Chương 5 Các nguyên tố dinh dưỡng và phân bón đa lượng

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự nitrate hóa trong đất vào sự nitrate hóa... Bay hơi của NH3Các yếu tố ảnh hưởng đến sự bay hơi của NH3 pH đất Nguồn đạm Cách bón Nhiệt độ Trao đổi của cây trồ

Chương 5: Các nguyên tố dinh dưỡng và phân bón đa lượng

Bài 1 Đạm và phân bón đạm

• Đạm và quá trình cố định đạm trong tự nhiên

• Đạm trong đất

• Các loại phân có chứa đạm

Đạm và quá trình cố định đạm

trong tự nhiênVai trò của nguyên tố đạm

Chu kỳ đạm trong tự nhiên

Sự cố định đạm trong tự nhiên

Đạm và vai trò của đạm

Acid nucleic

Acid amine  protein

Cấu tạo của diệp lục tố

• Nguyên tố diệp lục có khả năng quan hợp tạo nên màu xanh của lá

Chu kỳ chất đạm trong tự nhiên

Chu kỳ chất đạm trong tự nhiên tt

Cộng sinh trên rễ các cây họ đậu và trên một số thực vật khác

Sống tự do hay không cộng sinh

Công nghiệp sản xuất phân đạm tổng hợp

Chu kỳ chất đạm trong tự nhiên tt

• Cố định đạm trong tự nhiên

vi khuẩn công sinh trên rễ cây họ đậu

(Rhizobium)

N2 + 16 ATP +2H+  2NH4++ 16 ADP + H2

50 % lượng đạm cố định sinh

học

3 H 2 + 2 N 2  2 NH 3

Rhizobium Nốt sần cây họ đậu

Actinomycetes, frankia Liên kết với rễ cây không

thuộc họ đậu, cây thân gỗ Tảo lục lam Bèo hoa dâu

Azotobacter Azospirillium Actinomycetes

Đậu nành 45 - 290

Sản xuất đạm công nghiệp

dựa trên quy trình Haber – Bosch Đạm tạo thành do sét

Đạm trong đất

Hàm lượng: 0,03 – 0,4 %

Thành phần

(N2)

Hợp chất đạm hữu cơ: amino acid 20 –

40%, amino sugar như hexosamine 5 –

10% và các hợp chất có nguồn gốc như purine, pyrimidine < 1%

pH hơi chua Môi trường oxi hóa

Sự chuyển hóa đạm trong đất

-Nitrite hóa

trình bày như sau)

(Nitrosomonas)

Nitrate hóa

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự

nitrate hóa trong đất

vào sự nitrate hóa

Organic material (humus)

NH3(ammonia)

NH4+(ammonium)

H +

(From soil)

NO3–(nitrate) Nitrifying

Cây hấp thu đạm vào trong rễ

Ammonifying bacteria

Lượng, chế độ, thời gian mưa hay tưới.

Phản đạm hóa

NO 3 -  NO 2 -  NO  N 2 O  N 2

Pseudomonas, Bacillus Thiobacillus denitrificans và Thiobacillus thipbarus

Bay hơi của NH3

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự bay hơi của NH3

pH đất Nguồn đạm Cách bón Nhiệt độ Trao đổi của cây trồng

Ý nghĩa của sự phản N hóa về mặt nông nghiệp

• Phân N là nguồn N dễ tiêu của đất bị mất

N vào không khí do phản N hóa liên tục có thể chiếm đến 0 – 70 % lượng phân N bón

Sự bay hơi của NH3

pH dung dịch vượt quá 7,5

Các Loại Phân Đạm

Các dạng phân hữu cơ (N trung bình trong

các chất hữu cơ tự nhiên tiêu biểu từ 1 –

Loại phân N % P 2 O 5 % K 2 O % CaO % MgO

Ammonium nitrate với vôi 20,5 - - 10,0 7,0 0,6 - Superphosphat đơn

Ammonium nitrate (NH4NO3)

• Phân NH4NO3 chứa 30 – 40 % N

• Thành phần NO3- trong phân NH4NO3 dễ dàng hữu dụng đối với cây trồng

• Là tinh thể muối kết tinh màu vàng xám, dễ tan,

dễ chảy nước, dễ vón cục nên khó bảo quản.

