chỉ thị sinh học môi trường

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ..........................................................................................................2
PHẦN I. MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA KHÁI NIỆM CƠ BẢN.....................................3
I.
Chỉ thị sinh
học............................................................................................3
1. Khái niệm về sinh vật chỉ thị....................................................................3
2. Khái niệm về sinh vật chỉ thị môi trường.................................................3
3. Một số khái niệm mở rộng về sinh vật chỉ thị..........................................3
II. Cơ sở của chỉ thị sinh học môi trường.........................................................4
1. Cơ sở của việc sử dụng sinh vật làm chỉ thị môi trường..........................4
2. Tác động của các yếu tố vô sinh lên sinh vật...........................................5
3. Khả năng biến đổi để thích nghi...............................................................6
III. Tính chất của sinh vật chỉ thị......................................................................7
IV. Phân loại sinh vật chỉ thị.............................................................................7
V. Tiêu chuẩn để chọn sinh vật làm chỉ thị sinh học........................................8
PHẦN II. SỬ DỤNG SINH VẬT CHỈ THỊ TRONG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ
XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT.................................................................8
1. Đặc điểm môi trường đất............................................................................9
2. Giun đất- nhóm động vật chỉ thị môi trường đất.......................................11
3. Thực vật- chỉ thị cho tình trạng các chất khoáng trong đất.......................13
PHẦN III. ỨNG DỤNG SINH VẬT CHỈ THỊ TRONG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ
XỬ LÍ MÔI TRƯỜNG ĐẤT ...................................................................................27
I.
Đánh giá khả năng sử dụng đất qua sinh vật chỉ thị......................................27
1. Đối với môi trường đất đặc biệt như đất phèn thì thực vật chỉ thị càng được
sử dụng rộng rãi........................................................................................................28
2.Thực vật chỉ thị cho vùng phèn tiềm tàng......................................................30
3. Chỉ thị vùng đất nghèo dinh dưỡng................................................................30
4. Chỉ thị sinh học đất ngập mặn........................................................................33
5. Chỉ thị vùng đất chua......................................................................................34

6. Chỉ thị sinh học rừng......................................................................................36
II. Sử dụng giun đất trong đánh giá môi trường...................................................38
I. Sử dụng thực vật chỉ thị để xử lý ô nhiễm môi trường....................................39
1. Khái niệm........................................................................................................39
2.
Cơ sở khoa học của biện
pháp.........................................................................47
3.
Ứng dụng của sinh vật chỉ thị trong môi
trường...............................................47
PHẦN IV. KẾT LUẬN...............................................................................................49
PHẦN V. TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................50

1


I.
Đặt vấn đề
Môi trường là vấn đề nóng bỏng, môi trường đang bị ô nhiễm một cách nghiêm
trọng từng ngày, từng giờ với tốc độ nhanh chóng. Loài người ngày nay đang phải trả giá
cho những gì mà các nước phát triển đã làm đối với môi trường cách đây hàng trăm năm
( ô nhiễm môi trường) không được xem xét, đánh giá đầy đủ và kỹ lưỡng thì tăng trưởng
kinh tế và công nghiệp hóa với tốc độ hiện nay nhất định sẽ đi kèm với hủy hoại môi
trường. Muốn trừ bỏ ô nhiễm môi trường thì phải tìm hiểu, nắm vững nó, chỉ có như thế
mới lập được những kế hoạch hữu hiệu và sử dụng biện pháp thích hợp để trừ bỏ.
Ô nhiễm môi trường có rất nhiều dạng, bao gồm ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước, ô
nhiễm tiếng ồn, ô nhiễm đất, ô nhiễm các chất thải…
Nguồn gây nên ô nhiễm môi trường và các chất gây ô nhiễm luôn luôn biến đổi. Vì vậy
muốn hiểu biết đúng và nắm vững bản chất sự ô nhiễm đó là điều không hề dễ dàng.
Để biết được chất gây ô nhiễm môi trường, con người phải giám sát, đo lường môi

trường thông qua việc dùng những chất chỉ thị hay sinh vật chỉ thị. Trên thế giới hiện nay
chỉ thị môi trường đã và đang được sử dụng rộng rãi nhờ đó ta có thể nghiên cứu được
qui luật về nguồn gốc, phân bố, di chuyển và biến hóa của các chất gây ô nhiễm môi
trường, từ đó đưa ra những dự đoán về xu thế ô nhiễm hoặc xác định được đối tượng gây
ô nhiễm cần khống chế, lấy đó làm căn cứ khoa học để nghiên cứu các đối sách khống
chế ô nhiễm và tiến hành quản lí môi trường.

