Phân lân

Lân (P) và phân P

Lân trong cây
Hàm lượng: 0,1 – 0,4%

Vai trò của lân trong cây
Tham gia trong các quá trình trao đổi chất
Tổng hợp tinh bột và đường  tăng phẩm chất cây trồng
Điều hòa sự thay đổi phản ứng trong tế bào  trung tính
H2PO4-  HPO42- + H+
HPO42- + H2O  H2PO4- + OH-

Vai trò của lân trong cây
Tăng cường phát triển của bộ rễ
Thành phần cấu trúc của:
_ phospholipids màng tế bào,
_ nucleic acids,
_ ATP
Hình thành hạt và quá trình chín của hạt




Triệu chứng thiếu lân
Cây trồng bị còi cọc
bộ lá có màu xanh đậm hơn bình thường.
Triệu chứng thiếu lân
ở một vài loài, những lá già có màu đỏ tía. Những lá già sau đó bị bệnh vàng lá và tiếp theo bị hoại tử.
Triệu chứng thiếu lân
Rễ trở nên dài hơn bình thường khi thiếu ở mức độ tương đối.
Đối với bộ lá thì mất đi màu rực rỡ, tươi sáng ban đầu mà thay vào đó là màu xanh đậm sau đó chuyển sang màu đỏ, vàng và có màu xanh đặc biệt ở mặt dưới gân lá. Những triệu chứng này kéo dài đến hết lá.

Cỏ sân golf (Bentgrass)
ô có màu đỏ
Triệu chứng thiếu lân
Lân trong đất
P tổng số trong đất ? 0.04% ? 2000 kg P2O5/ha
P khoáng ? 50%
P hữu cơ ? 50% (15 - 80%)
P hòa tan ? 0.03 ppm ? 0.15 kg P2O5/ha
Ortho phosphates
PO43-
HO – P = O (caùc loaïi muoái cuûaPhosphoric acid)
OH
OH
Lân trong đất
P được giải phóng từ sự khoáng hóa chất hữu cơ trong đất (chậm, hàm lượng nhỏ ) nhưng hiệu quả sử dụng cao.
pH đất thích hợp (khoảng 6.5) cải thiện rất lớn khả năng hữu dụng của P trong đất.
Chuyển biến Lân trong đất
P trong dung dịch
Thu hoạch theo cây trồng
P trong phân chuồng
P hữu cơ
dễ tiêu


P hữu cơ
khó tiêu
P trong phân vô cơ
P vô cơ
dễ tiêu


P vô cơ
khó tiêu
Phân tích P
trong đất
Chảy tràn
Xói nòn
Rửa trôi (rất thấp)
P vô cơ trong đất
(a) Khoáng phổ biến:
Đất chua
Variscite Al(OH)2H2PO4
Ksp ? 10-22
Strengite Fe(OH)2H2PO4
Ksp ? 10-26
Đất kiềm
Apatite Ca5(PO4)3(F,OH,Cl)
Hydroxyapatite
Ksp ? 10-58
Fluorapatite
Ksp ? 10-60
P vô cơ trong đất
Có rất nhiều dạng khoáng có chứa P hiện diện trong đất
Thường P không bao giờ đạt trạng thái cân bằng (P trong khoáng&P trong dung dịch)

P mới bón vào đất có dạng hòa tan cao nhưng đ?� cân bằng, P di chuyển về hướng kém hòa tan hơn

P cũng có thể được hấp phụ trên các khoáng oxide trong đất

pH là yếu tố quyết định trạng thái của P trong đất

Khả năng hòa tan của P trong đất &
dinh dưỡng cây trồng
0

2

4

6

8

10
2 4 6 8
pH
pH2PO4
Variscite
Fluorapatite
Strengite
Hydroxyapatite
Dicalcium Phosphate
Octocalcium Phosphate
Nhu cầu của cây
P trong đất có thể xác định được
Hệ thống phức tạp
Hệ thống không cân bằng
Nhu cầu P của cây trồng
pH2PO4 ? 5.5
pH 5.5 - 7.5 :tối hảo

Sự hấp phụ của P trên các khoáng Oxides


Al
O
Al
Al
OH
O – P = O
Al
O
Al
OH
Al
OH
OH
Oxide Mineral
Khoáng oxides
+ H2PO4-
OH
OH
OH
+ H2O
Khoáng oxide
Khả năng hòa tan của các khoáng P trong đất
Phosphates-Al không hòa tan
Phosphates-Ca không hòa tan
3 4 5 6 7 8 9
pH đất
Sự cố định P trong đất
Cố định tối thiểu = hữu dụng tối đa
pH đất là yếu tố quan trọng nhất
Các dạng P trong dung dịch đất

