Phân đạm là gì? Các nghiên cứu khoa học về Phân đạm

Phân đạm là loại phân bón cung cấp nitơ (N) – nguyên tố thiết yếu giúp cây trồng tổng hợp protein, enzyme và phát triển lá, thân một cách mạnh mẽ. Nó tồn tại ở dạng vô cơ như urê, amoni, nitrat hoặc hữu cơ như phân chuồng, giữ vai trò trung tâm trong sinh trưởng nhưng cần sử dụng đúng kỹ thuật để tránh tổn thất.

Phân đạm là gì?

Phân đạm là loại phân bón cung cấp nguyên tố nitơ (N) – một trong ba nguyên tố dinh dưỡng đa lượng thiết yếu cho cây trồng bên cạnh lân (P) và kali (K). Nitơ giữ vai trò trung tâm trong quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật, đặc biệt là trong việc hình thành protein, enzyme, axit nucleic và diệp lục. Phân đạm giúp cây phát triển bộ lá xanh tốt, thúc đẩy phân chia tế bào, tăng năng suất và chất lượng nông sản.

Trong tự nhiên, cây trồng có thể hấp thu nitơ từ đất thông qua dạng amoni (NH₄⁺) hoặc nitrat (NO₃⁻). Tuy nhiên, lượng nitơ tự nhiên thường không đủ cho nhu cầu cây trồng trong canh tác hiện đại, do đó việc bổ sung phân đạm là cần thiết để đảm bảo năng suất. Phân đạm có thể là vô cơ (sản xuất công nghiệp) hoặc hữu cơ (từ phân chuồng, phân xanh, phụ phẩm sinh học).

Các loại phân đạm phổ biến

Phân đạm hiện nay được sản xuất dưới nhiều dạng khác nhau, với thành phần, đặc điểm và mức độ phù hợp với từng loại đất và cây trồng. Các nhóm phân đạm chính gồm:

1. Phân urê (CO(NH₂)₂)

Urê là loại phân đạm phổ biến nhất trong nông nghiệp hiện nay, chứa khoảng 46% N nguyên chất. Phân này dễ tan trong nước, hấp thu nhanh, có thể dùng cho nhiều loại cây trồng khác nhau. Tuy nhiên, urê dễ bay hơi trong điều kiện nhiệt độ cao hoặc pH đất cao, làm mất nitơ dưới dạng khí NH₃.

2. Phân amoni

  • Amoni nitrat (NH₄NO₃): Chứa khoảng 33–34% N, gồm cả dạng amoni và nitrat, giúp cây hấp thu nhanh, phù hợp với cây ngắn ngày nhưng có nguy cơ gây cháy nổ nếu bảo quản không đúng cách (Chemical Safety Facts).
  • Amoni sunfat ((NH₄)₂SO₄): Chứa 21% N và 24% lưu huỳnh (S), ngoài tác dụng cung cấp đạm còn giúp cải thiện chất lượng đất ở vùng đất kiềm.

3. Phân nitrat

  • Canxi nitrat (Ca(NO₃)₂): Cung cấp cả nitrat và canxi, rất hiệu quả cho cây trồng cần bổ sung canxi như cà chua, dâu tây.
  • Natri nitrat (NaNO₃): Hiếm gặp hơn, dễ tan trong nước, thích hợp với đất chua nhưng ít được sử dụng tại Việt Nam.

4. Phân hữu cơ chứa đạm

Gồm các loại như phân chuồng hoai mục, phân xanh, phân compost và phân vi sinh. Hàm lượng đạm thường thấp (1–5%) nhưng giúp cải tạo đất, tăng độ mùn, thúc đẩy hoạt động vi sinh vật và tăng hiệu suất sử dụng phân vô cơ khi kết hợp.

Vai trò sinh học của đạm đối với cây trồng

Nitơ ảnh hưởng đến hầu hết các quá trình sinh lý của thực vật:

  • Tham gia vào quá trình tổng hợp axit amin – thành phần cấu tạo protein.
  • Hình thành enzyme xúc tác các phản ứng sinh hóa trong tế bào thực vật.
  • Tạo ra diệp lục – phân tử chính thực hiện quang hợp và trao đổi khí.
  • Góp phần vào quá trình hình thành mô phân sinh, giúp cây tăng trưởng mạnh mẽ.

Cây thiếu đạm thường có biểu hiện lá vàng nhạt từ lá già, thân còi cọc, ra hoa kém. Ngược lại, nếu thừa đạm, cây phát triển lá quá mức, chậm ra hoa, dễ đổ ngã và dễ bị sâu bệnh tấn công.