2


PHẦN I : MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA, KHÁI NIỆM CƠ BẢN
I.
Chỉ thị sinh học :
Là khoa học nghiên cứu một loài hoặc một sinh vật dùng để định mức chất lượng
hoặc sự biến đổi của môi trường. Sinh vật chỉ thị là những cá thể, quần thể hay quần xã
có khả năng thích ứng hoặc rất nhạy cảm với môi trường nhất định gọi là loài chỉ thị, cây
chỉ thị, động vật chỉ thị.
Để tìm hiểu về khái niệm sinh vật chỉ thị môi trường. Đầu tiên cần hiểu được khái
niệm về sinh vật chỉ thị.
1. Khái niệm về sinh vật chỉ thị
- Từ lâu các nhà khoa học thuộc các chuyên môn khác nhau đã sử dụng nhiều
loại thực vật phục vụ cho công tác chuyên môn( bản đồ địa chất, phân bố các
khoáng, phân loại đất, đánh giá tình trạng dinh dưỡng của thực vật… )
- Khi nghiên cứu môi trường nhận thấy: những sinh vật bị các chất gây ô nhiễm
hoặc các chất tự nhiên có nhiều trong môi trường tác động, có thể biểu hiện
những dấu hiệu dễ nhận biết.
- Các kiểu tác động của môi trường lên sinh vật có thể quan sát bằng mắt hoặc
qua một số biểu hiện sau:
+ Những thay đổi về đa dạng loài, thành phần loài, nhóm ưu thế trong quần
xã.

+ Tăng tỉ lệ chết trong quần thể,đặc biệt là giai đoạn non.
+ Thay đổi sinh lí, tập tính cá thể.
+ Khiếm khuyết về hình thái và tế bào của cá thể.
+ Sự tích lũy các chất ô nhiễm trong các cá thể.
- Việc nghiên cứu và sử dụng các sinh vật để đánh giá, kiểm soát và cải thiện
môi trường đã đạt được nhiều thành tựu trên thế giới.
- Tại các nước phát triển đã có những nghiên cứu nhiều sử dụng các nhóm sinh
vật để đánh giá môi trường và hình thành môn học chỉ thị sinh học môi
trường.
2. Khái niệm về sinh vật chỉ thị môi trường
“ Những đối tượng sinh vật có yêu cầu nhất định về điều kiện sinh thái liên quan
đến nhu cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxi, khả năng chống chịu một hàm lượng
nhất định các yếu tố độc hại trong môi trường sống. Do đó, sự biểu hiện hay
không của chúng biểu thị một tình trạng điều kiện sinh thái của môi trường sống
nằm trong hay vượt giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của đối tượng sinh
vật đó “
- Đối tượng sinh vật : là sinh vật chỉ thị môi trường, có thể là các loài sinh vật
hoặc các tập hợp loài.
3


-

Các điều kiện sinh thái chủ yếu là các yếu tố vô sinh : hàm lượng các chất
dinh dưỡng, nhu cầu oxi, chất độc và các chất gây ô nhiễm khác.
3. Một số khái niệm mở rộng về sinh vật chỉ thị
a. Sinh vật cảm ứng
- Là những sinh vật chỉ thị có thể tiếp tục hiện diện trong môi trường ô nhiễm
thích ứng, phù hợp với tính chất của sinh vật chỉ thị song có thể ít nhiều biến
đổi , do tác động của chất ô nhiễm như giảm tốc độ sinh trưởng , giảm khả

