hoàn toàn miễn phí cập nhật nhanh chóng chính xác chất lượng hiệu quả đáng tin cậy

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (144.9 KB, 7 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU MÔN HỌC

Bài 1: GIỚI THIỆU TỔNG QT VỀ ĐỘ PHÌ VÀ PHÂN BĨN

Trong canh tác nơng nghiệp hiện đại, bón phân là biện pháp kỹ thuật ảnh hưởng quyết định
đến năng suất, phẩm chất sản phẩm nông nghiệp, hiệu quả và thu nhập của người nơng dân. Phân
bón cũng chiếm tỷ lệ đáng kể trong tổng chi phí sản xuất nơng nghiệp, vì vậy, để đạt được năng suất
cây trồng cao, phẩm chất tốt, có hiệu quả kinh tế và khơng làm ơ nhiễm mơi trường thì cần phải
hiểu và sử dụng phân bón hợp lý.

I Những thành tựu trong nghiên cứu về phân bón
1 Những di tích cổ của nền sản xuất nơng nghiệp

Các tài liệu của khảo cổ học cho thấy có một vùng trên thế giới có một nền văn minh cổ nhất
là Mesopotamia, nằm giữa sông Tigris và Euphratws, Iraq ngày nay. Có những bút tích cho thấy
vào khoảng năm 2500 trước Cơng ngun vùng đất này có độ phì nhiêu rất cao.

Herodotus, một nhà lịch sử Hylạp, đã trình bày vấn đề này sau khi khảo sát xuyên qua vùng
Mesopotonia 2000 năm sau đó. Khả năng sản xuất cao của vùng đất này có thể là do hệ thống tưới
tốt và độ phì nhiêu của đất cao, ngồi ra cũng cịn có thể do 1 phần đóng góp của phù sa theo nước
lụt hàng năm bởi các con sông này.

Theophrastus (300 năm trước Công nguyên) lại cho rằng điều này do độ phì nhiêu cao của
phù sa sơng Tigris, và ơng cho rằng chính phù sa này chứa hàm lượng đất thịt cao và được bồi đắp
trong 1 thời gian dài.

Theophrastus (327 – 287 BC) đã khuyến cáo nên bón phân chuồng cho các loại đất có tầng
canh tác mỏng nhưng các loại đất dày bón ít hơn.

1.1 Lịch sử nghiên cứu độ phì nhiêu đất đai trước thế kỷ 19 A.D
Thế kỷ 16

Sau cơng trình của Crescenzi, có rất ít nghiên cứu về nơng nghiệp trong nhiều năm liền, mặc dù
vào năm 1563 Palissy đã nổi danh nhờ phát hiện hàm lượng tro trong cây trồng là những chất được
cây hút từ đất.

Francis Bacon (1561 – 1624) cho rằng chất dinh dưỡng chính của cây là nước, nếu trồng
liên tiếp cùng một loại cây thì đất sẽ bị kiệt quệ chất dinh dưỡng này.

Jan Baptiste van Helmont ( 1577 – 1644), đã trình bày những kết quả thí nghiệm chứng
minh rằng nước là chất dinh dưỡng duy nhất của thực vật. Ông ta cho 200g đất vào một bình chứa,
và trồng lên đó 1 cành liễu nặng 2,3 kg. Ơng che chắn cẩn thận khơng cho đất bị nhiễm bụi bẩn,
bình chỉ được cung cấp bằng nước mưa hoặc nước cất. sau 5 năm, Van Helmont kết thúc thí
nghiệm. Cây liễu cân nặng 77 kg. Ơng tính tốn rằng chỉ có khoảng 0,6g đất được cây sử dụng. Do
ông chỉ cung cấp nước cho cây nên ông kết luận rằng nước là chất dinh dưỡng duy nhất cho cây
trồng, còn 0,6 g đất mất trong thí nghiệm ơng ta cho đó là sai số thí nghiệm. Mặc dù kết luận của
Van Helmont khơng đúng nhưng tư tưởng này vẫn còn tồn tại và nghiên cứu sau này để tìm hiểu
sự dinh dưỡng của cây trồng.

