Tài liệu Bài giảng dinh dưỡng cây trồng

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM BỘ MÔN CẢNH QUAN & KỸ THUẬT HOA VIÊN BÀI GIẢNG DINH DƯỠNG CÂY TRỒNG Biên soạn: Th.S TRƯƠNG THỊ CẨM NHUNG Tp.HCM tháng 8/2009 1 Bài 1 CÁC NGUYÊN TỐ CẦN THIẾT CHO SỰ DINH DƯỠNG CỦA CÂY TRỒNG 1.1. Tính cần thiết của các nguyên tố trong dinh dưỡng cây trồng Một nguyên tố khoáng được xem là cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng khi nguyên tố đó có liên quan đến các chức năng trao đổi chất của cây trồng và cây trồng không thể hoàn thành chu kỳ sống nếu không có nguyên tố này. Thông thường, cây trồng thể hiện triệu chứng sự thiếu hụt một chất dinh dưỡng nào đó, và sự thiếu hụt này có thể được điều chỉnh hay ngăn chặn bằng cách cung cấp chất dinh dưỡng đó cho cây. Ngoài yếu tố dinh dưỡng, các triệu chứng thiếu dinh dưỡng có thể còn do nhiều yếu tố khác gây ra. Vì vậy, trong công việc chẩn đoán cần lưu ý tất cả các hiện tượng thiếu dinh dưỡng của cây trồng. Các thuật ngữ sau đây dùng để mô tả mức độ dinh dưỡng của cây trồng: 1. Thiếu dinh dưỡng: khi nồng độ của một nguyên tố trong cây thấp, làm giảm năng suất nghiêm trọng và các triệu chứng này biểu hiện ra ngoài một cách rõ ràng. Sự thiếu hụt nghiêm trọng có thể làm cho cây bị chết. Nhưng với mức độ trung bình hay nhẹ, các triệu chứng có thể không biểu hiện ra ngoài nhưng năng suất bị giảm. 2. Nồng độ tới hạn (nồng độ ngưỡng): khi nồng độ chất dinh dưỡng trong cây thấp hơn mức độ này, nếu được bón phân sẽ làm tăng năng suất. Mức độ tới hạn khác nhau giữa các loại cây trồng và giữa các chất dinh dưỡng, nhưng mức độ tới hạn này đều nằm trong khoảng trung gian giữa mức độ thiếu và đủ của các chất dinh dưỡng đó. 3. Đầy đủ dinh dưỡng: là mức độ chất dinh dưỡng trong cây thoả mãn nhu cầu sinh trưởng của cây, với mức độ này, nếu bón thêm phân vào sẽ không làm tăng thêm năng suất nhưng có thể làm tăng nồng độ chất dinh dưỡng đó trong cây. Thuật ngữ “tiêu thụ xa xỉ” thường được dùng để mô tả sự hấp thu dinh dưỡng của cây trồng, nhưng sự hấp thu này không ảnh hưởng đến năng suất. 4. Mức độ thừa hay gây độc: nồng độ các nguyên tố cần thiết hay bất cứ một nguyên tố nào khác cao, đủ để làm giảm sự sinh trưởng và năng suất của cây trồng. Nồng độ dinh dưỡng thừa có thể gây ra sự mất cân bằng giữa các chất dinh dưỡng cần thiết khác và sự mất cân bằng này cũng có thể làm giảm năng suất. Năng suất bị ảnh hưởng nghiêm trọng khi bị thiếu chất dinh dưỡng và khi điều chỉnh được sự thiếu hụt chất dinh dưỡng này, sự sinh trưởng của cây trồng tăng nhanh hơn nhiều so với sự gia tăng nồng độ chất dinh dưỡng trong cây. Trong trường hợp bị thiếu nghiêm trọng, nếu được bón phân thì năng suất có thể tăng nhanh, nhưng nồng độ chất dinh dưỡng đó trong cây có thể bị giảm. Khi nồng độ đạt đến mức độ tới hạn, năng suất cây trồng thường đạt tối đa. Nồng độ chất dinh dưỡng đủ thoả mãn nhu cầu của cây thường nằm một khoảng biên độ rộng, nếu nồng độ dinh dưỡng nằm trong khoảng này sẽ không ảnh hưởng đến năng suất. Nhưng khi nồng độ tăng cao hơn mức độ tới hạn, cây trồng sẽ cho thấy có sự hấp thu xa xỉ các chất dinh dưỡng (trên mức cần thiết để đạt mức tối đa). Sự tiêu thụ xa xỉ này rất phổ biến trong hầu hết các loại cây trồng. Các nguyên tố được hấp thụ với một lượng thừa có thể làm giảm năng suất trực tiếp do sự gây độc, hay gián tiếp do làm giảm nồng độ đến dưới mức độ tới hạn của các chất dinh dưỡng khác. 2 1.2. Sự di chuyển của các ion từ đất đến rễ cây trồng Để được hấp thu bởi rễ cây trồng, các ion phải tiếp xúc với bề mặt rễ. Các ion di chuyển đến bề mặt rễ bằng 3 cách: tiếp xúc trực tiếp với rễ; dòng chảy khối lượng của nước có chứa các ion trong dung dịch; sự khuyếch tán các ion trong dung dịch đất. 1.2.1. Sự tiếp xúc trực tiếp của rễ: Tầm quan trọng của sự tiếp xúc trực tiếp của rễ như là một cơ chế đối với sự hấp thu được tăng cường do sự sinh trưởng của các rễ mới xuyên suốt khối lượng đất và cũng có thể do sự lan truyền của các loại nấm trong vùng rễ. Khi hệ thống rễ phát triển và ăn sâu vào trong đất nhiều hơn, thì dung dịch đất và các bề mặt đất có giữ các ion hấp phụ sẽ tiếp xúc với khối lượng rễ, và sự hấp thu các ion này xảy ra do cơ chế trao đổi tiếp xúc. Các ion trên bề mặt lông hút của rễ có thể trao đổi với các ion bị giữ trên bề mặt cát, sét và các chất hữu cơ trong đất bởi vì sự tiếp xúc trực tiếp giữa rễ và các hạt đất. Các ion bị giữ bởi lực tỉnh điện ở các vị trí này có xu hướng dao động trong một thể tích nhất định. Khi các thể tích dao động của hai ion trùng lấp nhau, thì các ion trao đổi vị trí. Bằng cách này Ca2+ trên bề mặt sét có thể được hấp thu bởi rễ và được sử dụng bởi cây trồng. Hàm lượng chất dinh dưỡng mà rễ cây trồng hấp thu do tiếp xúc trực tiếp là hàm lượng có trong một thể tích đất bằng với thể tích rễ. Rễ thường chiếm ≤ 1% thể tích đất. Tuy nhiên, nếu rễ phát triển xuyên qua các tế khổng trong đất với hàm lượng dinh dưỡng trung bình cao hơn sẽ tiếp xúc tối đa 3% chất dinh dưỡng hữu dụng có trong đất. Sự tiếp xúc trực tiếp của rễ và chất dinh dưỡng có thể gia tăng do các nấm vùng rễ (mycorrhiza), một loại cộng sinh giữa nấm và rễ cây. Ảnh hưởng này đạt cao nhất khi cây được trồng trên các loại đất có độ phì nhiêu kém. Mức độ lan truyền của nấm cũng được lan truyền trong điều kiện đất có pH chua ít, hàm lượng lân thấp, đủ đạm và nhiệt độ đất thấp. Các sợi nấm có tác dụng tương tự như là sự phát triển rộng của hệ thống rễ cây, dẫn đến sự tiếp xúc lớn hơn. 1.2.2. Dòng chảy khối lượng: Sự di chuyển của các ion trong dung dịch đất đến bề mặt rễ cây do dòng chảy khối lượng cũng là một yếu tố quan trọng trong sự cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng. Dòng chảy khối lượng xảy ra khi các ion dinh dưỡng và các chất hoà tan khác được vận chuyển trong dòng chảy của nước đến rễ, là kết quả của quá trình thoát hơi của cây trồng. Dòng chảy khối lượng cũng có thể xảy ra do sự bốc hơi và thấm lậu của nước trong đất. Hàm lượng các chất dinh dưỡng di chuyển đến rễ do dòng chảy khối lượng được quyết định bởi lưu lượng nước hay sự tiêu thụ nước của cây trồng, và nồng độ trung bình của chất dinh dưỡng trong dòng nước đó. Dòng chảy khối lượng cung cấp một lượng rất lớn Ca2+ và Mg2+ trong nhiều loại đất, cũng như phần lớn các chất dinh dưỡng di động khác như NO3─ và SO42─. Khi ẩm độ đất giảm thì sự di chuyển của nước bị giảm dần, vì vậy sự di chuyển của nước đến bề mặt của rễ cũng bị chậm lại. Sự di chuyển của các ion do dòng chảy khối lượng sẽ giảm khi nhiệt độ thấp bởi vì nhu cầu thoát hơi nước của cây trồng rất thấp ở điều kiện nhiệt độ thấp so với ở nhiệt độ cao. Ngoài ra, sự vận chuyển của các ion trong dòng chảy của nước bị bốc hơi cũng sẽ bị giảm ở nhiệt độ đất thấp. 1.2.3. Sự khuyếch tán: Sự khuyếch tán xảy ra khi một ion di chuyển từ một nơi có nồng độ cao đến một nơi có nồng độ thấp. Phần lớn chất dinh dưỡng lân và kali trong đất di chuyển đến rễ là do sự khuyếch tán. Khi rễ cây hấp thu các chất dinh dưỡng từ dung dịch đất ngay bề mặt rễ, thì nồng độ chất dinh dưỡng ở ngay bề mặt rễ bị giảm thấp rất nhiều so với nồng độ trong 3 dung dịch của toàn bộ khối đất. Vì vậy, một sự chênh lệch về nồng độ được hình thành làm cho các ion di