năng sinh sản, biến đổi tập tính.
b. Sinh vật tích tụ
- Một số sinh vật ở nước có khả năng đặc biệt trong việc tích tụ những loại chất
gây ô nhiễm nhất định trong mô của chúng, làm cho chúng dễ bị phát hiện
hơn qua những phân tích hóa học. những sinh vật lí tưởng được sử dụng trong
mục đích này nên cho sống định cư để số liệu thu được ở những nơi đặc trưng
này có đủ độ tin cậy. Trong số các sinh vật thuộc loại này. Rêu thường được
sử dụng rỗng rãi , nhưng các nhóm sinh vật khác như tảo, thực vật lớn, cá và
động vật không xương sống khác cũng được sử dụng. Tuy nhiên do tính linh
hoạt của cá và nhiều loài động vật không xương sống , hoặc do bị trôi dạt như
các loài tảo cho nên khi giải thích các kết quả nghiên cứu cần phải rất thận
trọng.
- Là những sinh vật chỉ thị, không chỉ có tính chất chỉ thị cho môi trường thích
ứng, mà còn có khả năng tích tụ một số chất ô nhiễm nào đó trong cơ thể
chúng với hàm lượng cao hơn nhiều lần so với ở môi trường bên ngoài ( kim
loại nặng… ). Bằng phương pháp phân tích hóa sinh hữu cơ mô cơ thể chúng,
người ta có thể phát hiện, đánh giá các chất ô nhiễm này dễ dàng hơn nhiều
so với phương pháp phân tích thủy hóa.
c. Sinh vật thăm dò và cảnh báo
- Là những loài sinh vật bản địa đơn lẻ, có khả năng thể hiện phản ứng có thể
đo được đối với chất ô nhiễm.
- Sinh vật thăm dò và cảnh báo được sử dụng như một chỉ thị cảnh báo sớm về
sự có mặt các chất ô nhiễm trong môi trường. chúng được xâm nhập một cách
thận trọng vào một môi trường, nơi bình thường không thể phát hiện được
chúng và hoạt động như các hệ sinh học cảnh báo sớm hoặc xác định sự lan
rộng của ô nhiễm.
- Ví dụ điển hình là sử dụng một số loài cá để chỉ thị sự suy giảm chất lượng
nước

4

II.
1.
2.
-

-

Cơ sở của chỉ thị sinh học môi trường
Cơ sở của việc sử dụng sinh vật làm chỉ thị môi trường
Thành phần loài của một quần xã sinh vật được xác định bởi các yếu tố môi
trường.
Tất cả các cơ thể sống đều chịu tác động của các yếu tố môi trường sống, môi
trường sống này cũng có thể bị ảnh hưởng từ môi trường xung quanh, đặc biệt
bị tác động mạnh bởi các điều kiện vật lí và hóa học.
Yếu tố tác động và môi trường có thể hay không gây hại cho sinh vật nào đó,
thì sinh vật này sẽ bị hay không bị loại trừ ra khỏi quần thể, làm nó trở thành
sinh vật chỉ thị cho môi trường.
Như vậy cơ sở cho việc sử dụng sinh vật làm vật chỉ thị môi trường dựa trên
hiểu biết về khả năng chống chịu của sinh vật với các yếu tố của điều kiện
sinh thái ( yếu tố vô sinh ) với tác động tổng hợp của chúng.
Các yếu tố sinh thái vô sinh của môi trường có thể là : ánh sáng, nhiệt độ,
nước hay ẩm độ, các chất khí, các chất dinh dưỡng dễ tiêu.
Tác động của các yếu tố vô sinh lên sinh vật
• Ánh sáng
Ánh sáng cần cho các hoạt động sống bình thường của động vật, cung cấp
một số chất cần thiết cho động vật.
Ánh sáng có vai trò đặc biệt quan trọng đối với thực vật : cường độ và thời
gian tác động của ánh sáng có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình quang hợp,

tổng hợp và tích lũy các chất trong cây.
Theo phản ứng với ánh sáng sinh vật được chia thành 2 nhóm : ưa sáng và ưa
tối.
+ ưa sáng : phi lao, bồ đề, thuốc lá, cà rốt, lúa, ngô
+ ưa tối : cà độc dược, hành, dương xỉ, rêu, tảo silic ( có khả năng quang hợp
khi ánh sáng ở ngưỡng tối thiều ).
Theo phản ứng của cây trồng với ánh sáng có thể chia ra cây nhiệt đới, cây ôn
đới, cây á nhiệt đới.
5