• Phương pháp thông dụng sản xuất ammonium nitrate là tổng hợp từ ammoniac và acid nitric

• NH3 + HNO3  NH4NO3

NH4NO3 có một số khuyết điểm sau

Hút nước khá mạnh và phải cẩn thận để

chống sự đóng cục và sự thoái hóa về tính chất vật lý của phân khi tồn trữ và sử

dụng

• Có một số nguy cơ cháy hay nổ

Có hiệu quả thấp ở đất lúa nước so với

• Có nguy cơ bị rửa trôi và phản N hóa

Ammonium Sulfate (NH4)2SO4

• Chứa 21 % N, còn gọi là phân SA,

• Có dạng tinh thể, mịn màu trắng hoặc

xám xanh, có mùi amoniac, vị mặn và hơi chua

• Được sản xuất bằng sự trung hòa acid

Các ưu điểm chính

• khả năng hút ẩm thấp,dễ tan trong nước, ít vón cục và ổn định về mặt hóa học

• Là nguồn N và S tốt

• Khuyết điểm là N tương đối thấp 19 – 21 % N :

23 – 24 %S và thường quá đắt để sử dụng như

Ammonium chloride (NH4Cl)

Thường chứa 24 – 26 % N, dạng tinh thể mịn, màu trắng hoặc vàng ngà, dễ trong

nước, ít hút ẩm, ít vón cục

được sản xuất theo phương pháp trung hòa

chemical)

Urea (NH2)2CO: 46 % N

• Các phương pháp sản xuất urea

140 – 250 at, thời gian 20 -30 phút)

• Các ảnh hưởng có hại của biuret, một tạp chất

thường ảnh hưởng đến sự nẩy mầm và sự sinh trưởng của cây con với 1 nồng độ thấp.

• Nồng độ của biuret NH 2 -CO-NH-CO-NH 2 là mối quan tâm đặc biệt đối với phân urea vì tính độc của chúng đối với thực vật.

• Mức độ 2% biuret có thể được chấp nhận trong hầu hết các chương trình về phân bón

Các loại phân N đạm NO3

này có nguồn gốc trong các mỏ lớn ở vùng ven biển Chile

KNO3 Ca(NO3)2

Các hợp chất N chậm hữu dụng

Các chất có khả năng hòa tan trong nước

thấp và phải trải qua sự phân hủy hóa học hay vi sinh học để giải phóng N cho cây

trồng

Sự nitrate hóa và các chất ức chế urease

urea-formaldehids hay còn gọi là

urea-forms Chúng là sản phẩm rắn, màu trắng, không mùi chứa khoảng 38 %N, được sản xuất từ phản ứng của urea với

formaldehide với sự hiện diện của chất

xúc tác

• Urea bọc lưu huỳnh (SCU)

Các chất ức chế sự nitrate hóa

và urea

• 1) Phải không độc đối với cây trồng, các vi sinh vật đất

khác, cá và động vật có vú;

ức chế chuyên biệt sự sinh trưởng hay hoạt động của

Nitrosomonas;

• (4) Có khả năng di chuyển cùng với phân bón để phân

bố đều trong đất;

• (5) Có khả năng duy trì các tác động ức chế trong thời

gian từ vài tuần đến vài tháng;

• (6) Phải tương đối rẻ tiền.

