hộ dân nên có 2 ô ủ phân luân phiên nhau để thường xuyên có phân
dùng.
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
18
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
2.1.1.3 Phân xanh.
Phân xanh là loại phân hữu cơ, sử dụng các loại bộ phận trên mặt đất của cây. Phân
xanh thường được sử dụng tươi, không qua quá trình ủ. Vì vậy phân xanh chỉ phát huy
hiệu quả sau khi được phân hủy. Cho nên người ta thường dùng phân xanh để bón lót
cho cây hàng năm hoặc dùng để “ép xanh” (tủ gốc) cho cây lâu năm. Tuy nhiên, ở một
số địa phương dùng Trung Bộ, phân xanh được chặt nhỏ và bón cho ruộng lúa, người
ta gọi là “bón bồi”.
Cây phân xanh thường là cây họ Đậu, tuy vậy cũng có một số loài cây thuộc các họ
như cỏ lào, cây quí đại,…cũng được nhiều nơi dùng làm phân xanh. Phân xanh có
nhiều loại được nông dân gieo trồng với mục đích làm phân bón. Nhưng cũng có một
số loài cây mọc hoang dại được sử dụng làm phân xanh. Các loại cây họ Đậu thường
có các vi sinh vật cộng sinh sống trên rễ và giúp cây hút đạm từ không khí. Lượng đạm
này về sau có thể cng cấp một phần cho cây trồng. Cây họ đậu cón có khả năng hút lân
khó tiêu và kali từ những lớp đất sâu mạnh hơn nhiều loài cây khác.
Cây phân xanh dễ trồng, phát triển nhanh và mạnh. Ngoài việc được sử dụng làm
phân bón cho cây trồng, các loài cây phân xanh còn được dùng để làm cây phủ đất, cây
che bóng, cây giữ đất chống xói mòn, cây cải tạo đất, năng cao độ phì nhiêu của đất.
Cây phân xanh có nhiều loại và phần lớn có khả năng thích nghi rộng cho nên cây
phân xanh có thể trồng được ở nhiều nơi và có thể nói, nơi nào cũng có thể trồng được
cây phân xanh. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới như nước ta, chúng ta có tập đoàn
cây phân xanh rất phong phú. Với điều kiện khí hậu ẩm, mưa nhiều, nhiệt độ cao, quá
trình rửa trôi, xói mòn đất diễn ra với cường độ lớn, các loại cây phân xanh co1vai trò
rất lớn trong việc giữ gìn, cải tạo đất và góp phần đắt lực làm tăng nâng suất các loại
cây trồng.
Các loại cây phân xanh được trồng nhiều ở nước ta là: muồng, điền thanh, đậu nho
nhe, keo dậu, cỏ stylô, trinh nữ không gai,…
Phân tích thành phần dinh dưỡng trong một số loài cây họ đậu được dùng làm phân
xanh thu được kết quả như sau:
Bảng 4: Hàm lượng đạm và lân trong một số cây phân xanh
Cây phân xanh
Muồng lá tròn
Điền thanh
Keo đậu
Cốt khí
Muồng sợi
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
Đạm (N)
2.74
2.66
2.85
2.43
1.22
Lân ( P2O5)
0.39
0.28
0.62
0.27
0.17
19
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Đậu đen
Bèo hoa dâu
Bèo tấm
1.70
4.75
2.80
0.32
0.64
0.39
Cây phân xanh có khả năng thích nghi lớn, nhưng không phải loài cây nào ở đâu
trồng cũng được.Năng suất chất xanh và khả năng phát triển của các loài cây có thể
thay đổi tùy thuộc theo chân đất và điều kiện cụ thể ở từng nơi. Có loài thích hợp ở
ruộng lúa, có loài thích hợp ở các chân đất đồi, có loài thích hợp ở các chân đất cát, có
loài thích hợp ở các tỉnh Nam Bộ, có loài thích hợp ở các vùng núi phía Bắc…Vì vậy,
cần lựa chọn các loài thích hợp với điều kiện của địa phương để trồng mới thu được
kết quả tốt. Cây phân xanh cũng thường chỉ phát huy tác dụng trong những cơ cấu nhất
định với các loại cây trồng, vì vậy cần lựa chọn những cơ cấu cây hợp lí với thành
phần cây phân xanh phù hợp, để trồng xen, trồng gói hoặc luân canh.