Thế kỷ 17

J. R. Glauber (1604 – 1668), một nhà hóa học người Đức cho rằng khơng phải nước, mà
chính là KNO3 là chất dinh dưỡng của thực vật.

Những tiến bộ trong nghiên cứu nông nghiệp thế kỷ 19
Theodore de Saussure nghiên cứu trên 2 vấn đề :

Ảnh hưởng của khơng khí đến thực vật .
Nguồn gốc của muối trong cây.

Kết quả là Saussure khám phá ra rằng thực vật hấp thu O2 và giải phóng CO2, tiến trình

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

có sự hiện diện của ánh sáng; nhưng thực vật lại bị chết khi bị giữ trong môi trường không có CO2.

Đây là q trình quang hợp của thực vật.

De Saussure kết luận rằng đất chỉ đóng góp 1 phần nhỏ trong sự dinh dưỡng của thực vật,
nhưng ông cũng cho rằng đất cung cấp 2 thành phần chính cho thực vật là tro ( Ca, Mg, K và những
chất khống khác ) và Đạm ( N ). Ơng ta loại bỏ ý nghĩ rằng thực vật sinh ra Potash, và rễ thực vật
khơng có tính chất của 1 màng lọc. Rễ thực vật có khả năng hấp thu nước nhanh so với chất dinh
dưỡng. Ơng ta cũng trình bày sự khác nhau trong sự hấp thu giữa các muối, và các thành phần muối
trong cây tùy thuộc vào đất, tuổi cây và các bộ phận của cây.

Jean Baptiste Boussingault (1802 - 1882 ), người được coi là cha đẻ của phương pháp thí
nghiệm đồng ruộng. Boussingault đã áp dụng kỹ thuật cân trọng lượng và phân tích, phân hữu cơ
được bón từng lơ thí nghiệm trên đồng ruộng, đồng thời xác định trọng lượng và phân tích cây trồng
khi thu hoạch.

Justus vo Liebig (1803 - 1873), nhà hóa học Đức, người đã vén được bức màn bí mật của
mùn trong đất đối với sinh trưởng của thực vật. Liebig cho rằng:

1. Phần lớn C có trong cây bắt nguồn từ CO2 trong khơng khí.

2. H và O2 có nguồn gốc từ nước.

3. Các kim loại kiềm cần thiết cho sự trung hịa các acids hình thành trong cây và là kết
quả của các hoạt động trao đổi chất.

4. Phosphorus (P ) cần cho sự hình thành hạt.

5. Cây hấp thu tất cả các chất từ đất, nhưng chỉ thải ra từ rễ các chất không cần thiết.

Theo ý tưởng của Liebig, rất nhiều thí nghiệm đồng ruộng được thiết lập trong thời gian đó,
nổi tiếng nhất là trạm thí nghiệm Rothamsted (Anh ) của J.B.Laws và J. H. Gilbert (1843). Sau 12
năm nghiên cứu trên trạm khí tượng này, họ đưa ra một số kết luận như sau :

1 . Cây trồng có nhu cầu cả 2 chất là P và K, nhưng phân tích thành phần tro thực vật không
xác định nhu cầu của cây.

2 . Các cây không thuộc họ đậu cần cung cấp N. Khơng có N, cây sẽ khơng sinh trưởng, bất
kể hàm lượng P và K. Hàm lượng NH3 cung cấp từ khơng khí khơng thể thỏa mãn nhu cầu N của

cây.

3 . Độ phì nhiêu đất đai có thể duy trì trong nhiều năm bằng cách bón phân hóa học.

4 . Bỏ hóa đất là phương pháp tốt nhất để nâng cao hàm lượng dinh dượng hữu dụng trong
đất.