chuyển đến rễ cây. Một loại cây có nhu cầu cao đối với một chất dinh dưỡng nào đó sẽ dẫn đến một sự chênh lệch nồng độ lớn, làm tăng tốc độ khuyếch tán ion đó từ dung dịch đất đến bề mặt rễ. Có nhiều yếu tố của đất ảnh hưởng đến sự khuyếch tán các chất dinh dưỡng trong đất, trong đó yếu tố quan trọng nhất là mức độ chênh lệch nồng độ. Khi ẩm độ đất tăng, sẽ làm tăng tốc độ khuyếch tán. Sự hấp thu các ion ở bề mặt rễ tác động đến sự hình thành và duy trì sự chênh lệch về nồng độ, chịu tác động mạnh mẽ bởi nhiệt độ. Trong khoảng nhiệt độ từ 10─300C, khi nhiệt độ tăng 100C thì tốc độ hấp thu tăng 2 lần hay cao hơn. Sự khuyếch tán các ion dinh dưỡng thường chậm trong hầu hết các trường hợp và xảy ra trong một khoảng cách rất ngắn, xung quanh bề mặt rễ. Khoảng cách trung bình tiêu biểu đối với sự khuyếch tán đến rễ là 1cm đối với đạm, 0.02cm đối với lân và 0.2cm đối với kali. Rễ không hấp thu tất cả các chất dinh duỡng cùng một tốc độ, vì vậy, một số ion có thể tích luỹ ở bề mặt rễ, đặc biệt là trong giai đoạn cây trồng hấp thu nước nhanh. Điều này dẫn đến một hiện tượng là khuyếch tán ngược, trong đó có sự chênh lệch nồng độ và vì thế một số ion sẽ di chuyển xa dần bề mặt rễ và đi ngược trở lại dung dịch đất. Sự khuyếch tán ngược này thường thấp hơn nhiều so với sự khuyếch tán đến bề mặt rễ, tuy nhiên khi nồng độ một chất dinh dưỡng cao trong vùng rễ có thể ảnh hưởng đến sự hấp thu các chất dinh dưỡng khác. Sự khuyếch tán và dòng chảy khối lượng trong sự cung cấp ion đến bề mặt rễ phụ thuộc vào khả năng cung cấp các ion này của các thành phần rắn của đất cho thành phần dung dịch. Nồng độ các ion trong dung dịch chịu ảnh hưởng rất lớn bởi bản chất của các thành phần keo của đất và mức độ bảo hoà cation của các keo này. Nghiên cứu các cơ chế dòng chảy khối lượng và khuyếch tán cũng quan trọng trong việc quản lý phân bón. Các loại đất có tốc độ khuyếch tán thấp do BC cao, độ ẩm thấp, hay hàm lượng sét cao có thể cần được bón các chất dinh dưỡng không di động gần rễ cây để tối đa hoá sự hữu dụng của các chất dinh dưỡng và sự hấp thu của cây trồng. 1.3. Sự hấp thu ion của cây trồng 1.3.1. Sự hấp thu ion thụ động : Phần lớn của tổng thể tích rễ có khả năng tiến hành hấp thu thụ động các ion. Các ion trong dung dịch đất đi vào mô rễ thông qua các tiến trình khuyếch tán và trao đổi ion. Nồng độ các ion trong gian bào thường thấp hơn nồng độ trong toàn bộ dung dịch đất, vì thế sự khuyếch tán sẽ xảy ra do sự chênh lệch nồng độ. Sự khuyếch tán và trao đổi ion là các tiến trình thụ động bởi vì sự hấp thu vào gian bào được kiểm soát bởi nồng độ ion và sự khác nhau về điện tích. Các tiến trình này không có sự chọn lọc và không cần năng lượng. Các gian bào của tế bào ngoài cùng của phần thịt lá cũng là nơi các ion có khả năng khuyếch tán và trao đổi. Phần lớn các ion dinh dưỡng đi đến gian bào của lá thông qua mạch mộc từ rễ. Các ion khoáng trong nước mưa, nước tưới và trong phân bón lá thấm vào trong lá thông qua khí khổng và biểu bì để vào bên trong lá. Sự di chuyển ion từ rễ đến thân được quyết định bởi tốc độ hấp thu nước và sự thoát hơi nước, điều này cho thấy rằng dòng chảy khối lượng có vai trò quan trọng trong sự di chuyển của các ion. 1.3.2. Sự hấp thu ion chủ động: Một lớp màng có tác dụng như là ranh giới giữa gian bào và hàm lượng bên trong của tế bào là nguyên sinh chất. Các ion được hấp thu thụ động chiếm giữ các khoảng không gian giữa các tế bào; tuy nhiên, nguyên sinh chất sẽ ngăn chặn sự vận chuyển thụ động của các 4 chất dinh dưỡng vào bên trong tế bào bởi vì nồng độ ion bên trong cao hơn ion bên ngoài tế bào, nên sự vận chuyển ion xuyên qua màng nguyên sinh chất phải do sự chênh lệch hoá điện. Sự vận chuyển ion chủ động là một tiến trình có chọn lọc nên chỉ các ion chuyên biệt được vận chuyển hay được mang xuyên qua màng nguyên sinh chất do các chất mang chuyên biệt. Mặc dù kali, rubidium và cesium có sự cạnh tranh cùng một chất mang, nhưng chúng không cạnh tranh với các nguyên tố như canxi, strontium và barium. Các tính chất hấp thu, vận chuyển và sử dụng các chất dinh dưỡng khoáng trong cây trồng phần lớn là do yếu tố di truyền quyết định. Các kiểu di truyền trong cùng một loài có thể rất khác nhau về tốc độ hấp thu và vận chuyển các chất dinh dưỡng, hiệu quả sử dụng các chất trao đổi chất, chống chịu với các điều kiện nồng độ dinh dưỡng cao và nhiều yếu tố khác. Ngoài yếu tố di truyền thì hình thái của rễ cũng có ảnh hưởng rất có ý nghĩa trong dinh dưỡng khoáng của cây trồng. Một số dòng có khả năng phát triển bộ rễ rất mạnh, rất rộng, sâu, và có nhiều rễ con để hấp thu nước và dinh dưỡng. 1.4. Các nguyên tố hoá học cần thiết trong sự dinh dưỡng của cây trồng. Bảng 12. Các nguyên tố cần thiết cho sự dinh dưỡng của cây trồng Chất dinh dưỡng trong cây Nồng độ tb (theo TL chất khô) H 6.0% O 45.0% C 45.0% N 1.5% K 1.0% Ca 0.5% Mg 0.2% P 0.2% S 0.1% Cl 100ppm(0.01%) Fe 100ppm B 20ppm Mn 50ppm Zn 20ppm Cu 6ppm Mo 0.1ppm Có 16 nguyên tố hoá học được cho là cần thiết cho sự sinh trưởng của cây trồng, trong đó C, H, O chiếm một hàm lượng rất lớn trong cây. Tiến trình quang hợp trong lá sẽ biến đổi CO2 và H2O thành các cacbonitrat, từ đó các aminoaxit, đường, prôtêin, axitnucleic và các hợp chất hữu cơ khác được tổng hợp, các nguyên tố C, H, O không được xem là các chất dinh dưỡng khoáng. Sự cung cấp CO2 cho cây trồng tương đối ổn định. Sự cung cấp nước ít khi làm hạn chế trực tiếp sự quang hợp nhưng có thể sự quang hợp bị hạn chế gián tiếp thông qua các ảnh hưởng khác do sự thiếu hụt trong độ ẩm đất. 13 nguyên tố còn lại được phân loại thành các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng và các nguyên tố dinh dưỡng vi lượng. Các nguyên tố đa lượng bao gồm đạm (N), lân (P), kali (K), lưu huỳnh (S), canxi (Ca), và magie (Mg); các nguyên tố vi lượng gồm sắt (Fe), 5 kẽm (Zn), mangan (Mn), đồng (Cu), boron (B), clorine (Cl) và molipden (Mo). 5 nguyên tố khác là sodium (Na), cobalt (Co), niken (Ni), silicon (Si), vanadium (Va) được xếp vào nhóm các nguyên tố vi lượng cần thiết nhưng chỉ cho một số cây trồng nhất định. Các nguyên tố vi lượng thường được xem là các nguyên tố thứ yếu, nhưng điều này không có nghĩa là chúng kém quan trọng hơn các nguyên tố đa lượng. Sự thiếu hụt hay gây độc của các nguyên tố vi lượng có thể làm giảm năng suất cây trồng tương tự như sự thiếu hụt hay gây độc của các nguyên tố đa lượng. Mặc dù aluminum (Al) không phải là nguyên tố cần thiết trong dinh dưỡng cây trồng, nhưng nồng độ Al trong cây có thể cao khi đất có chứa hàm lượng lớn Al trong dung dịch. Thật ra, cây trồng hấp thu rất nhiều nguyên tố không cần thiết cho sự sinh trưởng của chúng và có trên 60 nguyên tố được tìm thấy có trong cây trồng. Khi thực vật bị đốt, phần tro thực vật có chứa tất cả các nguyên tố khoáng cần thiết và không cần thiết, ngoại trừ C, H, O, N và S bị mất ở dạng khí. Hàm lượng các nguyên tố khoáng trong cây chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, và hàm lượng của chúng khác nhau rất đáng kể trong các loại cây khác nhau. Các số liệu phân tích nồng độ chất dinh dưỡng trong cây rất có giá trị cho các chương trình quản lý phân bón và khuyến cáo bón phân. Bởi vì có nhiều phản