-

-

-

-

Theo phản ứng của cây trồng với thời gian chiếu sáng có thể chia ra : cây có
phản ứng ngày ngắn và ngày dài.
• Nhiệt độ
Trong một phạm vi nhất định, nhiệt độ càng tăng, càng tăng tốc độ phát triển
của sinh vật.
Sinh vật có thể phản ứng với nhiệt độ bằng nhiều hình thức khác nhau
+ Khi nhiệt độ cao, cây tích lũy nhiều đường, muối, tăng khả năng giữ nước,
thoát hơi nước. Cây non thường chịu lạnh tốt hơn cây già.
+ Khi bị nóng, động vật có thể tỏa nhiệt, dẫn nhiệt, bốc hơi, giãn các mạch
máu ngoại vi. Khi lạnh nó co mạch, hình thành lớp lông và mỡ dưới da dày,
tăng sản nhiệt hoặc run rẩy.

Theo phản ứng của cây trồng với nhiệt độ có thể chia ra cây ôn đới, nhiệt đới,
cây á nhiệt đới.
• Nước và ẩm độ
Nước có vai trò rất quan trọng đối với sinh vật
Phân loại sinh vật theo mức độ phụ thuộc vào nước :
+ Sinh vật ở nước : cá, thực vật thủy sinh.
+ Sinh vật ưa ẩm cao : lúa, cói, lác.
+ Sinh vật ưa ẩm vừa : tếch, các cây họ bạch đàn,trầu không…
Sinh vật ưa ẩm thấp, chịu hạn : xương rồng, bỏng nẻ, thầu dầu, trúc đào, sú,
vẹt dù, cà phê-chè, phi lao, tiêu, rêu, địa y…
• Các chất khí
Khí quyển cung cấp O2. CO2 cho sinh vật, xử lí một phần các chất khí gây ô
nhiễm.
Khi thành phần, tỉ trọng các chất khí trong khí quyển thay đổi, có thể có hại
cho sinh vật.
Thực vật có vai trò quan trọng trong xử lí các chất khí gây ô nhiễm môi
trường ( CO2, SO2 )
• Các chất khoáng hòa tan ( muối )
Chất khoáng có vai trò quan trọng trong cơ thể sinh vật, giúp điều hòa các
quá trình sinh hóa, áp suất thẩm thấu của dịch mô và các hoạt động chức năng
khác.
Sinh vật có khả năng hấp thụ các chất khoáng khác nhau
+ Đối với cây trồng dinh dưỡng khoáng quyệt định đến tình trạng sinh
trưởng, năng suất, chất lượng sản phẩm cây trồng.
+ Theo yêu cầu dinh dưỡng của thực vật, có 14 chất khoáng là dinh dưỡng
thiết yếu cần cung cấp, được chia thành 3 nhóm theo nhu cầu : đa
lượng(NPK ), trung lượng ( Ca, Mg, S , Si ) và vi lượng ( Fe, Mn, Cu, Zn, Bo,
Mo, Cl ).
Môi trường mất cân đối hàm lượng các chất khoáng có thể dẫn đến gây rối
loạn quá trình trao đổi chất, làm sinh vật mắc bệnh…

3. Khả năng biến đổi để thích nghi của sinh vật khi môi trường thay đổi
• Sự phản hồi của sinh vật đới với tác động từ môi trường
- Sinh vật phản ứng lên tác động của môi trường bằng 2 hình thức : chạy trốn
( động vật ), hoặc thích nghi.
6


-

-

-

-

III.
-

-

Sự thích nghi của sinh vật có thể : thích nghi hình thái và thích nghi di truyền
+ Thích nghi hình thái xảy ra trong suốt thời gian sống của cơ thể sinh vật
dưới tác động của các yếu tố môi trường.
+ Thích nghi di truyền xuất hiện trong quá trình phát triển cá thể, không phụ
thuộc và sự có hay vắng mặt của các trạng thái môi trường, được xác định và
củng cố bởi các yếu tố di truyền.
• Biến động số lượng
Quá trình biến đổi xảy ra do tác động ngẫu nhiên của các yếu tố môi trường,
chủ yếu là do yếu tố thời tiết và khí hậu.