1.2 Thành tựu nghiên cứu nông nghiệp hiện nay

Bảng 1.1 Hệ thống nông nghiệp qua các thời kỳ
Các hệ thống nông

nghiệp

Thời kỳ Năng suất ngũ
cốc (tấn/ha)

Dân số thế giới
(triệu)

Diện tích
/Đầu người
(ha)

Thời kỳ săn bắt và hái
lượm

Đồ đá củ 7

Nông nghiệp du canh Đồ đá mới (10.000
năm trước)

1 35 40

Luân canh thời trung

cổ 500 – 1450 nămtrước 1 900 1,5

Chăn nuôi Cuối thế kỷ 17 2 1.800 0,7

Phân hóa học/ thuốc
bảo vệ thực vật

Đầu thế kỷ 20 4 4.200 0,3

Nông nghiệp hiện đại Cuối thế 20 6 – 8 7.000 0,15

Nông nghiệp bền vững ? ? ? ?

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

nhiều vấn đề giới hạn năng suất cây trồng như sâu bệnh, trình độ canh tác, hệ thống chính trị, ảnh
hưởng của thời tiết, khí hậu làm cho năng suất cây trồng hay sản lượng lương thực khó có thể tăng
được trong thời gian tới.

Bảng 1.2 T l dân s b thi u l ng th c các n c kém phát tri n và đang phát tri n (tri uỷ ệ ố ị ế ươ ự ở ướ ể ể ệ
ng i)ườ

Khu vực 1980 2000 2020 2040 2060

Số
lượng

% Số

lượng

% Số

lượng

% Số

lượng

% Số

lượng
%

Châu Phi 120 26 185 22 292 21 367 19 415 18

Châu Mỹ
Latinh

36 10 40 8 39 6 33 4 24 3

Đông
Nam Á và
Nam Á

321 25 330 17 330 13 232 8 130 4

Tây Á 27 18 41 16 55 14 64 12 72 11

Tổng
cộng

504 23 596 17 716 14 696 11 641 9

Số người bị thiếu lương thực không ngừng gia tăng trong những năm vừa qua, mặc dù cuộc
cách mạng xanh đã góp phần rất lớn trong việc giảm đói cho các nước nghèo. Nhưng chúng ta đang
đứng trước thực trạng số người bị đói sẽ khơng giảm trong những năm tới nhất là ở các nước nghèo
ở Châu Phi, Đông Nam Á, Tây Á của châu Á.

Bảng 1.4 S n l ng l ng th c th c ph m toàn c u trong th i gian s p t i (tri u t n)ả ượ ươ ự ự ẩ ầ ờ ắ ớ ệ ấ

Sản phẩm 1980 2000 2020 2040 2060

Lúa mì 441 603 742 861 958

Lúa gạo 249 368 480 586 659

Hạt thô 741 1.022 1.289 1.506 1.669

Sản phẩm từ

vật nuôi 82 108 138 164 184

Bơ, sữa 470 613 750 877 994

Thịt (protein) 36 52 64 76 85

Tổng cộng 2019 2.766 3.463 4.070 4.552

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

Bảng 1.5 Sản lượng phân bón trên th gi iế ớ

Các năm Sản lượng N + P2O5 + K2O và phân khác (triệu tấn)

Các nước đang

phát triển Các nước pháttriến Toàn thế giới

1905 – 1906 - - 1,90

1919 – 1920 - - 3,50

1949 – 1950 - - 13,60

1960 – 1961 3,88 26,15 30,03

1970 – 1971 13,57 55,57 69,15

1975 – 1976 21,15 69,94 91,10

1980 – 1981 39,03 78,17 117,20

1985 – 1986 47,11 82,36 129,47

1990 – 1991 65,40 72,83 138,24

1995 - 1996 76,63 52,93 129,56

1998 – 1999 85,26 52,96 138,22

2000 – 2002 87,56 55,60 143,16

2003 - 2005 90,97 59,13 150,10

Sản lượng phân bón của thế giới luôn tăng để đáp ứng nhu cầu sử dụng phân bón trong
những thập kỷ qua. Để đáp ứng nhu cầu lương thực cho cả hành tinh, các nước đang phát triển sản
xuất và sử dụng rất nhiều phân bón vào nền nơng nghiệp của mình. Do hiệu quả sử dụng phân bón
thấp nên kéo theo đó là hàng loạt vấn đề liên quan đến môi trường và xã hội cần giải quyết trong
tương lai như ô nhiễm môi trường, phú dưỡng hóa, dịch hại trong nơng nghiệp, tình trạng thối hóa
đất, và kéo theo là nạn đói.

