Nghiên cứu thành phần nguyên tố vi lượng B, Mn, Cu, Zn, Mo, trong đất trồng cam ở huyện Quỳ Hợp Nghệ An

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
LÊ THỊ OANH

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN NGUYÊN TỐ VI
LƯỢNG B, Mn, Cu, Zn, Mo TRONG ĐẤT
TRỒNG CAM Ở HUYỆN QUỲ HỢP – NGHỆ AN
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

VINH – 2013


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Giá trị P trong một số loại đất
Bảng 1.2. Một số đặc điểm của nguyên tố Bo
Bảng 1.3. Một số đặc điểm của nguyên tố Mangan
Bảng 1.4. Một số đặc điểm của nguyên tố đồng
Bảng 1.5. Một số đặc điểm của nguyên tố kẽm
Bảng 1.6. Một số đặc điểm của nguyên tố molipden
Bảng 1.7: Những nét khí hậu đặc trưng của huyện Quỳ Hợp so với các huyện
miền núi khác của Nghệ An
Bảng 3. 1: Kết quả xác định hệ số khô kiệt của các mẫu đất
Bảng 3.2: Kết quả xác định tổng khoáng trong các mẫu đất
Bảng 3.3: Giá trị pHH 2 O của mẫu đất
Bảng 3.4: Giá trị pHKCl của các mẫu đất
Bảng 3.5: Độ chua thủy phân của Htp của các mẫu đất
Bảng 3.6. Bảng so sánh các chỉ tiêu pH H O , pH KCl , H tp của đất Quỳ Hợp với
2

một số loại đất khác ở Vệt Nam
Bảng 3.7: Hàm lượng mùn (%) của các mẫu đất

Bảng 3.8 : Dung tích hấp thu (CEC), meq/100g của các mẫu đất
Bảng 3.9: Hàm lượng các nguyên tố vi lượng dạng tổng xác định bằng
phương pháp ICP- MS
Bảng 3.10: Hàm lượng các nguyên tố vi lượng dạng di động xác định bằng
phương pháp ICP- MS
Bảng 3.11: Tỷ lệ phần trăm dạng di động/ dạng tổng của các nguyên tố vi
lượng
Bảng 3.12. So sánh hàm lượng các nguyên tố vi lượng trong đất Quỳ Hợp và
đất Thanh Hà – Hải Dương


DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BIỂU ĐỒ
Hình 1.1: Bản đồ Huyện Quỳ Hợp
Hình 1.2: Bản đồ Xã Minh Hợp
Hình 2.1: Hình ảnh phẫu diện lấy mẫu đất
Hình 2.2: Sơ đồ lấy mẫu tại mỗi vườn
Hình 2.3: Sơ đồ trộn mẫu trung bình
Hình 3.1 : Hàm lượng tổng khoáng trong các mẫu đất
Hình 3.2: Giá trị pH H O của các mẫu đất
2

Hình 3.3: Biểu đồ giá trị pHKCl của các mẫu đất
Hình 3.4. Biều đồ so sánh độ chua thủy phân Htp của các mẫu đất
Hình 3.5: Biểu đồ so sánh hàm lượng mùn của các mẫu đất
Hình 3.6 : Biểu đồ dung tích hấp thu của các mẫu đất
Hình 3.7:Biểu đồ hàm lượng dạng tổng của các nguyên tố vi lượng
Hình 3.8. Biểu đồ hàm lượng nguyên tố B trong đất
Hình 3.9. Biểu đồ hàm lượng nguyên tố Mn trong đất
Hình 3.10. Biểu đồ hàm lượng nguyên tố Cu trong đất
Hình 3.11. Biểu đồ hàm lượng nguyên tố Zn trong đất

Hình 3.12. Biểu đồ hàm lượng nguyên tố Mo trong đất
Hình 3.13. Hàm lượng dạng di động của các nguyên tố vi lượng trong đất
Hình 3.14: Biểu đồ so sánh hàm lượng dạng di động so với dạng tổng của các
nguyên tố vi lượng
Hình 3.15. Biểu đồ so sánh hàm lượng một số nguyên tố vi lượng trong đất
Quỳ Hợp và đất Thanh Hà – Hải Dương


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................2
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BIỂU ĐỒ............................................................3
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................7
MỞ ĐẦU...........................................................................................................8
1. Lý do chọn đề tài...........................................................................................8
2. Mục đích ý nghĩa của đề tài...........................................................................9
2.1. Mục đích nghiên cứu:.............................................................................9
2.2. Ý nghĩa thực tiễn:...................................................................................9
3. Các mục tiêu của đề tài..................................................................................9
4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu:..................................................................10
5. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................10
CHƯƠNG I.....................................................................................................11
TỔNG QUAN.................................................................................................11
1.1. Tầm quan trọng của đất và một số chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất trồng trọt
.........................................................................................................................11
1.1.1. Tầm quan trọng của đất.....................................................................11
1.1.2. Một số chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất................................................11
1.1.2.1. Đạm............................................................................................11
1.1.2.2. Lân..............................................................................................12
1.1.2.3 Kali.............................................................................................12
1.1.2.4.Mùn.............................................................................................13

1.1.2.5.Canxi và magiê trao đổi...............................................................13
1.1.2.6.Độ chua........................................................................................13
1.1.2.7.Các nguyên tố vi lượng...............................................................14
1.2. Dạng tồn tại của các nguyên tố vi lượng B, Mn, Cu, Zn, Mo trong đất và
vai trò sinh lý của chúng đối với cây trồng.....................................................14
1.2.1. Vai trò chung của các nguyên tố vi lượng đối với cây trồng...........14
1.2.2. Vai trò sinh lý của các nguyên tố vi lượng đối với cây trồng...........15
1.2.1.1. Mối liên quan giữa các nguyên tố vi lượng và enzym..............15
1.2.2.2. Mối liên quan giữa các nguyên tố vi lượng và trao đổi chất......16
1.2.2.3. Mối liên hệ giữa các nguyên tố vi lượng và các quá trình sinh lý
của thực vật..............................................................................................16
1.2.2.4. Ảnh hưởng của các nguyên tố vi lượng đến quá trình quang hợp
.................................................................................................................17
1.2.2.5 Tác dụng của các nguyên tố vi lượng đến quá trình sinh trưởng,
phát triển, khả năng chống chịu của cây..................................................18


