Hiện nay hiệu quả sử dụng phân bón trên thế giới – (trong đó có cả Việt Nam) là rất thấp. Người ta tính rằng, cây trồng chỉ tiêu thụ tối đa 20 – 35% tổng lượng phân đạm được bón. Phần còn lại bị mất mát do nhiều nguyên nhân như do sự bay hơi của amoniac, sự loại nitơ, sự rửa trôi v.v… Ngoài ra, tính hút ẩm mạnh của các loại phân đạm đã gây khó khăn và tổn thất lớn cho quá trình sản xuất, bảo quản và vận chuyển. Chỉ riêng nước Anh trong năm 1983, giá trị lượng phân đạm bị mất do nhiều nguyên nhân đã lên đến 60 triệu bảng Anh. Chúng ta thử làm một phép tính: năm 2000 Việt Nam dùng 5 triệu tấn phân bón các loại thì khối lượng phân bón thất thoát do nhiều nguyên nhân như trên đã nói, đã là hàng triệu tấn. đó là con số thật đáng báo động, một sự lãng phí ghê gớm, gây ra những hậu quả nghiêm trọng đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng.
Rõ ràng là ở nước ta cũng như trên toàn thế giới đang tồn tại một nghịch lý, giữa một bên là việc bắt buộc sử dụng các loại phân đạm với khối lượng ngày một tăng để giải quyết vấn đề lương thực đáp ứng sự bùng nổ của dân số thế giới, và một bên là hậu quả trầm trọng về môi sinh, môi trường và sức khỏe cộng đồng do các loại phân đạm gây ra.
Trong nhiều năm qua, các nhà khoa học của hầu hết các nước phát triển đã tập trung nghiên cứu tìm ra câu trả lời cho bài toán phức tạp trên. Một trong những hướng quan trọng nhất, có nhiều triển vọng là nghiên cứu và phát triển kỹ thuật nhả chậm (Controlled Release Technologies) bằng hai phương pháp: phương pháp bọc  (encapsulation) và phương pháp trộn hợp
 (blending) với một số loại polyme và hóa chất thích hợp. Trong phương pháp bọc , cho dù kỹ thuật có hoàn chỉnh, các vỏ bọc của hạt cũng không thể đều được và các hạt dễ bị nứt, vỡ trong quá trình sản xuất, bảo quản và sử dụng. Kết quả là các chất được bọc sẽ dần dần thoát ra ngoài. Trong phương pháp trộn hợp, các chất được bọc nằm trong các mạng lưới với các kích thước mắt lưới khác nhau, và vì thế rất an toàn và khả năng nhả chậm có thể điều chỉnh được thông qua việc điều chỉnh kích thước các mắt lưới. các nước như Mỹ, Nhật Bản, Anh, EEC, Canađa, Ôxtrâylia, và các tổ chức như WHO, FAO… rất quan tâm nghiên cứu và phát triển phương pháp độc đáo này. Nhiều chế phẩm thương mại được sản xuất, tiêu thụ rộng rãi và đã mang lại hiệu quả to lớn.
Cần nhấn mạnh rằng, trong cả hai phương pháp, việc lựa chọn loại polyme và điều kiện công nghệ là rất quan trọng. Polyme và các hóa chất sử dụng phải thỏa mãn các điều kiện sau:
– Bị phân hủy sinh học trong và sau khi sử dụng; sản phẩm phân hủy phải là nguồn phân thứ cấp, tốt cho cây trồng, đặc biệt phải đáp ứng tiêu chuẩn an toàn môi trường
 (không được ảnh hưởng tới môi trường; không được ảnh hưởng xấu đến chất lượng đất, chất lượng của sản phẩm nông nghiệp…);
– Dễ kiếm và giá thành rẻ.
Các phương pháp trên cho phép sản xuất được các loại phân đạm có các tính chất sau:
– Khả năng hút ẩm thấp, không bị chảy thành nước trong quá trình sản xuất, bảo quản, vận chuyển và sử dụng;
– Có thể chủ động điều khiển được khả năng nhả chậm của chúng vào trong đất. điều này cho phép tối ưu hóa lượng phân đạm cần thiết đối với từng loại cây trồng, trên một đơn vị diện tích, trong mỗi vụ và từng loại môi trường sinh thái khác nhau.