1.3 Tình hình sử dụng phân bón hóa học ở Việt Nam

Trước 1970 việc sử dụng phân hóa học ở Việt Nam chưa cao. Tổng lượng NPK sử dụng

khoảng 30 kg/ hecta, đồng thời hiệu quả sử dụng phân bón cũng chưa cao. Thập niên 1970 – 1980
lượng phân bón sử dụng tăng đáng kể, nhưng lượng phân bón trên một đơn vị diện tích khơng tăng
do thời kỳ chúng ta mở rộng diện tích canh tác quá lớn.

Thập niên 1980 đến nay lượng phân bón sử dụng ở Việt Nam gia tăng rất mạnh, nhất là
phân đạm. Hiệu quả sử dụng phân bón cũng tăng, nhưng sử dụng các loại phân N, P, K không cân
đối.

Bảng 1.6 Nhu c u các lo i phân bón Vi t Nam đ n 2020ầ ạ ở ệ ế

Các loại phân Số lượng 2005 20010Năm 2020

Ure - Nhu cầu

- Nhập khẩu 20001100 21000 22000
Kali - Nhu cầu

- Nhập khẩu

300
300

400
400

500
500

DAP - Nhu cầu

- Nhập khẩu 400400 500100 600200
Lân + lân nung

chảy

- Nhu cầu
- Nhập khẩu

1400
0

1600
0

2000
0

NPK - Nhu cầu

- Nhập khẩu

2000
0

2500
0

3000
0
Phân vi sinh, phân

hữu cơ, phân bón lá - Nhu cầu- Nhập khẩu 100020 130030 150050

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

II Các khái niệm cơ bản

1 Độ phì nhiêu đất đai

Độ phì nhiêu của đất hay còn gọi là khả năng sản xuất của đất là tổng hợp các điều
kiện, các yếu tố để đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt. Độ phì nhiêu của đất
là khả năng cung cấp đủ nước, oxi và chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng bảo đảm năng
suất cao, đồng thời không chứa các chất có hại cho cây. Độ phì nhiêu của đất là một trong
những yếu tố quyết định năng suất cây trồng.

2 Phân bón

Phân bón là các chất vô cơ hay hữu cơ tự nhiên hay tổng hợp được bón vào trong đất để
cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng đồng
thời duy trì độ phì nhiêu của đất. Phân được dùng để tăng tốc độ sinh trưởng, năng suất , chất lượng
hay giá trị dinh dưỡng của cây trồng. Gián tiếp hay trực tiếp duy trì và làm tăng hàm lượng chất hữu
cơ trong đất. Nhiều thập niên vừa qua ý nghĩa của từ phân bón được hiểu là các loại phân hóa học
(phân vơ cơ). Tuy nhiên trong những năm gần đây người ta chú ý đến các loại phân bón hữu cơ và
vi sinh, chúng cũng là các loại phân bón chứa các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng.

3.1 Phân loại

3.1.1 Về mặt hóa học

Phân bón được chia làm các nhóm: phân vô cơ, phân hữu cơ, phân vi sinh.

Phân vô cơ: phân vơ cơ là phân bón mà thành phần cấu tạo phân tử khơng có ngun tố

carbon, trong nhóm này gồm có:

Phân hóa học: là phân bón sản xuất theo cơng nghệ thường có phản ứng hóa học xảy
ra. Tuy nhiên, trong một số trường hợp các sản phẩm có thể được sản xuất từ cơng nghệ tinh tuyển
(làm giàu) vật lý những khống vật có sẵn trong tự nhiên cũng coi là phân hóa học.

