Hotline :  0272 37 35 939

Kali – Nguồn năng lượng cho cây trồng

Kali – Nguồn năng lượng cho cây trồng

Trong sản xuất nông nghiệp, phân bón đóng vai trò hết sức quan trọng, là nguồn dinh dưỡng chủ yếu nhất cho cây trồng sinh trưởng và phát triển, là một trong những yếu tố quyết định đến năng suất và chất lượng của sản phẩm nông nghiệp. “Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống” là câu tục ngữ đã được các thế hệ ông cha ta đúc kết từ quá trình canh tác nông nghiệp hàng nghìn năm trở lại đây.

Trong bài viết này không đề cập đến phân bón nói chung mà chỉ chú trọng phân bón vô cơ và trong đó cũng chỉ đi sâu vào một loại phân vô cơ đó làkali và xu hướng sản xuất, sử dụng kali trên toàn cầu. Trong bài viết có sử dụng nhiều các thông tin tư liệu từ báo cáo của Hiệp hội phân bón quốc tế (IFA), của các nhà sản xuất Kali lớn của Nga, Canada, Ixrael, tạp chí phân bón Fertilizer focus, FMB…

Trước hết hãy tìm hiểu về kali và vai trò của kali trong cây trồng

Kali là gì?

Bồ tạt (Kali) là thuật ngữ thường dùng để mô tả các sản phẩm phân bón kali. Tên này bắt nguồn từ tập quán chung của những người làm vườn thời xa xưa, họ dùng những thùng, lọ kim loại đựng “tro bếp” sau đó tro bếp bị phân hủy bởi vi khuẩn thành các sản phẩm phân bón giàu kali trước khi bón xuống vườn.

Kali là nguyên tố phổ biến thứ bảy trên vỏ trái đất, và không thể thay thế trong sản xuất nông nghiệp. Tất cả các loài động vật và thực vật đều cần kali với số lượng lớn và kali là một trong ba yếu tố đa lượng thiết yếu cho cây trồng.

Nếu không có kali, cây trồng không thể hấp thụ nước vào các tế bào hoặc điều chỉnh dòng chảy dinh dưỡng và nước trong các tế bào của chúng; điều này sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ cứng của tế bào trong cây. Không cung cấp đủ kali, các “tế bào bảo vệ” bao quanh các lỗ nhỏ xíu (khí khổng) ở mặt dưới lá cây trở nên mềm rũ, đóng khí khổng lại. Cây trồng điều chỉnh thoát hơi nước bằng cách đóng và mở các khí khổng này, hoạt động này là thiết yếu để đảm bảo sự quang hợp được thực hiện một cách hiệu quả. Cây trồng không hấp thụ đủ kali có bộ rễ kém, sinh trưởng còi cọc, dễ mẫn cảm với khô hạn và côn trùng gây hại. Hậu quả là sản lượng và chất lượng cây trồng bị giảm sút.

Kali tham gia vào nhiều quá trình sinh lý học, như sinh trưởng, chuyển động, truyền tín hiệu, điều chỉnh áp suất trương và sinh sản. Do đó, thiếu hụt kali là nguyên nhân gây ra hàng loạt các rối loạn trong các quá trình trao đổi chất ở cây trồng, sẽ dẫn đến giảm năng suất và chất lượng cây trồng.

Kali đóng vai trò quan trọng trong các quá trình sinh lý chủ yếu sau đây:

- Hoạt hóa enzim và thúc đẩy sự quang hợp: Trên 60 enzim cần kali. Kali tăng hoạt động của các enzim amilaza, invectaza và proteolitic… Do vậy, kali có vai trò quan trọng trong tổng hợp đường, tinh bột và protêin làm cho năng suất cây trồng cao hơn và chất lượng tốt hơn.

- Xúc tiến quá trình đồng hóa: Quá trình đồng hóa diễn ra nhanh hơn khi cây trồng được cung cấp đủ kali. Đồng hóa diễn ra từ lá đến cơ quan bảo quản hoặc quả.

