1. Các phương pháp tính hiệu quả phân bón
1.1 Hiệu quả nông học
1.1.1 Khái niệm: Hiệu quả nông học của phân bón được tính bằng số lượng nông sản (phần sản phẩm chính) tính bằng kg trên 1kg chất dinh dưỡng bón vào đất (N,P₂O₅ và K₂O), hay lượng nông sản chính tăng thêm tính bằng kg trên 1 kg thương phẩm bón vào (đạm ure, SSP, MOP)
1.1.2 Công thức

Ai = (Nf – No)/F

Ai: là hiệu quả nông học = kg nông sản (sản phẩm chính)/kg chất dinh dưỡng hoặc kg nông sản (sản phẩm chính) trên 1 kg phân thương phẩm.
Nf: năng suất trên ô bón phân
No: năng suất trên ô không bón phân hay nền

Thí dụ: Năng suất lúa xuân trên ô bón đầy đủ N100, 60P₂O₅, 60K₂O là 6500kg/ha, năng suất trên ô 60P₂O₅, 60K₂O là 4500kg/ha. Hiệu quả nông học của phân đạm trên nền 60P₂O₅, 60K₂O là:

AN = (6500-4500)100 = 20kg/1kgN
AN = (6500-4500)220 = 9,1kg/1kg ure

1.2. Hiệu quả sinh lý của phân bón
1.2.1. Khái niệm: Hiệu quả sinh lý của 1 chất dinh dưỡng (N, P₂O₅, K₂O) là số kg nông sản (sản phẩm chính thu được trên 1 kg chất dinh dưỡng (N, P₂O₅, K₂O) cây trồng hút được từ phân bón:

1.2.2. Công thức

Si = (Nf – No)/(Uf – Uo)

Trong đó:

- Si là hiệu quả sinh lý của phân bón tính bằng kg nông sản (sản phẩm chính) trên 1 kg chất dinh dưỡng hút được từ phân bón.
- Uf là lượng dinh dưỡng hút được từ phân bón
- Uo là lượng chất dinh dưỡng hút được từ ô không bón phân

1.2.3. Thí dụ: Cũng thí dụ như phần 1.1.3 ta có:
Sn = (6500 – 4500)/(110.5 – 69.8) = 2000/40.7 = 49.1 kg

1.3. Hệ số sử dụng phân bón
1.3.1 Khái niệm: hệ số sử dụng phân bón tính theo chất dinh dưỡng là tỷ lệ % lượng dinh dưỡng (N, P₂O₅, K₂O) cây trồng hút được so với lượng dinh dưỡng bón vào đất.

1.3.2 Công thức

Xf = (Uf - Uo)/F x 100

Trong đó:

- Xf là hiệu quả sử dụng phân bón (%)
- Uf là lượng dinh dưỡng hút được từ ô bón phân (kg/ha)
- Uo là lượng dinh dưỡng hút được từ đất hoặc ô nền (kg/ha)

1.3.3 Thí dụ: từ 2 thí dụ trên ta có

Xf = (110,5 – 69,8)/100 = 40,7%

Ghi chú:

Uf = Af x Caf + Bf x CBF
Uo = AO x Cao + Bo x CBO

Ở đây:

- Uf, o là lượng chất dinh dưỡng tích lũy ở ô bón phân và ô không bón phân (hoặc nền)
- Af, f là sản phẩm chính và sản phẩm phụ trên ô bón phân (kg/ha)
- Ao, o là sản phẩm chính và sản phẩm phụ trên ô không bón phân (hoặc nền) (kg/ha)
- CAF, cBf là hàm lượng chất dinh dưỡng trong sản phẩm chính và phụ ở ô bón phân (% chất khô)
- CAO, cBO là hàm lượng chất dinh dưỡng trong sản phẩm chính và phụ ở ô không bón phân hoặc nền (% chất khô)

 