Có thể ảnh hưởng lên số lượng cũng như chất lượng cá thể trực tiếp hay gián
tiếp qua sự thay đổi trạng thái sinh lí của cây, thức ăn, hoạt tính của thiên
địch…
• Diễn thế sinh thái và tác động đến sinh vật chỉ thị môi trường: tác động
làm biến đổi môi trường sống gây thay đổi quần xã sinh vật
Tất cả các hoạt động kinh tế liên quan đến hệ sinh thái luôn chịu ảnh hưởng
và tác động vào quá trình diễn thế sinh thái.
Nguyên nhân xảy ra diễn thế :
+ Nguyên nhân bên trong : gây nên nội diễn thế nằm trong tính chất của chính
hệ sinh thái, sự sinh sản và cạnh tranh sinh tồn của các sinh vật.
+ Nguyên nhân bên ngoài : bao gồm các yếu tố từ bên ngoài tác động lên hệ
sinh thái làm thay đổi nó gây nên ngoại diễn thế.
Tác động làm biến đổi của môi trường gây ảnh hưởng trên cơ thể sống có thể
quan sát :
+ Những thay đổi về thành phần loài hoặc các nhóm ưu thế.
+ Những thay đổi về đa dạng loài.
+ Tăng tỉ lệ chết trong quần thể
+ Thay đổi sinh lí và tập tính trong các cá thể
+ Những khiếm khuyết về hình thái và tế bào trong các cá thể
+ Sự tích lũy dần các chất gây ô nhiễm trong các mô của các cá thể
Do ảnh hưởng của diễn thế sinh thái mà các chỉ thị sinh học có thể sử dụng để
đánh giá tình trạng sinh thái, đặc biệt là điều kiện khu cần bảo tồn.
Tính chất của sinh vật chỉ thị
Tính chỉ thị môi trường dựa trên khả năng chống chịu của sinh vật với các
yếu tố vô sinh của môi trường và tác động tổng hợp của chúng( là 1 đặc điểm
– tính chất của sinh vật chỉ thị). Do vậy, muốn sử dụng một loài sinh vật làm
chỉ thị , cần hiểu biết đầy đủ về đặc tính sinh thái của loài, các chuẩn môi
trường sống đối với loài đó.
Đặc điểm phản hồi lên tác động của nhân tố môi trường bằng 2 hình thức
chạy trốn hay thích nghi.

Tính chỉ thị môi trường của sinh vật chỉ thị được thể hiện ở các bậc khác
nhau:
+ Sinh vật chỉ thị - dấu hiệu về sinh lí, sinh hóa, tập tính, tổ chức tế bào của
cá thể sinh vật chỉ thị.
+ Quần thể sinh vật chỉ thi – cấu trúc quần thể các loài chỉ thị.

7


+ Quần xã sinh vật chỉ thị - một số nhóm sinh vật chỉ thị nào đó ( sinh vật nổi,
sinh vật đáy )
- Nhờ tính chất của sinh vật chỉ thị có thể sử dụng khả năng tích tụ các chất ô
nhiễm trong cơ thể và giá trị biểu thị tác động tổng hợp của các yếu tố môi
trường lên sinh vật để đánh giá môi trường thuận lợi và hiệu quả hơn so với
các phương pháp lí hóa học.
IV. Phân loại sinh vật chỉ thị
Người ta có nhiều cách phân loại sinh vật chỉ thị : phân loại theo môi trường
địa lí, theo độ cao, theo thành phần môi trường, mức độ ô nhiễm của môi
trường, theo ngành sinh vật… mỗi cách phân loại đều có những ưu nhược
điểm khác nhau và được áp dụng cho từng đối tượng, địa bàn nghiên cứu
khác nhau.
• Phân loại theo môi trường địa lí :cách phân loại này thường sử dụng với
các đại quần xã như :
- Quần xã rừng nhiệt đới chỉ thị cho vùng khí hậu nóng ẩm quanh năm.
- Quần xã rừn rụng lá chỉ thị cho vùng á nhiệt đới.
- Quần xã rừng lá kim chỉ thị cho vùng ôn đới.
- Đồng rêu bắc cực chỉ thị cho vùng địa lí cực bắc
• Phân loại theo độ cao : càng lên cao nhiệt độ càng thấp và nồng độ oxi
càng loãng. Ở vùng nhiệt đới người ta nhận biết thấy như sau :
- Dưới chân núi là rừng nhiệt đới với độ che phủ lớn có khi lên đến 100%

