Phân bón hóa học đóng vai trò vô cùng quan trọng trong hoạt động sản xuất nông nghiệp, không thể thiếu trong việc cung cấp cho cây trồng những nguyên tố dinh dưỡng cần thiết, từ đó tạo nên một mùa màng bội thu. Trong bài viết này, Cánh Diều Việt hân hạnh cùng các bạn tìm hiểu chi tiết về loại phân bón quan trọng này, và nhìn sâu hơn vào vai trò và ảnh hưởng của chúng trong nền nông nghiệp hiện đại.
Phân bón hóa học là gì?
Phân bón hóa học, còn được gọi là phân bón vô cơ, là loại hóa chất chứa nhiều nguyên tố dinh dưỡng cần thiết. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng cho cây trồng, nhằm tăng cường năng suất mùa màng. Thường xuyên, đất trồng sẽ bị mất mát dần các nguyên tố dinh dưỡng trong quá trình cây phát triển. Vì vậy, việc bổ sung phân bón giúp cây trồng hấp thụ đủ nguyên tố dinh dưỡng từ đất và phát triển mạnh mẽ hơn.
Các loại phân bón hóa học phổ biến nhất
Phân bón hóa học chứa một loạt các nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu cho cây trồng, bao gồm P, Ca, N, K, Zn, Mg, Cu và nhiều nguyên tố khác. Dựa vào thành phần nguyên tố dinh dưỡng khác nhau, chúng ta có thể chia phân bón hóa học thành các loại chính sau đây:
- Phân đạm
- Phân lân
- Phân Kali
- Phân phức hợp và phân hỗn hợp
- Phân vi lượng
Phân đạm
Phân đạm, một loại phân bón hóa học phổ biến và phổ thông hiện nay, đóng vai trò quan trọng trong kích thích sự sinh trưởng và giúp cây trồng phát triển nhanh chóng, đồng thời cung cấp năng suất cao và chất lượng sản phẩm như hạt, củ hoặc quả.
Phân đạm cung cấp nguyên tố Nitơ trong dạng ion Amoni NH4+ và Nitrat NO3- cho cây trồng. Mức độ dinh dưỡng của phân đạm phụ thuộc vào hàm lượng phần trăm Nitơ trong sản phẩm. Nhờ vào những đặc tính này, phân đạm trở thành một lựa chọn quan trọng để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm trong nông nghiệp hiện đại.
Dưới đây là những loại phân đạm phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong ngành nông nghiệp:
Phân đạm Amoni
Phân đạm amoni là một loại sản phẩm được tạo thành từ các muối amoni như NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4NO3…
Tính chất của phân đạm amoni bao gồm:
- Dễ tan trong nước, giúp cây trồng dễ dàng hấp thu các chất dinh dưỡng.
- Dễ bị rửa trôi bởi nước, có thể làm giảm hiệu quả sử dụng trong môi trường có mưa nhiều.
- Chứa gốc bazơ NH4+, khi tiếp xúc với nước có thể làm tăng độ pH của đất, làm cho đất trở nên axit hơn. Do đó, phân đạm amoni không phù hợp cho việc sử dụng trên các loại đất đã có độ pH cao.
Phân đạm amoni được sản xuất bằng cách cho amoniac tác dụng với axit tương ứng, ví dụ như quá trình sau: 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
Phân đạm Nitrat
Phân đạm nitrat là một loại sản phẩm được tạo thành từ muối nitrat như NaNO3, Ca(NO3)2 và các loại muối khác. Phân bón này được điều chế thông qua phản ứng giữa axit nitric và muối cacbonat.
Tính chất bao gồm:
- Dễ tan trong nước và có độ chảy cao, giúp cây trồng nhanh chóng hấp thu các chất dinh dưỡng cần thiết.
- Tác dụng nhanh với cây trồng khi được bón vào đất, tăng cường hiệu quả trong việc kích thích sự phát triển của cây.
- Tuy nhiên, do tính chất dễ tan và dễ chảy, phân đạm nitrat cũng rất dễ bị rửa trôi khi tiếp xúc với nước mưa.