Phân khống: là phân có nguồn gốc khống vật, được khai thác từ lịng đất và qua
quá trình làm giàu hoặc chế biến.

Phân hữu cơ: là phân gia súc, gia cầm, than bùn, phân xanh, phân rác, phân ủ dư thừa thực
vật, bùn ao, bùn cống, chúng có thể cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng và cải thiện lý tính của
đất. Phân hữu cơ thường được bón vào đất với số lượng lớn để thỏa mãn nhu cầu dinh dưỡng của
cây trồng. Sử dụng phân hữu cơ là một phần quan trọng trong các chu kỳ biến đổi các chất dinh
dưỡng trong tự nhiên. Ngồi phần chính là chất hữu cơ, mùn phân hữu cơ chứa hầu hết các nguyên
tố khoáng nhưng với nồng độ rất thấp so với các loại phân vô cơ.

Phân chelate: là hợp chất giữa chất hữu cơ (acid hữu cơ) và các nguyên tố kim loại

Phân sinh học: là loại phân có chứa các nhóm vi sinh vật khác nhau, được đưa vào bằng
nhiều phương pháp, nhằm nâng cao khả năng hữu dụng của các chất dinh dưỡng cho cây trồng từ
các nguồn dinh dưỡng mà tự bản thân cây trồng không thể hấp thu được. Như Rhizobium (cho cây
họ đậu), tảo lục lam, Azospirillium, Azotobacter, Frankia (các cây khơng thuộc họ đậu) là những
loại có khả năng cố định đạm. Các loại phân lân sinh học được sản xuất bởi các loại vi khuẩn và
nấm có khả năng hịa tan lân khơng hữu dụng, biến đổi chúng thành các dạng hữu dụng. Các dòng
vi khuẩn hữu hiệu trong việc chuyển hóa lân gồm Pseudomonas striata, Pseudomonas rattonics,
và một số loại vi khuẩn Bacillus khác. Trong số các loại nấm Aspergillus và Penecillium có thể hịa
tan P trong đất và phân bón hữu hiệu. Nấm vùng rễ (mycorrhizae) là một nhóm phân sinh học khác
có thể kích thích cây trồng gia tăng khả năng hấp thụ P trong đất và trong phân bón.

Phân bón lá

Phân chuyên dùng để hòa với nước phun lên thân, lá cây trồng nhằm bổ sung chất dinh
dưỡng cho cây, có thể là các nguyên tố đa, trung, vi lượng hay các chất kích thích sinh trưởng.

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Phân bón được chia làm hai nhóm: nhóm có tác dụng trực tiếp cung cấp chất dinh dưỡng
cho cây trồng và nhóm có tác dụng gián tiếp thơng qua việc cải thiện tính chất đất. Phân bón có tác
dụng trực tiếp hầu hết là các loại phân vơ cơ, chelate. Phân bón có tác dụng gián tiếp như vơi, thạch
cao, bột lư huỳnh, hầu hết các loại phân hữu cơ, hữu cơ vi sinh.

Tuy nhiên sự phân loại này cũng có tính chất tương đối, vì phân bón có tác dụng trực tiếp
cũng gián tiếp ảnh hưởng đến tính chất đất. Ngược lại phân bón có tác dụng gián tiếp cũng cung cấp
một phần chất dinh dưỡng cho cây trồng như vôi, thạch cao, phân hữu cơ…

3.1.3 Theo phương pháp sản xuất

Phân bón được chia làm hai dạng phân bón sản xuất tại chỗ và phân bón sản xuất cơng
nghiệp. Phân sản xuất tại chỗ, còn được gọi là phân địa phương, được sản xuất theo quy trình đơn
giản và nguyên liệu sử dụng có sẵn tại địa phương.

Phân cơng nghiệp phần lớn là các loại phân vô cơ, phân vi sinh và chelate. Ngồi ra cịn một
số loại phân hữu cơ khác được sản xuất theo quy trình cơng nghiệp như phân rác.