- Cải thiện đồng hóa nitơ và thúc đẩy tổng hợp prôtêin: Kali không chỉ làm tăng hàm lượng cacbonhydrate mà còn thay đổi tỷ lệ giữa các nhóm, dẫn tới quá trình chuyển hóa từ đường đơn thành đường kép. Cây trồng được bón đủ kali có thể hấp thụ nhiều đạm hơn và chuyển nó thành protein một cách nhanh chóng.

- Tăng khả năng miễn dịch tự nhiên của cây trồng đối với hạn hán, lạnh, sâu bệnh: Kali cải thiện khả năng chống rét cho cây vụ đông và dược thảo. Kali ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản. Nếu không cung cấp đủ kali sẽ dẫn đến thối rễ cây trồng, củ cải đường thiếu kali có thể bị thối rễ ngay trên cánh đồng. Cây trồng được cung cấp đủ kali sẽ sử dụng nước sẵn trong đất hiệu quả hơn so với cây trồng thiếu kali.

- Kali thúc đẩy việc hấp thụ đạm, kích thích sự di chuyển các axit amin từ rễ cây đến hạt làm thúc đẩy tổng hợp gluten và prolamin cũng như hình thành protein.

- Bón kali tăng hàm lượng tinh bột trong gạo, lúa mì, đậu tương, vừng và một vài loại cây thân thảo khác.

- Kali làm tăng hàm lượng chất béo trong vừng, đậu tương, cây cải dầu, lạc và hạt bông.

- Kali làm tăng prôtêin và vitamin C trong khoai tây. Ngoài ra, nó làm tăng số lượng củ có kích thước lớn và trung bình, cũng như làm giảm sự mất trọng lượng của củ sau thu hoạch. Thiếu hụt kali sẽ làm giảm đường và giảm hàm lượng tinh bột trong khoai tây.

- Kali làm tăng kích thước của quả bông, cải thiện độ mảnh của bông, độ dai của sợi và tăng tỷ lệ sợi trưởng thành.

- Đối với cam, quýt, kali tác động hiệu quả đến độ dày của vỏ quả và cải thiện màu sắc quả. Nó cũng tăng hàm lượng axit xitơric và ascobic (vtamin C) trong nước quả và tác động hiệu quả đến các đặc tính khác của nước quả như tỷ lệ đường/axit và hàm lượng chất rắn hòa tan.

- Kali tăng lượng chất rắn, đường, axit và carôten trong quả và rau và kéo dài thời hạn sử dụng của chúng.

Khi sản lượng tăng lên, cây trồng hấp thụ nhiều kali hơn từ đất trong quá trình sinh trưởng của mình. Sau cùng, toàn bộ lượng kali này bị mất đi (ngoại trừ lượng nhỏ trong phần còn lại của cây sau khi bị cày lấp) tại thời điểm thu hoạch. Kết quả là, nhu cầu về các sản phẩm kali ngày càng tăng, vượt xa năng lực cung cấp “tro bếp”. Ở một số khu vực/quốc gia, kali quá dồi dào trong đất và do vậy không có lịch sử bón phân kali; ví dụ như ở Achentina. Tuy nhiên, qua thời gian dài “cây trồng khai thác và ăn kali từ đất” sẽ làm giảm lượng kali sẵn có trong đất. Cuối cùng, tất cả những người nông dân áp dụng tập quán canh tác cân bằng dinh dưỡng sẽ phải đối mặt với một vấn đề:loại sản phẩm kali nào cần bón để đảm bảo cây trồng có năng suất ổn định và chất lượng tốt?         

Sau đây là một số loại sản phẩm kali có thể được lựa chọn.

Kali Clorua (KCl)

Trong sản xuất nông nghiệp, Kali clorua (KCl) hay còn gọi là Muriate of Potash (MOP) được sử dụng với số lượng lớn để bón trực tiếp hoặc làm nguyên liệu sản xuất phân hỗn hợp NPK. Điều này là do công suất sản xuất MOP vượt trội so với các sản phẩm Kali khác, giá thành sản xuất MOP thường thấp hơn và như vậy MOP được tiêu thụ với mức giá thấp hơn các sản phẩm kali khác trên thị trường.