2. Tính toán lượng phân bón
2.1 Cơ sở khoa học để tính toán lượng phân bón
* Lượng dinh dưỡng cần thiết để tạo nên được 1 tấn sản phẩm (kể cả sản phẩm phụ). Một số tác giả khác lại dựa vào mối quan hệ giữa lượng hút chất dinh dưỡng của một mức năng suất dự kiến trong mối quan hệ với lượng hút dinh dưỡng của mức năng suất tối đa (Achim. Dobermưan, 2000)
* Khả năng cung cấp dinh dưỡng từ đất: được tính bằng tổng lượng dinh dưỡng tích lũy trong sản phẩm chính và sản phẩm phụ trên ô không bón phân

Ukb = (A x ni1) + (B x ni2)

ở đây:

- Ukb là lượng dinh dưỡng được cung cấp từ đất
- A là năng suất sản phẩm chính, B là năng suất sản phẩm phụ của cây trồng (kg/ha)
- ni 1: là hàm lượng chất dinh dưỡng của sản phẩm chính (% chất khô)
- ni 2: là lượng chất dinh dưỡng trong sản phẩm phụ (% chất khô)

* Khả năng cung cấp chất dinh dưỡng từ phân hữu cơ, kể cả lượng chất dinh dưỡng từ sản phẩm phụ vùi lại được tính theo 2 cách
Lượng chất dinh dưỡng chứa trong sản phẩm bội thu trong các ô bón phân hữu cơ so với không bón

U hc = a x ni1 (hc) + b x ni 2 (hc)

Trong đó:

Uhc: Lượng dinh dưỡng được cung cấp từ phân hữu cơ
a: Phần bội thu sản phẩm chính của phân hữu cơ so với không phân (kg/ha)
b: Phần bội thu của sản phẩm phụ của phân hữu cơ so với không phân (kg/ha)
ni1 (hc): Hàm lượng chất dinh dưỡng trong sản phẩm chính rên ô phân hữu cơ (% chất khô)
ni2 (hc): Hàm lượng chất dinh dưỡng trong sản phẩm phụ trên ô phân hữu cơ (% chất khô)

Cách tính theo lượng phân hữu cơ bón vào đất

Yi = A (phc) * ni (phc) * xi (phc)

Trong đó:

-Yi: Lượng chất dinh dưỡng từ phân hữu cơ cung cấp cho cây trồng năm thứ nhất (kg/ha)
-A (phc): Số lượng phân hữu cơ bón cho cây trồng (kg/ha)
-ni (phc): Hàm lượng chất dinh dưỡng có trong phân hữu cơ tính theo % độ ẩm lúc bón vào.
-xi (phc): Hệ số sử dụng chất dinh dưỡng từ phân hữu cơ của cây trồng trong năm thứ nhất

Chú ý: trong thực tế nông dân sử dụng rất nhiều loại phân hữu cơ được phối trộn từ nhiều loại phân gia súc gia cầm và tỷ lệ chất độn rất khác nhau và hệ số sử dụng của các loại phân này chưa được nghiên cứu kỹ. Bởi thế việc tính toán lượng dinh dưỡng cung cấp từ phân hữu cơ được tính toán bằng năng suất bội thu trên các ô bón phân hữu cơ so với ô không phân là tốt nhất.

* Hệ số sử dụng chất dinh dưỡng của cây trồng được tính theo công thức

Ei = [{A(pb) * ni1 (pb) + B (pb) *ni2(pb)} – {A(kp) * ni1 (kp) + B (kp) *ni2(kp)}]/X pb

Trong đó:

-Ei: Hệ số sử dụng phân bón tính theo %
-A (pb), B (pb): Năng suất sản phẩm chính và phụ trên ô phân bón (kg/ha)
-A (kp), B (kp): Năng suất sản phẩm chính và sản phẩm phụ trên ô không phân (kg/ha)
-ni1 (pb), ni2 (pb): Hàm lượng chất dinh dưỡng trong sản phẩm chính và sản phẩm phụ trên ô bón phân (%)
-ni1(kb), ni2(kb): Hàm lượng chất dinh dưỡng trong sản phẩm chính và sản phẩm phụ trên ô không bón phân (%)
-Xpb: Lượng phân bón (kg/ha)