Cách sử dụng phân xanh: Có nhiều cách, nhưng chủ yếu là các cách sau đây:
-Khi cây phân xanh ra hoa, người ta cày vùi chúng vào đất vì lúc này cây phân
xanh có nâng suất sinh khối cao, cây chưa có hạt nên hạt chưa rụng xuống đất mọc
thành cây con gây trở ngại cho việc trồng cây chính vụ sau.
-Dùng cây phân xanh bón lót cho cây trồng lúc làm đất.
-Đưa vào hệ thống luân canh, sau một số vụ cây trồng chính, người ta trồng một vụ
cây phân xanh để làm tốt đất và loại trừ một số loài sâu bệnh của cây trồng chính.
-Từ gốc, phủ xuống, “ép xanh” cho cây lâu năm.
2.1.1.4 Các loài phân hữu cơ khác
Có nhiều dạng chất hữu cơ, nhiều hỗn hợp các chất hữu cơ khác nhau, nhiều hỗn
hợp chất hữu cơ và các chất vô cơ được sử dụng làm phân bón cho cây trồng.
Dưới đây xin nêu một số loại phân thường gặp trong sản xuất ở nước ta.
-Phân than bùn:
Than bùn được tạo thành từ xác các loài thực vật khác nhau. Xác thực vật được
tích tụ lại, được đất vùi lấp và chịu tác độngcủa điều kiện ngập nước trong nhiều năm.
Với điều kiện phân hủy yếm khí các xác thực vật được chuyển thành than bùn.
Trong than bùn có hàm lượng chất vô cơ là 18-24%, phần còn lại là các chất hữu
cơ.Theo số liệu điều tra của các nhà khoa học, trên thế giới trữ lượng than bùn có
khoảng 300 tỷ tấn, chiếm 1.5%diện tích bề mặt trái đất. Than bùn được sử dụng trong
nhiều ngành kinh tế khác nhau. Trong nông nghiệp than bùn được sử dụng để làm
phân bón và tăng chất hữu cơ trong đất.
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
20
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Than bùn cho phản ứng chua. Hàm lượng các chất ding dưỡng trng than bùn thay
đổi tùy thuộc vào thành phần các loài thực vật và quá trình phân hủy các chất hữu cơ.
Số liệu phân tích than bùn ở một số địa điểm có than bùn Đông Nam Bộ thu được như
sau:
Bảng 5: Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong than bùn ở miền Đông Nam Bộ
Đơn vị %
% chất dinh
Địa điểm lấy than bùn
dưỡng
Tây Ninh
Củ Chi
Mộc Hóa
Duyên Hải
N
0.38
0.09
0.16-0.91
0.64
P 2 O5
0.03
0.1-0.3
0.16
0.11
K2O
0.37
0.1-0.5
0.31
0.42
pH
3.4
3.5
3.2
2.6
(Số liệu của Hồ Thìn, Võ Đình Ngô – Trung tâm địa học, Phân viện khoa học Việt
Nam, TP Hồ Chí Minh)
Than bùn có hợp chất bitumic rất khó phân giải. Nếu bón trực tiếp cho cây không
những không có tác dụng tốt mà còn làm giảm năng suất cây trồng. Vì vậy, than bùn
muốn dùng làm phân bón phải khử hết bitumic.
Trong than bùn có axit humic, có tác dụng kích thước tăng trưởng của cây. Hàm
lượng đạm tổng số trong than bùn cao hơn trong phân chuồng gấp 2-7 lần, nhưng củ
yếu ở dưới dạng hữu cơ. Các chất đạm này cần được phân hủy thành đạm vô co7cay6
mới sử dụng được.
