Bài giảng Độ phì nhiêu đất đai và phân bón - Chương 1: Tổng quan về môn học - Lê Trọng Hiếu

ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT ĐAI VÀ PHÂN BÓN Giảng viên: Ths. Lê Trọng Hiếu tronghieu252002@yahoo.com ĐT: 0989361762 Giới thiệu chung về môn học Bộ môn quản lý: Nông Hóa Thổ Nhưỡng Nhóm môn học: chuyên ngành Tính chất môn học: bắt buộc Bố trí giảng dạy: học kỳ 2 của năm thứ 2 Số tín chỉ: 03 ( 30 tiết lý thuyết + 15 tiết thực hành) Tổng số chương: 09 Mô tả môn học Định nghĩa, thành phần, tính chất của độ phì và phân bón. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng cây trồng và các nguyên tố dinh dưỡng tối cần thiết. Mối quan hệ cơ bản giữa đất – phân bón – cây trồng. Đặc điểm và tính chất của các chất dinh dưỡng trong đất và các loại phân bón. Xác định nhu cầu bón phân hợp lý. Mục tiêu môn học Khả năng nhận biết các thành phần, tính chất, đặc điểm của độ phì nhiêu đất đai. Có khả năng sử dụng các loại phân bón vô cơ, hữu cơ và phân sinh học. Xác định được nhu cầu bón phân cho cây trồng. Tài liệu tham khảo - Giáo trình phân bón cho cây trồng – Ts. Nguyễn Như Hà – Nhà xuất bản Nông nghiệp, 2006. - Giáo trình Nông hóa – Lê Văn Căn - Nhà xuất bản Nông nghiệp, 1978. - Giáo trình Khoa học đất và phân bón – PGS. Ts. Huỳnh Thanh Hùng – Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh. - Giáo trình Độ phì nhiêu đất đai và phân bón phân bón – Ths. Lê Văn Dũ – Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh. - Sổ tay sử dụng phân bón – TS. Nguyễn Xuân Trường – NXB Nông nghiệp – 2003. - Phân bón vi lượng và siêu vi lượng – Ts. Nguyễn Xuân Trường – NXB Nông Nghiệp 2005. Tài liệu tham khảo .tt - Soil fertility and fertilizers – Jonh L. Havlin, Jamer D. Beaton, Samuel L. Tisdale and Werner L. Nelson – United States of America, 2005. - Soil in our environment – Duane T. Gardiner and Raymond W. Miller – New Jersey Columbus Ohio, 2008. - Handbook of plant nutrition – Allen V. Barker and David J. Pilbeam – New York, 2006. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ ĐỘ PHÌ VÀ PHÂN BÓN Năm ? ở đâu? Sự khác biệt giữa hai hình trên? Source: New Agriculturist Những thành tựu trong nghiên cứu về phân bón Francis Bacon (1561 – 1624) Chất dinh dưỡng chính của cây là nước, nếu trồng liên tiếp cùng một loại cây thì đất sẽ bị kiệt quệ chất dinh dưỡng này Tên: Francis Bacon Sinh: 22 tháng 1, 1561 Mất: 9 tháng 4, 1626 (65 tuổi) Ông được biết đến là một nhân vật quan trọng của Cách mạng khoa học và được xem là cha đẻ của chủ nghĩa duy vật Anh và các ngành khoa học thực nghiệm hiện đại. Mặc dù sự nghiệp chính trị của ông bị tiêu tan trong nỗi ô nhục, sức ảnh hưởng của ông vẫn còn mãi theo thời gian cùng với các tác phẩm của ông. Đáng chú ý nhất với vai trò một người ủng hộ triết học và một người thực hành phương pháp khoa học trong cuộc cách mạng khoa học. Bacon được gọi là cha đẻ của chủ nghĩa kinh nghiệm. Những tác phẩm của ông đã hình thành và phổ biến hóa phương pháp luật quy nạp đáp ứng cho yêu cầu khoa học, và thường được gọi là "Phương pháp Bacon", hay đơn giản là "phương pháp khoa học". Yêu cầu của ông về