ứng sinh học và hoá học xảy ra trong phân bón và trong đất nên hàm lượng chất dinh dưỡng hấp thu bởi cây trồng thường không tương ứng với hàm lượng phân được bón vào. Cây trồng hấp thu các chất dinh dưỡng từ đất để sinh trưởng và phát triển, sau khi hoàn thành chu kỳ sống, các chất dinh dưỡng trong dư thừa cây trồng sẽ được trả lại cho đất. 1.5. Phân loại phân bón: Về mặt hoá học: phân bón được chia ra làm nhiều loại: - Phân vô cơ: gồm các hợp chất hoá học vô cơ, các loại phân vô cơ đa lượng như (N, P, K), phân trung lượng (Ca, Mg, S), phân vi lượng (Fe, Mn, Cu, Zn, B). - Phân hữu cơ: gồm các loại phân gia súc, gia cầm, than bùn, phân xanh… trong phân có chứa các acid humic và acid fluvic. Việc sử dụng phân hữu cơ là một phần quan trọng trong chu kỳ biến đổi các chất dinh dưỡng trong thiên nhiên. - Phân chelate: là hợp chất giữa chất hữu cơ và kim loại (EDTAFe2) - Phân vi sinh: là loại phân có chứa các nhóm sinh vật khác nhau được đưa vào phân bằng nhiều phương pháp nhằm nâng cao khả năng hữu dụng các chất dinh dưỡng cho cây trồng từ các nguồn dinh dưỡng mà bản thân cây trồng không thể hấp thu được Về mặt nông học: phân bón được chia thành hai nhóm: nhóm phân có tác dụng trực tiếp cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng và nhóm phân có tác dụng gián tiếp thông qua việc cải thiện các tính chất của đất. Tuy nhiên sự phân loại này chỉ có tính tương đối, vì phân bón có tác dụng trực tiếp cũng gián tiếp ảnh hưởng đến tính chất đất như hầu hết các loại phân vô cơ, phân chelate. Ngược lại phân bón có tác dụng gián tiếp luôn cung cấp trực tiếp một số chất dinh dưỡng cho cây trồng như vôi, thạch cao, bột lưu huỳnh, phân vi sinh. Thành phần phân bón: Phân bón được chia thành 2 loại là phân đơn và phân phức hợp - Phân đơn: trong phân chỉ chứa một nguyên tố dinh dưỡng chính như urea (46% N), suppe lân (16─18% P2O5), KCl (58─60% K2O), vi lượng boron… - Phân phức hợp: trong phân có chứa nhiều chất dinh dưỡng như NPK, DAP, KNO3… 6 Bài 2 CÁC LOẠI PHÂN VÔ CƠ A. CÁC LOẠI PHÂN KHOÁNG ĐA LƯỢNG 1. Phân đạm 1.1. Vai trò của đạm đối với cây trồng: Đạm là chất dinh dưỡng quan trọng đối với cây trồng và là một trong những chất dinh dưỡng thường bị thiếu nhất trong sản xuất nông nghiệp. Cây trồng thường chứa khoảng 1 – 5% đạm theo trọng lượng khô. Đạm tham gia tạo nên protein và các acid amin giữ vai trò cực kỳ quan trọng trong hoạt động sống của tế bào thực vật. Tỷ lệ protein (%) trong nông phẩm rất thay đổi và là một trong những chỉ tiêu để đánh giá chất lượng nông phẩm. Đạm có trong nhiều hợp chất cơ bản cần thiết cho sự phát triển của cây như diệp lục và các enzim, thúc đẩy quá trình quang hợp và các hoạt động sống của cây. Đạm cùng với lân ảnh hưởng đến khả năng di truyền của cây vì chúng nằm trong ADN và ARN. Đạm kích thích sự phát triển của bộ rễ, giúp cây trồng huy động mạnh các thức ăn khác trong đất. Ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm. Sự cung cấp đạm có liên quan đến sự sử dụng carbohydrate của cây trồng. Khi không cung cấp đủ đạm, carbohydrate sẽ bị tích tụ trong các tế bào sinh trưởng, làm cho chúng trở nên dày hơn. 1.2. Những triệu chứng thiếu đạm: Khi cây trồng thiếu đạm, chúng trở nên cằn cổi và màu vàng xuất hiện trên lá. Sự mất protein trong lục lạp trong các lá già hình thành nên màu vàng hay bệnh úa vàng lá là chỉ thị sự thiếu đạm. Khi thiếu đạm nghiêm trọng thì các lá bên dưới biến thành màu nâu và chết. Các vết úa vàng này bắt đầu ở đầu lá và lan dần vào phần bên trong lá cho đến khi toàn bộ lá chết. Xu hướng chung là các lá bên trên còn non vẫn tồn tại màu xanh trong khi các lá bên dưới bị vàng và chết. Điều này cho thấy có sự di chuyển của đạm bên trong cây. Khi rễ không có khả năng hấp thu đủ đạm để thoả mãn nhu cầu sinh trưởng, protein trong các bộ phận già của cây bị chuyển hoá thành đạm hoà tan, vận chuyển đến các mô sinh trưởng hoạt động và được tái sử dụng để tổng hợp các protein mới. Bón thừa đạm lá cây có màu xanh tối, tỷ lệ nước trong thân lá cao, thân lá mềm mại dễ bị sâu bệnh, quá trình sinh trưởng dinh dưỡng (thân, lá) bị kéo dài, quá trình hình thành hoa quả hạt bị chậm lại. Cây thành thục muộn, phẩm chất nông sản kém. Bón thừa đạm cây dùng không hết, đất không giữ lại được (trên các loại đất nhẹ, nghèo chất hữu cơ) nên đạm bị kéo xuống sâu hoặc bị rửa trôi làm ô nhiễm nguồn nước, kể cả nước trên mặt và nước ngầm. Khi thừa đạm, trong mối quan hệ với các chất dinh dưỡng khác như lân, kali và lưu huỳnh có thể làm chậm sự chín của cây trồng. Những triệu chứng ngộ độc ammonium như mép lá màu vàng, lá bị xoắn lại, đầu rễ bị hoại tử. 1.3. Hàm lượng nitơ trong đất Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng cần tương đối nhiều cho các loại cây trồng. Hàm lượng đạm tổng số trong đất từ 0.1 – 0.2%, đất xám bạc màu hàm lượng đạm dưới 0.1%. Hàm lượng đạm trong đất tương quan với hàm lượng mùn (nitơ = 5% mùn). Đạm trong đất có 2 dạng là đạm vô cơ và đạm hữu cơ. Đạm vô cơ: trong đất rất ít, tầng mặt chiếm 1 – 2% của đạm tổng số, nhiều nhất cũng không vượt quá 8%. Dạng đạm vô cơ trong đất chủ yếu là NH4+; NO3─; NO2─, hàm 7 lượng dễ tiêu của chúng nhỏ. NH4+ được sinh ra do tác động amin hoá của vi sinh vật đối với chất hữu cơ chứa đạm, trong điều kiện háo khí nó dễ bị nitrat hoá thành NO3─. NH4+ và NO3─ đều tan trong nước, NH4+ được keo đất hút nên ít bị rửa trôi, còn NO3─ không được keo đất hút nên dễ bị rửa trôi. Đạm hữu cơ: đạm hữu cơ tồn tại ở các dạng như protein, aminoaxit, và các hợp chất đạm phức tạp khác, chiếm tỉ lệ từ 93 – 99% nitơ tổng số ở dạng hữu cơ trong tầng mùn đất. Sự chuyển hoá hoá học hay sinh học các hợp chất hữu cơ này để tạo thành đạm dễ tiêu gọi là quá trình khoáng hoá. Quá trình khoáng hoá hợp chất hữu cơ chứa đạm thành dạng NH4+ gọi là quá trình amin hoá do vi sinh vật dị dưỡng thực hiện. C2H5NO2 + 3[O] + H+ → 2CO2 + NH4+ + H2O (Glyxin) + NH4 được vi sinh vật tự dưỡng chuyển hoá thành NO3─ và NO2─ gọi là quá trình nitrat hoá 2H+ + 2NO2─ + 4H2O + Q 2 NH4+ + 2OH─ + 3O2 nitrosomonas 2NO3─ + Q NO2─ + O2 nitrobacte NH4+ +2O2 → HNO3 + H3O+ + Q Dựa vào độ hoà tan và khả năng thuỷ phân, chia đạm thành ba dạng: - Đạm hữu cơ hoà tan trong nước: gồm axit amin, amic tương đối đơn giản. Hàm lượng đạm dưới 5% đạm tổng số - Đạm hữu cơ thuỷ phân: là dạng đạm khi ở trong môi trường axit, kiềm hoặc lên men có thể thuỷ phân tạo thành dạng tương đối đơn giản, dễ tan trong nước, hàm lượng trên 50% đạm tổng số. - Đạm hữu cơ không thuỷ phân: chiếm 30 – 50% đạm hữu cơ. Không tan trong nước, môi trường axit, kiềm. Chủ yếu do vi sinh vật chuyển hoá thành NH4+ và NO3─. Nitơ trong đất luôn biến đổi, sự mất đạm do bay hơi, mất đạm do phản nitrat hoá thường xảy ra ở đất bí, chặt và ngập nước. Cố định đạm sinh học là quá trình vi sinh vật sử dụng năng lượng dự trữ của sản phẩm quang hợp để đồng hoá N2 thành NH3. N2 + 3H2 → 2NH3 Đạm là nguyên tố có ý nghĩa nhất đối với độ phì đất Cây trồng có thể hấp thu các dạng đạm trong đất như: NH4+ và NO3─. Trên đất không ngập nước, NO3─ có nồng độ cao hơn NH4+. Tốc độ hấp thu NO3─ thường cao và thích hợp trong điều kiện pH thấp. Khi cây hấp thu NO3─ cao, sẽ gia tăng sự tổng hợp các anion hữu cơ trong cây, cùng với sự gia tăng tương ứng với các cation vô cơ (Ca, Mg, K) nên môi trường vùng rễ sẽ trở nên kiềm tính. Sự hấp thu NH4+ của cây trồng tốt nhất ở pH trung tính và sự hấp thu này giảm khi độ chua tăng, làm giảm sự hấp thu Ca2+, Mg2+, K+. Hàm lượng NH4+ cao có thể làm ngưng sự sinh trưởng. Ngược lại, cây trồng chống chịu được với nồng độ NO3─ cao và tích luỹ NO3─ trong mô ở mức độ rất cao. Sự sinh trưởng của cây trồng thường được cải thiện khi cung cấp cả hai dạng NO3─ và NH4+. 