Höõu duïng
Ortho Phosphates
H2PO4- vaø HPO42-
Phuï thuoäc pH
Tỉ lệ dạng P�
P hữu cơ trong đất
Inositol phosphates 10-50%
Phospholipids 1 - 5%
Nucleic acids 0.2 – 2.5%
Chaát höõu cô phaûi ñöôïc khoaùng hoùa ñeå giaûi phoùng P naøy trôû thaønh daïng caây troàng haáp thu
Töông töï nhö N höõu cô

Phân loại các dạng P trong đất
Bởi vì có rất nhiều dạng P trong đất, nên rất khó xác định từng dạng thật, vì vậy chúng ta thường phân loại các dạng theo kinh nghiệm.
Ví dụ - phân loại các dạng p trong đất
Fe-oxide
P hữu dụng sinh học
0.5M NaHCO3
P vô cơ & hữu cơ hữu dụng
0.1M NaOH
P vô cơ & hữu cơ hấp phụ
1.0 M HCl
Khoáng apatite không hòa tan
Acid đậm đặc
Tổng Khoáng P không hòa tan còn lại
Tóm tắt P trong đất
Các dạng hữu dụng là ortho phosphates
Phần lớn P trong đất ở dạng khó tiêu
Các khoáng không hòa tan
Hấp phụ trên các khoáng oxides
Chất hữu cơ bền vững
Nhạy cảm với pH đất
P hữu cơ được giải phóng do khoáng hóa
Ít bị rửa trôi
Không bay hơi
P bị mất chủ yếu do xói mòn
Đất có P cao, một số P hòa tan bị mất theo nước chảy tràn
Khả năng hữu dụng của P trong đất
Nồng độ P trong dung dịch đất rất thấp

Dung dịch đất phải được bổ sung với nồng độ cao gấp nhiều lần mới thoả mãn nhu cầu P của cây trồng

Khuếch tán là cơ chế di chuyển chính của P đến rễ cây trồng.

Các loại đất thường có khả năng đệm (cố định) P rất cao
Phân tích P trong đất
Phân tích P tổng số: đơn giản, nhưng không có ý nghĩa thực tiển cao
Phân tích P hòa tan: rất khó, nhưng cũng không có ý nghĩa thực tiển cao
Phân tích đất phải ước đoán được khả năng bổ sung P từ các khoáng vào dung dịch đất - khả năng đệm P của đất.
Phân tích P trong đất
Dễ tiêu
Khó tiêu
phaân tích nhanh baèng caùc dòch trích maãu
Hòa tan
Phân tích P trong đất
(1) Phương pháp Mehlich (Mehlich3 P)
Dung dịch đệm acid loãng
0.013 M HNO3 + 0.2 M CH3COOH +
0.25 M NH4NO3+ 0.015 M NH4F + 0.001 M EDTA
Tương tự phương pháp Bray P 1
Cũng có thể dùng cho phân tích các cations và các nguyên tố vi lượng
Càng ngày càng phổ biến
"dịch trích phổ biến"
Phân tích P trong đất
(2) Phương pháp Bray P 1
Dịch trích: acid loãng
0.025 M HCl + 0.03M NH4F
Không thích hợp đối với đất kiềm, đất đá vôi
Thích hợp đối với đất chua
Phương pháp Bray P 2 trích mạnh hơn
Phân tích P trong đất
(3) Mehlich 1 P (trích bằng 2 acid)
Acid loãng
0.05M HCl + 0.0125 M H2SO4
Đất chua
Đồng thời dùng trích các cations

Phân tích P trong đất
(4) Phương pháp Olsen P
Dịch trích: base yếu
0.5 N NaHCO3
Thích hợp đối với đất trung tình và kiềm
Phân tích P trong đất
(5) Phương pháp Morgan P
Dịch trích: dung dịch đệm acid yếu
0.72 N NaOAc + 0.52 N CH3COOH@ pH 4.8

Phương pháp Morgan P cải tiến
0.62 N NH4OAc + 1.25 N CH3COOH @ pH 4.8

Quản lý phân P
0 15 30 45 60
Haøm löôïng P-Mehlich 3 (mg/kg)
Năng suất tương đối
Phân tích đất - chẩn đoán nhanh lượng P cung cấp
0 25 50 75 100
Liều lượng bón P
Khuyến cáo dựa trên kết quả phân tích đất
Bón nâng lượng P lên đến mức tối hảo
Bón bổ sung lượng P cây trồng lấy đi-duy trì mức P tối hảo
Hiệu quả sử dụng phân P rất thấp (10-20%) trong một số loại đất