Hiệu suất và tổn thất phân đạm trong đất

Chỉ khoảng 30–50% lượng đạm bón vào đất được cây hấp thu trực tiếp. Phần còn lại bị thất thoát qua các quá trình:

  • Bay hơi (volatilization): Chủ yếu với phân urê, xảy ra khi pH đất cao và nhiệt độ lớn, làm mất nitơ dưới dạng NH₃.
  • Rửa trôi (leaching): Các ion nitrat dễ bị nước mưa hoặc tưới nhiều cuốn sâu vào tầng đất, gây ô nhiễm nguồn nước.
  • Khử nitrat (denitrification): Trong điều kiện đất yếm khí, vi khuẩn chuyển nitrat thành khí N₂ hoặc N₂O thoát ra khí quyển.

Tối ưu hóa hiệu quả phân đạm không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường (FAO – Nitrogen Use Efficiency).

Chiến lược bón phân đạm hiệu quả

Các kỹ thuật và nguyên tắc giúp sử dụng phân đạm hiệu quả bao gồm:

  • 4 đúng: Đúng loại, đúng lượng, đúng thời điểm, đúng cách.
  • Chia nhỏ lần bón: Giảm thất thoát, phù hợp với nhu cầu từng giai đoạn sinh trưởng.
  • Kết hợp phân hữu cơ và phân lân – kali: Tăng hiệu quả tổng thể và giảm áp lực môi trường.
  • Áp dụng công nghệ: Sử dụng phân bón chậm tan, bón nhỏ giọt hoặc tích hợp cảm biến theo dõi nhu cầu dinh dưỡng.

Tác động môi trường của phân đạm

Lạm dụng phân đạm dẫn đến nhiều hệ lụy môi trường nghiêm trọng:

  • Ô nhiễm nước ngầm và mặt: Nitrat dư thừa tích tụ trong nước gây phú dưỡng, tảo nở hoa, thiếu oxy cho thủy sinh.
  • Phát thải khí nhà kính: N₂O sinh ra từ denitrification có hiệu ứng nhà kính mạnh gấp 300 lần CO₂.
  • Thoái hóa đất: Gây mất cân bằng vi sinh vật, giảm mùn, tăng nguy cơ xói mòn và chai đất.

Giải pháp được đề xuất bởi UNEP gồm: tăng hiệu suất sử dụng phân đạm, cải tiến kỹ thuật canh tác và chuyển sang phân hữu cơ sinh học.

So sánh phân đạm với các phân bón khác

Phân đạm là nguồn cung cấp nitơ – yếu tố chính cho sự phát triển sinh khối. Tuy nhiên, cây trồng còn cần các nguyên tố sau:

  • Phân lân (P): Tăng trưởng rễ, hỗ trợ ra hoa và đậu trái.
  • Phân kali (K): Cải thiện khả năng chống chịu, điều hòa nước và nâng cao chất lượng nông sản.
  • Phân trung – vi lượng: Cung cấp lưu huỳnh, canxi, kẽm, bo… với vai trò xúc tác hoặc điều hòa vi sinh.

Việc bón đạm đơn lẻ thường không đủ để đạt năng suất cao, do đó phải kết hợp cân đối theo nhu cầu cụ thể của từng loại cây và giai đoạn sinh trưởng.

Xu hướng và công nghệ mới trong sử dụng phân đạm

Trước áp lực về môi trường và chi phí đầu vào, các xu hướng đang nổi bật:

  • Phân bón thông minh: Chậm tan, phân giải theo nhu cầu cây trồng hoặc điều kiện đất.
  • Ứng dụng AI – cảm biến: Phân tích dữ liệu đất – cây theo thời gian thực để điều chỉnh lượng đạm chính xác.
  • Phân vi sinh cố định đạm: Sử dụng vi khuẩn như Rhizobium, Azospirillum để cung cấp đạm tự nhiên cho cây.
  • Tái sử dụng chất thải nông nghiệp: Biến rơm rạ, phân gia súc thành nguồn phân hữu cơ giàu đạm.

Các tổ chức như CGIARIFA đang hỗ trợ nông dân chuyển đổi sang mô hình quản lý dinh dưỡng bền vững hơn.

Kết luận

Phân đạm đóng vai trò cốt lõi trong đảm bảo an ninh lương thực và phát triển nông nghiệp hiện đại. Tuy nhiên, để đạt được lợi ích bền vững, cần nâng cao nhận thức và áp dụng kỹ thuật bón phân hợp lý nhằm tối ưu hóa hiệu suất và hạn chế tổn thất. Tương lai của phân đạm phụ thuộc vào khả năng đổi mới công nghệ, chính sách quản lý và sự chuyển dịch tư duy canh tác từ sản lượng sang chất lượng và bền vững.