1.4. Dạng phân, liều lượng và cách bón phân Trong các nguyên tố đa lượng, đạm và kali chiếm tỉ lệ cao nhất trong cây. Đạm được cây hấp thụ dưới dạng các ion NO3─ và NH4+. Trong đất đủ ẩm, ấm, thoát thuỷ tốt thì dạng NO3─ là dạng chiếm ưu thế trong dinh dưỡng của cây trồng. Hầu hết các cây sinh 8 trưởng tốt nhất khi có sự kết hợp cả 2 dạng phân bón là nitrate và ammonium. Những cây chỉ bón đạm nitrate có lá màu xanh đậm và sinh trưởng chậm, bón 25% hay hơn tổng lượng đạm nitrate sẽ giúp cây phát triển tốt hơn và thân dài hơn so với bón 100% lượng đạm nitrate. Giữa nitrate và ammonium có sự khác biệt trong cây, khi lượng nitrate dư thừa sẽ được dự trữ trong cây còn ammonium thì không. Do đó, lượng ammonium cao dẫn đến tình trạng rối loạn ammonium. Mặc dù lượng đạm ammonium chiếm từ 40 đến 50% nhưng nhìn chung sẽ giảm xuống còn 25% hoặc ít hơn trong suốt mùa đông. Khí hậu lạnh, nhất là dưới 130C, sự chuyển hoá của ammonium sang nitrate rất chậm bởi các vi khuẩn cố định đạm, do đó toàn bộ chỉ có ammonium trong môi trường. Độ pH thấp cũng làm giảm mức độ chuyển hoá của ammonium sang nitrate. Lượng ammonium giảm đến mức giới hạn vào cuối chu kỳ mùa vụ để kích thích sự phát triển của hoa và thu hoạch. Các nguồn phân đạm: Cả hai nguồn đạm hữu cơ và vô cơ đều là nguồn hữu dụng để cung cấp đạm cần thiết cho khả năng sản xuất của cây trồng. Các dạng phân hữu cơ: chủ yếu là đạm trong phân gia súc và của cây họ đậu. Hiện nay các vật liệu này chỉ còn chiếm khoảng 0.1% hay thấp hơn tổng lượng đạm sử dụng. Nồng độ đạm trung bình trong các chất hữu cơ tự nhiên từ 1 – 3%. Các vật liệu hữu cơ ngoài việc cung cấp đạm cho cây trồng, đồng thời tránh sự hấp thu thừa và làm giảm tiềm năng bị mất do rửa trôi và phản nitrat hoá, phần lớn đạm trở nên hữu dụng trong vòng 2 – 4 tuần đầu tiên sau khi bón. Tuy nhiên chỉ có khoảng một nửa số đạm sẽ được biến đổi thành dạng hữu dụng cho cây trồng ở 2 – 3 tháng cuối. Ngoài ra, đạm được khoáng hoá trong khoảng thời gian 2 – 3 tháng, 80% được biến đổi thành dạng NO3─ ở cuối 3 tuần đầu tiên. Lượng đạm hữu dụng cho cây từ phân hữu cơ là một phần của tổng lượng đạm chứa trong cây trồng. Các dạng phân vô cơ: 1. Potassium nitrat (KNO3): Chứa 13% đạm và 37% K (44% K2O). 2. Calcium nitrat (Ca(NO3)2): chứa 15.5% đạm nguyên chất và 25% CaO. Phân canxinitrat có nhược điểm là rất dễ hút ẩm, dễ chảy rửa, khó bảo quản. Khi bón vào đất NO3─ không được giữ và rất dễ bị rửa trôi. Phân canxi nitrat là loại phân giúp cây có khả năng chịu hạn, rét, thích hợp cho vụ đông. Phân canxi nitrat cũng thích hợp ở đất chua, đất mặn, đất phèn. canxi nitrat phát huy hiệu lực tốt ở đất trồng màu lúa cạn 3. Ammonium nitrat (NH4NO3) : chứa 26 – 27% đạm nguyên chất, đạm nitrat tỷ lệ cao có đến 33 – 34.5% đạm nguyên chất. Đạm nitrat tinh khiết tinh thể có màu trắng dễ hút nước, phải cẩn thận để tránh sự đóng cục và sự thoái hoá về tính chất vật lý của phân khi tồn trữ và sử dụng. Có một số nguy cơ cháy hay nổ, dể bị rửa trôi và phản nitrat hoá mạnh hơn là các sản phẩm NH4+. Đạm nitrat tinh khiết chứa 35% đạm nguyên chất. Bón phân đạm nitrat lâu dài liên tục với lượng cao cũng không làm biến đổi độ chua của đất như đạm sulfate và đạm clorua. Thành phần NO3─ trong phân đạm nitrat dễ dàng hữu dụng đối với cây trồng, thích hợp cho bón thúc để tăng cuờng sự sinh trưởng 4. Urea (CO(NH2)2) : có hàm lượng đạm cao nhất, chiếm 46% đạm nguyên chất. Phân urea tinh khiết, tinh thể có màu trắng. Trên thị trường có phân urea dạng que, viên to nhỏ khác nhau, phân urea rất dễ hút ẩm. Urea được tạo thành do quá trình ngưng tụ NH3 và CO2 trong điều kiện nhiệt độ và áp suất nhiệt độ cao. Khi không khống chế được nhiệt độ sẽ xảy ra quá trình trùng hợp urea thành biurea, một tạp chất ảnh hưởng đến sự nảy mầm và sinh trưởng của cây con, ức chế quá trình hô hấp, quang hợp của cây. Trong phân urea 9 thành phẩm, hàm lượng biurea cho phép đối với cây trồng cạn là không được vượt quá 2%. Phân urea hoà tan nhanh và rất linh động nên dễ bón đều hơn. Phân đạm urea thích hợp bón cho đất chua, đất bạc màu, rửa trôi mất canxi và magie nhiều. Nhiều nhà nông học đã bảo thủ trong việc sử dụng urea bởi vì: gây độc cho hạt giống và cây con do nồng độ NH3 cao được giải phóng trong thời gian thuỷ phân và sự tích luỹ NO2─ trong thời gian nitrat hoá; sự mất NH3 của urea khi phân phơi bày trên mặt đất. Phân urea có một số tính chất có giá trị như ít có xu hướng bị đóng cục như NH4NO3, không mẫn cảm với cháy nổ; ít ăn mòn tay và các thiết bị bón phân. 5. Monoammonium phosphate (NH4)2HPO4 chứa 11% đạm và 48% P2O5 6. Diammonium phosphate (NH4)2HPO4 : chứa 18% đạm và 46% P2O5 7. Ammonium cloride NH4Cl: chiếm 25% đạm, 66% clo. Ưu điểm của phân này là nồng độ đạm cao. Ammoinum cloride gây bất lợi trên đất chua, hàm lượng clo cao sẽ giới hạn sử dụng cho một số cây trồng. Bón ammonium cloride liên tục dễ gây thiếu lưu huỳnh; Cl─ rất dễ bị rửa trôi, nên bón phân có clo trước khi gieo cây vài tháng để làm giảm lượng clo trong đất. 8. Ammonium sulfate (NH4)2SO4 (SA): chiếm 20 – 21% đạm nguyên chất, 23 – 24% lưu huỳnh và 0.025 –0.05% axit sulfurit tự do. Đạm sulfate tinh khiết tinh thể rắn. Đạm sulfate thương phẩm thường có màu xám hay xanh lục, có loại tinh thể to, có loại tinh thể nhỏ. Đạm sulfate hút ẩm làm cho độ chua tự do tăng lên, chất lượng giảm. Đạm sulfate còn được gọi là phân chua sinh lý, cây hút đạm càng mạnh đất càng chua đi nhanh chóng, vì vậy khi sử dụng đạm sulfate liên tục phải kết hợp với bón vôi. Bón đạm sulfate với phân chuồng có thể làm giảm tác động xấu đến đạm sulfate. 2. Phân lân 2.1. Vai trò của lân đối với cây trồng: Phân lân đóng vai trò quan trọng trong việc phân chia tế bào, tạo thành chất béo giàu protein. Cây bộ đậu, cây lấy dầu cần được cung cấp đủ lân. Lân thúc đẩy ra rễ, đặc biệt là rễ bên và lông hút. Kích thích việc ra hoa, hình thành quả và quyết định phẩm chất hạt giống. Rất quan trọng trong dự trử và vận chuyển năng lượng (ADP và ATP) Thành phần của các nucleic acids (DNA và RNA) Thành phần của phosphoproteins và phospholipids nhiều enzymes có chứa P 2.2. Những triệu chứng thiếu lân Cây thiếu lân lá có màu tím đỏ hay xanh nhạt, sinh trưởng chậm, chín muộn. Cây non rất mẫn cảm với thiếu lân nên phân lân chủ yếu dùng để bón lót. dinh dưỡng lân có liên quan mật thiết với dinh dưỡng đạm. Cây được bón cân đối đạm lân sẽ xanh tốt, phát triển nhanh nhiều hoa quả, chín sớm và phẩm chất tốt. 2.3. Hàm lượng lân trong đất Photpho là nguyên tố đa lượng quan trọng thứ hai sau đạm. Các hoạt động sống như phân chia tế bào quá trình phân giải tổng hợp các chất đều có sự tham gia của lân. Hàm lượng lân tổng số trong đất khoảng 0.03 – 0.2% . Đất có hàm lượng lân tổng số cao nhất là đất