Đạm nitrat với cây lúa nước

Phân đạm chủ yếu ở 2 dạng: Nitrat (NO^₃-) và Amôn (NH^₄+). Cây trồng hấp thu, sử dụng 2 dạng đạm này như thế nào, sự thất thoát khi bón vào ruộng lúa ra sao? Các ứng dụng trong sản xuất phân bón? Đó là những nội dung mà TS Katja Bogdan thuộc Trung tâm nghiên cứu Hanninghof của Tập đoàn phân bón Yara đã trình bày tại cuộc hội thảo mới đây tại Cần Thơ.

DẠNG AMÔN THẤT THOÁT NHIỀU HƠN DẠNG NITRAT

Nghiên cứu của Dobermann & Fairhurst cho thấy, để có năng suất 6T/ha, cây lúa cần 162kg N/ha, trong đó có 115kg N từ phân bón, 2kg N từ nước mưa, 5kg N từ nước tưới và 40kg N từ cố định khí N_². Tuy nhiên cây chỉ sử dụng 63kg N cho hạt lúa, 40kg N cho rơm rạ, còn lại 60kg N bị thất thoát do trực di (10kg) và bay hơi (50kg). Với dạng đạm Amôn, sự thất thoát là do quá trình bay hơi khi NH^₄+ chuyển đổi thành NH_³ (khí amoniac). Còn với đạm Nitrat, sự thất thoát là do quá trình khử nitrat: NO^₃- ( NO^₂- ( N_²O ( N_². Con đường thất thoát nào xảy ra mạnh hơn?

Hiện tượng bay hơi NH_³ xảy ra ngay sau khi chúng ta bón urê hay đạm amôn vào ruộng. Sự thất thoát này phụ thuộc vào nhiệt độ, gió và đặc biệt là độ pH của nước ruộng. Ban ngày khi tảo quang hợp thì pH tăng, làm tăng sự mất đạm; ban đêm, lúc tảo hô hấp thì pH giảm, sự mất đạm cũng giảm theo. Việc rải phân vào những chân ruộng cạn, có mật độ thực vật thủy sinh cao, ánh sáng dối dào có thể làm thất thoát đến 60% lượng đạm amôn do bay hơi NH_³.

Quá trình khử Nitrat trong ruộng lúa diễn ra chậm hơn và xảy ra ở tầng đất khử (cách lớp đất mặt chừng 0,5 – 1 cm và dày từ 10 – 20 cm), do hoạt động của các vi sinh vật. Đất càng yếm khí thì quá trình khử diễn ra càng mạnh, do vậy có một số người tưởng rằng nếu sử dụng đạm amôn hay urê sẽ tránh được hiện tượng khử nitrat và từ đó giảm được sự mất đạm.

Trên thực tế thì sự thất thoát đạm qua con đường khử Nitrat ít hơn và chậm hơn so với dạng amôn. Đặc biệt, dạng đạm Nitrat lại thích hợp cho cây lúa ở giai đoạn cây cần nhu cầu đạm cao, như giai đoạn làm đòng, do đó lượng đạm thất thoát qua con đường khử nitrat là rất ít. Khảo sát của các nhà khoa học IRRI trên phân urê và KNO_³ năm 1990 và 1991 cho thấy, sau 11 ngày, 50% lượng phân đạm Amôn bón vào ruộng bị mất do bay hơi NH_³, trong khi đó lượng N bị mất do khử Nitrat chỉ vào khoảng 20%.

CÂY SỬ DỤNG NITRAT NHIỀU HƠN AMÔN

Nghiên cứu trên cây lúa trồng trong chậu của Kronzucker công bố năm 2000 cho thấy “khẩu vị“ cây lúa thích dạng đạm NO^₃- hơn NH^₄+. Trong điều kiện nồng độ NO^₃- và NH^₄+ như nhau và trong cùng thời gian, thì lượng NO^₃- đi vào rễ của giống lúa IR72 bốn tuần tuổi cao gần gấp đôi so với lượng NH^₄+. Nghiên cứu của Duan năm 2007 cho biết thêm, chính sự có mặt của NO^₃- đã kích thích cây hấp thu NH^₄+ nhiều hơn 20-30%.

Ngoài ra ở môi trường nhiễm mặn, các nghiên cứu của nhiều tác giả trên hầu hết các loại cây đều cho thấy dạng đạm Nitrat có tác dụng tích cực làm giảm sự hấp thu Clo, trong lúc dạng Amôn lại làm tăng khả năng hấp thu Clo, do vậy bón phân đạm dạng nitrat có bổ sung canxi sẽ giúp giảm thiểu tác hại của mặn và tăng chất lượng nông sản.

ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT

Mặc dù cần có nhiều nghiên cứu sâu hơn để giải thích rõ ràng những biểu hiện trên, nhưng kết quả sơ bộ của những thí nghiệm đã chứng tỏ việc sử dụng phối hợp giữa 2 dạng đạm Nitrat và Amôn chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả cao hơn so với sử dụng từng dạng riêng lẻ. Tập đoàn Yara đã tiên phong trong lĩnh vực này, bằng cách sản xuất ra những loại phân chứa cả 2 dạng đạm như nhóm sản phẩm YaraMila, YaraMila Winner, YaraMila Grower, YaraMila Unik15 để sử dụng cho nhiều loại cây trồng, trong đó có cây lúa.

Kết quả bón phân theo quy trình Yara khuyến cáo cho cây lúa nước, với các loại phân chứa đạm Nitrat có bổ sung canxi tại các nước châu Á như Indo, Thái Lan, Ấn Độ, Philippine và Việt Nam đều ghi nhận mức tăng năng suất từ 10 - 20% so với đối chứng. Biểu hiện rõ nhất của các kết quả này là rễ phát triển mạnh hơn, khả năng chống lốp đổ tốt, ít bị sâu bệnh, giảm hiện tượng ủ lá chân, bông lúa to và tỉ lệ hạt chắc cao hơn.