Phương trình hóa học thể hiện quá trình điều chế phân đạm nitrat như sau: CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O
Phân Ure
Phân ure, có công thức hóa học là (NH2)2CO, là một trong những loại phân bón đạm tốt nhất và phổ biến nhất hiện nay, với hàm lượng Nitơ lên tới 46%.
Quá trình sản xuất phân ure được thực hiện bằng cách cho amoniac phản ứng với CO2 trong điều kiện nhiệt độ khoảng 180 – 200 độ C và áp suất khoảng 200 atm.
Tính chất của phân ure:
- Dạng chất rắn màu trắng, dễ tan trong nước và có độ chảy cao, giống như các loại phân bón đạm khác.
- Trong đất, phân ure bị phân hủy dưới tác dụng của vi sinh vật. Sản phẩm phân hủy là amoniac, hoặc nó có thể chuyển dần thành muối cacbonat khi tiếp xúc với nước.
Phản ứng phân hủy phân ure trong đất: (NH2)2CO + 2H2O → (NH4)2CO3
Dưới đây là bảng tổng hợp tính chất và phương pháp điều chế của các loại phân đạm phổ biến:
|
Loại phân đạm |
Thành phần hóa học | Ion cung cấp cho cây trồng |
Phương pháp điều chế |
| Phân đạm amoni | Muối amoni: NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4NO3 | NH4+ | NH3 tác dụng với axit |
| Phân đạm nitrat | Muối nitrat: NaNO3, Ca(NO3)2,… | NO3– | HNO3 tác dụng với muối gốc CO32- |
| Phân đạm urê | (NH2)2CO | NH4+ | 2NH3 + CO2 → (NH2)2CO + H2O (nhiệt độ từ 180 – 200 độ C và áp suất 200 atm) |
Phân lân
Ngoài phân đạm, phân lân cũng là một loại phân bón hóa học vô cùng quan trọng trong nông nghiệp. Phân lân cung cấp nguồn photpho thiết yếu cho cây trồng trong quá trình sinh trưởng, giúp thúc đẩy các quá trình sinh học, trao đổi chất và năng lượng trong cây trồng. Độ dinh dưỡng của phân lân phụ thuộc vào tỷ lệ phần trăm khối lượng của P2O5 trong thành phần của nó.
Có hai nguyên liệu chính để sản xuất phân lân là apatit và quặng photphoric. Trong nông nghiệp hiện đại, hai loại phân lân phổ biến nhất là Supephotphat và phân lân nung chảy, được sử dụng rộng rãi để cung cấp photpho cho cây trồng.
Supephotphat
Đây là loại phân bón chứa muối tan canxihidrophotphat Ca(H2PO4)2. Supephotphat gồm hai dạng: supephotphat đơn và supephotphat kép.
- Supephotphat đơn chứa hai muối Ca(H2PO4)2 và CaSO4. Loại phân này cung cấp từ 14-20% P2O5 và được điều chế bằng cách cho bột quặng photphorit hoặc apatit tác dụng với axit sunfuric đặc.
- Supephotphat kép chỉ chứa muối Ca(H2PO4)2, với hàm lượng P2O5 từ 40-50%. Điều chế phân này gồm hai giai đoạn: Đầu tiên là điều chế axit photphoric từ Ca3(PO4)2 và H2SO4, sau đó sử dụng axit photphoric để tác dụng với apatit hoặc photphorit.
Phân lân nung chảy
Phân lân nung chảy là loại phân bón chứa chủ yếu Ca3(PO4)2, không tan trong nước, dẫn đến việc cây trồng khó hấp thụ. Phân bón này thích hợp sử dụng trên đất chua và các loại cây như ngô và đậu.