Tài liệu tham khảo

Các bài báo, nghiên cứu, công bố khoa học về chủ đề phân đạm:

Ảnh hưởng của hàm giảm đối với lý thuyết chức năng mật độ điều chỉnh phân tán Dịch bởi AI
Journal of Computational Chemistry - Tập 32 Số 7 - Trang 1456-1465 - 2011
Tóm tắtQua một loạt bài kiểm tra rộng rãi về dữ liệu năng lượng phân tử, đã chỉ ra rằng dạng toán học của hàm giảm trong các phương pháp DFT-D chỉ ảnh hưởng nhỏ đến chất lượng của các kết quả. Đối với 12 chức năng khác nhau, đã kiểm tra công thức "không giảm" chuẩn và giảm hợp lý đến các giá trị hữu hạn cho các khoảng cách nguyên tử nhỏ theo Becke và Johnson (giảm ...... hiện toàn bộ
Thăm Dò Phân Tử Đơn Và Hạt Nano Đơn Bằng Phương Pháp Tán Xạ Raman Cường Cường Độ Bề Mặt Dịch bởi AI
American Association for the Advancement of Science (AAAS) - Tập 275 Số 5303 - Trang 1102-1106 - 1997
Việc phát hiện quang học và phân tích quang phổ của các phân tử đơn lẻ và các hạt nano đơn đã được thực hiện ở nhiệt độ phòng thông qua việc sử dụng tán xạ Raman cường cường độ bề mặt. Các hạt nano colloidal bạc đơn lẻ đã được sàng lọc từ một quần thể lớn không đồng nhất dựa trên các đặc tính phụ thuộc kích thước đặc biệt và sau đó được sử dụng để khuếch đại các dấu hiệu quang phổ của các...... hiện toàn bộ
#các phân tử đơn lẻ #hạt nano đơn #tán xạ Raman cường độ bề mặt #rhodamine 6G #quang học #phân tích quang phổ #hệ số khuếch đại Raman #huỳnh quang.
Đo lường các loài phản ứng và tổn thương oxy hóa in vivo và trong nuôi cấy tế bào: bạn nên làm như thế nào và kết quả có ý nghĩa gì? Dịch bởi AI
British Journal of Pharmacology - Tập 142 Số 2 - Trang 231-255 - 2004
Các gốc tự do và các loài phản ứng khác (RS) được cho là đóng vai trò quan trọng trong nhiều bệnh lý ở con người. Việc xác định vai trò chính xác của chúng đòi hỏi khả năng đo lường chúng và các tổn thương oxy hóa mà chúng gây ra.Bài báo này trước tiên xem xét ý nghĩa của các thu...... hiện toàn bộ
Giá trị nông học của than sinh học từ phế thải xanh như một giải pháp cải tạo đất Dịch bởi AI
Soil Research - Tập 45 Số 8 - Trang 629 - 2007
Một thử nghiệm trong chậu đã được thực hiện để nghiên cứu ảnh hưởng của than sinh học được sản xuất từ phế thải xanh thông qua quá trình nhiệt phân đối với năng suất củ cải (Raphanus sativus var. Long Scarlet) và chất lượng đất Alfisol. Ba liều lượng than sinh học (10, 50 và 100 tấn/ha) đã được thử nghiệm có và không có sự bổ sung phân đạm 100 kg N/ha. Đất được sử dụng trong thử nghiệm chậu là một...... hiện toàn bộ
#than sinh học #củ cải #năng suất #chất lượng đất #phân đạm #cải tạo đất
Các gốc tự do oxy phản ứng trong tín hiệu và tổn thương trong não thiếu máu cục bộ Dịch bởi AI
Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism - Tập 21 Số 1 - Trang 2-14 - 2001
Các loài oxy phản ứng đã được liên kết với tổn thương não sau đột quỵ thiếu máu cục bộ. Các chất oxy hóa này có thể phản ứng và gây hại cho các đại phân tử tế bào nhờ vào tính phản ứng dẫn đến tổn thương tế bào và hoại tử. Các chất oxy hóa cũng là các yếu tố trung gian trong tín hiệu liên quan đến ti thể, các enzyme sửa chữa DNA và các yếu tố phiên mã có thể dẫn đến quá trình apoptosis sau...... hiện toàn bộ
#thiếu máu #oxy phản ứng #tổn thương não #stress oxy #apoptosis
Viêm Dập Tắt Nhờ Sự Phân Cắt Monocyte Chemoattractant Protein-3 Bởi Gelatinase A Dịch bởi AI
American Association for the Advancement of Science (AAAS) - Tập 289 Số 5482 - Trang 1202-1206 - 2000
