Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ ba, 17/04/2012 21:04 (GMT+7)

Bước tiên mới của công nghệ phân bón

Cùng với lịch sử phát triển của nhân loại, phân bón được xem là một trong những thành phần quan trọng nhất của ngành nông nghiệp, đóng góp cho việc đảm bảo an ninh lương thực thế giới. Phân bón là những hợp chất được sử dụng để bổ sung cho đất trồng những dưỡng chất cần thiết, trong đó quan trọng nhất là nitơ, kali và phốt pho. Thống kê cho thấy, tại châu Á, hơn 24% tăng trưởng sản lượng gạo là nhờ vào việc gia tăng sử dụng phân bón (IRRI,1999), trong đó phâm đạm(chứa nitơ) có vị trí quan trọng nhất, chiếm 2/3 tổng sản lượng phân bón tiêu thụ . Những người nông dân châu Á thường sử dụng khoảng 100-150 kg phân đạm cho 1 ha đất trồng vào mùa khô, và khoảng 60-90 kg/ha vào mùa mưa.

Những hạn chế của phân bón hoá học hiện nay

Mặc dù vậy, cho đến nay, phân bón hóa học vẫn còn tồn tại nhiều hạn chế. Khi được đưa vào đất, phân bón dễ dàng bị thất thoát,trước khi cây được hấp thu, dưới dạng hòa tan vào nước, hoặc bị thủy phân thành các chất dễ bay hơi hoặc dễ tan. Chẳng hạn như ure, loại phân đạm thông dụng nhất (chiếm 50% tổng khối lượng phân đạm sử dụng trên thế giới), sau khi được sử dụng để bón cho đất, sẽ nhanh chóng bị thủy phân thành NH2và CO 2bởi các enzim urease có trong đất, và tiếp nối bởi một quá trình hình thành nitrat. Khi đó , NH 3sẽ bay hơi, còn nitrat thì dễ dàng hòa tan vào nước và thất thoát đi, gây ra sự lãng phí phân bón.Quá trình hoá học diễn ra theo công thức sau:

NH 2CONH 2   +   H2O    =2NH 3  +   CO 2

Bên cạnh đó,quá trìnhthất thoát phân bón trong tự nhiên, bất kể dưới dạng nào, vô cơ hay hữu cơ, đều gây ra những tác hại lớn đến môi trườngxungquanh. Gần đây, các nhà môi trường học đã chỉ ra phân bón chính là một trong những nguồn lớn gây ô nhiễm đất, nước và cả không khí. Lạm dụng phân bón dẫn đến quá trình hòa tan nitrat vào mạch nước ngầm, sinh ra các khí gây hiệu ứng nhà kính( oxitnitơ), ô nhiễm đất trồngdohàm lượng kim loại nặngcao.

Chính vì vậy, để đảm bảo cho việc sử dụng hiệu quả phân bón và bảo vệ môi trường, các nhà khoa học và các công ty sản xuất phân bón, từ lâu đã cố gắng tìm ra một loại phân bón mới, có thể cải thiện hiệu quả dử dụng, cũng như giảm thiểu các tác động xấu đến môi trường.

Những hướng phát triển phân bón tiết chậm

Cho đến nay, một trong những phương pháp gia tăng hiệu quả sử dụng các dưỡng chất cung cấp từ phân bón, đồng thời giảm thiểu tác động xấu đến môi trường là sử dụng các loại phân bón tiết chậm, hay phân bón có quá trình tiết chất dinh dưỡng được kiểm soát theo thời gian. Trong vòng 2 thập kỷ gần đây, rất nhiều loại phân bón tiết chậm đã được nghiên cứu và phát triển.Theo Shaviv và Mikkelsen,phân bón tiết chậm có thể chia làm 4 nhánh phát triển: (1) phân bón vô cơ ít tan trong nước, vídụ:muối ammoni phosphates của các kim loại;(2) phân bón ít tan có thể tự phân hủy hóa học hoặc sinh học, chẳng hạn như urea-formaldehyde;(3) phân bón tan được nhưng phân hủy chậm trong đất và;(4) điều chế phân bón được bao phủ bởi các vật liệu ít tan, chống thất thoát. Trong đó, hướng phát triển phân bón dựa trên các lớp phủ được xem là chủ đạo.