Phân đạm nhả chậm có nhiều ứng dụng rất quan trọng. đối với vùng đất trung du, đồi núi, cao nguyên, đất trống, đồi núi trọc, đất bạc màu, hải đảo… nơi có lượng mưa và xói mòn lớn, kỹ thuật nhả chậm nói chung và phân đạm nhả chậm nói riêng, là phương pháp độc đáo và hiệu quả cao, giúp tăng năng xuất các loại cây công nghiệp dài ngày như chuối, chè, cao su, ca cao, cà phê, hồ tiêu…Phương pháp mới này cũng đóng góp trong việc hiện đại hóa ngành nông nghiệp và xây dựng một ngành nông nghiệp sạch  (rau sạch, lương thực và thực phẩm sạch…). Trong công nghiệp trồng và xuất khẩu hoa tươi, cây cảnh.., kỹ thuật nhả chậm cũng có vai trò tích cực.
Minh họa phân nhả chậm NPK
Ngày nay, khoảng một nửa trong số 150 triệu tấn phân bón được sử dụng hàng năm trên toàn thế giới đã bị bỏ phí mà không có tác dụng đối với cây trồng, vì phần lớn các loąi phân bón hiện nay giải phóng chất dinh dưỡng quá nhanh khiến cho cây trồng không thể hấp thụ hết. Phần phân bón không được hấp thụ thường bị rửa trôi ra khỏi đồng ruộng và gây ô nhiễm các nguồn nước. Trong khi đó, các loại phân bón nhả chậm hiện nay vẫn còn một số nhược điểm nên chưa được sử dụng rộng rãi.
Vừa qua, trong khuôn khổ chương trình nghiên cứu do Bộ giáo dục Trung Quốc và Tỉnh Cam Túc tài trợ, các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã phát triển một loại phân bón nhả chậm dựa trên atapulgit – một loại đất sét vô cơ có thành phần chủ yếu là hydrat nhôm magiê silicat tương tự như cao lanh. Đây là nguyên liệu rẻ tiền, đã được sử dụng từ nhiều thập niên nay làm thành phần của thuốc điều trị tiêu chảy và trong các ứng dụng khác. Ngoài ra, phân bón nhả chậm này còn chứa guar gum (thường được sử dụng trong sản xuất mỹ phẩm, làm đặc thực phẩm) và axit humic từ phế thải phân hủy của cây trồng.
Theo các nhà nghiên cứu, họ đã thử nghiệm thành công phân bón nhả chậm với 3 thành phần như trên. Phân bón nhả chậm dạng hạt này dễ sản xuất, có hiệu quả giảm thất thoát chất dinh dưỡng do rửa trôi, cải thiện độ ẩm của đất, ngoài ra còn có khả năng điều chỉnh độ axit, độ kiềm của đất. Các nhà nghiên cứu cho rằng, kết quả thử nghiệm của họ cho thấy loại phân bón mới này có thể được ứng dụng rộng rãi để phát triển ngành nông nghiệp bền vững.
Từ nhiều năm qua, Viện Hóa học, Viện Công nghệ sinh học, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh học  (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã kết hợp nghiên cứu, thử nghiệm và bước đầu thu được những kết quả trong kỹ thuật nhả chậm nói chung và phân đạm nhả chậm nói riêng. Kỹ thuật nhả chậm đang được nghiên cứu ứng dụng để tổng hợp các loại thuốc bảo vệ thực vật nhả chậm, các loại thức ăn nhả chậm trong chăn nuôi gia súc, gia cầm và nuôi trồng thủy hải sản…, đặc biệt để chế tạo các chế phẩm sinh học nhả chậm dùng trong các kỹ thuật xử lý môi trường.
Hoahocngaynay.com/Hoahoc.info
Nguồn: TC Hóa học và CN Hóa chất/ScienceDaily