2.2 Phương pháp tính lượng phân bón cho cây trồng
2.2.1 Phương pháp tính lượng phân bón theo mức bội thu năng suất cây trồng
Cơ sở lý luận của phương pháp tính toán này là chỉ tính lượng phân bón cần thiết cho phần bội thu năng suất sau khi đã trừ năng suất nền không bón phân, theo các bước sau:
Bước 1: Lượng dinh dưỡng cần cho mức bội thu năng suất

Un = ui * ∆A (1)

Trong đó:

-Un: Lượng chất dinh dưỡng cần thiết để tạo nên năng suất bội thu ∆A
-∆A: Năng suất bội thu dự kiến (tấn/ha)
-ui: Lượng chất dinh dưỡng cần thiết để tạo nên 1 tấn sản phẩm (kg)

Bước 2: Tính lượng dinh dưỡng được cung cấp từ phân hữu cơ
Bước 3: Lượng dinh dưỡng cần bổ sung từ phân khoáng (3) = (1) – (2)
Bước 4: Tính lượng phân bón theo thành phần dinh dưỡng của phân và hệ số sử dụng dinh dưỡng của cây trồng (4)

(4) = (3) * (1)/Yn *(1)/Xn * 104

Trong đó:

-(4): Lượng phân bón cần tính
-(3): Lượng chất dinh dưỡng cần thiết để đạt năng suất bội thu
-Yn: Hàm lượng chất dinh dưỡng có trong phân bón
-Xn: Hệ số sử dụng chất dinh dưỡng từ phân bón
-104: Hệ số chuyển ra kg/ha.

Thí dụ: Tính toán lượng phân bón để đạt bội thu 2 tấn lúa trong vụ xuân ở đồng bằng Sông Hồng
Bước 1: Lượng dinh dưỡng cần để đạt bội thu 2 tấn thóc/ha

N = 17,5 * 2 = 35kg/ha
P₂O₅ = 7,6 * 2 = 15,2 kg/ha
K₂O = 20,4 * 2 = 40,8 kg/ha

Bước 2: Tính lượng dinh dưỡng cung cấp từ phân hữu cơ
Giả định là bón 8 tấn pc/ha cho bội thu 0,7tấn/ha ta tính được:

N = 17,5 * 0,7 = 12,3kg/ha
P₂O₅ = 7,6 * 0,7 = 5,3 kg/ha
K₂O = 20,4 * 0,7 = 14,3 kg/ha

Bước 3: Tính lượng chất dinh dưỡng phải bổ sung từ phân khoáng

N = 35 – 12,3 = 22,7kg/ha
P₂O₅ = 15,2 – 5,3 = 9,9 kg/ha
K₂O = 40,8 – 14,3 = 26,5kg/ha

Bước 4: Tính lượng phân bón cần thiết

N = 22,7 * 1/46 * 1/40 *104 = 123,0kg urea
P₂O₅ = 9,9 * 1/16 * 1/25 * 104 = 248 kg super lân
K₂O = 26,5 * 1/60 * 1/50 * 104 = 88 kg KCl

Chú ý:

- Hệ số sử dụng phân đạm urea là 40%
-Hệ số sử dụng phân lâm thao 25%
-Hệ số sử dụng phân KCl là 50%
-Hệ số này chỉ đúng với khi quản lý dinh dưỡng tốt

2.2.2 Tính lượng phân theo mức năng suất dự kiến
Cơ sở lý luận của phương pháp này là tính toán lượng phân bón cần thiết để thoả mãn yêu cầu chất dinh dưỡng để đạt mức năng suất dự kiến sau khi đã trừ lượng chất dinh dưỡng cung cấp từ đất và lượng dinh dưỡng cung cấp từ phân hữu cơ.
Các bước tính toán như đã trình bày ở phương pháp 1. Trong đó bước 2 bao gồm cả tính toán khả năng cung cấp từ đất và từ phân hữu cơ.
Thí dụ: Tính toán lượng phân cần thiết để đạt được năng suất lúa xuân ở đồng bằng Sông Hồng đạt mức 7tấn/ha/vụ
Bước 1: Tính lượng dinh dưỡng cần đạt 7 tấn thóc/ha

