Mục tiêu chính của việc đảm bảo sử dụng phân đạm hiệu quả nhất đó là đạt được năng suất cao nhất với lượng đạm sử dụng ít nhất.
Để sử dụng phân đạm hiệu quả cần quan tâm đến các vấn đề sau:
- Cách cây trồng sử dụng đạm
- Khi nào cây trồng cần sử dụng đạm
- Những yếu tố môi trường nào ảnh hưởng đến việc sử dụng đạm của cây trồng đang phát triển
- Việc bón đạm và tưới nước ảnh hưởng như thế nào đến quá trình rửa trôi lượng nitrat bị tồn dư trong đất
Sự hấp thu đạm của cây trồng trong suốt mùa sinh trưởng
Tỷ lệ hấp thu đạm phụ thuộc vào giai đoạn phát triển của cây trồng. Hình 1 cho thấy rằng vào đầu mùa sinh trưởng, nhu cầu đạm của thực vật thấp. Ở cuối giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng và đầu giai đoạn sinh trưởng sinh sản, nhu cầu về đạm rất cao.
Bón đạm ngay trước hoặc trong thời điểm cây hấp thu đạm nhanh nhất sẽ đảm bảo cây trồng sử dụng đạm hiệu quả nhất.
Hình 1: Đường cong tích luỹ của sự hấp thu đạm trong một mùa sinh trưởng của cây ngô (bắp)
Vào mùa mưa khả năng rửa trôi nitrat là rất cao. Trong thời gian này, lượng nước mà cây trồng sử dụng thấp và sự hấp thu đạm xảy ra rất ít. Nếu hàm lượng nước của vùng rễ bằng hoặc gần với lượng nước được giữ trong đất, thì khả năng cao là ít nhất một phần nước đi vào đất sẽ di chuyển qua vùng rễ, mang theo nitrat.
Khi tỷ lệ phân đạm dưới mức tối ưu, năng suất sẽ bị giảm. Khi tỷ lệ phân đạm trên mức tối ưu, lượng đạm dư thừa có thể vẫn còn và bị rửa trôi trước mùa sinh trưởng tiếp theo. Những sự thất thoát này góp phần làm ô nhiễm nước ngầm.
Hiệu quả sử dụng phân đạm
Lượng đạm bón cho cây có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất sử dụng đạm. Hiệu suất là một thước đo khả năng của cây trồng trong việc sử dụng lượng phân đạm đã bón.
Hiệu quả sử dụng đạm cao chỉ xảy ra khi lượng đạm bón gần mức tối thiểu cần thiết để đạt năng suất tối ưu và được bón gần hoặc trong thời kỳ cây hấp thu nhanh. Hiệu quả sử dụng đạm thấp có thể xảy ra khi lượng đạm được bón đầy đủ trước khi cây trồng cần hoặc bón quá thừa.
Hình 2 cho thấy phản ứng năng suất điển hình của ngô (bắp) đối với việc bón đạm. Trong hình này, năng suất gần như tối đa và hiệu suất sử dụng đạm tối ưu thu được từ tỷ lệ B. Nhưng lợi nhuận tối đa nằm ở bên trái của tỷ lệ B vì chi phí phân bón thấp hơn.
Có rất ít sự gia tăng năng suất khi bón lượng đạm trên tỷ lệ B. Nếu nông dân giảm lượng đạm bón xuống theo tỷ lệ C, hiệu quả sử dụng đạm có thể cao hơn một chút so với điểm B, nhưng sẽ bị giảm năng suất ở mức trung bình.
Với bất kỳ việc bón phân đạm nào (hoặc thậm chí không bón) cũng sẽ có một mức nitrat nhất định tồn dư trong đất. Khi đạm được bổ sung đến ngưỡng tối đa mà cây trồng phản ứng, mức nitrat dư trong đất không tăng quá nhiều so với nơi ít hoặc không bón đạm. Tuy nhiên, khi bón vượt ngưỡng đáp ứng tối đa của cây trồng, lượng nitrat dư trong đất tăng nhanh và hiệu quả sử dụng đạm giảm xuống.
Ở tỷ lệ đạm A thì năng suất không tăng nhưng lượng nitrat dư tăng lên đáng kể và hiệu suất sử dụng đạm giảm nhiều. Lượng đạm dư thừa này tồn đọng nhiều hơn, cao hơn mức đạt hiệu quả sử dụng tối ưu và sẽ dễ bị rửa trôi.
