Xu hướng nghiên cứu phát triển phân bón mới trong nông nghiệp

- Công ty Cổ phần Phân bón Dầu khí Cà Mau.
- Chất có hoạt tính kích thích sinh học, phân bón bổ sung trung vi lượng, phân bón chậm phóng thích, phóng thích có kiểm soát và ổn định, phân bón hòa tan và phân bón lỏng.
- Đất trồng trọt có giới hạn, do vậy an ninh lương thực toàn cầu phụ thuộc vào nỗ lực tập trung để cải thiện độ phì nhiêu của đất và tăng năng suất của các loại cây lương thực, trong đó phân bón đóng vai trò chính.
- Ngành phân bón liên tục nghiên cứu và phát triển sản phẩm phân bón mới để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của các loại cây trồng và địa điểm chuyên biệt, tăng hiệu suất sử dụng dinh dưỡng và giảm thiểu tác động của môi trường, tập trung 4 nhóm chính bao gồm (1) Phân bón có tăng cường trung (Ca, Mg, S) và vi lượng (Zn, B) để đáp ứng tình trạng thiếu hụt các nguyên tố trung vi lượng của cây trồng ngày càng nhiều.
- (2) Phân bón chậm phóng thích và phóng thích có kiểm soát, phân bón có bổ sung chất ổn định đạm;.
- (3) Phân bón có bổ sung các chất có hoạt tính sinh học và (4) Phân bón hòa tan hoàn toàn – phân bón lỏng cho bón tưới và phun qua lá.
- Cùng với xu thế đó công ty Cổ phần Phân bón Dầu khí Cà Mau đã và đang nghiên cứu phát triển nhiều dòng phân bón mới giúp tăng hiệu quả sử dụng phân bón và tăng sinh trưởng, năng suất cây trồng, trong đó có dòng phân bón khoáng sinh học như N.Humate TE 35,7 (35% N.
- Xu hướng nghiên cứu phát triển phân bón mới trong nông nghiệp.
- do đó việc gia tăng sản lượng và năng suất cây trồng thông qua việc thâm canh, sử dụng nhiều phân bón.
- Nguyễn Đăng Nghĩa và Nguyễn Hữu Anh (2015) cho rằng, phân bón hóa học vẫn là một trong những vật tư quan trọng trong sản xuất nông nghiệp.
- Tuy nhiên, hiệu suất sử dụng phân bón còn rất thấp, 45-50%;.
- Hàng năm, một khối lượng lớn phân bón vào đất nhưng không được cây trồng sử dụng, gây lãng phí: urê 1,8 triệu tấn, supe lân 2,07 triệu tấn, kali 344 nghìn tấn (Nguyễn Văn Bộ, 2014)..
- Vì vậy, bên cạnh việc sử dụng tiết kiệm phân bón, việc nghiên cứu các dòng phân bón mới nhưng vẫn đảm bảo năng suất và chất lượng nông sản, đảm bảo hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường thông qua việc tăng hiệu quả sử dụng phân bón là việc làm cần thiết..
- Thuật ngữ phân bón mới (new generation fertilizer/ next generation fertilizer) đang ngày càng được nhiều nhà nghiên cứu và sản xuất sử dụng phổ biến.
- Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có một khái niệm đầy đủ về phân bón mới mà chỉ nêu một tiêu chí chung cho phân bón dạng này: Phân bón mới sẽ làm tăng hiệu quả và năng suất của sản xuất nông nghiệp, đồng thời bảo tồn nguồn tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường (Calabi-Floody et al., 2018).
- Hiện nay có rất nhiều nghiên cứu về các dòng phân bón mới như: sản xuất theo công nghệ Nano, sản xuất theo công nghệ vi sinh và enzyme, phân bón sinh học chức năng có hoạt lực cao và các nhóm phân N có bổ sung các chất ức chế enzyme.
- Cùng với xu hướng đó công ty Cổ phần Phân bón Dầu Khí Cà Mau (PVCFC) đã nghiên cứu rất nhiều dạng phân bón mới giúp tăng năng suất, tăng chất lượng nông sản và hạn chế ô nhiễm môi trường..
