Phân bón phổ biến cho sản xuất nông nghiệp thường chứa đạm (nitơ) ở một hoặc nhiều dạng sau: nitrat (NO3-), ammoniac (NH3), amoni (NH4+) hoặc urê (COCNH).
Dưới đây là tóm tắt về bốn dạng đạm này, đặc điểm của chúng, và trong những điều kiện nào nên hoặc không nên sử dụng.
Dạng nitrat (NO3-)
Nitrat tan trong nước và do đó, di chuyển cùng với sự chuyển động của nước trong đất. Mưa sẽ rửa trôi nitrat đi xuống theo phẫu diện đất, nơi chúng có thể đi vào các mạch hoặc kênh thoát nước và bị mất đi cho sản xuất nông nghiệp. Đây được gọi là sự rửa trôi và là nguyên nhân chính gây mất nitơ ở đất cát thô.
Mặt khác, trong thời kỳ khô hạn, khi nước bốc hơi khỏi đất, nitrat có thể di chuyển lên trên và tích tụ ở bề mặt đất. Tuy nhiên, một khi bị rửa trôi xuống sâu hơn vùng rễ, sự di chuyển lên trên của một lượng lớn nitrat sẽ khó xảy ra, và do đó chúng được coi là bị thất thoát cho cây trồng.
Khi đất bị úng nước, các sinh vật trong đất lấy oxy chúng cần từ nitrat, để lại nitơ ở dạng khí và thoát ra ngoài không khí. Đây được gọi là quá trình khử nitơ và là nguồn thất thoát nitơ phổ biến trong đất sét mịn.
Dạng amoniac (NH3) và amoni (NH4+)
Amoniac là chất khí ở áp suất khí quyển nhưng có thể được nén thành chất lỏng, như trường hợp của amoniac khan trong phân đạm. Khi ammoniac làm khan được bón, nó phản ứng với nước trong đất và chuyển thành dạng amoni. Amoniac dạng lỏng, dễ dàng thất thoát ra ngoài không khí và do đó, khi sử dụng phải được đưa vào bên dưới bề mặt đất.
Mặc dù tan trong nước, amoni dễ dàng gắn vào đất sét và các phần tử hữu cơ (giống như cách sắt bị hút và giữ trên nam châm), do đó ngăn nó bị rửa trôi. Sau đó, trong mùa sinh trưởng, các vi sinh vật đất chuyển đổi amoni thành nitrat, đây là dạng chính được cây trồng hấp thu. Các điều kiện đất thuận lợi nhất cho quá trình chuyển đổi này (được gọi là quá trình nitrat hóa) bao gồm: độ pH của đất là 7, độ ẩm ở mức 50% khả năng giữ nước của đất và nhiệt độ của đất là 27oC. Các điều kiện bất lợi sẽ là: độ pH dưới 5.5, điều kiện ẩm ướt và nhiệt độ dưới 4oC.
Dạng Urê (COCNH)
Dạng phân đạm này thường trải qua ba bước chuyển đổi trước khi được cây trồng hấp thụ. Đầu tiên, các enzym trong đất hoặc xác bã thực vật chuyển urê thành ammoniac. Tiếp theo, amoniac phản ứng với nước trong đất để tạo thành amoni. Và cuối cùng, thông qua hoạt động của vi sinh vật đất, amoni được chuyển thành nitrat.
Giống như nitrat, urê hòa tan và di chuyển với nước trong đất và do đó có thể bị mất đi qua quá trình rửa trôi nếu không được chuyển thành amoniac và sau đó là amoni. Quá trình chuyển đổi thành amoniac chỉ mất từ 2 đến 4 ngày ở độ ẩm và nhiệt độ đất thuận lợi cho sự phát triển của cây. Nhiệt độ thấp hơn làm chậm quá trình này, nhưng nó vẫn sẽ tiếp tục dù cho đến mức đóng băng. Do đó, ít khi xảy ra tổn thất do rửa trôi trong điều kiện đồng ruộng.
Khi amoniac được hình thành từ urê được bón trên bề mặt đất, một số sẽ bị bay hơi (thoát ra ngoài không khí), mức độ tùy thuộc vào sự kết hợp của các điều kiện đất. Tổn thất lớn nhất có thể xảy ra khi pH đất trên 7, nhiệt độ đất cao và độ ẩm đất thấp. Tuy nhiên, khi urê được bón dưới bề mặt đất, ammoniac hình thành nhanh chóng chuyển thành amoni, sẽ không di chuyển theo nước và không bị thất thoát vào không khí.
(Nguồn: Purdue University)