Dưới đây là bảng tổng hợp và so sánh các loại phân lân hóa học:
|
Loại phân |
Thành phần | Ion cây trồng đồng hoá | Phương pháp điều chế |
Hàm lượng P2O5 (%) |
| Supephotphat đơn | Ca(H2PO4)2 và CaSO4 | H2PO4– | Hòa tan bột quặng photphorit hoặc apatit trong axit sunfuric đặc | 14-20 |
| Supephotphat kép | Ca(H2PO4)2 | H2PO4– | Giai đoạn 1: Điều chế axit photphoric | 40-50 |
| Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 2H3PO4 + 3CaSO4 | ||||
| Giai đoạn 2: Cho axit photphoric tác dụng với apatit hoặc photphorit | ||||
| Lân nung chảy | Hỗn hợp photphat và silicat của canxi và magie | Nung hỗn hợp bột quặng apatit, đá xà vân và than cốc trong lò đứng với nhiệt độ trên 1000 độ C | 12-14 |
Phân Kali
Phân kali là một loại phân bón hóa học cung cấp nguyên tố kali dưới dạng ion K+ cho cây trồng. Trong nông nghiệp, phân bón kali thường được sử dụng kết hợp với các loại phân bón khác, giúp thúc đẩy quá trình sản xuất chất xơ, chất đường và chất dầu trong cây trồng. Ngoài ra, phân kali còn giúp cây trồng tăng khả năng chịu hạn, chống lại tác động của điều kiện thời tiết khắc nghiệt, và nâng cao khả năng chống sâu bệnh.
Hàm lượng dinh dưỡng của phân kali được xác định dựa vào tỷ lệ phần trăm khối lượng K2O trong thành phần của phân bón.
Muối KCl (kali clorua) và K2SO4 (kali sunfat) là hai thành phần được sử dụng phổ biến trong sản xuất phân kali. Tro thực vật cũng chứa K2CO3 (kali cacbonat) trong thành phần và được coi là một dạng phân kali.
Phân phức hợp và phân hỗn hợp
Phân hỗn hợp (NPK) và phân phức hợp là loại phân bón hóa học chứa đồng thời một số nguyên tố dinh dưỡng cơ bản.
- Phân hỗn hợp (NPK): chứa Nitơ, Photpho, Kali.
Ví dụ: Nitrophotka là hỗn hợp của KNO3 và (NH4)2HPO4. Người ta lựa chọn loại phân có tỷ lệ N:P:K phù hợp với từng loại cây trồng và đất trồng.
- Phân phức hợp: là loại phân chứa hỗn hợp các chất được tạo ra đồng thời bằng tương tác hóa học của các chất.
Ví dụ: phân phức hợp amophot là kết quả của phản ứng giữa amoniac và axit photphoric, chứa hỗn hợp của muối NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4.
Phân vi lượng
Phân vi lượng là một loại phân bón hóa học tương tự như “vitamin cho thực vật,” cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng như kẽm, bo, đồng, mangan, molipden,… giúp tăng cường quá trình sinh trưởng, trao đổi chất và hiệu lực quang hợp của cây trồng.
Đặc điểm của phân vi lượng là nó được bón cho đất với hàm lượng nhỏ, thường kết hợp với phân hữu cơ hoặc phân vô cơ. Tuy nhiên, việc sử dụng phân vi lượng đòi hỏi sự cân nhắc cẩn thận, vì nó chỉ mang lại hiệu quả cho từng loại cây và từng loại đất cụ thể. Nếu dùng với hàm lượng không hợp lý, phân vi lượng có thể gây hại cho cây trồng thay vì có lợi.
Phân vi lượng đóng vai trò quan trọng trong việc bổ sung các chất dinh dưỡng thiết yếu mà cây trồng cần thiết để phát triển khỏe mạnh và sản xuất năng suất tốt.
Kết luận
Bài viết trên hy vọng đã giúp bạn đọc hiểu thêm về các loại phân bón hóa học và cách sử dụng chúng một cách hiệu quả. Bằng cách ứng dụng những kiến thức này, chúng ta có thể tối ưu hóa việc trồng trọt và đạt được mùa màng bội thu, đồng thời góp phần nâng cao chất lượng đời sống.
Hi vọng bạn đã tìm thấy thông tin hữu ích và sẽ áp dụng những kiến thức này vào cuộc sống hàng ngày. Chăm sóc cây trồng một cách tốt nhất chắc chắn sẽ mang lại những kết quả tuyệt vời và hài lòng.