nâu đỏ trên bazan 0.15 –0.2%, đất có hàm lượng lân nhiều nhất là đất xám bạc màu khoảng 0.03 – 0.04%. Hàm lượng lân tổng số của đất phụ thuộc vào: - Thành phần khoáng vật trong đá mẹ - Thành phần cấp hạt: cấp hạt mịn nhiều lân hơn cấp hạt thô 10 - Các tầng của phẫu diện đất: tầng trên có hàm lượng lân cao hơn tầng dưới. - Ảnh hưởng của chế độ canh tác và phân bón: bón phân lân kết hợp trồng cây họ đậu hoặc dùng cây phân xanh vùi vào đất góp phần giải phóng lân thành dạng dễ tiêu cho cây trồng. Các dạng lân trong đất: lân trong đất có hai dạng lân vô cơ và lân hữu cơ Lân vô cơ: phần lớn lân vô cơ ở dạng muối photphat và hoà tan trong môi trường axit. Dựa vào cation kết hợp thành các hợp chất chia thành bốn nhóm: photphat Ca, Mg; Photphat Fe, Al. Gốc PO43─ kết hợp với Ca, Mg theo các tỉ lệ khác nhau tạo thành muối photphat Ca, Mg có độ hoà tan khác nhau. Do trong đất có hàm lượng Ca nhiều hơn Mg và độ hoà tan của photphat Ca bé hơn nên hàm lượng photphat Ca thường cao hơn và trở thành dạng lân chủ yếu của đất có phản ứng trung tính kiềm yếu. Trong photphat Ca, độ hoà tan thấp nhất là apatit Ca5(PO4)3Cl, dạng lân này cây không hút được, trong canh tác bón phân lân hoá học có thể chuyển hoá thành một loại photphat Ca có tỉ lệ Ca/P tăng lên thì độ hoà tan cũng giảm. Photphat Fe, Al: trong đất chua, phần lớn lân vô cơ kết hợp với Fe, Al tạo thành photphat Fe, Al. Chúng có thể ở dạng gel kết tủa hoặc kết tinh, độ tan rất thấp. Thường gặp là Fe(OH)2H2PO4 và Al(OH)2H2PO4. Các loại đất chua có hàm lượng photphat Fe cao (khoảng 50 – 60% lân tổng số, trừ đất xám bạc màu). Lân bị màng oxyt bao bọc: do có màng oxyt bọc ngoài nên dạng này khó tan. Muốn phá màng này phải tạo môi trường khử oxy hoặc điều chỉnh độ pH. Dạng này chiếm tỉ lệ khá lớn (từ 30 –40% tổng số lân vô cơ, nếu lân chua nhiều). Lân dễ tiêu: lân dễ tiêu nhất đối với thực vật là lân ở trong dung dịch H3PO4 ↔ H+ +H2PO4─ H2PO4─ ↔ H+ +HPO42─ HPO42─ ↔ H+ +PO43─ Tỉ lệ của ba loại anion trên phụ thuộc vào độ pH của dung dịch đất. Khi pH từ 5 – 9, anion lân chủ yếu ở dạng H2PO4─ và HPO42─ . pH càng tăng thì lượng HPO42─ càng tăng. Dung dịch đất quanh rễ thường chua, do đó cây hút lân hầu như ở dạng H2PO4─. Lân hữu cơ: thường chiếm ưu thế ở đất có tỉ lệ chất hữu cơ cao. Nếu đất có 2 – 3% mùn thì hàm lượng lân hữu cơ chiếm khoảng 25 –50% lân tổng số. Lân hữu cơ chủ yếu là phitin, photphatic, axitnucleic dưới tác dụng phân giải của vi sinh vật sẽ giải phóng photphat vô cơ cho cây trồng. Tầng đất mặt có nhiều lân hữu cơ hơn ở các tầng dưới. Lân hữu cơ hoà tan trong môi trường kiềm, nhạy cảm với pH đất. P hữu cơ được giải phóng do khoáng hóa, ít bị rửa trôi, không bay hơi, bị mất chủ yếu do xói mòn. Đất có P cao, một số P hòa tan bị mất theo nước chảy tràn 2.4. Dạng phân, liều lượng và cách bón phân: Được hấp thu dưới dạng H2PO4─ và HPO42─ • Hiệu quả sử dụng phân P khoảng 15 ─ 20%, Cần ~10─15 kg P2O5 /ha để tăng 1ppm P2O5 trong đất Nguồn lân chính đầu tiên dùng để sản xuất các loại phân lân là xương động vật, nhưng việc cung cấp xương nhanh chóng bị cạn kiệt. Ngày nay đá photphat là nguyên liệu thô quan trọng nhất dùng để sản xuất phân lân. Những khoáng này gọi chung là apatit. Đá photphat được khai thác hiện nay chứa rất nhiều tạp chất, phổ biến là CO3, Na và Mg. Việt Nam có một quặng apatit ở Lào Cai, nhưng hàm lượng không đồng đều khoảng 15 ─ 40% P2O5 các loại phân lân phổ biến hiện nay thường được xử lý apatit với axit hay nhiệt. 11 Các loại phân lân phổ biến: 1. Đá photphat: P2O5 chiếm 25─40%, lượng lân hữu dụng so với lân tổng số là 14─65%. Tất cả lân này không hoà tan trong nước nhưng có thể hoà tan trong citrate, mức độ hoà tan biến đổi từ 5─17% so với lân tổng số. Giá trị hiệu quả của các loại đá photphat rất hạn chế trừ khi được nghiền thật mịn. Khi bón cần phải trộn thật đều vào đất và phải bón với lượng cao gấp 3─5 lần lượng lân hoà tan trong nước. Đá apatit nghiền mịn chỉ có hiệu quả trên các loại đất chua, với pH < 6. Trên các loại đất chua hàm lượng lân thấp, bón đá photphat có lợi nhưng nếu bón phân lân chế biến thường có hiệu quả kinh tế hơn. Đá photphat được xem là có hiệu quả lâu dài, có ảnh hưởng của dư lượng so với suppe photphat. Các yếu tố môi trường như khí hậu nóng, đất ẩm và thời gian sinh trưởng dài sẽ làm tăng hiệu quả của đá photphat. Người ta khuyến cáo nên bón lượng lân cao ngay từ đầu, 1─3 tấn/ha, chu kỳ bón có thể 5─10 năm/lần. Giới hạn của việc sử dụng đá photphat: giới hạn trong một số giá trị nông học, không phù hợp khi bón bằng tay do vật liệu bẩn, mịn. 2. Supper photphat đơn Ca(H2PO4)2 chiếm 16─22% lân, chiếm 97─100% lượng lân hữu dụng so với lân tổng số. 3. Photphorit axit H3PO4: được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp phân bón, được gọi là axit xanh hay axit chế biến ẩm. Photphorit axit được sản xuất bằng cách xử lý đá photphat với H2SO4 hoặc bằng cách nung đá photphat trong lò nung điện để sản xuất p nguyên tố, sau đó cho phản ứng với oxy để sản xuất ra P2O5 kết hợp với nước để hình thành H3PO4. Photphorit sản xuất bằng phương pháp nung gọi là axit trắng có độ tinh khiết cao hơn axit xanh. Axit xanh dùng trong nông nghiệp chứa 17─24% lân, được dùng để axit hoá đá photphat thành suppe photphat kép và được trung hoà với NH3 để sản xuất phân amonium photphat và các loại phân bón dạng dung dịch. Người ta có thể bón phân dạng lỏng này bằng cách tim vào đất hay hoà vào trong nước tưới, đặc biệt trên các vùng đất kềm, đất đá vôi. 4. Calcium orthophosphate: chứa 7 – 9.5% lân (16 – 22% P2O5). Các suppe photphat là các loại phân bón trung tính, chúng không làm ảnh hưởng đáng kể đến pH đất nếu không có dư lượng axit cao. Các loại phân suppe photphat amonium có phản ứng hơi chua, mức độ phụ thuộc vào amonium hoá. Thành phần lân của suppe photphat phản ứng với đất tương tự như phản ứng của ortho photphat tan trong nước. Đây là nguồn lân chính nhưng có tính phân ly chậm. 5. Amonium photphat. Được sản xuất bởi NH3. Có hai loại MAP (monoamonium photphat) và DAP ( diamonium photphat). MAP chứa 11─13% đạm và 21─24% lân. Tuy nhiên nồng độ phổ biến của MAP là 11─22─0. DAP chứa 18─21% đạm và 20─23% lân, nồng độ phổ biến là 18─20─0. DAP được sử dụng rộng rãi hơn bất kỳ phân lân nào khác. Cả hai loại MAP và DAP là các loại phân dạng hạt và tan hoàn toàn trong nước. Amonium photphat có ưu điểm là chứa hàm lượng chất dinh dưỡng cho cây trồng cao. chúng cũng được dùng để sản xuất các loại phân bón dạng rắn và dạng huyền phù khác hoặc dùng bón trực tiếp. Cần cẩn thận khi bón DAP theo hàng hay bón ngay khi gieo hạt vì NH3 tự do có thể được sản sinh khi phân được bón vào đất, gây thương tích cho cây con và hạn chế sinh trưởng của rễ. Điều này xảy ra khi sinh trưởng trên đất đá vôi hay đất có pH cao. trong nhiều trường hợp, liều lượng N không nên vượt quá 15 – 20lb/a khi bón DAP cùng lúc với gieo hạt. MAP ít làm tổn thương cây con hơn. Có rất ít sự khác nhau giữa MAP và DAP ngoại trừ sự khác nhau giữa pH và gây tổn thương cho cây con. 12 6. Ammonium polyphotphate (APP): APP có dạng lỏng, chứa 10 – 15% N và 15 – 16% P. nồng độ phổ biến của APP là 10 – 15 – 0 . Khi thêm vào 1 dung dịch urê 99.5%, sẽ tạo 1 loại phân bón dạng hạt có nồng độ 28 – 28 – 0. Nhưng APP dạng lỏng được sản xuất phổ biến hơn và có thể bón trực tiếp nếu pha trộn với các loại phân dạng lỏng khác. APP dạng hạt cũng được bón trực tiếp hay trộn với các chất dinh dưỡng khác để tạo ra các loại phân bón dạng khác. 7. Nitric photphate: là loại phân bón có dạng hạt, chứa 14 – 28%N và 6 – 10%P. Nồng độ phổ biến là 20 – 9 – 0. Nhược điểm chính của loại phân này là chỉ có 50% lân hoà tan trong nước. Bón nitric photphate sẽ cho kết quả tốt trên đất chua và với những cây trồng dài ngày như đồng cỏ. Đây là nguồn phân lân rất tốt nếu mức độ hoà tan trong nước của phân cao (60% hay hơn). 