Rất nhiều loại vật liệu phủ đã được ứng dụng cho loại phân bón này, hầu hết là các polymer như polysulfone, , polyacrylic kết hợp với các khoáng sét thiên nhiên như diatomite, attapulgite. Quá trình điều chế phân bón bao phủ vì thế thông thường sẽ trải qua công đoạn polymer hoá để hình thành lớp phủ. Chẳng hạnLihua Xie đã trộn acitacrylic với khoáng sét attapulgite, ure và borax để hình thành dung dịch chứa các monomer cần thiết. Sau đó. Ông cho thêm N,N’-Methylene bisacrylamide vào và ổn định hệ phản ứng ở 70độ C trong 3 giờ để tiến hành polymer hóa, hìnhthànhnguyên liệu cho lớp vỏ bao phủ kíncác hạt phân bón. Nhờ lớp vỏ ngăn thất thoát, phân bón này có khả năng tiết chậm vô cùng đáng kể. Trong đất, phân bón thông thường mất khoảng 98,5% nitơ nhưng loại phân bón này có thểquađến 10 ngày để tiết ra 91,6% nitơ

Tuy nhiên, quá trình điều chế phức tạp là một trong những rào cản lớn đối với phân bón dạng này. Việc sử dụng một hàm lượng lớn các dung môi hữu cơ khiến cho giá thành sản xuất tăng vọt. Đồng thời, sau khi phân bón tiết ra toàn bộ dinh dưỡng, lớp vỏ polymer này rất khó phân hủy, theo thời gian, sẽ tạo ra một nguồn ô nhiễm mới cho đất trồng. Vì vậy một xu hướng mới trong phát triển phân bón hiện nay là sử ụng vật liệu thân thiện với môi trường để tạo ra các loại phân bón tiết chậm.

Phân bón tiết chậm thân thiện môi trường

Gần đây, nhóm nghiên cứu của Modabber A.Khan đã phát triển một loại phân bón mới dựa trên cơ sở than củi bằng phương pháp tẩm ướt. Nhiều báo cáo đã chỉ ra than củi có thể được sử dụng như một chất để cải tạo đất, lọc nước và công dụng tương tự.

Modabber A.Khan sử dụng gỗ cây sồi cho nghiên cứu của mình. Những mẩu gỗ sồi được cắt nhỏ và nung ở 600độ C suốt 4 giờ trong lò kín để hình thành than củi. Than củi sẽ được đặt trong trong một hệ thống quaygia nhiệt với dung dịch chứa các chất sử dụng trong phân bón (các muối chứa các nguyên tố N,P,K) và được quay trộn ở 100độ C trong vòng 24 giờ. Sau quá trình tẩm ướt, mẫu được chuyển vào trong lò nung ở 105 độ C trong suốt 24 giờ. Sản phẩm thu được sẽ được sử dụng như một loại phân bón mới.

Trong quá trình thử nghiệm cả trong môi trường nước cất và dung dịch dất trồng giả định, loại phân bón than củi này thể hiện một khả năng tiết chậm rất triển vọng. Hàm lượng nitơ, phospho và kali được tiết chậm theo thời gian và kéo dài cho đến sau 15 ngày. Khả năng tiết chậm này bắt nguồn từ hình thái vi cấu trúc đặc biệt của than củi gỗ sồi. Quan sát từ ảnh SEM cho thấy, bề mặt than củi làm từ gỗ cây sồi ban đầu có chứa rất nhiều khoang rỗng với các đường kính khác nhau, tạo ra một cấu trúc như dạng tổ ong. Sau khi tẩm ướt với các hợp chất NPK, dưỡng chất sẽ khuếch tán và thâm nhập vào bên trong than củi, từ khoang trống này đến các khoang trống khác . Các khoang trống lúc này sẽ đóng vai trò như những bao nang giữ chặt lấy chất dinh dưỡng, vì vậy khiến cho quá trình tiết chất diễn ra chậm và đều.

Như vậy, phân bón dạng than củi thỏa mãn đầy đủ tính chất của một phân bón tiết chậm. Nó có khả năng lưu giữ tốt các hợp chất dinh dưỡng cho cây, từ đó cho phép tiết kiệm một lượng lớn phân bón sử dụng. Quá trình sản xuất đơn giản, đồng thời không gây ra bất kỳ tác hại nào đến đất trồng và môi trường xung quanh. Những ưu điểm trên khiến cho loại phân bón của Khan được kỳ vọng sẽ tạo ra bước đột phá lớn cho ngành phân bón nói riêng và ngành nông nghiệp thế giới nói chung.