1.2.2.6. Ảnh hưởng của các nguyên tố vi lượng đến một số quá trình
chuyển hoá trong cây...............................................................................19
1.2.3. Dạng tồn tại của B, Mn, Cu, Zn, Mo trong đất và chức năng sinh lý
của chúng đối với cây trồng........................................................................19
1.2.3.1. Nguyên tố Bo (B)......................................................................20
1.2.3.2. Nguyên tố Mangan (Mn)............................................................23
1.2.3.3. Nguyên tố đồng..........................................................................25
1.2.3.4. Nguyên tố kẽm...........................................................................28
1.2.3.5. Nguyên tố molipden...................................................................30
1.3. Các phương pháp phân tích nguyên tố vi lượng.......................................33
1.3.1. Phương pháp phân tích trọng lượng..................................................33
1.3.2. Phương pháp phân tích thể tích.........................................................34
1.3.3. Phương pháp trắc quang....................................................................36

1.3.4 Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử (AES).......................................36
1.3.5. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)..........................37
1.3.6. Các phương pháp điện hóa................................................................37
1.3.7. Phương pháp plasma cao tần cảm ứng ghép nối khối phổ (ICP-MS)
.....................................................................................................................38
1.3.8. Phương pháp phân tích kích hoạt nơtron(NAA)...............................40
1.4. Vị trí địa lí, điều kiện khí hậu và đất đai của vùng trồng cam huyện Quỳ
Hợp – Nghệ An...............................................................................................41
1.4.1. Vị trí địa lý........................................................................................41
1.4.2. Đặc thù về khí hậu.............................................................................42
1.4.3. Đặc thù về đất đai..............................................................................44
KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM........................................................................45
2.1. Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu....................................................45
2.1.1. Phương pháp lấy mẫu đất..................................................................45
2.1.2. Chuẩn bị mẫu...................................................................................46
2.2. Hóa chất, dung dịch và dụng cụ máy móc................................................46
2.2.1. Hóa chất.............................................................................................46
2.2.2. Dụng cụ, máy móc............................................................................47
2.2.3. Pha chế các dung dịch.......................................................................47


2.3.1. Xác định các chỉ tiêu chung của đất..................................................50
2.3.1.1. Xác định hệ số khô kiệt của đất..................................................50
2.3.1.2. Xác định tổng khoáng trong đất.................................................51
2.3.1.3. Xác định và của đất....................................................................52
2.3.1.4. Xác định độ chua thủy phân theo phương pháp Kappen............54
2.3.1.5. Xác định tổng lượng mùn bằng phương pháp Chiurin...............55
2.3.1.6. Xác định khả năng trao đổi cation của đất (CEC) (CEC: Cation
Exchange Capacity).................................................................................58
2.3.2. Xác định nguyên tố vi lượng bằng phương pháp ICP-MS................59

2.3.2.1. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất....................................................59
2.3.2.2. Quá trình phân tích.....................................................................60
CHƯƠNG 3.....................................................................................................62
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.........................................................................62
3.1. Xác định một số thông số nông hóa thổ nhưỡng chung của đất trồng cam
Vinh, Quỳ Hợp................................................................................................63
3.1.1. Xác định hệ số khô kiệt của đất:.......................................................63
3.1.2. Kết quả xác định tổng khoáng trong đất...........................................64
3.1.3. Kết quả xác định và của đất..............................................................65
3.1.4. Độ chua thủy phân theo phương pháp Kappen.................................66
Qua bảng 3.6 ta thấy, các giá trị , , của đất trồng cam Quỳ Hợp đều ở mức
trung bình và mang đặc trưng của loại đất ferralit. Đất Thanh Hà – Hải
Dương có độ chua thủy phân thấp, các giá trị pH cao, thuộc loại đất trung
tính và hơi kiềm, đây là đặc trưng của đất đồng bằng Bắc bộ, trong khi đó
đất Lai Vung – Đồng Tháp lại mang đặc điểm của loại đất phù sa, có độ
phèn cao nên nên có các giá trị , thấp, giá trị cao, thuộc loại đất chua.......68
3.1.5. Kết quả xác định tổng lượng mùn theo phương pháp Chiurin..........68
3.1.6. Kết quả xác định khả năng trao đổi cation của đất (CEC)................69
3.1.7 Kết quả xác định nguyên tố vi lượng bằng phương pháp ICP-MS....71
KẾT LUẬN.....................................................................................................80
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................81


LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được hoàn thành tại phòng thí nghiệm Hóa Vô cơ - Khoa
Hóa học và Phòng thí nghiệm Phân tích công cụ, Trung tâm Phân tích &
Chuyển giao Công nghệ Thực phẩm – Môi trường, Trường Đại học Vinh.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
- PGS. TS. Nguyễn Hoa Du đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn cho tôi
trong suốt quá trình hoàn thành luận văn.

- Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa sau Đại học, các thầy
cô giáo trong Bộ môn Hóa Phân tích - Khoa Hóa học – Trường Đại học Vinh
cùng các thầy, các cô kỹ thuật viên phụ trách phòng thí nghiệm đã giúp đỡ tạo
mọi điều kiện thuận lợi nhất, cung cấp hóa chất thiết bị đầy đủ trong quá trình
nghiên cứu.
- Đề tài B2013 – 27 – 05 đã hỗ trợ thực hiện luận văn.
Xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình và bạn bè đã động
viên, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn!
Vinh, tháng 10 năm 2013
Tác giả

Lê Thị Oanh


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Phát triển cây ăn quả để tăng thu nhập, ổn định đời sống cho hàng vạn
nông dân sống trên đất đồi, đất bãi ven sông ở Nghệ An là một hướng phát
triển mới đầy tiềm năng. Nghệ An đã từng nổi tiếng cả nước về cây ăn quả.
Những năm 1980, Nghệ An đạt thương hiệu “cam Vinh” tạo dấu ấn đẹp ngay
cả với người Thủ đô sành ăn. Nói là “cam Vinh” nhưng kỳ thực đấy là sản
phẩm của 11 nông trường quốc doanh tập trung ở vùng Nghĩa Đàn, Tân Kỳ,
Quỳ Hợp, Anh Sơn, Con Cuông.
Cam Vinh được trồng chủ yếu ở hai huyện Nghĩa Đàn và Quỳ Hợp, có
chất lượng và hiệu quả kinh tế cao hơn các nơi khác. Điều này có thể do nhiều
nguyên nhân như giống cam, kỹ thuật canh tác, kinh nghiệm chăm sóc, dịch
bệnh, và một yếu tố quan trọng không thể thiếu là thổ nhưỡng. Đối với đất
trồng trọt, thành phần các nguyên tố vi lượng như Cu, Zn, Mo, Mn, B… đóng
vai trò rất quan trọng trong đời sống thực vật. Thiếu hụt nguyên tố vi lượng