8. Potassium photphate: gồm 2 loại muối chính, KH2PO4 với nồng độ là 0 – 52 – 35 và KH2PO4 với nồng độ là 0 – 41 – 54. Chúng tan hoàn toàn trong nước. Do có nồng độ chất dinh dưỡng cao nên rất được ưa chuộng. Ngoài ra, potassium photphate còn có các đặc tính khác. Do có chỉ số muối thấp nên loại phân này làm giảm được nguy cơ gây tổn thương cho sự nẩy mầm của hạt và cây con khi bón theo hàng hay bón cùng với hạt. Phương pháp bón phân lân: • Bón theo hàng – Phân bón tiếp xúc tối thiểu với đất – Bón phân gần rễ Đặc biệt quan trọng đối với: Đất có hàm lượng P thấp; Liều lượng phân P khuyến cáo bón ít; Đất cố định P cao – Thường nên kết hợp bón theo hàng và bón vãi đều Bón lót – Bón 1 ít gần rễ ngay lúc gieo – Cung cấp P cho cây khi rễ chưa phát triển mạnh – Có thể vẫn có hiệu quả ngay cả khi kết quả phân tích P trong đất cao – Ít hiệu quả khi điều kiện môi trường bình thường • Bón lót đất có P thấp – Lượng nhỏ, bón gần hạt giống – Bón 1 lượng rất nhỏ trực tiếp trên hạt giống • Bón lót không quan trọng trên đất có P cao – Đất có P càng cao, bón P lót càng ít hiệu quả – Có thể không cần bón, ngoại trừ những trường hợp bất lợi – Bón Ammonium sulfate có hiệu quả cao trên đất P cao – Bón 1 lượng rất nhỏ P trực tiếp trên hạt 3. Phân kali 3.1. Vai trò của kali đối với cây trồng Kali xúc tiến quá trình quang hợp và vận chuyển sản phẩm quang hợp về cơ quan dự trữ nên là yếu tố dinh dưỡng đối với cây lấy củ, lấy đường. Kali ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm. Kali làm tăng áp suất thẩm thấu của tế bào do đó làm tăng khả năng hút nước của bộ rễ. Kali điều khiển hoạt động của khí khổng làm cho nước không bị mất quá mức trong điều kiện gặp khô hạn. Kali tăng sức chịu hạn cho cây, áp suất thẩm thấu của tế 13 bào tăng giúp cây tăng cường tính chống rét. Do đó vai trò tăng năng suất của kali càng thể hiện rõ trong vụ đông xuân. Bón đủ kali, các mô chống đỡ phát triển, cây vững chắc, khả năng chịu đạm cao. Tăng tính chống đỗ, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh, tăng tính chống rét, thúc đẩy ra hoa, hoa có màu sắc tươi tắn. 3.2. Những triệu chứng thiếu kali Mép của những lá già bị vàng úa sau đó bị hoại tử. Những chấm hoại tử tương tự được tìm thấy ở hai bên phiến lá nhưng hướng ra phía mép lá nhiều hơn. Ngay sau đó, toàn bộ lá bị hoại tử. Các cây con trồng từ hạt ở luống trước khi chuyển màu vàng úa và chết thì trải qua giai đoạn dầy đặc những màu xanh đậm hơn bình thường. Lá ở một số loài phát triển những vết dầu ở phía dưới mặt lá rồi bị hoại tử. 3.3. Kali trong đất Kali trong đất thường nhiều hơn đạm và lân. Trong quá trình hình thành đất, hàm lượng đạm từ 0 (trong mẫu chất) đến có. Hàm lượng lân ít thay đổi còn hàm lượng kali có xu hướng giảm dần (trừ đất vùng khô hạn). Kali trong các loại đất khác nhau thì khác nhau. Đất có thành phần cơ giới nặng thì nhiều hơn đất có thành phần cơ giới nhẹ. Trong tầng đất mặt kali tổng số khoảng 0.2 – 4% (Scheffer và Schachts. Chpel, 1960). Đất nghèo kali là đất xám bạc màu và các loại đất đỏ vàng ở đồi núi (K2O khoảng 0.5%). Hàm lượng kali trong đất phụ thuộc vào: • Thành phần khoáng vật của đá mẹ. • Điều kiện phong hoá và hình thành đất, thành phần cấp hạt đất • Chế độ canh tác và bón phân. Các dạng kali trong đất: kali trong đất gồm có 4 dạng • Kali hoà tan trong nước: tồn tại ở dạng ion trong dung dịch đất, dạng này cây dễ hút nhưng nồng độ kali tồn tại trong đất rất thấp. • Kali trao đổi: ion K+ hấp phụ trên bề mặt keo đất, sau lúc trao đổi ion sẽ chuyển ra dung dịch. Đây là một dạng thuỷ phân [ KĐ]nK+ + nHOH ↔ [KĐ]nH+ + nKOH Khi nồng độ kali trong dung dịch đất giảm sẽ có nhiều K+ trên keo chuyển ra dung dịch. Ngược lại, khi nồng độ K+ trong dung dịch đất tăng thì K+ hút bám trên keo càng nhiều. Đây là nguồn cung cấp kali chủ yếu cho cây. • Kali trong mạng lưới tinh thể khoáng nguyên sinh, thứ sinh, Kali ở dạng này tính hữu dụng rất thấp đối với cây trồng, đây là nguồn dự trữ kali cho cây, duy trì nguồn kali di động trong đất. Kali không trao đổi có trong các sét illit, vermiculite và các sét 2:1 3.4. Các loại phân kali thông thường. • Được hấp thu dưới dạng K+ 1. Potassium cloride (KCl). Tên thương mại là phân Potas KCl chứa 50─52% K (60─63% K2O) và có màu sắc khác nhau, từ hồng, đỏ, nâu hay trắng tuỳ thuộc vào mỏ khai thác và qui trình chế biến. Không có sự khác nhau về mặt gía trị nông học giữa các sản phẩm này. Sản phẩm màu trắng thường phổ biến trên thị trường phân bón. Phân kali clorua do có Cl nên không thích hợp với loại cây mẫn cảm với Cl. Đây là loại phân được sử dụng rất rộng rãi trên thế giới. Có thể dùng bón trực tiếp cho đất hay dùng để sản xuất các loại NPK. Khi bón vào đất KCl nhanh chóng hoà tan vào dung dịch đất. 14 2. Potassium sulphat (K2SO4): Phân kali sulphat tinh khiết, kết tinh, tinh thể có màu trắng. Chứa 42─44% kali (50─53% K2O và 17% S. Phân kali sulphat tan chậm hơn phân kali clorua. Phân thương phẩm thường có tinh thể nhỏ màu trắng ngà. Phân kali sulphat không hút ẩm, không vón cục nên bảo quản dễ. 3. Potassium magie sulphat (K2SO4, MgSO4). Đây là một loại muối kép có chứa một ít NaCl, NaCl bị mất đi phần lớn trong quá trình chế biến, chứa 18% K (22% K2O), 11% Mg và 22% S. Phân này có ưu điểm là cung cấp cả Mg lẫn S cho các loại đất thiếu các nguyên tố này. Có phản ứng trong đất như là những muối trung tính khác. 4. Potassium Nitrat (KNO3). Chứa 13% đạm và 37% K (44% K2O). về mặt nông học đây là loại phân đạm và Kali tốt. KNO3 được bán nhiều trên thị trường, nếu giá thành hạ thì có thể cạnh tranh với các loại phân đạm và kali khác để bón cho cây trồng có giá trị kinh tế thấp. 5. Potassium photphat (KPO3, K4P2O7KH2PO4, K2HPO4). Các loại phân này rất hạn chế trong sản xuất và bán trên thị trường. Các loại phân này có ưu điểm: • khả năng phân ly cao • chỉ số muối thấp • thích hợp cho việc sản xuất các loại phân bón dạng dung dịch có chứa K2O cao • các polyphotphat có thể kiểm soát được sự hoà tan của phân • không có fluorine và clorine nên chúng rất thích hợp cho việc bón các loại cây trồng mẫn cảm với clo 6. Potassium cacbonat (K2CO3), potassium bicacbonat (KHCO3), và potassium hydroxit (KOH). Các loại muối này được dùng chủ yếu để sản xuất các loại phân có độ tinh khiết cao, dùng để bón lá. Do giá thành sản xuất cao nên sự sử dụng các loại phân này bị hạn chế. Những nghiên cứu thích ứng của KHCO3 cho thấy rằng nếu bón trên đất chua sẽ giảm được sự mất cation do rửa trôi. Những nghiên cứu này cũng cho thấy phân này làm tăng hiệu quả của phân lân. 7. Potassium thiosulphat (K2S2O3) và potassium