2.3. Một số biện pháp nâng cao hiệu suất sử dụng đạm hiện nay
2.3.7. Nghiên cứu, sử dụng phân giải phóng chậm, giải phóng chất dinh dưỡng có sự điều tiết (SRF/CRF)
Một trong những nguyên nhân hiệu suất sử dụng phân bón thấp là do không đảm bảo sự cân bằng giữa thời gian, lượng chất dinh dưỡng được cung cấp với nhu cầu của cây trồng. Phân giải phóng chậm được tạo ra bằng việc kiểm
soát mức độ hoà tan các chất dinh dưỡng có trong phân bón. Việc giải phóng các chất dinh dưỡng được kiểm soát một cách có hiệu quả hoặc giải phóng chậm bằng việc điều chỉnh ngay chính loại phân bón đó để nó phù hợp về mặt thời gian và cường độ chất dinh dưỡng được đáp ứng nhu cầu theo từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây trồng (He et al., 1998). Phương pháp này có thể phân loại theo nhu cầu dinh dưỡng của cây và việc cung cấp chất dinh dưỡng, từ đó có thể làm tăng năng suất. Đây được đánh giá là phương pháp nhanh nhất, tiện lợi nhất để giảm lượng phân bón bị mất và làm tăng hiệu suất sử dụng phân bón.
Phân giải phóng chậm (SRF) chủ yếu làm chậm việc giải phóng chất dinh dưỡng và kéo dài thời kì có hiệu quả của phân bón. Phân giải phóng chất dinh dưỡng có sự điều tiết (CRF) là loại phân vừa kết hợp với việc thúc đẩy và làm chậm quá trình giải phóng các chất dinh dưỡng từ phân bón, loại phân này có thể kiểm soát được tốc độ cung cấp chất dinh dưỡng. Ở thành phố Longkou, tỉnh Shandong bón phân CRF bọc polime cho ngô làm tăng năng suất ngô so với đối chứng từ 36,2 đến 46,6% và FUE tăng từ 12,5 đến 25,2% (Liu et al., 2002;
Yan et al., 2008).
Các nhà nghiên cứu đã làm rất nhiều thí nghiệm về các loại phân này, tuy nhiên vẫn còn có nhiều vấn đề về tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm và phương pháp đánh giá cần được làm rõ. Đặc điểm của phân giải phóng chậm SRF/CRF là chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như thành phần cơ giới đất, chất lượng phân bón, độ ẩm và nhiệt độ… (Zhai et al., 2002; Du et al., 2003).
Khi tiến hành nghiên cứu bón phân urê có bọc và không bọc nutrisphere (một loại vật liệu polyme) để xác định ảnh hưởng của chúng đến hàm lượng đạm trong hạt ngô, năng suất hạt ngô và lượng đạm bị rửa trôi. Thí nghiệm được tiến hành với 4 mức đạm bón là 0, 90, 180 và 270 kg N/ha. Hàm lượng N trong hạt đạt cao nhất khi bón urê bọc (urê nhả chậm) ở lượng bón 180 và 270 kg N/ha ở vụ mùa mưa và vụ xuân. Năng suất ngô hạt tăng 18,3% khi bón phân ure bọc ở mức bón 180 kg N/ha vụ mùa mưa, nhưng ở vụ xuân năng suất ngô hạt lại tương đương nhau khi bón ure có bọc và không bọc ( Wiatrak and Walter , 2014).
Khi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến việc giải phóng chất dinh dưỡng từ phân hữu cơ khoáng nhả chậm, tác giả Zou et al. (2015) cho rằng:
Tốc độ hòa tan N từ trong phân tăng lên cùng với nhiệt độ và lượng mưa. Điều
này cho thấy, hiệu quả sử dụng của phân chậm tan chịu ảnh hưởng lớn của điều kiện ngoại cảnh, trong đó tác động lớn nhất là yếu tố nhiệt độ và lượng mưa.
Trong 10 năm qua ngày càng có nhiều nước chú ý hơn đến tác hại của việc lạm dụng sử dụng phân bón cùng với giá công lao động rất cao trong các nước phát triển. Do SRF/CRF tiết kiệm được lao động và giảm thiểu ô nhiễm môi trường nên loại phân này đã phát triển rất nhanh. Từ năm 1983 đến năm 2005, việc sử dụng SRF/CRF ở Mỹ tăng 4,2%/năm, còn ở các nước châu Âu là 2,8%/năm. Năm 2005 sản lượng SRF của toàn thế giới là 7,28 triệu tấn, trong đó Hoa Kì là 4,95 triệu tấn chiếm 68% (Yan et al., 2008).
Ở nhiều nước, do giá phân này cao, SRF/CRF được sử dụng chủ yếu cho những cây phi nông nghiệp như hoa, cỏ trang trí, sân gôn, vườn giống, và các cây hàng hóa có giá trị kinh tế cao. Chỉ một phần nhỏ SRF/CRF được sử dụng bón cho cây trồng nông nghiệp.