Hình 2. Tác động của tỷ lệ đạm được bón thừa đến lượng đạm tồn dư trong đất
Thời gian bón phân đạm
Tỷ lệ đạm mà cây trồng sử dụng hàng ngày cao nhất giữa các giai đoạn tăng trưởng nhanh nhất. Trong thời gian này, cây trồng chiếm ít nhất một nửa tổng lượng đạm cần thiết. Việc bón đạm trong giai đoạn này nhìn chung sẽ hiệu quả hơn vì chỉ có một khoảng thời gian ngắn giữa lúc bón và hấp thu.
Điều này hạn chế sự rửa trôi đạm do lượng mưa hoặc do tưới nước quá mức. Bất kỳ lần bón đạm nào được thực hiện một thời gian dài trước thời kỳ sinh trưởng nhanh sẽ có khả năng bị hao hụt cao hơn và do đó cây trồng sẽ hấp thu ít hơn. Trong những trường hợp này, đạm nitrat có nhiều thời gian để bị rửa trôi khỏi vùng rễ hoặc bị khử nitơ.
Khi nhiệt độ đất giảm, hoạt động của các vi sinh vật trong đất cũng giảm theo. Với nhiệt độ 10oC ở phần trên cùng của đất, tốc độ nitrat hóa amoni giảm xuống khoảng 20% so với tốc độ tối đa của nó trong đất ấm. Miễn là đất còn lạnh, chỉ một lượng amoni hạn chế sẽ bị nitrat hóa và có thể bị rửa trôi. Tất nhiên khi đất ấm lên, tốc độ nitrat hóa lại tăng lên.
Vị trí bón phân đạm
Vị trí bón phân đạm có thể ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng đạm. Dưới đây là một số điểm để giúp đưa ra quyết định vị trí bón phân đạm hiệu quả.
- Bón phân trên bề mặt nên được kết hợp với tưới tiêu để giảm thất thoát do chảy tràn trên bề mặt và bay hơi.
- Nếu đạm được bón trên bề mặt, việc phủ đất sẽ làm giảm khả năng thất thoát do bay hơi. Sử dụng chất ức chế men urease cũng sẽ làm giảm sự thất thoát do bay hơi.
- Bón phân đạm cho cây trồng vào đầu mùa cần thận trọng để tránh bị tổn thương do muối hoặc ngộ độc ammoniac.
- Nếu tổng lượng đạm được bón nhiều hơn nhu cầu của cây trồng, hiệu quả sử dụng đạm sẽ giảm và khả năng bị thất thoát nitrat vào nước ngầm sẽ tăng lên, bất kể thời điểm hoặc vị trí.
Lựa chọn nguồn phân đạm để bảo vệ chất lượng nước ngầm
Những vấn đề về môi trường liên quan đến nguồn phân đạm dựa trên khả năng đạm bị rửa trôi. Đạm nitrat sẽ di chuyển theo nước trong đất đi qua vùng rễ. Nguồn amoni sẽ bám vào đất, chất hữu cơ và chống lại sự rửa trôi.
Tuy nhiên quá trình nitrat hóa sẽ thay đổi dạng amoni thành nitrat khá nhanh. Có thể khắc phục khả năng bị rửa trôi bằng cách sử dụng các chất ức chế nitrat hóa. Chất ức chế là những chất được thêm vào phân đạm làm chậm quá trình chuyển đổi từ dạng amoni không di động sang dạng nitrat di động.
Khi sử dụng các chất ức chế quá trình nitrat hóa, có thể giảm hoặc ngăn chặn sự rửa trôi của phân bón một cách đáng kể nếu một cơn mưa lớn xảy ra gần nơi bón. Nhưng các chất ức chế sẽ không ngăn cản sự rửa trôi nitrat còn tồn dư trong đất tại thời điểm bón phân.
Cả hai dạng đạm amoni và nitrat đều có sẵn cho cây trồng. Tuy nhiên, amoniac khan là dạng phân đạm duy nhất hoàn toàn không thể hấp thụ được ngay sau khi bón. Urê và nitrat có thể bị rửa trôi ngay sau khi bón nhưng urê sẽ chuyển hóa thành amoni trong một vài ngày.
Khả năng bị mất do bay hơi từ lượng đạm bón trên bề mặt và bị mất do chảy tràn từ những trận mưa lớn lấy đi lượng đạm chưa được thấm vào đất. Việc bổ sung và bón phân kịp thời sẽ cung cấp dinh dưỡng tốt cho cây trồng từ tất cả các nguồn đạm.
Hình 3. Mô tả sự gắn kết của các phân tử amoni tích điện dương vào các hạt đất mang điện tích âm, ngăn cản quá trình rửa trôi đạm ở dạng amoni trong khi vẫn cho phép sự rửa trôi ở đạm dạng nitrat.
Công ty TNHH Funo dịch và tổng hợp