một phương pháp nghiên cứu sự vật hiện tượng tự nhiên một cách có kế hoạch đã đánh dấu một bước chuyển mới trong khuôn khổ mỹ từ và lý thuyết cho khoa học, phần lớn phương pháp mà ông phát minh ra vẫn còn tồn tại bao hàm trong những quan niệm về phương pháp luận đúng đắn ngày nay. Bacon được phong tước hiệp sĩ năm 1603, ông được phong tước Nam Tước Verulam năm 1618 và Tử Tước St. Alban năm 1621. Vì ông không có người thừa kế, sau khi ông qua đời cả hai tước hiệu đó đều bị xóa sổ. Ông chết vì mắc chứng bệnh viêm phổi trong khi đang nghiên cứu sự ảnh hưởng của đông lạnh đối với quá trình bảo quản thịt. Jan Baptiste van Helmont ( 1577 – 1644), nước là chất dinh dưỡng duy nhất của thực vật Ông ta cho khoãng 90kg đất vào một bình chứa, và trồng lên đó 1 cành liễu nặng 2,3 kg. bình chỉ được cung cấp bằng nước mưa hoặc nước cất. Sau 5 năm, cây liễu cân nặng 77 kg Trọng lượng đất trong bình hầu như không đổi Jan Baptista van Helmont (1580(1577) – 1644) J. R. Glauber ( 1604 – 1668),người Đức không phải nước, mà chính là KNO3 là chất dinh dưỡng của thực vật Johann Rundolf Glauber 1604 - 1668 Theodore de Saussure Thực vật hấp thu O2 và giải phóng CO2 Hấp thu CO2 và giải phóng O2 (khi có sự hiện diện của ánh sáng ) Đất cung cấp 2 thành phần chính cho thực vật là tro ( Ca, Mg, K và những chất khoáng khác ) và Đạm ( N ) Theodore de Saussure 1767 - 1845 Jean Baptiste Boussingault (1802 - 1882 ) cha đẻ của phương pháp thí nghiệm đồng ruộng Justus von Liebig ( 1803 - 1873 ) Phần lớn C có trong cây bắt nguồn từ CO2 trong không khí. H và O2 có nguồn gốc từ nước. Các kim loại kiềm cần thiết cho sự trung hòa các acids hình thành trong cây và là kết quả của các hoạt động trao đổi chất. Phosphorus (P ) cần cho sự hình thành hạt. Cây hấp thu tất cả các chất từ đất, nhưng chỉ thải ra từ rễ các chất không cần thiết. Justus von Liebig ( 1803 - 1873) Là một nhà hóa học người Đức, người đã có những đóng góp to lớn trong lĩnh vực nông nghiệp và hóa sinh học cũng như sự phát triển của hóa hữu cơ. Với tư cách là giáo sư, ông là người đã đưa ra phương pháp dạy định hướng trong phòng thí nghiệm, nhờ những cái tiến trong cách giảng dạy mà ông được xem là một trong những giáo viên hóa xuất sắc nhất từng được biết đến. Von Liebig được biết đến với tư cách là "cha đẻ của ngành công nghiệp phân bón" nhờ công trình của ông trong việc phát hiện ra chất nitrogen như là một thành tố dinh dưỡng quan trọng cho sự tăng trưởng của cây trồng và sau đó von Liegig cũng sáng chế công thức về Quy luật tối thiểu, trong đó nêu lên những ảnh hưởng của các chất dinh dưỡng tới cây trồng. Năng suất Hệ thống nông nghiệp qua các thời kỳ Các hệ thống nông nghiệp Thời kỳ Năng suất ngũ cốc (tấn/ha) Dân số thế giới (triệu) Diện tích /Đầu người (ha) Thời kỳ săn bắt và hái lượm Đồ đá củ 7 Nông nghiệp du canh Đồ đá mới (10.000 năm trước) 1 35 40 Luân canh thời trung cổ 500 – 1450 năm trước 1 900 1,5 Chăn nuôi Cuối thế kỷ 17 2 1.800 0,7 Phân hóa học/ thuốc bảo vệ thực vật Đầu thế kỷ 20 4 4.200 0,3 Nông nghiệp hiện đại Cuối thế 20 6 – 8 7.000 0,15 Nông nghiệp bền vững ? ? ? ? 