Để bón phân cho cây, người ta không sử dụng phân bùn để bón trực tiếp. Thường
phân bùn được ủ với phân chuồng, phân rác, phân bác, nước giải, sau đó mới đem bón
cho cây. Trong quá trình ủ, hoạt động của các loài vi sinh vật làm phân hủy các chất có
hại và khoáng hóa các chất hữu cơ tạo thành chất dinh dưỡng cho cây.
Các phương pháp điều chế:
-Dùng tác động của nhiệt để khử bitumic trong than bùn. Có thể phơi nắng một thời
gian để oxy hóa thành bitumic. Có thể hun nóng than bùn ở nhiệt độ 70°C.
-Dùng vi sinh vật phân giải than bùn. Sau đó trộn với phân hóa học NPK, phân vi
lượng, chất kích thích sinh trưởng, tạo thành loại phân hỗn hợp giàu chất dinh dưỡng.
Hiện nay, ở nước ta có nhiều xưởng sản xuất nhiều loại phân hỗn hợp trên cơ sở
than bùn. Trên thị trường có các loại phân hỗn hợp với các tên thương phẩm sau đây:
Biomix (Củ Chi), Biomix (Kiên Giang), Biomix (Play Cu), Biofer (Bình dương),
Komix (Thiên Sinh), Komix RS (La Ngà), Compomix (Bình Điền II), phân lân hữu cơ
sinh học sông Gianh và nhiều loại phân lân hữu cơ sinh học ở nhiều tỉnh phái Bắc.
-Phân tro, phân dơi:
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
21
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Tro các loại được sử dụng làm phân bón rất hiệu quả ở những loại đất thiếu Kali
hoặc trong những trường hợp bón quá nhiều phân đạm.
Trong tro có 1-30% K 2O và 0.6-1.9% P2O5. Tro có thể dùng bón trực tiếp cho cây
hoặc dùng làm chất độn, chất độn với phân chuồng, phân rác , nước tiểu….
Kali trong tro dễ hòa tan. Trong tro còn có silic, lân, magiê, vi lượng với hàm
lượng tương đối cao. Tro có tính kiềm nên phát huy tác dụng tốt trên các loại đất chua.
Phân dơi có hàm lượng lân rất cao. Nhiều gia đình nông dân đã vào các hang động
trong núi đá, thu gom phân dơi về bón ruộng, bón cho cây trồng và đã thu được kết
quả tốt. Nhiều hộ nông dân đã nuôi dơi để lấy phân bón ruộng.
2.1.2 Các lợi ích của phân bón hữu cơ
Ngoài tác dụng làm gia tăng sản lượng và cung cấp dưỡng chất trực tiếp cho cây,
các loại phân bón hữu cơ có thể cải thiện sự đa dạng sinh học và khả năng sản xuất lâu
dài của đất, và có thể là nơi lưu giữ phần lớn lượng carbon dioxide thừa.
Các dưỡng chất hữu cơ làm tăng sự màu mỡ của các cơ cấu đất bằng cách cung
cấp chất hữu cơ và chất dinh dưỡng cho các cơ cấu như nấm mycorrhiza, (giúp các
loại cây hấp thu dinh dương), và có thể làm giảm đáng kể nhu cầu sử dụng các loại
thuốc trừ sâu, năng lượng và phân bón, nhưng làm giảm sản lượng thu hoạch.
2.2 PHÂN VÔ CƠ
Phân vô cơ còn được gọi là phân khoáng và phân hóa học.
Phân bón vô cơ thường được tổng hợp bằng quá trình Haber-Bosch, tạo ra amoniac
như sản phẩm cuối cùng. Amoniac này được dùng như một nguyên liệu cho các phân
bón nitơ khác, như anhydrous ammonium nitrate và urê. Các sản phẩm cô đặc này có
thể được hòa tan bằng nước để hình thành nên một loại phân bón lỏng cô đặc (ví dụ
UAN). Amoniac có thể kết hợp với đá phosphate và phân bón kali trong quá trình
Odda để sản xuất phân bón hợp chất.