nào đó có thể làm ảnh hưởng đến hiệu quả, chất lượng và năng suất cây trồng,
khả năng kháng bệnh và chống chịu bất lợi thời tiết của cây. Vì vậy, gần đây
các nhà hóa học và nông học rất quan tâm đến việc nghiên cứu thành phần
của nguyên tố vi lượng trong đất trồng trọt, tạo cơ sở tìm cách điều chỉnh
hàm lượng của chúng cho thích hợp với cây trồng nhằm tăng năng suất và
chất lượng nông sản.
Tuy nhiên, theo những tài liệu và nguồn thông tin chúng tôi có được, thì
vấn đề nghiên cứu về thành phần nguyên tố vi lượng của vùng đất trồng cây
ăn quả ở Quỳ Hợp và đặc biệt là đất trồng cam Vinh còn chưa được nghiên
cứu cụ thể, mặc dù chúng là yếu tố rất quan trọng đối với chất lượng và năng
suất nông sản.


Xuất phát từ những lý do trên, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thành
phần nguyên tố vi lượng B, Mn, Cu, Zn, Mo trong đất trồng cam ở
huyện Quỳ Hợp - Nghệ An” nhằm góp phần xác định những số liệu cơ bản
về thành phần của các nguyên tố vi lượng, tạo cơ sở cho việc bổ sung và cải
tạo đất để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm cũng như nhân rộng
diện tích trồng cây ăn quả của huyện trong thời gian tới.
2. Mục đích ý nghĩa của đề tài
2.1. Mục đích nghiên cứu:
Xác định được thành phần của các nguyên tố vi lượng và một số thông số
thổ nhưỡng cơ bản, tạo cơ sở khoa học cho việc bổ sung và cải tạo đất để
nâng cao năng suất và chất lượng cam Vinh, cũng như nhân rộng diện tích
trồng cây cam Vinh ở Quỳ Hợp-Nghệ An
2.2. Ý nghĩa thực tiễn:
- Cung cấp số liệu phân tích đánh giá về thành phần thổ nhưỡng đất
trồng cây cam Vinh ở Quỳ Hợp - Nghệ An, đặc biệt là số liệu về hàm lượng
các nguyên tố vi lượng B, Mn, Cu, Zn, Mo.
- Góp phần tạo cơ sở khoa học giúp cho việc cải tạo đất và định hướng

sử dụng các nguyên tố vi lượng trong canh tác cây ăn quả.
3. Các mục tiêu của đề tài
Mục tiêu cụ thể:
- Xác định được một số chỉ tiêu dinh dưỡng chung của đất như: tổng
lượng khoáng trong đất, pH của đất, độ chua thủy phân, tổng lượng mùn,
dung lượng cation trao đổi.
- Tìm hiểu về vai trò của các nguyên tố vi lượng B, Mn, Cu, Zn, Mo
đối với năng suất và chất lượng của cây cam Vinh ở Quỳ Hợp-Nghệ An.
- Xác định hàm lượng, thành phần các nguyên tố vi lượng B, Mn, Cu,
Zn, Mo có trong đất trồng cây cam Vinh ở Quỳ Hợp-Nghệ An bằng phương
pháp khối phổ plasma cảm ứng (ICP – MS).


4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Đất trồng cam Vinh ở Quỳ Hợp - Nghệ
An.
- Phạm vi nghiên cứu: hàm lượng các nguyên tố vi lượng B, Mn, Cu, Zn,
Mo trong đất trồng cam Vinh ở huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Sưu tầm, phân tích, tổng hợp các tài liệu, tư liệu và mẫu đất có liên
quan.
- Sử dụng các phương pháp thực nghiệm thường quy trong phân tích đất.
- Sử dụng phương pháp ICP – MS để định lượng các nguyên tố vi lượng
trong đất trồng cam huyện Quỳ Hợp.
- Xử lý thống kê số liệu thực nghiệm và biểu diễn đồ thị trong phần mềm
Excel để rút ra các thông tin cần thiết đánh giá hàm lượng các nguyên tố vi
lượng B, Mn, Cu, Zn, Mo trong các mẫu đất, nhận định đặc trưng hàm lượng
của các nguyên tố vi lượng của đất trồng cam Quỳ Hợp.

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN
1.1. Tầm quan trọng của đất và một số chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất
trồng trọt
1.1.1. Tầm quan trọng của đất
Đất giống như là cơ thể sống có khả năng sử dụng các chất thải thúc đẩy
sự dự trữ dinh dưỡng và làm sạch nguồn nước. Đất là nơi sinh sống và phát
triển của thực vật, là tư liệu sản xuất cơ bản của nông nghiệp. Đất không chỉ
là cơ sở sản xuất thực vật mà còn là cơ sở sản xuất động vật. Đất là một bộ
phận quan trọng của hệ sinh thái. Đất có khả năng chứa, trao đổi ion, di
chuyển chất dinh dưỡng và điều hòa chất dinh dưỡng. Một loại đất được gọi
là đất tốt phải đảm bảo cho thực vật “ăn no” (cung cấp kịp thời và đầy đủ chất
dinh dưỡng), “uống đủ” (chế độ nước tốt), “thở tốt” (chế độ không khí, nhiệt
độ thích hợp tơi xốp) và “đứng vững” (rễ cây có thể mọc rộng và sâu). Tuỳ
theo loại đất và chế độ canh tác mà lượng chất dinh dưỡng thay đổi khác nhau
[2].
Thực vật nhận được các nguyên tố dinh dưỡng dưới ba dạng: Thể rắn
(dạng vô cơ hoặc hữu cơ), thể lỏng (dạng dung dịch trong đất), thể khí (khí
trong đất). Các chỉ tiêu trong đất thường được quan tâm như: mùn, lân, đạm,
độ chua, độ hấp thu, các cation kim loại, đặc biệt là các nguyên tố vi lượng
đóng một vai trò quan trọng đối với cây trồng, vì vậy nó thường xuyên được
các nhà nông hoá thổ nhưỡng quan tâm [2].
1.1.2. Một số chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất
1.1.2.1. Đạm
Ðây là nguyên tố mà cây cần nhiều nhưng đất lại chứa ít. Trong đất Việt
Nam, N chứa khoảng 0,1-0,2%, có loại dưới 0,1% như đất bạc màu. Hàm
lượng N trong đất phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng hữu cơ. Nói chung hàm