- 2.1 Tổng quan xu hướng phát triển phân bón mới trên thế giới và Việt Nam.
- Nhu cầu phân bón thế giới gia tăng không chỉ về sản lượng, mà còn tăng hiệu quả sử dụng phân bón trên thế giới là vô cùng cấp thiết.
- Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp phân bón thế giới liên tục phát triển các sản phẩm phân bón đáp ứng các điều kiện cụ thể của từng khu vực và cây trồng và nhằm mục đích cải thiện hiệu suất quản lý chất dinh dưỡng, những phát minh trong lĩnh vực phân bón mới không chỉ cung cấp dinh dưỡng chính cho cây mà phân bón mới được phát triển để giúp cho cây trồng khỏe hơn, tăng cường sức chống chịu với stress môi trường và dịch hại (Vachirasak A, 2019)..
- Theo Charlotte Hebebrand (2013), xu hướng nghiên cứu phát triển phân bón mới tập trung theo 4 nhóm phân bón:.
- 1.Nhóm phân bón có đa, trung và vi lượng để giải quyết sự thiếu hụt các chất dinh dưỡng ngày càng tăng, đặc biệt là Zn và B là 2 nguyên tố vi lượng thiếu hụt cao ở nhiều quốc gia trên thế giới (Bell and Dell, 2008) và ở Việt Nam (Trương Hồng và ctv., 2017.
- 2.Nhóm phân bón chậm phóng thích (slow release fertilizers) và phóng thích có kiểm soát (control release fertilizers) giúp cải thiện hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng ngày càng phổ biến.
- phân bón bổ sung các chất có chức năng ổn định đạm như ức chế enzym urease và nitrate hóa như NBPT;.
- 3.Nhóm phân bón có bổ sung các chất có hoạt tính kích thích sinh học (biostimulants) phát triển gần đây giúp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón, điển hình như Humic acid (HA), Fulvic acid (FA);.
- 4.Phân bón lỏng hòa tan cho bón tưới (solube/liquid fertilizer/fertigation) và phân bón lá (foliar spray)..
- Tại Việt Nam, hiệu suất sử dụng phân bón thấp, trong đó hiệu suất sử dụng phân đạm chỉ khoảng 45- 50%.
- Như vậy, với nhu cầu phân bón vô cơ chứa các nguyên tố đa lượng (N;P;K) trung bình hàng năm 10 triệu tấn, lượng phân bón thất thoát ra môi trường rất lớn;.
- chưa tính đến lượng phân bón mà nông dân sử dụng.
- Do đó, việc nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón hiện nay là yêu cầu cấp thiết.
- Thời gian qua, ở Việt Nam, giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón từ công nghệ phát triển các dòng phân bón mới, đến kỹ thuật sử dụng và đào tạo, hướng dẫn cho nông dân bón phân theo nhu cầu của cây trồng đã được triển khai..
- Xu hướng nghiên cứu và ứng dụng các loại phân bón mới giúp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón ở Việt Nam tựu trung ở các nhóm sản phẩm (Nguyễn Văn Bộ, 2014):.
- 1.Nhóm phân bón chức năng, cả đa lượng bổ sung trung vi lượng và các hợp chất hữu cơ, bao gồm phân bón gốc và phân bón lá đáp ứng chính xác nhu cầu về từng yếu tố dinh dưỡng và tỷ lệ thích hợp..
- 2.Nhóm phân bón chậm phóng thích được nghiên cứu để đáp ứng nhu cầu của sản xuất như urea viên to (urea super granule).
- urea bọc lưu huỳnh (sulphur coated urea), các loại phân bọc Agrotain (Urea bọc N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (NBPT) là chất ức chế urease) có thể xếp vào nhóm phân bón này..
- Tương tự phân bón N46.Plus của Đạm Cà Mau là phân urea bọc chất ức chế urease như N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (NBPT) và chất ức chế nitrate hóa là Dicyandiamide (DCD).