Việc sử dụng các loại phân bón nitơ tổng hợp đã tăng ổn định trong 50 năm qua,
tăng gấp 20 lần lên mức tiêu thụ hiện tại 1 tỷ tấn nitơ mỗi năm. Việc sử dụng các loại
phân bón phosphate cũng đã tăng từ 9 triệu tấn mỗi năm năm 1960 lên 40 triệu tấn mỗi
năm năm 2000. Một vụ ngô với năng suất 6-9 tấn thu hoạch mỗi hecta cần 30-50 kg
phân bón phosphate, đậu tương cần 20-25 kg mỗi hecta. Yara Interbational là nhà sản
xuất phân bón nitơ lớn nhất thế giới.
Bảng 6: Các nước sử dụng phân bón nitơ nhiều nhất
Tồng sử dụng
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
Số lượng sử dụng
22
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Quốc gia
N (Triệu tấn/năm)
Trung Quốc
Hoa Kỳ
Pháp
Đức
Canada
Thổ Nhĩ Kỳ
Anh Quốc
Mexico
Tây Ban Nha
Argentina
18.7
9.1
2.5
2.0
1.6
1.5
1.3
1.3
1.2
0.4
(thức ăn/đồngcỏ)
3.0
4.7
1.3
1.2
0.9
0.3
0.9
0.3
0.5
0.1
2.2.1 PHÂN VÔ CƠ ĐA LƯỢNG
Bao gồm phân đạm, phân lân, phân kali, vôi bón ruộng, Phân tổng hợp và phân
hỗn hợp.
2.2.1.1 Phân đạm
Là tên gọi chung của các loại phân bón vô cơ cung cấp đạm cho cây.
Đạm là chất dinh dưỡng rất cần thiết và rất quan trọng đối với cây. Đạm là nguyên
tố tham gia vào thành phần chính của clorophin, protit, các axit amin, các enzym và
nhiều loại vitamin trong cây.
Bón đạm thúc đẩy qua trình tăng trưởng của cây, làm cho cây ra nhiều nhánh,
phân cành, ra nhiều lá, lá cây có kích thước to, màu xanh; lá quang hợp mạnh do đó
làm tăng năng suất cây.
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
23
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Phân đạm cần cho cây trong suốt quá trình tăng trưởng, đặc biệt là giai đoạn cây
dinh trưởng mạnh. Trong số các nhóm cây trồng đạm rất cần cho các loại cây ăn lá như
rau cải, cải bắp,…. Có các loại phân đạm thường dùng sau thầy:
-Phân Urê CO(NH4)2:
Phân urê có 44-48% N nguyên chất. Loại phân này chiếm 59% tổng số các loại
phân đạm được sản xuất ở các nước trên thế giới. Urê là loại phân có tỷ lệ cao nhất.
Trên thị trường có bán 2 loại phân urê có chất lượng giống nhau:
-Loại tinh thể màu trắng, hạt tròn, dễ tan trong nước, có nhược điểm là hút ẩm
mạnh.
-Loại có dạng viên, nhỏ như trứng cá. Loại này có thêm chất chống ẩm nên dễ bảo
quản, dễ vận chuyển được dùng nhiều trong sản xuất nông nghiệp.
Phân urê 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 đất trồng khác nhau.. Phân này bón thích hợp
trên đất chua phèn.
Phân urê được dùng để bón thúc. Có thể pha loãng theo nồng độ 0.5-1.5% để phun
lên lá.
Trong chăn nuôi, urê được dùng trực tiếp bằng cách cho thêm vào khẩu phần thức
ăn cho lợn, trâu bò.
Phân này cần được bảo quản kỹ trong túi pôliêtilen và không được phơi ra nắng.