Kali clorua được sản xuất từ mỏ kali, thường là mỏ xinvai/xinvinit nhưng cũng có thể từ các loại mỏ khác như cácnalit hay cainit. Các mỏ này được khai thác bằng phương pháp khai thác mỏ truyền thống (như ở Ca na đa, Mỹ, Bê la rút và Nga), hoặc phương pháp bơm nước ở những nơi thân mỏ nằm quá sâu không kinh tế khi áp dụng phương pháp truyền thống (như ở một số mỏ ở Ca na đa và Mỹ) hoặc được chiết tách từ nước muối biển canalit dùng kỹ thuật bay hơi nước dưới ánh nắng mặt trời (như ở Gio đa ni, Ixrael và Chi lê).

Kali Clorua là phân bón kali phổ biến, chiếm trên 95% công suất sản xuất kali hiện nay. Không ngạc nhiên nó là loại phân bón kali được sử dụng rộng rãi nhất cho cây trồng. Trong tất cả các loại phân kali được sử dụng, nó là loại rẻ nhất, hòa tan trong nước và dễ dàng được hấp thụ bởi rễ cây. Nó đặc biệt có hiệu quả cho sử dụng đối với các cây trồng cho tinh bột như ngô, lúa mì và lúa miến và cho các câyháu kali(có nhu cầu kali cao) như dầu cọ.

MOP có các loại chứa từ 40 – 63% K2O. Tuy nhiên, hàm lượng K2O trong MOP dùng cho nông nghiệp trung bình là 60%, ngoại trừ tiêu chuẩn ở Bắc Mỹ là 61%.

Các loại MOP khác nhau ở kích cỡ và hàm lượng tùy thuộc vào mục đích sử dụng cuối cùng. Kali hạt là loại có kích thước lớn nhất, thường dùng cho sản xuất phân trộn hỗn hợp. Loại nhỏ nhất – dung dịch – được dùng cho sản xuất phân dung dịch trong và đục và cho sản xuất công nghiệp SOP. Các loại khác (theo thứ tự kích cỡ nhỏ dần) bao gồm loại cánh to (cho bón trực tiếp), loại tiêu chuẩn (cho bón trực tiếp hoặc sản xuất phân hỗn hợp NPK, PK và NK), và loại mịn (cho sản xuất phân hỗn hợp NPK, PK và NK và cho sản xuất công nghiệp SOP).

Màu của MOP có thể rất đa dạng; MOP trắng từ nước muối biển hoặc mỏ màu trắng. Màu của sản phẩm phụ thuộc vào mỏ, có thể màu trắng ở đầu bên này và đỏ đậm tại đầu bên kia của cùng một mỏ, tùy thuộc vào hàm lượng ô xít sắt trong quặng mỏ xinvinit. Màu sắc không ảnh hưởng đến hiệu quả của sản phẩm.

Kali Sulphat (K2SO4)

Kali sulphat thường được gọi là sulphate of potash (SOP) và được sản xuất từ một số phương pháp. Ví dụ như K+S Kali ở Đức sử dụng quá trình kết tinh lại muối tự nhiên như kali clorua và kiesertite. Các khoáng chất chứa kali và magiê được điện phân từ muối thô khai thác từ mỏ muối dùng công nghệ lọc nóng hoặc tuyển nổi. SOP được tạo thành từ kết quả kết tinh lại trên cơ sở kali clorua và kiesertite.

Một phương pháp khác để sản xuất SOP là cho MOP phản ứng với axit sulphuric trong lò Mannheim; phương pháp này tạo ra SOP và axit clohydric. Các nhà sản xuất lớn dùng phương pháp này là Tessenderlo Chemie ở Bỉ và Migao Corporation ở Trung quốc.

Các phương pháp bốc hơi nước dùng năng lượng mặt trời áp dụng cho bay hơi nước từ nước muối biển ở ao nông cũng sản xuất một lượng lớn SOP. Các nhà sản xuất lớn dùng công nghệ này như Compass Minerals ở Mỹ, SQM ở Chi lê và SDIC Xinjiang Lubupo Potash ở Trung quốc.