- phân bón NPK sử dung công nghệ ENTEC là công nghệ phun bọc chất ức chế nitrate hóa là 3,4-dimethylpyrazole phosphate (DMPP)..
- 3.Phân bón chất điều tiết quá trình chuyển hóa dinh dưỡng khi bón vào đất như AVAIL bao gồm polimer của malic acid và itaconic acid giúp nâng cao hiệu quả sử dụng lân..
- 4.Phân bón công nghệ nano với các nguyên tố trung, vi lượng như silic và kẽm..
- DMPP 3,4- dimethylpyrazole phosphate, có trong NPK công nghệ ENTEC của BASF hay kiểm soát quá trình phóng thích như phân bón thông minh (smart fertilizer) của Rynan.
- Như vậy, để nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón.
- đặc biệt phân bón gốc đạm,.
- trồng theo từng nhóm đất chuyên biệt, việc nghiên cứu phát triển các dòng phân bón mới trên là vô cùng cấp thiết..
- 2.2 Tổng quan nghiên cứu, ứng dụng phát triển dòng phân bón bổ sung chất có hoạt tính kích thích sinh học trên thế giới và Việt Nam.
- Xu hướng nghiên cứu và sử dụng các loại phân bón có bổ sung các chất có hoạt tính kích thích sinh học giúp nâng cao hiệu quả sử dụng dinh dưỡng là xu hướng tất yếu trên thế giới và phát triển nhanh trong những năm gần đây nhằm giúp nâng cao hiệu quả sử dụng dinh dưỡng trong đất vừa làm giảm thất thoát, lãng phí gây ô nhiễm cho môi trường..
- Ngày càng có nhiều bằng chứng khoa học cho thấy hiệu quả của việc sử dụng chất hoạt tính kích thích sinh học được ứng dụng vào nông nghiệp trên các cây trồng khác nhau.
- Các kết quả nghiên cứu cho thấy tác động của các chất hoạt tính sinh học khác nhau trên nhiều loại cây trồng như giúp cây phát triển rễ, tăng cường sự hấp thu chất dinh dưỡng và tăng khả năng chống chịu stress môi trường (Yakhin Oleg et al., 2013.
- Các chất kích thích sinh học trong nông nghiệp là các chất bổ sung trong phân bón hoặc chế phẩm sinh học và các sản phẩm tương tự (các chất sinh học có tính chất như là thuốc bảo vật thực vật gốc sinh học.
- được sử dụng trên cây trồng để giúp cây trồng tăng trưởng, tăng năng suất, tăng chất lượng nông sản và chống chịu điều kiên bất lợi môi trường..
- Chất kích thích sinh học có thể đạt được điều này bằng cách:.
- Giúp nâng cao hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng..
- Hiệp hội các nhà công nghiệp sản xuất chất có hoạt tính kích thích sinh học Châu Âu (The European Biostimulant Industry Council – EBIC, 2013) định nghĩa chất kích thích sinh học như sau:.
- "Chất kích thích sinh học chứa các chất và/hoặc vi sinh vật có chức năng khi áp dụng cho thực vật hoặc vùng rễ là kích thích quá trình tự nhiên để tăng cường hấp thu dinh dưỡng, hiệu quả dinh dưỡng, khả năng chịu stress phi sinh học và chất lượng cây trồng.".
- Phân nhóm các chất có hoạt tính kích thích sinh học bao gồm 7 nhóm chính (du Jardain, 2015):.
- Chitosan và các loại polimers sinh học khác..
- Thị phần các sản phẩm có hoạt tính sinh học có hơn 400 công ty, bao gồm các tập đoàn đa quốc gia cũng đầu tư nghiên cứu phát triển như BASF SE;.
- (2017), đặc điểm của các chất có hoạt tính kích thích sinh học:.
- B ản chất của chất có hoạt tính kích thích sinh học không hạn chế và rất đa dạng..
- Các tác động khoa học đã chứng minh của tất cả các chất có hoạt tính kích thích sinh học hội tụ đến ít nhất một hoặc một số chức năng nông nghiệp..
- Sự hiểu biết của về các chất kích thích sinh học và tác dụng của chúng đã được mở rộng.