lượng mùn càng nhiều thì đạm càng nhiều (N chiếm 5-10% khối lượng của

mùn) [17].
Việc đảm bảo về nitơ cho cây phụ thuộc vào tốc độ phân giải các hợp
chất hữu cơ. Tuy vậy, muốn có sản lượng cây trồng cao không thể trông chờ
vào lượng nitơ dự trữ trong đất cho dù đất có trữ lượng mùn lớn mà cần phải
bón thêm phân hữu cơ hoặc vô cơ chứa nitơ vào đất vì nhu cầu về nitơ của
thực vật rất lớn [2].
1.1.2.2. Lân
Lân là nguyên tố dinh dưỡng đa lượng đối với cây trồng. Lân đóng vai
trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, hút dinh dưỡng và vận chuyển
các chất trong cây. Cây thiếu lân sẽ sinh trưởng chậm, cho năng suất thấp
phẩm chất nông sản kém [2].
Hàm lượng lân tổng số trong đất Việt Nam khoảng 0,03-0,2%. Giàu P
nhất là đất nâu đỏ trên bazan và nghèo P nhất là đất bạc màu và đất cát .Dưới
đây là giá trị của P trong một vài loại đất.
Bảng 1.1: Giá trị P trong một số loại đất

Loại đất
Đất đỏ Bazan
Đỏ nâu trên đá vôi
Phù sa sông Hồng
Đất bạc màu

%P2O5
0,15 – 0,3
0,2 – 0,15
0,08 – 0,01
0,03 – 0,04

Hàm lượng lân tổng số của đất phụ thuộc chủ yếu vào thành phần
khoáng vật của đá mẹ, thành phần cơ giới đất, chế độ canh tác và phân bón

[2].
1.1.2.3 Kali
Kali là nguyên tố đa lượng với cây trồng. Nó tham gia vào nhiều quá
trình sinh lý sinh hoá quan trọng của cây. Trong cây, kali thường được tích


luỹ nhiều trong thân lá. Tỷ lệ kali trong cây biến động trong khoảng 0,5-6%
chất khô [2].
1.1.2.4.Mùn
Mùn là do kết quả phân hủy xác động thực vật và các vi sinh vật. Mùn là
yếu tố thường xuyên tác động vào sự hình thành, phát triển, duy trì và cải tạo
độ phì nhiêu của đất như: tham gia biến đổi đá và khoáng, tầng tích tụ làm đất
tơi xốp, chống được hiện tượng rửa trôi và có khả năng lưu giữ nước cho đất,
mùn càng lớn thì tính đệm đất càng cao sẽ giúp đất chống chịu sự thay đổi đột
ngột về pH, đảm bảo các khả năng chuyển hóa của các phản ứng hóa học xảy
ra bình thường, giúp duy trì đặc tính trao đổi ion, lưu giữ chất dinh dưỡng của
đất [2].
1.1.2.5.Canxi và magiê trao đổi
Ca và Mg có trong các khoáng như canxit, đôlômit, ogit, amphibon...
Khi các khoáng vật trên bị phong hoá thì Ca và Mg được chuyển sang dạng
các muối cácbonat và bicacbonat. Các muối này kết hợp với các chất khác
trong đất để tạo thành muối clorua, nitrat, sunfat, phosphat.
Trong đất Ca và Mg phần lớn gặp ở dạng các muối đơn giản, bị hấp phụ
trên keo đất và hoà tan trong dung dịch đất. Trong số các cation trao đổi thì
Ca chiếm vị trí hàng đầu, Mg chiếm vị trí thứ hai. Cả hai nguyên tố này đều là
nguyên tố dinh dưỡng trung lượng với cây và đóng những vai trò sinh lý học
quan trọng đảm bảo cho sự phát triển bình thường của cây. Thường thì lượng
canxi và magie trong đất không thiếu đối với thực vật nhưng ở những đất quá
chua cây có thể bị thiếu Ca và Mg [2, 8].
1.1.2.6.Độ chua

pH là yếu tố ảnh hưởng đến chỉ tiêu dinh dưỡng của đất. Nếu bón phân
không cân đối và không chú ý đến cải tạo pH thì đó sẽ là nguyên nhân làm
cho đất bạc màu và dẫn đến đất bị thoái hóa làm cho năng suất cây trồng bị
giảm [4].


1.1.2.7.Các nguyên tố vi lượng
Là các nguyên tố dinh dưỡng đóng vai trò rất quan trọng trong hoạt
động sống của cây trồng nhưng hàm lượng của chúng trong cây rất ít từ 10 -3 10-5 %. Các nguyên tố vi lượng gồm có molipden (Mo), bo (B), kẽm (Zn),
đồng (Cu), mangan (Mn), niken (Ni), coban (Co), iod (I), flo (F)...
Các nguyên tố vi lượng có vai trò rất quan trọng trong các quá trình
sinh lý và sinh hoá của động thực vật. Chúng có trong thành phần của
vitamin, các men và hocmon. Sự thiếu hay thừa các nguyên tố vi lượng trong
đất đều không có lợi cho sự phát triển của thực vật dẫn đến sự suy giảm về
năng suất cũng như chất lượng nông sản. Ví dụ thiếu bo sự nảy mầm của hạt
phấn khó khăn, bầu nhị bị hạ thấp, giảm năng suất của hạt, giảm khả năng
chống bệnh của cây. Thiếu kẽm các cây thân gỗ thường mắc bệnh đốm lá, lá
dễ rụng...
Nhiều nghiên cứu đã tìm thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa hàm lượng các
nguyên tố vi lượng trong đất một mặt với sản lượng của cây, mặt khác với sản
phẩm động vật và sức khoẻ con người.
Ðất là nguồn gốc của các nguyên tố vi lượng trong cây, trong thức ăn
của động vật và trong sản phẩm dinh dưỡng cho người. Chính vì vậy nghiên
cứu hàm lượng và sự di động của các nguyên tố vi lượng trong đất rất cần
thiết để giải quyết những vấn đề thực tiễn của trồng trọt, chăn nuôi, thú y và y
học. Nghiên cứu các quy luật phân bố các nguyên tố vi lượng trong đất tạo cơ
sở khoa học cho việc bón phân vi lượng cho cây và bổ sung vi lượng vào
nguồn thức ăn vô cơ cho động vật [6].
1.2. Dạng tồn tại của các nguyên tố vi lượng B, Mn, Cu, Zn, Mo trong đất
và vai trò sinh lý của chúng đối với cây trồng