BÀI 2 LÂN VÀ PHÂN LÂN

Lân trong dung dịch đất

• Phần lớn lân được cây trồng hấp thu ở

Phân Lân

Lân trong dung dịch

Lân trong

cơ thể

VSV

Lân hữu cơ không hữu dụng

Cây hấp thu Lân Dư thừa thực vật

Lân hữu cơ trong đất

• Sự tuần hoàn của lân hữu cơ trong đất

Sự khoáng hóa

Sự cố định sinh học

Lân vô cơ trong đất

• Khả năng hòa tan của các khoáng P sơ

Một số điểm cần lưu ý trong việc quản lý phân lân

• thời gian hữu dụng của phân lân đối với cây trồng sau khi bón phân (có thể vài tháng thậm chí vài năm)

• Cách bón phân lân là biện pháp kỹ thuật quan trọng

Các Loại Phân Lân

• Các nguồn phân lân

• Công thức tổng quát của RP tinh khiết là

Cl

• Việt Nam có một quặng apatite ở Lào Cai, nhưng hàm lượng lân trong apatite ở Lào cai không đồng đều, biến động từ 15 –

Nồng độ lân (%)

Tên phân / công thức Tên viết

tắt thường dùng

N P2O5 K2O S

Dạng lân % lân hữu

dụng so với lân tổng số

1 Đá phosphate (apatite nghiền )

• RP còn chứa khoảng 11,5 đến 17,5 % lân

• Chúng hoàn toàn tan trong nước, có nồng

độ các chất dinh dưỡng cao

Phân lân sinh học

• Vi khuẩn Phosphobacterins đã được bón

vào đất để làm tăng sự hấp thu lân

Nấm cộng sinh với rễ

a

Mantle (fungal sheath)

Epidermis Cortex

Mantle (fungal sheath)

Endodermis

Fungal hyphae between cortical cells

(colorized SEM)

100  m

(a)

Figure 37.12b

Epidermis Cortex

Fungal hyphae

Root hair

10  m

(LM, stained specimen)

Cortical cells

Endodermis Vesicle

Casparian strip

Arbuscules

2

(b)

Nội dung chú ý về phân lân

• Ảnh hưởng của phân lân chậm và kéo dài trong nhiều năm, vụ đầu bón lân thường không có ảnh hưởng nổi bậc

• Đối với đất lúa nước các dạng lân cây đều

sử dụng được, phân lân có ảnh hưởng rõ rệt đến năng suất và phẩm chất của cây trồng

• ở những vùng đất có độ phì tự nhiên thấp bón lân có hiệu lực rõ hơn đất có độ phì tự nhiên cao.

• Cây họ đậu rất mẫn cảm với các loại phân lân và có khả năng hấp thu các loại phân lân khó tiêu như apatite, phosphoric…

• Bón lân dễ tiêu lâu ngày cần chú ý bổ

sung thêm kẽm cho đất

BÀI 3: KALI VÀ PHÂN KALI

Hàm lượng kali trong đất

Kali hiện diện với hàm lượng tương đối lớn trong hầu hết các loại đất, trung bình khoảng 1,9 %

Các khoáng được xem là nguồn gốc chính của kali trong đất là feldspars orthoclase

Modified from the Potash & Phosphate Institute web site at www.ppi-ppic.org

Animal manures and biosolids

Mineral fertilizers

Crop harvest

Runoff and erosion

Leaching

Soil solution potassium (K + )

Plant residues

Plant uptake

Mineral potassium

Fixed potassium

Exchangeable potassium

Input to soil Component Loss from soil

The Potassium Cycle

The potassium cycle

Sự tiêu thụ xa xỉ kali của cây trồng

Sự mất kali do rửa trôi

Các yếu tố của cây trồng ảnh hưởng đến sự hữu dụng của kali

Các Loại Phân Kali

• Các mỏ muối kali hòa tan, Trong thực tế tất cả các loại phân kali đều hòa tan trong

Potassium Sulfate (K2SO4)

• Là loại phân màu trắng có chứa 42-44% K

•

Potassium Nitrate (KNO3)

chứa cả đạm và kali

Giá trị nông học của các loại

phân kali

• Các nguyên tố đi kèm trong phân như S,

Mg, Cl, và Na có tầm quan trọng về mặt nông học trên một số loại đất, cây trồng

• Thuốc lá là loại cây trồng rất mẩn cảm với

Trong một số vùng trồng khoai tây, khoai

hàm lượng cao