- Vai trò của chất kích thích sinh học đối với cây trồng đặc biệt giúp cây tăng trưởng và tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng đã được nghiên cứu nhiều (du Jardin, 2015).
- Những đánh giá này tập trung vào thúc đẩy tăng trưởng thực vật và stress sinh học nhưng nhiều bằng chứng khoa học cho thấy toàn diện về chất kích thích sinh học làm giảm tác động của stress phi sinh học (chống chịu hạn, mặn, lạnh…) đối với cây trồng (du Jardain, 2015.
- 2.3 Một số kết quả nghiên cứu phân bón có bổ sung chất kích thích sinh học (biostimulants) của công ty Cổ phần phân bón Dầu khí Cà Mau (PVCFC).
- bã thực vật, động vật và vi sinh vật, mà còn từ hoạt động trao đổi chất của vi khuẩn đất sử dụng các chất nền này.
- Các hoạt tính kích thích sinh học của chất humic bao gồm:.
- Tác động trên các tính chất vật lý, hóa học, hóa học và sinh học của đất..
- Tại PVCFC từ năm 2013, đã tập trung nghiên cứu ứng dụng humic acid (HA) và fulvic acid (FA) là 2 chất có hoạt tính kích thích sinh học cơ bản, tương đối bền vào sản xuất dòng phân bón, kết hợp giữa nguyên tố dinh dưỡng đa trung vi lượng và chất có hoạt tính kích thích sinh học cho cây trồng, đã phát triển thành công các dòng phân bón khoáng sinh học như N.Humate TE 35.7 (35% N.
- B 400 ppm), tiếp tục phát triển đa dạng hóa dòng sản phẩm khoáng sinh học này như Đạm sinh học TE (32% N.
- B 400 ppm) và NPK TE Sinh học N.
- NPK TE Sinh học N.
- lượng bón của nông dân với phân đạm thường (Urea 46%N)(Công thức phân bón nông dân 80 kg N + 45 kg P 2 O 5 + 40 kg K 2 O) bước đầu cho thấy cây lúa có sự sinh trưởng phát triển, năng suất, hiệu suất sử dụng phân đạm tương đương đến cao hơn so với đối chứng sử dụng phân đạm thường.
- Phân bón khảo nghiệm N.Humate TE ở hàm lượng đạm nguyên chất giảm 15%, cây lúa sinh trưởng tốt hơn, xanh.
- hưởng fulvic acid (FA) đến hiệu quả sử dụng NPK cho cây rau xà lách xoăn, diện hẹp 2018 tại Khu hợp tác thực nghiệm LAREC, xã Đạ Ròn, huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng bước đầu cho thấy hiệu quả hỗ trợ và thay thế 30% phân NPK của chất FA giúp cây xà lách xoăn vẫn phát triển tốt không thua kém so với bón 100% NPK.
- Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của liều lượng Đạm sinh học TE đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và sản lượng Cây rau xà lách xoăn tại Khu hợp tác thực nghiệm LAREC, xã Đạ Ròn, huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng cho thấy hiệu quả hỗ trợ và thay thế 30% N của ĐSH70 thể hiện ở cả 3 mức bón 100%, 80% và 60% so với urea Cà Mau (ĐCM 46%N) giúp cây xà lách xoăn sinh trưởng phát triển tốt và đảm bảo sinh khối..
- Với NPK TE Sinh học N.
- Kết quả thí nghiệm bước đầu cho thấy áp dụng bón 60-80%N phân NPK TE sinh học có thể duy trì được chiều cao và số chồi lúa.
- Bón phân NPK TE sinh học giúp tăng khả năng hấp thu N trong lá so với bón phân theo đối chứng và theo khuyến cáo..
- Bón phân NPK TE sinh học giúp duy trì được thành phần năng suất và năng suất của lúa.
- Từ đó giúp gia tăng hiệu quả sử dụng phân N, P và K và tăng thu nhập cho người nông dân canh tác lúa ở ĐBSCL..