1980 2000 2020 2040 2060 Khu vực Số lượng % Số lượng % Số lượng % Số lượng % Số lượng % Châu Phi 120 26 185 22 292 21 367 19 415 18 Châu Mỹ Latinh 36 10 40 8 39 6 33 4 24 3 Đông Nam Á và Nam Á 321 25 330 17 330 13 232 8 130 4 Tây Á 27 18 41 16 55 14 64 12 72 11 Tổng cộng 504 23 596 17 716 14 696 11 641 9 Tỷ lệ dân số bị thiếu lương thực Nghèo đói Giàu có xa xĩ Khí hậu biến đổi Chiến tranh Bệnh tật Sản lượng lương thực thực phẩm toàn cầu Sản phẩm 1980 2000 2020 2040 2060 Lúa mì 441 603 742 861 958 Lúa gạo 249 368 480 586 659 Hạt thô 741 1.022 1.289 1.506 1.669 Sản phẩm từ vật nuôi 82 108 138 164 184 Bơ, sữa 470 613 750 877 994 Thịt (protein) 36 52 64 76 85 Tổng cộng 2019 2.766 3.463 4.070 4.552 Sản lượng phân bón trên thế giới Sản lượng N + P2O5 + K2O và phân khác (triệu tấn) Các năm Các nước đang phát triển Các nước phát triến Toàn thế giới 1905 – 1906 - - 1,90 1919 – 1920 - - 3,50 1949 – 1950 - - 13,60 1960 – 1961 3,88 26,15 30,03 1970 – 1971 13,57 55,57 69,15 1975 – 1976 21,15 69,94 91,10 1980 – 1981 39,03 78,17 117,20 1985 – 1986 47,11 82,36 129,47 1990 – 1991 65,40 72,83 138,24 1995 - 1996 76,63 52,93 129,56 1998 – 1999 85,26 52,96 138,22 2000 – 2002 87,56 55,60 143,16 2003 - 2005 90,97 59,13 150,10 Nhu cầu các loại phân bón ở Việt Nam đến 2020 Năm Các loại phân Số lượng 2005 20010 2020 Ure - Nhu cầu - Nhập khẩu 2000 1100 2100 0 2200 0 Kali - Nhu cầu - Nhập khẩu 300 300 400 400 500 500 DAP - Nhu cầu - Nhập khẩu 400 400 500 100 600 200 Lân + lân nung chảy - Nhu cầu - Nhập khẩu 1400 0 1600 0 2000 0 NPK - Nhu cầu - Nhập khẩu 2000 0 2500 0 3000 0 Phân vi sinh, phân hữu cơ, phân bón lá - Nhu cầu - Nhập khẩu 1000 20 1300 30 1500 50 Các khái niệm cơ bản • Độ phì nhiêu đất đai • Khả năng cung cấp chất dinh dưỡng, nước, oxy với số lượng thích hợp cho sự sinh trưởng tối hảo của cây trồng. Phân bón Là chất hay hợp chất có chứa một hoặc nhiều chất dinh dưỡng thiết yếu đối với cây trồng, thúc đẩy sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng hoặc cải tạo đất. Dinh dưỡng hữu hiệu trong phân bón • Là hàm lượng dinh dưỡng được cây trồng hút ở rễ hoặc hấp thụ qua lá ở dạng ion hoặc phức trong dung dịch. • Phân hóa học: được sản xuất theo công nghệ thường có phản ứng hóa học xảy ra. • Phân vô cơ, khoáng: các chất dinh dưỡng ở dạng muối vô cơ. • Phân hữu cơ: là phân có nguồn gốc từ cây trồng, vật nuôi có chứa carbon và một hay nhiều yếu tố dinh dưỡng. • Phân vi sinh: là phân có chứa một hay nhiều chủng vi sinh vật sống có tác dụng thúc đẩy quá trình phân hủy, chuyển hóa các chất dinh dưỡng, cố định chất dinh dưỡng, cải thiện tính chất lý hóa của đất. • Chất cải tạo đất: là những chất được đưa vào đất để hoàn thiện tính chất vật lý, hóa học và sinh học của đất. NỘI DUNG ÔN TẬP KHOA HỌC ĐẤT • 1- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành đất (khí hậu, địa hình, sinh vật, đá mẹ, thời gian) • 2- Thành phần của đất (rắn, lỏng, khí) • 3- Tính chất vật lý (thành phần cơ giới, cấu trúc, chế độ nước, chế độ khí, dung trọng, tỉ trọng) • 4- Tính chất hóa học của đất (pH, mùn, dung tích hấp thu, khả năng trao đổi cation, hàm lượng các chất dinh dưỡng)