Ở Việt Nam ứng dụng kĩ thuật ép viên với việc sử dụng các chất phụ gia phù hợp đã sản xuất các loại phân viên nén chậm tan N, NK, NPK và các loại phân viên đa yếu tố cho lúa, ngô và một số cây trồng khác (Nguyễn Tất Cảnh, 2005, 2008). Loại phân viên chậm tan đa yếu tố đã được sản xuất và thử nghiệm bón cho ngô ở Quảng Uyên, Cao Bằng, Hà Giang... Năng suất ngô được bón loại phân này đạt 54,3 - 66,1 tạ/ha trong khi bón phân thông thường năng suất chỉ đạt 43,8 - 44,5 tạ/ha (Đỗ Hữu Quyết, 2009).
Kết quả xây dựng mô hình thâm canh tăng năng suất ngô tại Hà Giang của tác giả Hà Thị Thanh Bình cho thấy, việc áp dụng kỹ thuật bón phân dạng viên nén kết hợp biện pháp tăng mật độ trồng đã làm tăng năng suất ngô từ 39,2 - 40,65 ta/ha (tương đương với 82 - 113,2%) so với sản xuất ngô theo quy trình thông thường của người nông dân (Hà Thị Thanh Bình, 2012).
Các nhà khoa học thuộc Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội (nay là Học Viện Nông nghiệp Việt Nam) đã nghiên cứu thành công 2 loại phân viên nén đa yếu tố PVHUA1 và PVHUA2 phù hợp đặc điểm sinh trưởng của cây cói là cây liên năm, khắc phục những hạn chế của phân bón rời truyền thống, tiết kiệm chi phí đầu tư phân bón. Mô hình bón phân viên nén cho năng suất và cói loại 1 cao, tăng hiệu quả kinh tế hơn 40,09% so với bón phân truyền thống và năng suất cói tăng 16,8% (Nguyễn Tất Cảnh, 2008).
Khi nghiên ảnh hưởng của bón urê - nBTPT (n - butyl thiophotphoric
triamit) và NPK viên đến sự phân bố đạm trong đất và hiệu quả sử dụng đạm, tác giả Võ Thanh Phong và cộng sự cho biết bón đạm dạng urê - nBTPT và bón phân NPK viên nén đã làm gia tăng hàm lượng N trong thân lá có ý nghĩa thống kê so với urê thường. Điều này cho thấy khi bón phân urê - nBTPT và NPK viên nén đã làm tăng khả năng hấp thu N của cây cây, qua đó giúp cây sinh trưởng, phát triển tốt và cho năng suất cao. Kết quả này cho thấy trong điều kiện thí nghiệm, mặc dù năng suất ở các công thức bón urê - nBTPT và bón phân NPK viên nén không khác biệt có ý nghĩa thống kê, nhưng việc bón urê - nBTPT và bón phân NPK viên nén đã có hiệu quả tích cực làm giảm lượng N-NH4+ trong nước ruộng;
do đó có thể giảm sự bốc hơi NH3, tăng cường sự hấp thu đạm và làm tăng hiệu quả sử dụng đạm (Võ Thanh Phong và cs., 2014, 2015).
Phân viên nén chậm tan hay phân viên nhả chậm (PVNC) được sản xuất với công nghệ lý - hóa đặc biệt tạo ra những viên phân chứa đầy đủ nhất các chất dinh dưỡng đa lượng, trung lượng và vi lượng. Hơn thế là tất cả các dinh dưỡng này đều được phân giải một cách từ từ, hợp lý theo từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây trồng (thời gian phân giải hết một hạt phân có thể từ 3 tháng, 6 tháng, 9 tháng, 12 tháng… cho tới 24 tháng). Như vậy bài toán rửa trôi và bay hơi của phân bón hầu như đã được giải quyết tối ưu và triệt để bằng việc sử dụng phân viên nén chậm tan.
Sự chuyển đổi trở ra thành chất dinh dưỡng sẵn có cho cây trồng từ sản phẩm phân viên nhả chậm là một tiến trình bao gồm nhiều bước, trước tiên là sự hoà tan, và sau đó là quá trình phân giải bởi vi sinh vật. Một khi đã vào trong dung dịch đất, phân viên nhả chậm được chuyển ra thành dinh dưỡng có sẵn cho cây trồng qua cả hai quá trình: phân giải bởi vi sinh vật hay thủy phân. Sự phân giải do vi sinh vật là cơ chế chính yếu của sự phóng thích các chất dinh dưỡng. Các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, pH và sự hiếu khí của đất tác động đến hoạt động của vi sinh vật, do đó đến mức độ phóng thích các chất dinh dưỡng.
Trong thời điểm hiện nay, có thể nói việc phát triển phân giải phóng chậm/giải phóng dinh dưỡng có kiểm soát (SRF/CRF) là một giải pháp tốt nhất cho việc nâng cao hiệu suất sử dụng phân bón.