1.2.1. Vai trò chung của các nguyên tố vi lượng đối với cây trồng.
Nguyên tố vi lượng, còn gọi là vi lượng tố, là cơ sở của sự sống, là những
nguyên tố hóa học cần thiết cho cơ thể thực vật ở lượng rất nhỏ, cần dùng


trong các chức năng trao đổi chất quan trọng. Chúng phải được đưa vào cơ
thể đều đặn, mỗi nguyên tố dinh dưỡng có một vai trò nhất định, sự thiếu hụt
của bất kỳ nguyên tố nào đều ảnh hưởng tới sinh trưởng và phát triển của cây.
Sự thiếu hụt này có thể do đất trồng không thỏa mãn và việc bón bổ sung dinh
dưỡng không đủ hoặc bón đủ nhưng cây trồng không sử dụng được, hoặc bón
mất cân đối [2, 7].
1.2.2. Vai trò sinh lý của các nguyên tố vi lượng đối với cây trồng.
1.2.1.1. Mối liên quan giữa các nguyên tố vi lượng và enzym
Việc nghiên cứu và phát hiện ra mối liên quan khăng khít giữa các
nguyên tố vi lượng và các enzym đã giúp hiểu rõ được cơ chế tác dụng và
nguyên nhân của hoạt tính sinh học mạnh mẽ của nhóm nguyên tố này, đồng
thời nó cũng thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của ngành sinh hoá học .
Các nghiên cứu cho thấy việc hình thành phức chất giữa enzym và kim
loại làm tăng hoạt tính xúc tác của kim loại đó lên gấp bội. Ngược lại, các kim
loại cũng có ảnh hưởng sâu sắc đến hoạt tính xúc tác của protein mang men
và nhóm hoạt động của enzym. Nhiều kim loại như đồng, kẽm đóng vai trò
trực tiếp trong các chuyển hoá hoá học như trong quá trình chuyển electron
trong các hệ thống enzym oxi hóa - khử. Chúng là thành phần bắt buộc cấu
trúc nên nhóm hoạt động của phân tử enzym. Trong trường hợp này, các
nguyên tố vi lượng được liên kết một cách bền chắc với enzym và có tính chất
đặc trưng không thể thay thế được bằng những kim loại khác, nguời ta thường
gọi những enzym như vậy là enzym kim loại thật sự. Ví dụ: Các xytocrom,
catalaza, tyrozinaza, lactaza… chứa đồng. Ngoài ra, rất nhiều kim loại là tác
nhân hoạt hoá không đặc trưng của hàng loạt enzym khác nhau. Trong trường
hợp này kim loại được liên kết không bền với enzym, chúng thường đóng vai

trò làm cầu nối giữa nhóm hoạt động của enzym với protein mang enzym
hoặc giữa enzym với các nguyên liệu tác động của chúng. Trong trường hợp
khác, việc liên kết với kim loại có thể ảnh hưởng đến độ bền của các liên kết


trong nguyên liệu, đến việc tăng điện tích, do đó ảnh hưởng đến pH thích hợp
của enzym và có thể gây ra sự tăng nồng độ OH - ở một số điểm giúp quá trình
thuỷ phân và nhiều loại chuyển hoá khác diễn ra dễ dàng [6, 7].
1.2.2.2. Mối liên quan giữa các nguyên tố vi lượng và trao đổi chất
Các quá trình trao đổi chất ở sinh vật nói chung và ở thực vật nói riêng,
muốn thực hiện được phải có sự tham gia của enzym, mà các nguyên tố vi
lượng có mối quan hệ chặt chẽ với enzym nên các nguyên tố vi lượng đã tác
động mạnh mẽ đến quá trình trao đổi chất. Các nguyên tố vi lượng ảnh hưởng
đến sự tổng hợp và phân giải axit nuclêic.
Các nguyên tố vi lượng thúc đẩy quá trình phân giải tinh bột của hạt
nảy mầm và tăng tổng hợp tinh bột, đường ở lá và các cơ quan dự trữ tăng
aminoaxit không thay thế. Các nguyên tố vi lượng có ảnh hưởng mạnh mẽ
đến sinh tổng hợp protein – enzym từ đó ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng,
phân hoá tế bào. Quá trình chuyển hoá, tổng hợp các hợp chất có hoạt tính
sinh học cao như vitamin, auxin, gluzit…đều chịu tác động của nguyên tố vi
lượng, ví dụ kẽm là tác nhân hoạt hoá triptofansintetase và vitamin nhóm B
(B1, B6) từ đó ảnh hưởng đến tổng hợp triptofan là tiền chất của heteroauxin
[7].
1.2.2.3. Mối liên hệ giữa các nguyên tố vi lượng và các quá trình sinh lý của
thực vật.
Khi nghiên cứu quá trình phân giải yếm khí (quá trình đường phân)
nhận thấy các nguyên tố vi lượng, đặc biệt mangan, kẽm, coban, magie tham
gia hoạt hóa nhiều enzym.
Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy các nguyên tố vi lượng có ảnh
hưởng mạnh mẽ đối với quá trình trao đổi chất và năng lượng trung tâm ở tế

bào hô hấp. Trước hết, các nguyên tố vi lượng tham gia tích cực trong chặng
đường phân huỷ hiếu khí cũng như trong chặng đường phân huỷ yếm khí của
các nguyên liệu hữu cơ. Các nguyên tố vi lượng là thành phần bắt buộc trong


cấu trúc của các hệ enzym oxi hoá khử tham gia trong chuỗi hô hấp (hệ
xitocrom chứa sắt, ascorbinoxidse chứa đồng …). Nguyên tố vi lượng giúp
quá trình photphoril hoá, oxi hoá tạo ATP trong quá trình hô hấp.
Các nguyên tố vi lượng còn ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình trao đổi
nước (hút nước, thoát nước, vận chuyển nước) và do đó ảnh hưởng đến cân
bằng nước trong cây. Các nguyên tố Mn, Zn, Cu, Mo, … có tác dụng làm
tăng khả năng giữ nước, tăng hàm lượng nước liên kết keo của mô. Điều đó
có tác dụng liên quan với tác dụng của các nguyên tố này thúc đẩy quá trình
tổng hợp các chất ưa nước như protein, axit nuclêic,…cũng như sự tăng độ ưa
nước của chúng [7].
1.2.2.4. Ảnh hưởng của các nguyên tố vi lượng đến quá trình quang hợp
Cùng với sắt, các nguyên tố vi lượng như Mn, Cu, Mo, Zn … có tác
dụng thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp diệp lục, là tác nhân hoạt hoá hoặc là
thành phần cấu trúc enzym tham gia trực tiếp trong pha sáng cũng như pha tối
của quá trình quang hợp. Các nguyên tố vi lượng cũng ảnh hưởng đến quá
trình tổng hợp carotenoit, đến số lượng và kích thích lục lạp. Điều đáng chú ý
là trong một giới hạn nhất định người ta thường thấy có mối tương quan thuận
giữa hàm lượng sắc tố và năng suất cây trồng.
Ngoài ra, nhiều nguyên tố như Mn, Zn, Cu, Mo,…không những tham
gia tích cực trong các phản ứng pha sáng và việc hình thành các sản phẩm đầu
tiên mà còn ảnh hưởng mạnh mẽ đến mọi khâu chuyển hoá về sau trong mọi
quá trình tạo nên các sản phẩm quang hợp khác nhau. Các nhà khoa học đã
phát hiện nhiều nguyên tố vi lượng như Zn, Cu, Mn, Mo, V… có tác dụng
thúc đẩy quá trình vận chuyển các sản phẩm đồng hoá từ lá xuống cơ quan dự
trữ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình quang hợp tiếp tục cũng như hạn chế

