CÁCH SỬ DỤNG ĐẠM HIỆU QUẢ TRONG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP

Trong các loại phân vô cơ hiện nay, đạm là loại phân được sử dụng nhiều nhất. Tuy nhiên, với nhiều đặc tính riêng như dễ bay hơi hoặc bị rửa trôi, cho nên việc sử dụng phân đạm trong nông nghiệp ở nước ta hiện nay chưa thật sự hiệu quả, gây lãng phí tiền của nhà nông. Vậy chúng ta cần khắc phục vấn đề này như thế nào?

1. Sự thất thoát đạm trong quá trình sử dụng

Trong trồng trọt, từ kinh nghiệm xưa nay, ông bà ta đã đúc kết ra rằng “nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống”. Đây là bốn yếu tố quan trọng quyết định đến năng suất và chất lượng nông sản của các loại cây trồng trong mọi phương thức canh tác, trong đó yếu tố phân bón được xếp ở vị trí thứ hai. Tuy nhiên, hiện nay việc sử dụng phân bón ở nước ta vẫn chưa đạt hiệu quả cao, đặc biệt là phân đạm.

Đạm cung cấp nguồn dinh dưỡng đa lượng Nitơ (N) cho cây trồng, được sử dụng nhiều nhất bởi giá thành tương đối thấp, khó có thể thay thế được trong đời sống của cây trồng. Tuy nhiên, đạm là hợp chất có cấu trúc dễ bị phá vỡ, nên khi sử dụng thường dễ bị thất thoát do bốc hơi hoặc bị rửa trôi gây lãng phí và ảnh hưởng đến môi trường.

Theo số liệu của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, trung bình cả nước sử dụng khoảng 2 triệu tấn đạm urê/năm. Trong đó, vùng ĐBSCL sử dụng từ 557 – 785 ngàn tấn/năm. Mặc dù lượng đạm sử dụng để bón cho cây trồng rất nhiều, nhưng theo kết quả nghiên cứu của Viện Nông hoá thổ nhưỡng, cây trồng chỉ hấp thu được khoảng 50%, còn lại bị thất thoát do rửa trôi, bay hơi hoặc bị lắng đọng xuống phía dưới tầng đất canh tác. Với mức độ thất thoát như vậy, đã làm mất đi số tiền khoảng 724,2 tỷ đồng.

Phân đạm dễ bị thất thoát do bốc hơi hoặc bị rửa trôi gây lãng phí cho nông dân.

Theo Tổ chức Nông lương của Liên Hợp Quốc, Việt Nam là quốc gia sử dụng phân bón nói chung, phân đạm nói riêng nhiều gấp 1,6 lần so với các nước trên thế giới nhưng năng suất cây trồng thì không hơn. Đây chính là nguyên nhân chi phí sản xuất tăng nhưng hiệu quả sản xuất không cao.

Các cơ chế gây thất thoát đạm được mô tả như sau: Khi ta bón đạm urê vào đất thì đạm nhanh chóng bị thủy phân dưới tác dụng của men urease:

CO(NH₂)₂ + 2H₂O → (NH₄)₂CO₃

(NH₄)₂CO₃ + 2H₂O → NH₄HCO₃ + NH₄OH

Nếu quá trình này xảy ra nhanh thì cây trồng sẽ hấp thu không kịp, nên các ion NH₄⁺ có thể chuyển thành NH₃ bay hơi gây mất đạm. Đặc biệt, trong môi trường kiềm thì quá trình này diễn ra càng nhanh; hoặc dưới tác dụng của sinh vật làm cho NH₄⁺ chuyển qua quá trình Nitrate hóa.

2NH₄⁺ + 3O₂ → 2NO₂^– + 2H₂O + 4H⁺ + NL

2NO₂^–  + O₂ → 2NO₃^– + NL

Quá trình này xảy ra nhanh thì lượng NO3- dư thừa sẽ bị trực di xuống dưới tầng đất canh tác. Trong điều kiện thiếu oxy, một số vi sinh vật hiếu khí sẽ hoạt động để thực hiện quá trình khử NO3- gây nên hiện tượng mất đạm như sau:

NO₃^– → NO₂^– → N₂

Nếu đất thoáng khí thì mức độ mất đạm do quá trình Nitrate hóa xảy ra nhanh hay chậm còn phụ thuộc vào độ ẩm đất, nhiệt độ không khí và độ pH của đất. Đối với các loại đất có pH thấp (<5,4) và CEC cao (> 25 meq 100g/l) thì quá trình mất đạm tiềm năng là ít hơn l10% (Eq.3) và phương án giảm thiểu có thể có ảnh hưởng rất nhỏ. Tuy nhiên, đối với loại đất có pH> 6, quá trình mất đạm tiềm năng có thể cao hơn 20%, do đó cần được thực hiện các phương án giảm thiểu mất đạm.

Thực tế cho thấy, ở những ruộng lúa có sử dụng phân đạm urê, thời gian đầu cây lúa tốt và xanh rất nhanh, nhưng từ 10 – 15 ngày sau đó sẽ trở lại màu vàng. Đó là biểu hiện của việc thiếu đạm, nhất là trên ruộng ngập nước thuộc loại đất cát, cát pha.