Bởi vì khi tiếp xúc với không khí và án sáng urê rất dễ bị phân hủy và bay hơi. Các túi
phân urê khi đã mở ra cần được dùng hết ngay trong thời gian ngắn.
Trong quá trình sản xuất, urê thường liên kết các phần tử với nhau tạo thành biurat.
Đó là các chất độc hại đối với cây trồng. Vì vậy, trong phân urê không được có quá 3%
biurat đối với cây trồng cạn, 5% đối với lúa nước.
-Phân amôn nitrat (NH4NO3):
Phân amôn nitrat có chứa 33-35% N nguyên chất. Ở các nước trên thế giới loại
phân này chiếm 11% tổng số phân đạm được sản xuất hàng năm.
Phân này ở dưới dạng tinh thể muối kết tinh có màu vàng xám. Amôn nitrat dễ
chảy nước, dễ tan trong nước, dễ vón cục, khó bảo quản và khó sử dụng.
Là loại phân sinh lý chua.
Tuy vậy, đây là loại phân bón quý vì có chứa cả NH 4+ và cả NO3-, phân này có thể
bón cho nhiều loại cây trồng trên nhiều loại đất khác nhau.
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
24
Trường Đại học công nghiệp thực phẩm Tp.HCM_ Khoa công nghệ Hóa Học
Amôn nitrat bón thích hợp cho nhiều loại cây trồng cạn như thuốc lá, bông, mía,
ngô,…
Phân này được dùng để pha thành dung dịch dinh dưỡng để tưới cây trong nhà
kính và tưới bón thúc cho nhiều loại rau, cây ăn quả.
-Phân sunphat đạm (NH4)2SO4:
Còn gọi là phân SA. Sunphat đạm có chứa 20-21% N nguyên chất. Trong phân này
có 29% lưu huỳnh (S). Trên thế giới loại phân này chiếm 8% tổng lượng phân hoá học
sản xuất hàng năm.
Phân này có dạng tinh thể, mịn, màu trắng ngà hoặc xám xanh. Phân này có mùi
nước tiểu (mùi amôniac), vị mặn và hơi chua. Cho nên nhiều nơi gọi là phân muối
diêm.
Sunphat đạm là loại phân bón tốt vì có cả N và lưu huỳnh là hai chất dinh dưỡng
thiết yếu cho cây.
Phân này dễ tan trong nước, không vón cục. Thường ở trạng thái tơi rời, dễ bảo
quản, dễ sử dụng. Tuy nhiên, nếu để trong môi trường ẩm phân dễ vón cục, đóng lại
thành từng tảng rất khó đem bón cho cây.
Có thể đem bón cho tất cả các loại cây trồng, trên nhiều đất khác nhau, miễn là đất
không bị phèn, bị chua. Nếu đất chua cần bón thêm vôi, lân mới dùng được đạm
sunphat amôn. Phân này dùng tốt cho cây trồng trên đất đồi, trên các loài đất bạc màu
(thiếu S).
Đạm sunphat được dùng chuyên để bón cho các loại cây cần nhiều S và ít N như
đậu đỗ, lạc,… và các loại cây cần nhiều S vừa cần nhiều N như ngô.
Cần lưu ý đạm sunphat là loại phân có tác dụng nhanh, rất nhanh chóng phát huy
tác dụng đối với cây trồng, cho nên thường được dùng để bón thúc và bón thành nhiều
lần để tránh mất đạm.
Khi bón cho cây con cần chú ý là phân này dễ gây cháy lá.
Không nên sử dụng phân đạm sunphat để bón trên đất phèn, vi phân dễ làm chua
thêm đất.
-Phân đạm Clorua (NH4Cl):
Phân này có chứa 24-25% N nguyên chất.
Đạm clorua có dạng tinh thể mịn, màu trắng hoặc vàng ngà.
GVHD Hồ Thị Ngọc Sương
25