polysulfide (KSx). Nồng độ phân ly của các loại phân bón dạng dung dịch mới này là (0─0─25─17) và (0─0─22─23). Phân này có giá trị tương đương với hầu hết các loại phân bón dạng dung dịch và rất thích hợp cho việc bón lá và hoà trong nước tưới nhỏ giọt. 8. Tro bếp: tro bếp không những có khá nhiều kali (tro cây ngũ cốc chứa 16─35% K2O, cây thân gỗ chứa 10% K2O) mà còn chứa hầu hết các nguyên tố khoáng trong cây như lân, canxi, magie và các nguyên tố vi lượng. Kali trong tro tồn tại dưới dạng K2CO3 rất dễ tan trong nước. Tro bếp thích hợp với nhiều loại cây nhất là trên đất chua. Kali trong tro hoà tan trong nước cần được bảo quản ở nơi khô ráo. Kỹ thuật bón phân kali - Hàng năm cần bón một lượng kali duy trì để bù lượng kali do cây trồng lấy đi, không nên để đất kiệt quệ rồi mới bón - Khi đã bón phân chuồng, vùi trả tàng dư thực vật cho đất thì có thể bón giảm lượng phân kali hoá học. - Ngoài lượng kali bón lót nên bón thúc kali cho cây vào lúc cây sinh trưởng mạnh cùng với đạm. - Thông thường nếu phân bón được sử dụng chỉ chứa một yếu tố kali, các loại phân sẽ có tác dụng tương đương nhau. Sự lựa chọn loại phân nào chỉ dựa trên giá thành một đơn vị kali - Các loại phân như KNO3 và K4P2O7, do có chứa các chất dinh dưỡng khác nên hiệu quả phải được đánh giá dựa trên cơ sở hiệu quả kinh tế của sự cung cấp kali và cả đạm, lân có 15 trong phân. Các loại phân này có thể được hấp thu hoàn toàn bởi cây trồng. Sử dụng chúng cho phép nồng độ đạm, lân và kali đầy đủ mà không sợ sự nguy hiểm do sự tích luỹ các muối thừa. - Các nguyên tố đi kèm trong phân như S, Mg, Cl, Na có tầm quan trọng nhất định về mặt nông học trên một số loại đất. Giá trị của các chất dinh dưỡng đi cùng phải được xem xét trong phân kali B. CÁC LOẠI PHÂN KHOÁNG TRUNG LƯỢNG 1. Phân canxi 1.1. Vai trò của canxi đối với cây trồng Canxi có trong thành phần khoáng của cây nên canxi có ảnh hưởng đến hoạt động sinh lý và phát triển bình thường của cây. Canxi cần cho việc hình thành hệ thống rễ. Canxi được xem là nguyên tố có tác động giải độc cho cây ngăn chặn việc hút thừa các ion độc của cây, giúp cây đồng hoá nitrat. Cây được bón đủ canxi quá trình trao đổi chất tiến hành được bình thường. Trong tự nhiên, ngay cả ở đất rất chua, cây cũng không thiếu canxi cho nhu cầu dinh dưỡng. Đất được bón đủ canxi lý hoá tính được cải thiện: chế độ nhiệt, ẩm, độ xốp… vi sinh vật có điều kiện hoạt động mạnh hơn, chất hữu cơ trong đất được phân giải nhanh hơn. Bón canxi làm thay đổi độ chua, tạo pH thích hợp cho việc hút thức ăn của cây. 1.2. Triệu chứng thiếu Ca Triệu chứng thiếu canxi xảy ra ở nhanh ở đỉnh sinh trưởng. Những lá non phát triển các dạng úa vàng khác nhau và cây bị còi cọc, nhăn nheo. Các mép lá bị hoại tử. Chồi non ngừng sinh trưởng. Cánh hoa và thân cây hoa bị gãy đổ. Rễ ngắn, dày đặc, phân cành nhánh. Thêm vào đó, các lá già trở nên dày và giòn 1.3. Canxi trong đất Canxi được cây trồng hấp thụ dưới dạng Ca2+ từ dung dịch đất. Ca được di chuyển đến bề mặt rễ do cơ chế dòng chảy khối lượng và tiếp xúc trực tiếp. Hiện tượng thiếu canxi trên cây trồng thường không phổ biến nhưng có thể xảy ra trên các loại đất chua, rửa trôi mạnh và không được bón vôi. Nồng độ Ca2+ trong đất thường cao hơn nhu cầu sinh trưởng của cây trồng do nồng độ cao ít ảnh hưởng đến sự hấp thu Ca2+ bởi vì sự hấp thu Ca2+ bị kiểm soát chủ yếu bởi đặc tính di truyền của cây trồng. Mặc dù nồng độ Ca2+ trong dung dịch đất thường lớn hơn khoảng 10 lần so với nồng độ K+ nhưng lượng Ca2+ hấp thu luôn thấp hơn K+. Do khả năng hấp thu Ca2+ của rễ cây trồng bị giới hạn ở các chóp rễ còn non trong đó các màng tế bào của nội bì vẫn còn chưa bị hoá gổ. Hàm lượng canxi trong đất: Hàm lượng canxi trong vỏ quả đất khoảng 3.64%. Tuy nhiên hàm lượng này rất khác nhau giữa các loại đất. Các loại đất cát trong vùng nhiệt đới ẩm thường có hàm lượng Ca2+ rất thấp. Hàm lượng canxi trong đất đá vôi từ <1% đến lớn hơn 25%. Khi nồng độ canxi xấp xỉ 3% chứng tỏ trong đất có sự hiện diện của CaCO3. Canxi trong đất có nguồn gốc từ các loại đá và khoáng. Khoáng plagioclase anorthice (aAl2Si2O3) là nguồn canxi chính quan trọng nhất. Hàm lượng canxi trong các loại đất vùng khô hạn thường cao hơn bất kể sa cấu. Calcite (CaCO3) thường chiếm tỉ lệ cao trong việc cung cấp canxi trên các loại đất vùng khô hạn và bán khô hạn. Sự biến chuyển của Ca2+ trong dung dịch có thể do bị mất theo nước tiêu, được hấp phụ bởi vi sinh vật, được hấp phụ trên CEC, bị kết tủa thành những hợp chất Ca thứ sinh đặc biệt là trong các vùng khí hậu khô. Đất cát, chua với CEC thấp thường hàm lượng canxi tổng số rất thấp và 16 không thể thoả mãn Ca2+ hữu dụng cho cây. Ca cũng không dễ dàng hữu dụng cho cây trồng nếu đất có độ bảo hoà canxi thấp. Độ bảo hoà canxi cao chỉ thị pH thích hợp cho sự sinh trưởng của cây trồng và hoạt động của vi sinh vật, đồng thời giảm được nồng độ các cation gây độc cho cây như Al3+ trong đất chua và Na+ trong đất mặn. Sự hấp thu Ca2+ bị giảm khi hàm lượng NH4+, K+, Mg2+, Mn2+, Al3+ cao nhưng sự hấp thu Ca2+ sẽ tăng khi cây trồng được cung cấp NO3─ , nồng độ NO3─ cao sẽ làm tăng cường sự tổng hợp anion hữu cơ và dẫn đến sự tích luỹ các cation trong cây, đặc biệt là Ca2+. 1.4.Các loại phân canxi Canxi không phải luôn được sản xuất dưới dạng phân bón hỗn hợp hay riêng biệt nhưng thường hiện diện như là một thành phần phụ của các loại phân bón khác, đặc biệt là phân lân. Suppe lân đơn và suppe lân kép đều có chứa 18─21% và 12─14% canxi. Nồng độ canxi trong Ca(NO3)2 khoảng 19%. Đá photphat có chứa 35% canxi, và khi được bón với liều lượng cao cho các loại đất chua, sẽ cung cấp một lượng canxi rất lớn. Nguồn nguyên liệu chính dùng để làm phân bón canxi là các vật liệu có chứa vôi như đá vôi (CaCO3), dolomit (CaMg(CO3)2) và các vật liệu khác dùng để trung hoà độ chua của đất. Trong trường hợp chỉ yêu cầu cung cấp canxi cho cây trồng nhưng không cần hiệu chỉnh độ chua của đất ta có thể dùng gypsum. Gymsum (thạch cao, CaSO4.2H2O) được tìm thấy nhiều nơi trên thế giới. Có một lượng lớn gymsum là sản phẩm trung gian được hình thành trong nhà máy sản xuất photphorit axit. Gymsum là phân canxi phổ biến dùng bón cho đậu phộng ở Mỹ và được bón trực tiếp cho cây ở giai đoạn ra hoa. Gymsum có ảnh hưởng rất ít đến pH đất, vì thế có thể có giá trị trên cây trồng cần một độ chua nhất định và cần cani cao. Gymsum được sử dụng rất phổ biến trên đất mặn trong các vùng khô hạn. Các dạng vôi sử dụng trong nông nghiệp ƒ Vôi nung : CaO ƒ Vôi tôi : Ca(OH)2 ƒ Bột đá vôi : CaCO3 ƒ Bột Dolomite : CaMg(CO3)2 Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến lượng vôi cần bón như: ¾ Nhu cầu thay đổi pH, phụ thuộc chủ yếu vào loài thực vật ¾ Thành phần hóa học của loại vôi ¾ Độ mịn của vôi: vôi càng mịn, tốc độ phản ứng, trung hòa độ chua càng nhanh ¾ Khả năng đệm của đất: đất có khả năng đệm càng cao, nhu cầu vôi bón càng tăng 17 Ảnh hưởng của độ chua đất đến khả năng hữu dụng của các chất dinh dưỡng trong đất 2. Phân magie 2.1. Vai trò của magie đối với cây trồng Magie là thành phần cấu trúc chính của phân tử diệp lục. Mg cũng có tác dụng như là thành phần cấu trúc của ty thể (ribosomes). Mg có liên quan đến một số chức năng sinh lý và sinh hoá của cây. Hầu hết các phản ứng có liên quan đến sự vận chuyển P từ ATP đều cần có Mg2+. 