Nguồn cung cấp P cho cây trồng
Nguồn chính để sản xuất các loại phân bón có chứa P là: Apatite

khả năng hòa tan của apatite rất kém
Ksp = 10 -60 - không phải là loại phân bón tốt

Apatite được hòa tan trong acid để sản xuất phân P hòa tan
Nguồn cung cấp P cho cây trồng
Superphosphate đơn-OSP, SSP
(Ordinary hay Single Superphosphate)

Apatite + H2SO4 ? Ca(H2PO4).H2O + CaSO4

Monocalcium phosphate monohydrate
0 - 16 - 0
100% hòa tan trong nước
Nguồn cung cấp P cho cây trồng

Triple Superphosphate- superP kép/đậm đặc

Apatite + H3PO4 ? Ca(H2PO4).H2O

Monocalcium phosphate monohydrate
0 - 46 - 0
100% hòa tan trong nước

Nguồn cung cấp P cho cây trồng
Ammonium phosphates
Monoammonium phosphate (MAP)

NH3 + H3PO4 → NH4H2PO4

11 - 52 - 0
100% hoøa tan trong nöôùc
Loaïi phaân boùn raát an toaøn
Nguồn cung cấp P cho cây trồng
Ammonium phosphates
Diammonium phosphate (DAP)

2NH3 + H3PO4 → (NH4)2HPO4

18 - 46 - 0
100% hoøa tan trong nöôùc
Loaïi phaân P söû duïng raát phoå bieán
Ammonia coù theå giaûi phoùng, vì vaäy coù theå gaây haïi cho caây

Nguồn cung cấp P cho cây trồng
Ammonium polyphosphates
Poly-N

3NH3 + H4P2O7 → (NH4)3HP2O7

10 - 34 - 0
Phaân daïng dung dòch
Raát an toaøn
Raát gioáng MAP
Taïo chelate vôùi caùc
nguyeân toá vi löôïng
O O O

HO – P – O – P – O – P – . . .

OH OH OH
Polyphosphate
Các phản ứng của phân P trong đất
Monocalcium phosphate hòa tan giải phóng phosphates, dung dịch đất rất chua.
Một số monocalcium phosphate biến đổi thành dicalcium phosphate (không hòa tan)

Acid hòa tan các khoáng Fe, Al, Ca, Mg; các nguyên tố này phản ứng với P hình thành các hợp chất không hòa tan.
Một số P được hấp phụ trên bề mặt các khoáng oxides.
Tất cả các phản ứng này chỉ xảy ra trong vòng vài cm trong đất xung quanh vùng bón phân.
Trong vòng vài ngày, phần lớn P hòa tan bị biến đổi thành dạng không hòa tan trong đất.

Các phản ứng của phân P trong đất
Theo thời gian, các hợp chất này, dần dần biến đổi thành các dạng kém hòa tan hơn.

Cây trồng cần hấp thu P trong phân bón trước khi P bị biến đổi thành dạng không hòa tan.

Hiệu quả sử dụng phân P khoảng 15 - 20%.

Cần ~10-15 kg P2O5 /ha để tăng 1ppm P2O5 trong đất
Cây trồng
hấp thu
Sự vận chuyển P
Rửa trôi
Chảy tràn/xói mòn
P
P mất do xói mòn
Xói mòn làm giảm 95%
Tổng P
mg/L
6
0
-
4
Sharpley, USDA-ARS
Không làm đất
2
Làm đất-cổ truyền
Độ bảo hòa P trong đất và chảy tràn
0 30 60 90 120 150
Độ sâu (cm)
Nồng độ P trong đất (ppm)
90 75 60 40 25 15 0
Vùng tương tác với chảy tràn
(1 - 2 cm)
0 10 20 30 40 50
Ñoä baûo hoøa P haáp phuï (%)
2000

1500

1000

500

0
P hòa tan trong nước chảy tràn (mg/L)
y = 84.3 +36.9x
r2 = 0.86
P hòa tan mất trong nước chảy tràn
Làm đất-cổ truyền
1980
1985
1995
1990
P dễ tiêu, mg/L
0.5
1.0
0
Không làm đất
Sharpley, USDA-ARS
Phương pháp bón phân P
Phải bón gần rễ

hạn chế tiếp xúc trực tiếp với đất- giảm cố định P

Bón theo hàng hay bón vãi đều?
Phương pháp bón phân P
Bón theo hàng
Tiếp xúc tối thiểu với đất
Phân gần rễ

