PHÂN ĐẠM-CON DAO 2 LƯỠI

Loài người sẽ không cần đến phân bón nếu dân số chỉ trong giới hạn 1 tỷ người. Phân vô cơ đã trở thành cứu cánh và lượng sử dụng cứ tăng tỷ lệ thuận với việc dân số hành tinh cứ tăng dần đến 6 tỷ như hiện nay. Phân bón là thức ăn của cây trồng bao gồm 16 nguyên tố cơ bản, chia ra 3 nhóm đa lượng, trung lượng và vi lượng. Nhóm đa lượng bao gồm đạm, lân và kali, trong đó đạm là một trong các yếu tố cơ bản nhất.

Phân đạm có nhiều loại, phổ biến nhất là urea (CO(NH₂)₂) có 46% đạm nguyên chất, đạm a môn nitrat (NH₄NO₂-còn gọi là đạm 2 lá) có 30-40% đạm nguyên chất, đạm sunfat ((NH₄)₂SO₄-còn gọi là SA) có 19-21% đạm nguyên chất, đạm clorua a môn (NH₄CL) có 22-24% đạm nguyên chất. Ngoài ra còn có một số đạm không phổ biến rộng như dung dịch amoniac (NH₃), canxi xianmit (CaCN₂), a môn bicacbonat (NH₄HCO₃), a môn cacbonat ((NH₄)₂CO₃), đạm trong phân phốt phát DAP

Dù ở dạng nào, phân đạm vẫn có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với cây trồng, nếu thiếu đạm thì cây còi cọc, vàng úa, không có năng suất, nhưng nếu dư thừa đạm cũng gây nên nhiều bất lợi cho quá trình phát triển của cây trồng, như cành lá phát triển quá mức trong lúc rễ lại kém phát triển, thân non mềm dễ đổ ngã, cây chậm ra hoa, ít hoa, khó đậu quả, quả không chắc hạt, lá non mềm lại có màu xanh đậm nên càng hấp dẫn côn trùng cắn phá, tạo điều kiện cho nấm, vi khuẩn xâm nhập. Dư đạm khả năng chống chịu của cây với điều kiện ngoại cảnh như hạn, mặn, phèn, nấm bệnh cũng kém đi.

SỰ THẤT THOÁT TỰ NHIÊN CỦA PHÂN ĐẠM

Dù có nhiều loại nhưng phân đạm chỉ có 2 dạng, dạng a môn (NH₄) và dạng nitrat (NH₃) và được cây đồng thời sử dụng cả 2 dạng này. Nghiên cứu của Dobermann & Fairhurst công bố năm 2000 cho biết để có năng suất 6T/ha, cây lúa cần 162 kgN/ha, trong đó có 115 kg N từ phân bón, 2 kg N từ nước mưa, 5 kg N từ nước tưới, và 40 kg N từ cố định khí N₂. Tất nhiên cây chỉ sử dụng 63 kg N cho hạt lúa, 40 kg N cho rơm rạ, còn lại 60 kg N bị thất thoát, trong đó thất thoát do trực di chiếm 10 kg và thất thoát do bay hơi chiếm 50 kg. Với dạng đạm nitrat, quá trình bay hơi theo đường khử nitrat: NO₃-NO₂-N₂O-N₂. Với dạng đạm a môn, quá trình bay hơi khí NH₄-NH₃

Trong tổng sản lượng các loại phân đạm thì urea chiếm đến 70%, trong đó có đến 55% dùng cho cây lương thực. Bởi có lượng dùng lớn như vậy nên sự thất thoát của phân urea được thế giới nghiên cứu nhiều nhất. Quan sát cho thấy phân urea thất thoát nhiều bởi chúng tan quá nhanh trong môi trường nước, ở nhiệt độ 10^oC thì sau 7 ngày 100% urea đã tan hoàn toàn, ở nhiệt 26^oC thì sau 4 ngày đã tan hết. Việc làm cho phân chậm tan là một hướng nghiên cứu cải tiến và cho ra đời các sản phẩm urea chậm tan như áo hạt phân bằng một màng mỏng, viên thành cục lớn bón dúi sâu vào gốc...Tuy nhiên các cải tiến trên không phổ biến rộng rãi vì hiệu quả không cao.

Về cơ chế bay hơi của đạm các nghiên cứu cho thấy do trong môi trường tự nhiên luôn tồn tại men ureaza, dưới tác dụng của men này thì NH₄ trong urea được giải phóng nhanh quá, cây không hấp thu kịp nên một phần chuyển thành dạng NH₃ bay hơi, phần khác chuyển sang dạng NO₃, từ đấy chuyển sang dạng NO₂ rồi N₂ bay vào không khí. Bởi vậy việc hạn chế hoạt động của men ureaza được coi là chìa khoá để hạn chế việc thất thoát phân urea.

“PHÁT MINH CỦA MỸ CHỈ CÓ Ở ĐẦU TRÂU”

Những năm đầu của thập kỷ 90 thế kỷ 20, các nhà nông hoá Mỹ đã tìm ra và sản xuất ở quy mô công nghiệp chất Agrotain (tên thương mại) có khả năng hạn chế được hoât động của men ureaza. Chỉ cần 2-3 lít Agrotain là đã đủ áo cho 1 T urea, sản phẩm được áo có màu vàng tươi rất đẹp. Khi bón vào môi trường, một liên kết giữa chất Agrotain với men ureaza được thiết lập khiến cho men này không còn hoạt động tự do như trước, điều đó cũng có nghĩa là NH₄ trong phân urea được giải phóng chậm lại khiến cho cây hấp thụ được nhiều hơn và hạn chế được sự thất thoát qua con đường bay hơi NH₃ và N₂.

Ngoài ra khi urea được áo Agrotain thì việc vận chuyển, bảo quản cũng trở nên dễ dàng vì đã hạn chế tối đa được hiện tượng “chảy nước”.

Agrotain được hoan nghênh nhiệt liệt và phổ biến rất nhanh. Đến nay đã có trên 70 quốc gia sử dụng Agrotain và các thử nghiệm đều cho thấy tiết kiệm được 20-30% lượng phân đạm cần bón. Ngoài lúa, urea áo Agrotain cũng có tác dụng tương tự khi bón cho các loại cây trồng ngắn ngày và dài ngày khác.

Cũng nhờ giảm được lượng bón và “chậm tan” nên việc sử dụng Agrotain có tác dụng giảm thiểu ô nhiễm môi trường rõ rệt.

Tại VN, năm 2004, Agrotain được Viện Lúa ĐBSCL và Viện KHKTNN Miền Nam khảo nghiệm trên lúa, rau màu. Các đo đạc trong có các điều kiện môi trường, sinh cảnh khác nhau đều cho kết quả là giảm được 25-30% lượng phân đạm. Năm 2008, công ty Phân bón Bình Điền đã ký với tập đoàn Lange Stegmann-Mỹ (đơn vị có bản quyền về sáng chế và sản xuất Agrotain) về việc độc quyền nhập khẩu và sử dụng Agrotain tại Việt Nam, Lào và Campuchia để sản xuất nên phân đạm hạt vàng Đầu Trâu 46A+, phân NPK Agrotain, phân NPK Agrotain +TE... – “Phát minh của Mỹ chỉ có Đầu Trâu”. Với mức sử dụng 2 triệu T/năm, nếu toàn bộ được sử dụng đạm Agrotain thì cả nước sẽ tiết kiệm được 400.000 T, hơn một nửa sản lượng của đạm Phú Mỹ hiện nay.