Hàm lượng K2O trung bình trong Kali sulphat là 50%. Kali sulphat là nguồn kali đắt hơn MOP. Do đó, mức độ sản xuất và tiêu thụ sản phẩm này là thấp hơn rất nhiều so với MOP. Tuy nhiên, khác với MOP, SOP cung cấp cả kali và lưu huỳnh ở dạng hòa tan và không có clo, giảm chỉ số muối so với MOP. Các ưu thế này làm cho SOP là nguồn kali được người nông dân lựa chọn ở những vùng canh tác có mức độ muối trong đất và nước tưới cao, nước tưới có hàm lượng clo cao hoặc cây trồng mẫn cảm với clo như: nho, quả mềm, quả hạch, dâu, thuốc lá, khoai tây, hạt điều, quả hạnh, rau và hàng loạt các cây trồng khác.

Tương tự như MOP, SOP có nhiều loại khác nhau, bao gồm dạng hạt (cho bón trực tiếp hoặc làm phân trộn), loại tiêu chuẩn (cho bón trực tiếp hoặc dùng trong sản xuất phân hỗn hợp PK/NPK), loại dung dịch (cho tưới, bón lá hoặc cho sản xuất phân bón dạng dung dịch) đến loại bột trắng mịn (cho bón lá).

Kali Nitơrat (KNO3)

Kali nitơrat còn gọi là nitrate of potash (NOP), được sản xuất thông qua phản ứng hóa học giữa nguồn kali: kali clorua, và một nguồn nitơ ở dạng nitơrat. Phương pháp này khác nhau giữa các nhà sản xuất và nguồn nitơ sẵn có. Ví dụ, ở Chi lê nguồn nitơrat là nitơrat natri, ở Ixrael, Haifa sử dụng axit nitơric trong khi Migao Corp ở Trung quốc kết hợp kali clorua với nitơrat amôn. Việc sản xuất là rất tập trung với các công ty nêu trên là nhà sản xuất chính và mức tiêu thụ trên toàn cầu là thấp hơn rất nhiều so với SOP.

Ở dạng tinh thể, NOP được dùng chủ yếu ở hệ thống tưới phân, cây trồng thủy canh, bón gốc và bón lá. Nó cũng có thể được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất các loại phân bón NPK dạng dung dịch hoặc dạng tinh thể hòa tan trong nước chuyên dùng khác. Ngoài ra, NOP cũng được cung cấp ở dạng viên (đường kính1,7-2 mm) cho sử dụng bón bề mặt hoặc bón bên cạnh cho cây trồng hoặc để sản xuất phân trộn hỗn hợp chuyên dùng. Tùy thuộc vào hình dạng và mục đích sử dụng cuối cùng, thành phần NOP dao động từ 13/13,5%N và 44/46% K2O.

Kali magiê sulphat (KMgSO4)

Được chiết xuất chủ yếu từ mỏ cainit hoặc từ nước biển có chứa kali, KMgSO4 chứa trung bình 22% K2O. Sản phẩm này ngoài hàm lượng kali hòa tan cao còn có lưu huỳnh và magiê. Một trong số các sản phẩm loại này được biết đến nhiều nhất là K-Mag sản xuất bởi Công ty Mosaic của Mỹ. K-Mag (trước kia có nhãn hiệu là Sul-Po-Mag) chứa 21/22%K2O, 10,5/10,8%Mg và 21/22%S (67% ở dạng sulphat). Sản phẩm đa dinh dưỡng này có ở dạng tiêu chuẩn và dạng hạt, không chứa clo và là muối trung tính do đó không làm thay đổi độ pH trong đất. Nó là sản phẩm hòa tan hoàn toàn trong nước và góp phần tích cực tăng lợi nhuận cho người nông dân, nhất là cho những vùng đất thiếu lưu huỳnh và magiê.