N = 17,5 * 7 = 122,5kg/ha
P₂O₅ = 7,6 * 7 = 53,2 kg/ha
K₂O = 20,4 * 7 = 142,8 kg/ha

Bước 2: * Khả năng cung cấp chất dinh dưỡng từ đất:

N = 13,0 * 4 = 52,0kg/ha
P₂O₅ = 5,3 * 4 = 21,2 kg/ha
K₂O = 15,6 * 4 = 62,4 kg/ha

Ghi chú: Khi năng suất trên ô không phân đạt 4 hoặc <4 tấn/ha thì lượng N,P₂O₅,K₂O tích lũy cho 1 tấn sản phẩm tương ứng là 13,0 ,15,3 và 15,6 (theo Achim doreman, 2000)
* Khả năng cung cấp ding dưỡng từ phân chuồng
Giả định là bón 8 tấn phân chuồng/ha cho bội thu 0,7tấn/ha ta tính được:

N = 17,5 * 0,7 = 12,3kg/ha
P₂O₅ = 7,6 * 0,7 = 5,3 kg/ha
K₂O = 20,4 * 0,7 = 14,3 kg/ha

Bước 3: Lượng dinh dưỡng cần bổ sung từ phân khoáng

N = 122,5 –52,4 –12,3 = 57,8kg/ha
P₂O₅ = 53,2 –21,2 –5,3 = 26,7 kg/ha
K₂O = 142,8 – 62,4 – 14,3 =66,1kg/ha

Bước 4: Tính lượng phân khoáng

Đạm = 57,8 * 1/46*1/40*104 = 314 urea kg
Lân = 26,7 * 1/16 * 1/25 * 104 = 667 kg super lân
Kali = 66,1 * 1/60 * 1/50 * 104 = 220 kgKCl

Chú ý: Trong tính toán thường lượng phân bón thường được tính theo kg/ha. Tuy vậy trong thực tế sản xuất nông dân Việt Nam thường tính theo sào Bắc Bộ (360m²) sào Trung Bộ (500m²) và công Nam Bộ (1000m²) bởi thế ta có thể quy đổi theo bảng sau:

Lượng phân (kg/ha)	Lượng bón (kg/sào Bắc Bộ)	Lượng bón (kg/sào Trung Bộ)	Lượng bón (kg/công Nam Bộ)
A	A ¸27,8	A ¸20	A ¸10

2.2.3 Phương pháp tính lượng phân bón theo phân tích đất
a. Cơ sở khoa học:
Dựa vào kết quả phân tích đất theo mức độ rất cao, cao, trung bình, thấp và rất thấp để tính toán lượng phân bón cần bón theo từng chất dinh dưỡng cụ thể.

b. Chỉ tiêu phân tích
Đạm được đánh giá theo phân tích đạm tổng số và N - NH₄ trong đất. Một số nước ôn đới như Mỹ, Liên xô cũ còn đánh giá khả năng cung cấp đạm theo N – NO₃ trong đất
Lân được đánh gía khả năng cung cấp theo lân dễ tiêu, theo các phương pháp phổ biến hiện nay BrayII, Olsen là phổ biến, cũng có một số nước sử dụng thêm chỉ tiêu khả năng hấp phụ lân (Phosphate retention) để tính toán lượng phân bón hoặc một số nước không dùng chỉ tiêu lân dễ tiêu mà dùng chỉ tiêu lân tổng số ở trong đất
Kali được đánh giá chủ yếu bằng lượng kali trao đổi chiết bằng axetatamon 1M. Tuy vậy gần đây một số nghiên cứu cho rằng để đánh giá khả năng cung cấp kali của đất nên sử dụng chỉ tiêu kali hữu hiệu chiết bằng HNO₃ 1M hoặc kali hữu hiệu trực tiếp chiết bằng axetatamon 1M, pH = 7.

Mối quan hệ giữa kết quả phân tích và lượng phân bón khuyến cáo có thể tham khảo ở bảng sau