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

GS.VS. Châu Văn Minh: Tăng cường kết nối khoa học, nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe nhân dân
Ngày 25/10/2026, tại Hà Nội, GS.VS. Châu Văn Minh, Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam), đã tham dự và phát biểu tại Hội nghị khoa học “Cập nhật các tiến bộ mới trong quản lý bệnh tiêu hóa và gan mật”, kết hợp kỷ niệm 8 năm thành lập Viện Nghiên cứu và Đào tạo Tiêu hóa, Gan mật.
TECHFEST Việt Nam 2026 đưa sản phẩm công nghệ đến gần người dân
TECHFEST Việt Nam 2026 sẽ diễn ra tại Hà Nội từ ngày 13 đến 15/11, khu vực hồ Hoàn Kiếm và phố đi bộ là trung tâm với mô hình không gian mở, đưa các hoạt động trình diễn công nghệ, triển lãm sản phẩm khởi nghiệp và kết nối đầu tư đến gần hơn với người dân, doanh nghiệp, nhà đầu tư.
Liên hiệp Hội Thành phố Hồ Chí Minh và 7 giải pháp phát huy vai trò trí thức
Tư vấn, phản biện và giám định xã hội của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh là một hoạt động quan trọng nhằm phát huy trí tuệ, kinh nghiệm và trách nhiệm xã hội của đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ trong quá trình hoạch định chính sách, quy hoạch và triển khai các chương trình, dự án phát triển.
Đề xuất giải pháp tăng cường vai trò kết nối của VUSTA với các Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện
Ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức hội thảo đề xuất các giải pháp đổi mới cơ chế phối hợp, phát huy tối đa tiềm năng của mạng lưới 92 Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện; khẳng định quyết tâm nâng tầm vai trò cầu nối của VUSTA, biến trí tuệ đội ngũ trí thức KH&CN thành những luận cứ khoa học tin cậy phục vụ các quyết sách của Đảng, Nhà nước và MTTQ.
Đưa tri thức số về bản, giúp người dân làm chủ công nghệ
Phổ biến kiến thức khoa học, kỹ thuật chỉ thực sự phát huy giá trị khi người dân có thể vận dụng vào đời sống. Từ hoạt động giảng dạy của chuyên gia Hội Mã số Mã vạch Việt Nam trong chương trình tập huấn “Người bản số” tại Lào Cai, có thể thấy rõ cách tiếp cận lấy kỹ năng thực hành, khả năng tự chủ và an toàn trên môi trường số làm trọng tâm.
VUSTA tập huấn nâng cao kiến thức, kỹ năng phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ tại cơ sở
Nhằm nâng cao nhận thức, trách nhiệm và kỹ năng xử lý tình huống cháy, nổ cho cán bộ, nhân viên làm việc tại tòa nhà, ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức tập huấn công tác phòng cháy, chữa cháy và cứu hộ, cứu nạn. Chương trình kết hợp phổ biến quy định pháp luật với hướng dẫn kỹ năng thực hành, góp phần chủ động phòng ngừa và hạn chế thiệt hại khi có sự cố xảy ra.
Phát huy vai trò cầu nối của Liên hiệp Hội Việt Nam trong hoạt động tư vấn, phản biện và giám định xã hội
Tăng cường kết nối giữa các hội thành viên, đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ với các cơ quan Đảng, Nhà nước và Mặt trận Tổ quốc Việt Nam là yêu cầu quan trọng nhằm nâng cao chất lượng hoạt động tư vấn, phản biện, góp phần hoàn thiện chính sách và thúc đẩy phát triển đất nước.
Đắk Lắk: Từ chính sách đãi ngộ đến yêu cầu sử dụng hiệu quả nguồn nhân lực chất lượng cao
Việc HĐND tỉnh Đắk Lắk thông qua Nghị quyết quy định chính sách thu hút, hỗ trợ đào tạo phát triển nguồn nhân lực giai đoạn 2026- 2031 thể hiện sự đồng thuận cao đối với yêu cầu nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, tạo nền tảng cho phát triển trong giai đoạn mới. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để chính sách đi vào cuộc sống, thu hút được người có năng lực và tạo môi trường để trí thức cống hiến.