- (2019b) đã nghiên cứu đánh giá hiệu quả của phân NPK TE sinh học N.
- 100 ppm B) và NPK TE Sinh học N.
- Thí nghiệm được thực hiện gồm 5 nghiệm thức bao gồm (i) nghiệm thức đối chứng bón 100% khuyến cáo gồm 1.265N- 715P2O5-1.265K2O (gram/cây/năm) theo phân đơn gồm Ure hạt đục-Cà Mau, supe lân (16% P 2 O 5 ) và Kali Clorua (60% K 2 O) (ii) nghiệm thức bón 100%N của NPK TE sinh học 25-10-5, (iii) nghiệm thức bón 100%N của NPK TE sinh học 30-5-5, (iv) nghiệm thức bón 80%N của NPK TE sinh học v) nghiệm thức bón 80%N của NPK TE sinh học 30-5-5 theo liều lượng N: P: K nguyên chất của nghiệm thức đối chứng và mỗi nghiệm thức được thực hiện với 3 lần lặp lại.
- Kết quả bước đầu cho thấy bón giảm 20%N của NPK TE sinh học cả 2 công thức NPK TE Sinh học 30-5-5 và 25-10-5 không không ảnh hưởng đến chất lượng trái và giúp duy trì năng suất so với bón phân 100%N của NPK đơn-đối chứng..
- Bên cạnh PVCFC cũng nghiên cứu phát triển nhóm sản phẩm phân bón có bổ sung các dòng vi sinh vật hữu ích như nhóm các nhóm vi khuẩn cố định đạm.
- Phát triển các loại phân bón mới và kỹ thuật quản lý dinh dưỡng tổng hợp, tập huấn chuyển giao cho người nông dân là cần thiết giúp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón, cải thiện sử dụng tài nguyên đất;.
- giảm tác động đến môi trường và sử dụng hiệu quả hơn các nguồn tài nguyên sẵn có.
- Trên chiến lược đó, PVCFC nghiên cứu nhiều dòng phân bón mới giúp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón, tăng năng suất và chất lượng cây trồng.
- Nghiên cứu được tài trợ bởi Công ty Cổ phần Phân bón Dầu khí Cà Mau..
- Hiệu quả của phân NPK-TE sinh học đến sinh trưởng và năng suất của cây lúa (Oryza sativa L.) trồng trên đất phù sa tại Tp Cần Thơ..
- Báo cáo tiến độ đề tài KHCN Công ty CP Phân bón Dầu khí Cà Mau.
- Xu hướng nghiên cứu và ứng dụng phân bón chậm phân giải tại Việt Nam.
- Hiệu quả các sản phẩm phân bón Đạm Cà Mau bổ sung chất hoạt tính sinh học axit humic trên các loại cây trồng tại Việt Nam.
- Báo cáo phân tích Xu hướng Công nghệ, chuyên đề “Xu hướng nghiên cứu và ứng dụng axit humic và rong tảo trong sản xuất hoạt chất kích thích sinh học”.
- Hiệu quả sử dụng phân đạm sinh học đến sinh trưởng và năng suất của cây lúa (Oryza sativa L.) trên nền đất phù sa bồi và phèn tiềm tàng ở khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long.
- Hiệu quả sử dụng phân NPK TE sinh học đến năng suất và chất lượng cây trồng.
- Xu hướng nghiên cứu và sử dụng phân bón thế hệ.
- Giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón ở Việt Nam.
- Hội thảo quốc gia về Giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón tại Việt nam, Hà Nội 28/3/2014.
- Đặc điểm đất canh tác, nhu cầu dinh dưỡng và kết quả nghiên cứu về phân bón đối với các loại cây trồng chủ lực ở Tây Nguyên và Đông Nam Bộ (Cà phê, Hồ tiêu, Chè).
- Hội thảo Khoa Học “Nghiên cứu về dinh dưỡng và xây dựng công thức phân bón NPK thích hợp cho cây trồng chính ở Việt Nam”, do Đạm Cà Mau tổ chức tại Vũng Tàu 8/2018 (lưu hành nội bộ).