2. Một số giải pháp giảm thất thoát đạm khi sử dụng Urê

Sản phẩm Urê Đen của VI DAN hạn chế tối đa quá trình thất thoát, tăng hiệu quả sử dụng cho cây trồng.

– Sử dụng urê trước khi mưa hoặc tưới nước:

Khi bón phân đạm cho những cây trồng cạn hoặc các ruộng khô nước cần hòa đạm trong nước để tưới hoặc bón phân đạm xong phải tưới nước lên. Một số kết quả nghiên cứu trên thế giới cho thấy, sau khi bón phân đạm có mưa hoặc tưới nước với lượng 10-16mm trong vòng 3-8 giờ có thể làm giảm 80 – 90% lượng đạm bốc hơi. Tuy nhiên, trong trường hợp không có mưa hoặc lượng nước tưới hạn chế, khi bón đạm cần xem xét độ ẩm của đất. Nếu đất có độ ẩm tốt thì đạm sẽ hòa tan trong đất hạn chế bốc hơi.

– Bón vùi lấp Urê xuống dưới lớp đất mặt:

Các nghiên cứu cũng chỉ ra, khi bón urê xuống dưới lớp đất mặt 3 – 5cm có hiệu quả làm giảm bay hơi tới 86-95% (Connell et al., 1979; Prasertsak et al., 2002) trong đất ẩm. Tuy nhiên, trong đất khô thì không có hiệu quả, đồng thời sự kết hợp của urê với đất khô có thể làm tăng tốc độ bốc hơi của Urê (Rochette et al., 2009).

– Bổ sung một số loại muối khoáng làm tăng tính acid hoặc tính đệm pH đất:

Bón kết hợp Urê với KCl theo tỷ lệ 1:1 hoặc 1:0,76 trong đất không có vôi có thể làm giảm bay hơi từ 30% (Christianson et al., 1995) đến 50% (Gameh et al., 1990) ở dạng rắn và 90% (Rappaport và Axley, 1984) ở dạng lỏng.

Phối trộn urê với các axit như axit phosphoric, phosphorous có khả năng làm giảm bốc hơi của amoniac từ 30-70% (Stumpe et al., 1984). Tuy nhiên, để đạt được kết quả đó cần có sự phối trộn với tỷ lệ của N và P là 19N:22P (tương tự như MAP và DAP). Việc sản xuất và sử dụng urê nitricphosphate (có tỷ lệ 23N:12P) cũng cho thấy khả năng giảm bốc hơi tới 50% so với urê (Christianson, 1989).

– Bổ sung các chất ức chế enzym urease để làm chậm quá trình thủy phân urê:

Việc bổ sung các chất ức chế enzym urease như phenylphosphorodiamidate (PPD) hoặc N- (n-butyl) triamide thiophosphoric (NBPT) làm giảm quá trình bay hơi khi bón Urê nằm trên mặt đất hay dưới mặt đất cho đến khi mưa có thể phân hủy hay rửa trôi Urê vào trong đất.

Sử dụng phân đạm có vỏ bọc bên ngoài là lớp polymer, lưu huỳnh, humic acid/humate,… nhằm ngăn cản và làm chậm lại quá trình thủy phân urê khi bón đạm, giảm thất thoát đạm từ 9-40% (Rochette et al., 2009). Công nghệ này sẽ làm chậm lại quá trình chuyển hoá NH₄⁺ → NH₃ hoặc NO₃^– → NO₂^– → N₂ gây mất đạm trong tự nhiên. Hiện tại, loại phân đạm này đã được một số công ty ở Việt Nam ứng dụng như Urea-fivestar (Phân bón Năm Sao).

Một dạng Urê mới có khả năng ức chế hoặc làm chậm quá trình enzym urease là Urê đen (hay Urê sinh học). Đây là sự kết hợp của nguồn Đạm (Nitơ) với các hợp chất hữu cơ sinh học (Acid humic, Acid fulvic, Acid ulmic, Acid amin, Melanins, Peptide, polysaccharides, vitamin và bổ sung nguồn khoáng trung vi lượng khác (B, Zn, Mg, Ca,…) sẽ giữ N cho cây hấp thu một cách hiệu quả nhất. Ngoài ra, với các nguồn hữu cơ sinh học, nguồn khoáng trong đó sẽ giúp cho đất tơi xốp, cải thiện cấu trúc đất, kích bộ rễ phát triển mạnh, cây sinh trưởng sung mãn hơn, đồng thời làm giảm chi phí đầu tư, gia tăng hiệu quả.

Nhờ những tính năng này của Urê sinh học mà hiệu quả của việc sử dụng phân đạm đã tăng lên trên 85%; và là sự lựa chọn thay thế một số loại Urê trên thị trường. Mặt khác, với công nghệ mới này, trong tương lai việc gây lãng phí nguồn đạm và ô nhiễm môi trường từ đạm được hạn chế đi rất nhiều.