2.2. Triệu chứng thiếu magie Vì tính di động của phần lớn Mg trong cây và Mg dễ dàng chuyển vị từ các phần già đến các phần non, do đó triệu chứng thiếu Mg thường xuất hiện trước trong các lá bên dưới. Trong nhiều loài cây, sự thiếu Mg dẫn đến bệnh úa vàng ở phần thịt lá, chỉ còn các gân lá là còn màu xanh. Dần dần, mô lá trở nên vàng tối đồng nhất, sau đó chuyển sang nâu và chết. Trong một số loài cây khác, các lá bên dưới có thể hình thành màu đỏ tía, dần dần biến thành nâu và chết. 2.3. Magie trong đất Cây trồng hấp phụ magie ở dạng Mg2+ từ dung dịch đất và Mg2+ di chuyển đến rễ cây do cơ chế dòng chảy khối lượng và khuếch tán. Lượng Mg2+ cây hấp phụ do cơ chế tiếp xúc trực tiếp của rễ thấp hơn rất nhiều so với Ca2+. Hàm lượng magie trong đất: Hàm lượng magie trong đất biến đổi từ 0.1% đối với đất có sa cấu thô trong các vùng khí hậu ẩm đến 4% đối với đất có sa cấu mịn trong vùng khô hạn hay bán khô hạn được hình thành từ các mẫu chất có chứa magie cao. Magie thường có hàm lượng thấp trong dung dịch đất do các khoáng sét bị phong hoá chậm, do sự 18 rửa trôi và cây trồng hấp thu. Vermiculite có hàm lượng magie cao, là nguồn magie đáng kể trong các loại đất. Magie có thể bị thiếu trong các trường hợp sau: bị chua, có sa cấu thô, rửa trôi mạnh với CEC thấp, đất đá vôi phát triển trên mẫu chất có magie thấp, bón nhiều phân NH4+ hay K+, magie có thể hiện diện trong đất dưới dạng chậm hữu dụng. Đất có sa cấu thô trong vùng khí hậu ẩm thiếu magie rất lớn. Các loại đất này thường chứa lượng magie tổng số và trao đối thấp. Sử dụng liên tục các vật liệu vôi có chứa canxi cao có thể làm tăng tỉ lệ Ca/Mg và gây ra thiếu magie trên một số cây trồng. Sự cạnh tranh NH4+ và Mg2+ có thể làm giảm sự hữu dụng của Mg2+ đối với cây trồng. Sự hấp thu Mg2+ của cây trồng cũng bị giảm do nồng độ Al3+ trao đổi cao. 2.4. Các loại phân magie Trái ngược với canxi, có một số loại phân bón chính có chứa magie, ngoại trừ K2SO4, MgSO4. Dolomit được dùng phổ biến cho các loại đất chua có hàm lượng magie thấp. K2SO4, MgSO4 được dùng rộng rãi trong các công thức hình thành các loại phân dạng rắn. Các vật liệu khác có chứa magie là magnesia (MgO, 55% Mg), magnesium nitrat [ Mg(NO3)2, 16% Mg]. MgSO4, MgCl2, Mg(NO3)2 dạng dung dịch rất thích hợp cho sử dụng phun lên lá. K2SO4, MgSO4 được sử dụng rộng rãi dưới dạng huyền phù. Nồng độ huyền phù đặc biệt dạng này có bán trên thị trường. Bón phân NH4+ hay K+ cao có thể làm giảm nồng độ Mg2+. Hàm lượng Mg có thể tăng do sử dụng đá vôi dolomite hay sử dụng các loại phân bón có chứa Mg. 3. Phân lưu huỳnh 3.1. Vai trò của lưu huỳnh đối với cây trồng Lưu huỳnh có rất nhiều chức năng quan trọng trong sự sinh trưởng và trao đổi chất của cây trồng. Lưu huỳnh cần thiết cho sự tổng hợp các amino acid có chứa lưu huỳnh như cystine và methionine, các acid này là thành phần chủ yếu của protein. Gần 90% lưu huỳnh trong cây được tìm thấy trong các amino acid này. Một trong những chức năng chính của lưu huỳnh trong protein là hình thành các nối hoá học disulfide giữa các chuỗi polypeptide với nhau. Lưu huỳnh hiện diện trong các hợp chất bay hơi là nguyên nhân gây ra các mùi vị đặc trưng của cây trồng trong các họ mù tạc và hành tỏi. Lưu huỳnh làm tăng cường sự hình thành dầu trong các cây trồng lấy dầu. 3.2. Triệu chứng thiếu lưu huỳnh Thiếu lưu huỳnh có thể làm đình trệ sự sinh trưởng của cây và có đặc điểm là toàn bộ cây đều bị úa vàng, cằn cổi, thân mỏng và mảnh khảnh. Trong nhiều loại cây trồng, các triệu chứng này tương tự như các triệu chứng thiếu đạm và dễ dẫn đến sự nhầm lẫn trong chẩn đoán. Tuy nhiên, không giống đạm, lưu huỳnh dường như không dễ dàng chuyển vị từ các bộ phận già đến các phần non như đạm, vì thế các triệu chứng thiếu lưu huỳnh thường xảy ra ở lá non trước. 3.3. Lưu huỳnh trong đất Cây hút lưu huỳnh ở dạng SO42─ không được keo âm hút nên nó thường tồn tại trong dung dịch đất. Khi đất giàu keo sắt nhôm hoặc kaolinite thì sẽ hút SO42─. SO42─ trong dung dịch đất sinh ra do tác dụng khoáng hoá lưu huỳnh ở dạng hữu cơ. Khoáng hoá lưu huỳnh ảnh hưởng bởi pH, nhiệt độ, ẩm độ, tính thoáng khí của đất, ngoài ra còn phụ thuộc vào thành phần của chất hữu cơ có chứa S, đặc biệt là tỉ lệ C/S. 19 Trong đất, lưu huỳnh hiện diện ở hai dạng hữu cơ và vô cơ, nhưng gần 90% tổng lưu huỳnh hiện diện chủ yếu dưới dạng vô cơ trong tầng mặt của các loại đất (không có đá vôi). Lưu huỳnh vô cơ: SO42─ trong dung dịch được rễ cây hấp thu do sự khuếch tán và dòng chảy khối lượng. Nồng độ SO42─ trong dung dịch từ 3 –5 ppm thường đủ cho sự sinh trưởng của phần lớn các loại cây trồng. Phần lớn các loại đất có hàm lượng SO42─ vô cơ nhỏ hơn 10% lưu huỳnh tổng số. Hàm lượng SO42─ biến đổi rất lớn theo độ sâu của đất, có thể rất cao trong các tầng đất bên dưới nhưng cũng có thể rất thấp ở tầng sâu của các loại đất cát. Sự tích luỹ SO42─ xảy ra trong các tầng đất bị nén chặt, ít thấm, sự rửa trôi bị hạn chế. Hàm lượng SO42─ trong đất cũng biến đổi do bón các loại phân bón có chứa lưu huỳnh và do sự hiện diện của SO42─ trong nước mưa và nước tưới. Những vùng gần trung tâm công nghiệp, hàm lượng SO42─ của đất có thể gia tăng do sự hấp thu trực tiếp SO2 và sự rơi trở lại của lưu huỳnh dưới dạng bụi SO42─ trong đất có thể bị mất do sự rửa trôi và sự hiện diện của cation trong dung dịch đất. SO42─ hấp phụ bề mặt: SO42─ bị hấp phụ bề mặt keo đất là phần quan trọng trong các loại đất chứa nhiều oxyt nhôm và sắt. Dạng SO42─ hấp phụ bề mặt của cây trồng khó sử dụng trong giai đoạn đầu rễ chưa vươn đến các tầng sâu. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp phụ SO42─ : - hàm lượng và loại khoáng sét - các oxit ngậm nước - tầng và độ sâu của đất - ảnh hưởng của pH - nồng độ của SO42─ - ảnh hưởng của thời gian - sự hiện diện của các anion khác - ảnh hưởng của các cation - chất hữu cơ Trong điều kiện yếm khí của các loại đất ngập nước, sự tích luỹ H2S được hình thành do sự phân giải chất hữu cơ. Lưu huỳnh hữu cơ: Nguồn gốc và tính chất của thành phần lưu huỳnh hữu cơ trong đất có tầm quan trọng vì chúng kiểm soát sự giải phóng lưu huỳnh hữu dụng cho cây trồng. Trong các loại đất có mối quan hệ giữa cacbon hữu cơ, đạm tổng số và lưu huỳnh tổng số. Tỷ lệ C/N/S khác nhau giữa các loại đất và trong cùng một loại đất do mẫu chất, khí hậu, thực vật, cường độ rửa trôi và sự thoát thuỷ. Tính chất của lưu huỳnh trong đất: đất cát có hàm lượng lưu huỳnh rất thấp do bị rửa trôi và lượng chất hữu cơ thấp. Sự cố định sinh học của phân lưu huỳnh có thể xảy ra ở các loại đất có tỷ số C/S hay N/S cao. Ngược lại, sự khoáng hoá lưu huỳnh thích hợp trong các loại đất có tỷ số C/S hay N/S. Sự hữu dụng của lưu huỳnh sẽ tăng theo hàm lượng chất hữu cơ. Đất có hàm lượng chất hữu cơ <1.2 –1.5% thường phải bón thêm phân lưu huỳnh Hàm lượng lưu huỳnh bị lấy đi phụ thuộc vào giống cây trồng, hệ thống canh tác, tưới tiêu và bón nhiều các chất dinh dưỡng. Nhu cầu lưu huỳnh của cây trồng có quan hệ với lượng phân đạm bón cho cây, hiệu quả của một loại phân này phụ thuộc vào sự cung cấp của loại phân kia. 3.4. Các loại phân lưu huỳnh 20