cường độ quang hợp khi gặp điều kiện bất lợi [3, 4].


1.2.2.5 Tác dụng của các nguyên tố vi lượng đến quá trình sinh trưởng, phát
triển, khả năng chống chịu của cây.
Các nguyên tố vi lượng có ảnh hưởng mạnh mẽ đến nhiều chỉ tiêu sinh
trưởng của cây như tỉ lệ và tốc độ nảy mầm, chiều cao, trọng lượng tươi và
khô của cây, bề mặt đồng hoá, hệ đẻ nhánh…Các nhà khoa học đã phát hiện
chính xác rằng các nguyên tố vi lượng có khả năng chống chịu mặn của cây
trên đất ít mặn (ví dụ: bo) hoặc mặn trung bình (ví dụ: đồng). Dưới tác dụng
của nguyên tố vi lượng, tính thấm của tế bào đối với clo giảm xuống và tốc độ
hấp thụ photpho, kali, canxi tăng lên, đồng thời quá trình tích lũy albumin,
globulin, tinh bột, đường và những chất có tác dụng tự vệ cũng được xúc tiến
thêm. Nguyên nhân của tác dụng này có thể là sự tăng cường hoạt động của
men oxi hoá - khử. Các nghiên cứu cũng cho thấy các nguyên tố vi lượng có
tác dụng làm tăng độ nhớt, lượng chứa keo ưa nước, lượng nước liên kết và
khả năng giữ nước của lá, tăng độ bền của liên kết diệp lục với protein trong
lục lạp.
Một ảnh hưởng có ý nghĩa thực tiễn lớn của các nguyên tố vi lượng là
tăng khả năng chống nhiều loại nấm bệnh (rỉ sắt, đạo ôn…) của cây trồng,
điều này có thể do các nguyên tố vi lượng trong khi gây ra những biến đổi nào
đó trong trao đổi chất, chúng tạo ra môi trường bất lợi cho nấm kí sinh hoặc
do chúng xúc tiến việc hình thành sản phẩm polyphenol có tác dụng tự vệ cho
cây chống lại nấm bệnh.
Rõ ràng, các nguyên tố vi lượng có tầm quan trọng đặc biệt đối với cây
trồng, do đó việc tiếp tục tìm hiểu sâu hơn nữa về vai trò sinh lí và nông hoá
của chúng vừa có ý nghĩa lý luận vừa có ý nghĩa thực tiễn.


1.2.2.6. Ảnh hưởng của các nguyên tố vi lượng đến một số quá trình chuyển

hoá trong cây.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu, thống kê và kết luận rằng các nguyên
tố vi lượng có ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp và biến đổi mọi nhóm chất
hữu cơ chủ yếu trong cây .
Bởi vậy chắc chắn rằng việc hình thành nên phẩm chất đặc biệt của các
sản phẩm đặc sản ở các địa phương có liên quan với hàm lượng và tỉ lệ của
các nguyên tố vi lượng và các đất hiếm trong vùng đó.
Rất nhiều công trình nghiên cứu đã phát hiện ảnh hưởng mạnh mẽ của
các nguyên tố vi lượng đối với quá trình trao đổi gluxit trong cây, phát hiện
sự tham gia của chúng trong các men trao đổi gluxit.
Các nguyên tố vi lượng như B, Zn, Cu cũng có vai trò rất quan trọng
trong quá trình trao đổi axit nucleic, nhất là các nguyên tố như Cu, Zn, Fe còn
có tác dụng lớn trong việc duy trì cấu trúc không gian bền vững của phân tử
axit nucleic, trong truyền đạt thông tin di truyền cho quá trình sinh tổng hợp
protein. Ngoài ra, một số nguyên tố vi lượng như V, Co, Mo có vai trò quan
trọng trong quá trình cố định đạm của các nhóm sinh vật khác nhau, Mn và
Mo cũng tham gia vào quá trình tổng hợp các axit amin.
Rất nhiều tài liệu tham khảo cho thấy có mối tương quan thuận giữa
lượng chứa các nguyên tố vi lượng nhất là Mn, Zn với các vitamin trong cơ
thể và mô khác nhau. Mn, Zn, Cu, V cũng có tác dụng làm tăng hàm lượng
sinh tố nhóm B (B1, B2, B6,..) ở sinh vật [20].
Tóm lại: Mỗi nguyên tố vi lượng có một vai trò riêng trong đời sống thực
vật, trong sự sinh trưởng, phát triển và khả năng cho năng suất cây trồng.
1.2.3. Dạng tồn tại của B, Mn, Cu, Zn, Mo trong đất và chức năng sinh lý
của chúng đối với cây trồng
Các nguyên tố vi lượng trong đất tồn tại nhiều dạng khác nhau. Các
nguyên tố vi lượng nằm trong chất hữu cơ có dạng như trong thực vật. Lúc


phân giải chất hữu cơ chúng dễ được giải phóng vì vậy tính dễ tiêu cao. Còn

các vi lượng dạng vô cơ trong đất bao gồm dạng khoáng vật, dạng hấp thụ và
dạng hòa tan.
- Dạng trong khoáng vật: Vi lượng dạng này không có anion nào trao
đổi ra được. Khoáng vật thường rất khó tan, phần lớn khi ở môi trường chua
thì độ hòa tan tăng, còn một số ít tan trong môi trường kiềm. Bởi vậy độ pH
ảnh hưởng lớn đến tính dễ tiêu của nguyên tố vi lượng.
-