Phân rã mô bởi enzyme matrix metalloproteinase, cụ thể là gelatinase A, đóng vai trò quan trọng trong viêm và di căn. Với việc nhận biết tầm quan trọng của vị trí gắn cơ chất bên ngoài vùng xúc tác, chúng tôi đã sàng lọc các cơ chất ngoại bào bằng cách sử dụng miền hemopexin của gelatinase A làm mồi trong hệ thống hai lai men bia. Protein hóa hướng đơn nhân-3 (MCP-3) được xác định là một c...... hiện toàn bộ
#gelatinase A #protein hóa hướng đơn nhân #phân rã mô #viêm #matrix metalloproteinase
Công nghệ mới giảm phát thải khí nhà kính từ phân đạm ở Trung Quốc Dịch bởi AI
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - Tập 110 Số 21 - Trang 8375-8380 - 2013
Phân đạm tổng hợp đóng vai trò then chốt trong việc tăng cường sản xuất lương thực và đảm bảo cho một nửa dân số thế giới có đủ thực phẩm. Tuy nhiên, việc sử dụng phân đạm quá mức trong nhiều thập kỷ qua ở nhiều nơi trên thế giới đã góp phần gây ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí; việc giảm thiểu phát tán và phát thải nitrogen quá mức đang trở thành thách thức môi trường trung tâm c...... hiện toàn bộ
#phân đạm tổng hợp #phát thải khí nhà kính #Trung Quốc #giảm phát thải #phân tích vòng đời #công nghệ tiên tiến
Đường dẫn tín hiệu phản ứng tổn thương DNA và các mục tiêu để tăng cường điều trị bằng bức xạ trong ung thư Dịch bởi AI
Signal Transduction and Targeted Therapy - Tập 5 Số 1
Tóm tắt Xạ trị là một trong những biện pháp phổ biến nhất để điều trị nhiều loại khối u. Tuy nhiên, tính kháng xạ của tế bào ung thư vẫn là một hạn chế lớn đối với các ứng dụng xạ trị. Những nỗ lực vẫn đang được tiến hành để tìm hiểu các mục tiêu nhạy cảm và phát triển các chất tăng cường nhạy cảm với bức xạ nhằm cải thiện kết quả xạ trị. Các tổn thương hai chuỗi ...... hiện toàn bộ
#xạ trị #tổn thương DNA #phản ứng tổn thương DNA #độ nhạy xạ #các con đường tín hiệu
Chuyển giao electron trực tiếp do enzyme xúc tác: Các nguyên tắc cơ bản và ứng dụng phân tích Dịch bởi AI
Electroanalysis - Tập 9 Số 9 - Trang 661-674 - 1997
Tóm tắtBài viết này tổng quan về các nguyên tắc cơ bản của hiện tượng chuyển giao electron trực tiếp trong các phản ứng điện cực được xúc tác bởi enzyme và sự phát triển của các ứng dụng điện phân tích của các hệ thống sinh điện xúc tác. Một mô tả ngắn gọn về các enzyme có khả năng xúc tác các phản ứng điện hóa thông qua việc chuyển giao electron trực tiếp được đưa...... hiện toàn bộ
#enzyme #chuyển giao electron #xúc tác điện #bioelectrocatalysis #ứng dụng phân tích
Bản đồ Kiểm Kê Đất Ngập Nước Đầu Tiên của Newfoundland với Độ Phân Giải Không Gian 10 m Sử Dụng Dữ Liệu Sentinel-1 và Sentinel-2 trên Nền tảng Điện Toán Đám Mây Google Earth Engine Dịch bởi AI
Remote Sensing - Tập 11 Số 1 - Trang 43
Đất ngập nước là một trong những hệ sinh thái quan trọng nhất, cung cấp môi trường sống lý tưởng cho một loạt lớn các loài thực vật và động vật. Lập bản đồ và mô hình hóa đất ngập nước sử dụng dữ liệu Quan Sát Trái Đất (EO) là điều thiết yếu cho quản lý tài nguyên thiên nhiên ở cả cấp độ khu vực và quốc gia. Tuy nhiên, việc lập bản đồ đất ngập nước chính xác là một thách thức, đặc biệt là ...... hiện toàn bộ
#Bản đồ đất ngập nước #Newfoundland #Quan sát Trái Đất #Điện toán đám mây #Viễn thám #Radar khẩu độ tổng hợp #Sentinel-1 #Sentinel-2 #Phân loại rừng ngẫu nhiên #Độ phân giải không gian
Tổng số: 430   
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 10