K+S KALI GmbH của Đức là nhà sản xuất lớn thứ hai thế giới về loại sản phẩm này. Các sản phẩm của công ty gồm Patentkali – một sản phẩm SOP với muối magiê (loại 0-0-30+10MgO+42SO3). Sản phẩm này là muối thô chiết xuất thông qua quy trình vật lý và do đó phù hợp sử dụng trong nông nghiệp hữu cơ và mọi loại đất. K+S Kali cũng sản xuất một sản phẩm thay thế trên cơ sở MOP là Korrn-Kali. Sản phẩm này (loại 0-0-40+6MgO+4Na2O+12SO3) cũng phù hợp bón cho mọi loại đất, được cung cấp dưới dạng hạt. Korn-Kali có thể bón trực tiếp riêng hoặc kết hợp trộn với loại khác.

Các nguồn Kali khác

Một loạt những nguồn kali khác sẵn có cho người nông dân. Để đơn giản hơn, ta có thể hiểu đó là những nguồn “kali chưa qua chế biến” được dùng cho các trường hợp nhất định như canh tác hữu cơ. Nó bao gồm Magnesia-Kaninit, được sản xuất bởi K+S Kali, phù hợp với cây cỏ, củ cải đường và cây có nhu cầu natri cao. Đây là muối kali thô được nghiền mịn gồm có kali, magiê và lưu huỳnh (công thức 0-0-11+5+27Na2O+10SO3).

Sự quan tâm đến các nguồn “kali tự nhiên” khác như polihalite đang tăng lên. Trước kia sản xuất polyhalite thường gắn với sản xuất SOP. Hiện tại polyhalite được sản xuất chủ yếu ở Anh bởi ICL Fertilizers mang thương hiệu Polysulphate, với sản lượng 130.000 tấn/năm từ mỏ CPL ở Boulby ở Tây bắc nước Anh. Đầu năm nay có kế hoạch mở rộng khai thác và tăng công suất sản xuất mỏ CPL lên khoảng 600.000 tấn polyhalite/năm. Polysulphate có hàm lượng lưu huỳnh cao (48%SO3), ngoài ra còn 14% K2O (dạng SOP), 6% MgO (dạng sulphat magiê) và 17% CaO (dạng canxi sulphat).

Sirius Minerals đang có kế hoạch và trong quá trình xin cấp phép để sản xuất polyhalite với số lượng lớn từ khu mỏ trên. Công ty đặt mục tiêu bắt đầu sản xuất 6,5 triệu tấn/năm sản phẩm  polyhalite hạt (thương hiệu là POLY4) tại dự án York Potash từ giữa năm 2018 trở đi. IC Potash có kế hoạch khai thác mỏ polyhalite ở đông nam bang Niu Mehicô, Mỹ, hiện tại quặng từ mỏ này đang được dùng để chế tạo SOP.

Kali có thể được dùng bón dưới dạng phân hỗn hợp. Đa số các loại NPK, NK và PK trên thị trường sử dụng MOP, một số ít dùng SOP làm nguồn kali. SQM sản xuất Kali nitơrat natri (15-0-15.3+1Cl), bán chủ yếu cho sử dụng cho các thiết bị nhiệt năng), và các sản phẩm MOP, SOP và NOP. Các sản phẩm kali khác gồm thiosulphat kali (0-0-25+17S), phân bón có lưu huỳnh và kali hòa tan cao để sử dụng bón gốc và bón lá và hệ thống tưới phân, và monokaliphosphate (0-52-34), phân PK hòa tan hoàn toàn trong nước để sử dụng cho hệ thống trồng thủy canh, hoặc phun lá. Kali phốt phát đơn (Monokaliphosphate) còn gọi là KDP và MKP, cũng được sử dụng làm thức ăn bổ sung và thuốc diệt nấm.

 

MAXONE Fertilizer Joint Stock Company

Tel: (072)3735 939 - Fax: (072)3735 968

Address : Block F2A, 2 Street, Tan Kim Industrial Park, Can Giuoc, Long An Province

Connect With Us:

fbgp