3.1.4 Về phương pháp sử dụng

Phân bón được chia thành phân bón vào đất và phân bón qua lá; phân bón vào đất thường là
các loại phân bón đa lượng, trung luợng vi lượng, phân hữu cơ, một số loại phân vi sinh, chelate.
Đặc điểm chung của loại phân này thường được sử dụng với liều lượng rất cao.

Phân bón qua lá thường gồm các loại phân vi lượng, phân bón có chứa các kích thích tố sinh
trưởng , một số phân vi sinh, chelate, và phân hữu cơ khác. Các loại phân này thường sử dụng với

liều luợng rất thấp.

3.1.5 Về thành phần

Phân bón được chia thành phân đơn giản và phân phức hợp

Phân đơn giản, trong phân bón chỉ chứa một ngun tố dinh dưỡng chính. Ví dụ, phân urea,
super lân, KCl….

Phân phức hợp trong phân có chứa nhiều chất dinh dưỡng, như NPK, DAP. Phân phức hợp
có thể được sản xuất bằng cách pha trộn các loại phân đơn giản hay hình thành từ các phản ứng hóa
học của các chất dinh dưỡng.

Trên quan điểm cây trồng và cải tạo đất, có thể nói hầu hết các loại phân bón đều chứa nhiều
chất dinh dưỡng. Ví dụ, phân amonium sulfate vừa chứa NH4+ vừa chứa SO42-, KNO3 chứa K+ và

NO3-, lân chứa H2PO4- và Ca2+…, xu hướng hiện nay sản luợng phân chứa nhiều yếu tố dinh dưỡng

tăng rất mạnh, nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế trong sử dụng phân bón.
Phân đơn

Phân chỉ cung cấp một ngyên tố dinh dưỡng cho cây trồng.

Phân hỗn hợp

Phân cung cấp nhiều nguyên tố dinh dưỡng cho cây trồng, trên nguyên tắc phối trộn các
phân đơn lại với nhau (về mặt cơ học)

Phân phức hợp

Một loại phân cung cấp nhiều nguyên tố dinh dưỡng cho cây trồng, trên cơ sở các phản ứng
hóa sinh.

3.2 Các chất dinh dưỡng trong phân bón

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

hàm lượng tương đối lớn nên tốc độ kiệt quệ trong đất rất nhanh Ngồi ra, các chất này cịn bị mất
do các q trình tự nhiên như rửa trơi, bay hơi hay xói mịn.

Ngày nay phần lớn các loại đất ở Việt Nam chúng ta đều có nhu cầu phân bón ít nhất là một
trong các nguyên tố N, P, K. Khi cung cấp cho đất các nguyên tố này thông qua phân bón thì chúng
được gọi là dinh dưỡng trong phân bón.

3.2.1 Cơng thức phối trộn

Tỉ lệ phần trăm các chất dinh dưỡng trong hỗn hợp phối trộn

3.2.2 Công thức phân bón

Lượng phân (nguyên chất) để bón cho một đơn vị diện tích ( thường là 1 hecta)

3.3 Bón phân hợp lý và cân đối ( 5 đúng + 1 cần)

- Đúng loại phân: bón theo nhu cầu của cây trồng, phù hợp với từng loại đất
- Đúng thời điểm: phù hợp với từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây

- Đúng thời cơ: phân bón phải thúc đẩy được sự phát triển của các tác nhân có lợi cho cây
trồng

- Đúng vụ và đúng thời tiết
- Đúng phương pháp

- Bón phân cân đối

3.4 Yêu cầu khi sử dụng phân bón đồng bộ và hợp lý

- Chủ động bón phân hợp lý nhưng có sự kết hợp với các yếu tố khác như giống nước, kỹ
thuật canh tác, để tăng năng suất cây trồng mà không áp đặt theo ý kiến chủ quan của con người

- Bón phân phải phù hợp với sự phát triển tự nhiên của cây trồng

- Phải theo dõi các biểu hiện của cây trồng trong quá trình sinh trưởng và phát triển.

4 Nghiên cứu độ phì nhiêu đất đai và sử dụng phân bón trong tương lai.

</div>