Bài giảng Độ phì nhiêu đất đai và phân bón - Chương 5: Các nguyên tố dinh dưỡng và phân bón đa lượng

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 nhiên
Vai 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
• Trong khí 
quyển khí nitơ 
chiếm 78% 
nhưng hầu hết 
các động thực 
vật không thể 
sử dụng trực 
tiếp nguồn này
Chu kỳ chất đạm trong tự nhiên tt
• Sự chuyển hóa từ dạng khí hữu dụng
cho cây trồng ?
Cố định bởi các vi sinh vật:
Cộng sinh trên rễ các cây họ đậu và 
trên một số thực vật khác
Sống tự do hay không cộng sinh
Bởi sự phóng điện trong không khí.
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
(Rhizobium)
50 % lượng đạm cố định sinh 
học 
3 H2 + 2 N2 2 NH33 H2 + 2 N2 2 NH3
Một số vi sinh vật có khả năng cố 
định đạm
Vi sinh vật Nơi sống 
Azotobacter Đất, nước, vùng rễ, cố định 
tự do
Azospirillum Liên kết rễ hay tự do
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
Frankia Tảo lục lam Bèo hoa dâu
Khả năng cố định đạm của vi 
khuẩn cộng sinh với một số cây họ 
đậu
Cây họ đậu Khả năng cố định 
(kg/ha/năm)
Cỏ alfalfa 55 - 330
Kudzu 20 - 170
Đậu phụng 20 – 220
Đậu nành 45 - 290
Sản xuất đạm công nghiệp
3 H2 + 2 N2 2 NH3
(ở điều kiện 1200oC và 500 atm)
dựa trên quy trình Haber – Bosch 
Đạm tạo thành do sét
Đạm trong đất
Hàm lượng: 0,03 – 0,4 %
Thành phần
Đạm dạng vô cơ: ammonium (NH4
+), 
nitrite (NO2
-), nitrate (NO3
-), nitrous oxide 
(N2O), nitric oxide (NO) và đạm nguyên tố 
(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%.
Dạng đạm trong đất rễ cây có thể 
hấp thu
- NH4
+
- NO3
-
pH trung tính
Môi trường khử
pH hơi chua
Môi trường oxi hóa
Sự chuyển hóa đạm trong đất
• Sự khoáng hóa
Amine hóa:
Protein acid amine, ure, CO2, năng lượng 
(vi sinh vật)
Amonium hóa:
R – NH2 + H2O NH3 + R – OH 
+ năng lượng
NH3 + H2O NH4
+ + OH-
Nitrite hóa
(sự oxi hóa sinh học của NH4
+ thành NO2
- được 
trình bày như sau)
2 NH4
+ + 3O2 ----------> 2 NO2
- + 2 H2O + 4 H
+
(Nitrosomonas)
Nitrate hóa
( NO2
- tiếp tục bị oxi hóa thành NO3
-)
• 2 NO2
- + O2 --------> 2NO3
-
• (Nitrobacter)
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự 
nitrate hóa trong đất
• Sự cung cấp NH4
+
• Mật độ,chũng loại vi sinh vật tham gia 
vào sự nitrate hóa
• pH đất
• Độ thoáng khí của đất
• Độ ẩm của đất
• Nhiệt độ đất
Figure 37.9
Atmosphere
N2
Đất
N2 N2
Nitrogen-fixing
bacteria
Organic
material (humus)
NH3
(ammonia)
NH4
+
(ammonium)
H+
(From soil)
NO3
–
(nitrate)
Nitrifying
bacteria
Vi khuẩn phản đạm hóa
Rễ
NH4
+
Soil
Khí quyển
Cây hấp thu đạm 
vào trong rễ
Ammonifying
bacteria
Mất nitrate trong đất
Rửa trôi
Các yếu tố ảnh hưởng
Liều lượng, thời gian, loại và phương pháp 
bón phân N.
Sử dụng các chất ức chế sự nitrate hóa.
Thâm canh và sự hấp thu N của cây trồng.
Các đặc tính của đất ảnh hưởng đến sự 
thấm lậu.
Lượng, chế độ, thời gian mưa hay tưới.
Phản đạm hóa
NO3
- NO2
- NO N2O N2
Pseudomonas, Bacillus
Thiobacillus denitrificans và 
Thiobacillus thipbarus
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự 
phản N hóa
• Chất hữu cơ dễ phân giải
• Ẩm độ của đất
• Độ thoáng khí của đất
• pH đất
• Nhiệt độ
• Hàm lượng NO3
-
• Sự hiện diện của thực vật
Bay hơi của NH3
NH4
+ NH3 + H+
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
• Hàm lượng NH3 chỉ xuất hiện đáng kể khi 
pH dung dịch vượt quá 7,5. 
• NH4+ NH3 + H+ ( pKa =9,3 ) (1)
•
% 
• 100 Ammonia
• 80
• 60
• 40
• 20 Ammonium
• 0
• 6 7 8 9 10 11 12 13 14
• pH dung dịch
Các Loại Phân Đạm
Các dạng phân hữu cơ (N trung bình trong 
các chất hữu cơ tự nhiên tiêu biểu từ 1 –
13 %)
Các loại phân N tổng hợp
Phân N ammonium (NH4)
Phân đạm nitrate (NO3)
Loại phân N % P2O5 % K2O % CaO % MgO 
% 
S % Cl % 
Ammonium sulfate 21,0 24,0 
Ammonia lỏng khan 82,0 - - - - - - 
Ammonium chloriide 25,0-26,0 - - - - - 66,0 
Ammonium nitrate 33,0-34,0 - - - - - - 
Ammonium nitrate sulfate 30,0 - - - - 5,0-6,0 - 
Ammonium nitrate với vôi 20,5 - - 10,0 7,0 0,6 - 
Superphosphat đơn 
ammoniumhóa 
4,0 16,0 - 23,0 0,5 10,0 0,3 
Monoammonium phosphate 
MAP 
11,0 48,0-55,0 - 2,0 0,5 1,0-3,0 - 
Diammonium phosphate DAP 18,0-21,0 46,0-54,0 - - - - - 
Ammonium phosphate – sulfate 13,0-16,0 20,0-39,0 - - - 3,0-14,0 - 
Ammonium polyphosphate DD 10,0-11,0 34,0-37,0 - - - - - 
Ammonium thiosulfate DD 12,0 - - - - 26,0 - 
Calcium nitrate 15,0 - - 34,0 - - - 
Potassium nitrate 13,0 - 44,0 0,5 0,5 0,2 1,2 
Sodium nitrate 16,0 - - - - - 0,6 
Urea 45,0-46,0 - - - - - - 
Urea- sulfate 30,0-40,0 - - - - 6,0-11,0 - 
Urea-ammonium nitrate DD 28,0-32,0 - - - - - - 
Urea-ammonium phosphate 21,0-38,0 13,0-42,0 - - - - - 
Urea phosphate 17,0 43,0-44,0 - - - - - 
NH3 lỏng khan
NH3: 82%N, 
NH3 có thể tồn tại ở các trạng thái khí, lỏng 
và rắn. 
NH3 lỏng khan có hòa tan cao, hút nước 
mạnh 
Ammonim 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