Dạng hấp thụ trên keo đất: Có thể bị ion khác trao đổi ra nên gọi là

dạng trao đổi, dạng này không nhiều chỉ cỡ 1 – 10 ppm, ví dụ: dạng hấp thụ
của Mo là HMoO4-, MoO42-.
- Dạng nguyên tố vi lượng hòa tan trong dung dịch: phần lớn ở dạng
ion, nồng độ dạng này rất thấp, thường biểu diễn bằng ppb.
- Dạng hợp chất của nguyên tố vi lượng dễ dàng chuyển hóa vào trong
các dung dịch chiết rút khác nhau được gọi là dạng di động của các nguyên tố
vi lượng. Tuy nhiên chủ yếu sử dụng hai khái niệm cơ bản:
+ Hàm lượng tổng số không biểu hiện trực tiếp khả năng cung cấp dinh
dưỡng của đất cho cây trồng, nhưng biểu hiện độ phì tiềm tàng của đất nếu ta
biết tác động đúng cách.
+ Hàm lượng dễ tiêu biểu hiện phần chất dinh dưỡng mà cây có thể lấy
trong đất.
Tóm lại, nguyên tố vi lượng trong đất có thể tồn tại dưới các dạng khác
nhau, tuy nhiên hàm lượng các nguyên tố vi lượng trong các loại đất không
vượt quá 10-4 % trừ Mn đôi khi tính đến phần trăm [6].
1.2.3.1. Nguyên tố Bo (B)
a) Giới thiệu về nguyên tố B [15]
Bo là một nguyên tố thuộc chu kì 2, phân nhóm chính nhóm IIIA trong
bảng hệ thống tuần hoàn, ký hiệu hóa học B số hiệu nguyên tử 5.

Bảng 1.2. Một số đặc điểm của nguyên tố Bo

Số thứ tự
B

Cấu hình electron
1s22s22p1

Bán kính nguyên tử A0
1.92

B là nguyên tố thiếu hụt điện tử, có 2 obitan p trống. Các hợp chất của
B thường thể hiện tính chất chất như một axit Lewis, có khả năng liên kết với
các hợp chất giàu điện tử. B có khả năng truyền tia hồng ngoại.
Ở nhiệt độ phòng B là một chất dẫn điện kém nhưng ở nhiệt độ cao dẫn
điện rất tốt.
B là nguyên tố có sức chịu kéo giãn cao nhất.
Là một nguyên tố á kim có số oxi hóa đặc trưng +3, B xuất hiện chủ
yếu trong quặng borat, trong tự nhiên không tồn tại B tự do mà chỉ tồn tại
trong các hợp chất [15].
b) Dạng tồn tại của B trong đất
B trong tự nhiên tìm thấy ở dạng muối borat, axit boric, colemanit,
kernit, ulexit. Axit boric đôi khi được tìm thấy trong nước suối có nguồn gốc
núi lửa. Ulexit là khoáng chất borat tự nhiên. Trong đất, B tồn tại dưới dạng
các ion B4O72-, HBO33-, BO33- ...và đây cũng là dạng mà cây trồng có thể hấp
thụ được. Trong tự nhiên, nguyên tố B thường được bổ sung thường xuyên
vào đất qua nước mưa, vào khoảng 20g/ha/năm. Tuy nhiên, lượng B trong đất
mất đi hằng năm còn lớn hơn nhiều, nguyên nhân chủ yếu là do sự rửa trôi và
việc thu sản phẩm cây trồng (ước tính khoảng 250 – 300g/ha/năm). Bên cạnh

đó, pH đất cũng là nguyên nhân gây ra sự thiếu B trong đất, khi pH thay đổi
sẽ kéo theo sự thay đổi ion B cây trồng dễ hấp thụ, làm cho cây không thể hấp
thụ được, gây ra tình trạng thiếu B trong cây mặc dù lượng B trong đất vẫn
đủ. Vì vậy phải xác định được nguyên nhân thiếu B trong cây để có hướng
khắc phục hiệu quả [6].
c) Chức năng sinh lí của B


B là nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu đối với cây trồng. Ngày nay trên
70 quốc gia đã phát hiện tình trạng thiếu B ở hầu hết các loại cây trên nhiều
loại đất. Ở Việt Nam, kết quả nghiên cứu trong đất cho thấy có tới 78% các
loại đất nghèo B. Nhìn chung, sự thiếu B trong đất thường xảy ra trong những
điều kiện sau:
- Những vùng có khí hậu nóng, ẩm, mưa nhiều (do B là nguyên tố dễ bị
rửa trôi)
- Đất chua phát triển trên đá phún xuất, đất có pH<4.
- Đất phát triển trên đá vôi.
- Đất có kết cấu thô, đất thoát nước tốt như đất dốc, đất cát, đất có hàm
lượng hữu cơ thấp.
Canxi là nguyên tố tương tác mạnh với B, nhu cầu B của cây thấp khi
cây thiếu canxi. Ngược lại, kali là nguyên tố đối kháng với B, nếu bón quá
nhiều kali sẽ ức chế cây hút B dẫn đến sự thiếu hụt B và làm giảm năng suất
cây trồng.
Vai trò của B trong cây:
- B rất cần thiết cho quá trình phân chia tế bào và quá trình thụ phấn
của cây. Giúp sự hình thành và phân hoá mầm hoa, tăng cường sức sống hạt
phấn, tăng tỷ lệ đậu trái, giúp giảm rụng hoa và trái non.
- B có liên quan đến quá trình tổng hợp protein, lipid, làm tăng hàm
lượng đường và các vitamin trong củ, quả, ngăn ngừa sự thối rữa, giúp bảo
quản nông sản được lâu sau thu hoạch.

- B ảnh hưởng đến sự hấp thu và sử dụng canxi, đồng thời giúp điều
chỉnh tỷ lệ K/Ca trong cây.
- Các kết quả nghiên cứu trên thế giới và trong nước đều cho thấy khi
bón B vào gốc hoặc phun B qua lá đã làm gia tăng năng suất các loại cây
trồng từ 6 - 48%, cải thiện chất lượng và màu sắc của nông sản.
Triệu chứng thiếu B ở cây trồng:


- B là nguyên tố ít di động nên triệu chứng thiếu B thường xuất hiện ở
các bộ phận non của cây. Ban đầu đỉnh sinh trưởng chùn lại, dần dần chết
khô. Các lá non thường bị biến dạng, gấp nếp và mỏng với màu xanh nhạt đến
mất màu. Trên bề mặt lá thường có những đốm nhỏ màu vàng trắng. Đôi khi
đỉnh sinh trưởng bị chết làm cây mọc nhiều chồi bên giống như cây bụi.
- Lá già có kết cấu dày, đôi khi cong lên và dòn.
- Hoa ít hoặc không hình thành, rễ còi cọc.
- Hoa, trái dễ bị thối và rụng non.
- Bệnh “Ruột nâu” xuất hiện ở cây có củ đặc trưng bởi những đốm
thẩm màu.
- Các loại quả như táo có triệu chứng xốp bên trong và bên ngoài.
Cụ thể một vài triệu chứng thiếu B trên cây trồng như:
- Cam thiếu B: Trên lá xuất hiện những đốm vàng rải rác. Trên vỏ trái
xuất hiện những đốm nâu, lõi to, lệch tâm, có quầng thâm đen quanh lõi.
- Bông vải thiếu B: Trái bị thối đen không nở được, đài hoa rụng sớm.
- Súp-lơ thiếu B: Lõi bị thâm đen, bông và cuống bông bị thối, lá rụng
nhiều.
- Cà phê thiếu B: Cành trơ trọi, chồi non chết khô.
- Bắp (ngô) thiếu B: Trái bắp nhỏ có hình đuôi chuột, hạt ít.
- Đu đủ thiếu B: Trái biến dạng, xù xì [6].
1.2.3.2. Nguyên tố Mangan (Mn)
a) Giới thiệu về nguyên tố Mangan [15]

Mangan là nguyên tố thuộc nhóm VII B trong bảng hệ thống tuần hoàn.
Bảng 1.3. Một số đặc điểm của nguyên tố Mangan

Số thứ tự
Cấu hình electron
Bán kính nguyên tử A0
25
3d54s2
1,27
Mangan là kim loại màu trắng giống Fe, là kim loại cứng và rất giòn,
khó nóng chảy, nhưng dễ bị oxi hóa. Mangan kim loại chỉ có tính từ khi đã


qua xử lý đặc biệt. Kim loại mangan và các ion phổ biến của nó có tính thuận
từ.
Trạng thái oxi hóa phổ biến của nó là +2, +3, +4, +6 và +7. Hợp chất
với số oxi hóa +7 là những tác nhân có tính oxi hóa mạnh như Mn 2O7,
KMnO4. Ngoài ra các hợp chất với số oxi hóa +4, +5 và +6 cũng là những
hợp chất có tính oxi hóa mạnh.
Trạng thái oxi hóa ổn định nhất là Mn +2, có màu hồng nhạt, đây là
trạng thái oxi hóa được sử dụng trong các sinh vật sống cho chức năng cảm
giác, các trạng thái oxi hóa khác đều là chất độc với cơ thể con người.
b) Dạng tồn tại của Mangan trong đất :
Trong tự nhiên, Mn chỉ tồn tại dưới dạng liên kết với các nguyên tố
khác. Trong vỏ trái đất hàm lượng Mn là 0,09%, cao hơn các kim loại nặng
trừ Fe. Khoáng vật Mn rất phong phú nhưng trong số 150 khoáng vật chỉ có
một số không nhiều có ý nghĩa trong công nghiệp, chủ yếu Mn chứa trong các
quặng manganoxit có nguồn gốc trầm tích. Thông thường để sản xuất phân
bón thì người ta dùng quặng mangancacbonat hoặc các chất thải chứa mangan
dưới dạng hoà tan được trong axit như MnO.

Trong đất, Mn tồn tại dưới dạng Mn 2+, Mn3+,Mn4+, nhưng Mn2+(MnO) là
nhiều nhất. Mn trong đất có thể tồn tại ở dạng liên kết hoặc ion tự do trong
dung dịch. Cây trồng hấp thụ mangan chủ yếu dưới dạng Mn 2+, do nó dễ hoà
tan trong dung dịch đất. Trong điều kiện pH thấp, ngập nước và thoát khí thì
lượng Mn lớn, thực vật dễ hấp thụ hơn .
c) Chức năng sinh lí của Mangan
Mn cần cho tất cả mọi loại cây. Trong các loại cây có nhu cầu Mn cao
phải kể đến là củ cải đường, các loại ngũ cốc, bông, khoai tây, các loại cây ăn
quả nhất là trên các chân đất bạc màu nhiều vôi, đất cacbonat, đất than bùn.
Mn tham gia tích cực trong quá trình tổng hợp aminoaxit cũng như trong
quá trình tổng hợp protein. Mn tham gia cấu trúc hoặc tác nhân hoạt hoá của


nhiều hệ enzim chuyển hoá và tổng hợp protein nên có ảnh hưởng nhiều đến
quá trình sinh lý của thực vật như trao đổi gluxit, auxin, vitamin… từ đó ảnh
hưởng đến hàm lượng chất hữu cơ cũng như tăng năng suất cây trồng.
Mn tham gia cấu trúc nhiều hệ enzym như enzym oxi hoá - khử, trao đổi
photpho,…cũng giống như Fe, Mn có vai trò quan trọng trong hệ thống oxi
hoá - khử, xúc tác cho quá trình thuỷ phân ađenozintriphotphat.
Mn tham gia vào quá trình phản ứng quang phân huỷ nước giải phóng
oxi và khử CO2 trong quang hợp .
1.2.3.3. Nguyên tố đồng
a) Giới thiệu về nguyên tố Đồng[15]
- Tính chất vật lí
Đồng là một kim loại thuộc nhóm IB của bảng tuần hoàn.
Bảng 1.4. Một số đặc điểm của nguyên tố đồng

Số thứ tự

Cấu hình electron hóa trị

Bán kính nguyên tử, Ao

29

3d104s1

1,28

Trạng thái oxi hóa đặc trưng của đồng là +1 và +2.
Đồng là kim loại nặng, mềm, có ánh kim, có màu đỏ.
Trong thiên nhiên có 2 đồng vị bền: 63Cu (70,13%); 65Cu (29,87%).
- Tính chất hóa học:
Về mặt hóa học đồng là kim loại kém hoạt động. Ở nhiệt độ thường và
trong không khí, đồng bị bao phủ một màng màu đỏ bao gồm đồng kim loại
và đồng (I) oxit. Oxit này được tạo nên bởi những phản ứng:
2Cu + O2 + 2H2O→ 2Cu(OH)2
Cu(OH)2 + Cu → Cu2O + H2O
Nếu trong không khí có mặt CO2, đồng bị bao phủ dần một lớp màu lục
gồm cacbonat bazơ có công thức là Cu(OH)2CO3. Khi đun nóng trong không
khí ở nhiệt độ 130oC, đồng tạo nên ở trên bề mặt một màng Cu2O, ở 200oC tạo