Đặc biệt quan trọng đối với:
Đất có hàm lượng P thấp
Liều lượng phân P khuyến cáo bón ít
Đất cố định P cao
Thường nên kết hợp bón theo hàng và bón vãi đều
Phương pháp bón phân P
Bón lót
Bón 1 ít gần rễ ngay lúc gieo
Cung cấp P cho cây khi rễ chưa phát triển mạnh
Có thể vẫn có hiệu quả ngay cả khi kết quả phân tích P trong đất cao
Ít hiệu quả khi điều kiện môi trường bình thường




Bón lót trên đất có P cao
Bón lót đất có P thấp
Lượng nhỏ, bón gần hạt giống
Bón 1 lượng rất nhỏ trực tiếp trên hạt giống

Bón lót không quan trọng trên đất có P cao
Đất có P càng cao, bón P lót càng ít hiệu quả

Bón Ammonium sulfate có hiệu quả cao trên đất P cao
Bón 1 lượng rất nhỏ P trực tiếp trên hạt
Loại phân bón lót
Luôn chứa tối thiểu N và P
10 - 20 - 10 7 - 27 - 11
9 - 18 - 9 9 - 45 - 9
10 - 20 - 20 11 - 52 - 0
8 - 32 - 16 18 - 46 - 0
7 - 21 - 7 10 - 34 - 0

Các loại phân bón lót
Phân P Ammonium hóa
Phân phức hợp (có hàm lượng N & P cao
(MAP, DAP)
N-P-K
N-P
N
Loại phân bón lót
Monoammonium phosphate (MAP)
11 - 52 - 0
Phân bón lót tốt nhất
P hòa tan cao
Rất an toàn
Có thể dùng riêng hay trộn với các loại phân khác
Loại phân bón lót
DAP (18 - 46 - 0)
Có thể giải phóng lượng ammonia cao gây độc
Bón liều lượng thấp
Không bón quá gần hạt giống
Loại phân bón lót
Đối chứng
10-20-10
vôùi Urea
10-20-10
vôùi DAP
Loại phân bón lót
Các dạng phân bón
Phân phức hợp dạng hạt
Phân nồng độ dinh dưỡng cao
Phân dạng dung dịch
Dạng vật lý không ảnh hưởng đến hàm lượng dinh dưỡng
Chỉ ảnh hưởng đến phương pháp bón
Liều lượng bón lót
Chỉ yêu cầu bót lót 1 lượng nhỏ trên đất có độ phì cao
Trên đất có độ phì thấp có thể bón lót 1 lượng cao
Bón lót: quá nhiều nguy hiểm hơn bón quá ít
Bón với lượng tối thiểu có thể được
Liều lượng bón lót
Liều lượng tối đa
Cây ăn lá: < 60 kg N + K2O

Cây lấy hạt: < 20 kg N hay < 45 kg N + K2O

Họ đậu: không khuyến cáo bón lót
Cách bón lót
Vị trí bón để rễ dễ vươn đến chất dinh dưỡng
Hạt giống cách: 5cm
Phía dưới hạt giống

Tránh làm tổn thương hạt giống
Với DAP: cách 5cm từ hạt
Với liều lượng cao: cách 2cm
Cách bón phân lót
Hạt giống
Phân bón
5 cm
5cm
Hạt giống
Phân bón
Hạt giống
Phân bón
2.5cm
Hạt giống
Phân bón
Vị trí bón phân 2 X 2
Bón theo hàng
Phủ lên hạt
Xung quanh hạt
P trong môi trường
P là nguyên tố dinh dưỡng cho thực và động vật
Nồng độ P cao thường không gây ngộ độc cho thực và động vật
P làm gia tăng hiện tượng phú dưỡng hóa
Tảo và thực vật thủy sinh phát triển rất mạnh
Hạn chế nguồn nước uống, nuôi cá, giải trí, vv.
Nguồn cung cấp P cho cây trồng
P trong phân chuồng
Phân chuồng chứa cả 2 dạng P: vô cơ và hữu cơ . P ? 50:50
Khả năng hữu dụng trong thời gian ngắn kém hơn phân vô cơ hòa tan

Nhưng khả năng hữu dụng tương đương phân vô cơ trong thời gian dài

Các dạng vô cơ có tính chất tương tự P trong phân vô cơ

Các dạng hữu cơ cần có sự khoáng hóa của vi sinh vật để hình thành dạng P dễ tiêu.

Mất cân đối dinh dưỡng trên đồng ruộng
N
N
Quản lý P trong phân chuồng
Lý tưởng - cân bằng với nhu cầu P của cây trồng

Thực tế - N dựa trên lượng phân chuồng bón
Lượng P thiếu sẽ được bón bằng phân P vô cơ