- Lên đến độ cao trên 1500m thì cây chỉ thị là những cây lá nhọn xen cây
rừng rụng của vùng á nhiệt đới
- Lên cao trên 3000m là địa bàn của thực vật ôn đới
• Phân loại theo môi trường thành phần : môi trường không khí, môi trường
nước, môi trường đất…
• Phân loại theo mức độ ô nhiễm của môi trường : thông thường chia ra các
mức chỉ thị ô nhiễm là trung bình, nhẹ và không ô nhiễm. với cách phân loại
nay, người ta sử dụng 2 tiêu chí :
(1) loài có tính nhạy cảm hay thích nghi cao;
(2) số lượng cá thể của loài đó :
Ví dụ : Ô nhiễm hữu cơ nguồn nước, người ta dùng E.coli một sinh vật rất
thích nghi với điều kiện ô nhiễm này và số lượng cá thể trong một đơn vị thể
thích mẫu nước.
• Phân loại theo ngành sinh vật : động vật, thực vật, vi sinh vật.
Phân loại theo nhu cầu của sinh vât : dựa vào đặc điểm của một số sinh vật
sống trong điều kiện theo nhu cầu của nó, vì vậy khi người ta thấy sự có mặt
của nó thì ta biết ngay trong môi trường có sẵn những vật chất mà sinh vật đó
cần.
Ví dụ : đối với loài cây rất cao với kim loại nặng trong đất và nước. kĩ thuật
tìm kiếm quặng Uran là 1 ví dụ.
V.
Tiêu chuẩn để chọn sinh vật làm chỉ thị sinh học
- Sinh vật đã được định loại rõ ràng
- Dễ thu mẫu trong tự nhiên, kích thước vừa phải
- Có phân bố rộng ( phân bố toàn cầu )
- Có nhiều tài liệu về sinh thái cá thể
8


-

-

Có giá trị kinh tế hoặc là nguồn dịch bệnh
Dễ tích tụ các chất ô nhiễm
Dễ nuôi trồng trong phòng thí nghiệm (VSV)
Ít biến dị
Loài chỉ thị là các cá thể loài hay nhóm các loài sinh vật có đặc điểm sinh lí,
sinh hóa mẫn cảm với tác động của tình trạng môi trường, chúng hoặc hiện
diện, hoặc thay đổi số lượng các loài khi môi trường sống bị ô nhiễm hay bị
xáo trộn.
Một số loài địa y là loài chỉ thị cho sự mẫn cảm với ô nhiễm sunfua dioxit
( SO2)
Đặc tính của các nhóm thực vật phát triển trên đất secpentine ( có nồng độ
canxi thấp và magie cao ) thường cho các nhóm cây phát triển rời rạc và lùn
là 1 ví dụ điển hình của nhóm cây chỉ thị môi trường.
Một số loài cây không thể chống chịu được sự xáo trộn môi trường và có thể
là các cây chỉ thị cho tuổi của rừng cây.
Các sinh vật chỉ thị có thể sử dụng trong đánh giá sinh thái ( đặc biệt là nhóm
quần thể chỉ thị điều kiện khu vực cần phải được bảo tồn ), đánh giá môi
trường và lập bản đồ về sự mẫn cảm đối với môi trường ( chỉ thị loài )
PHẦN II: SỬ DỤNG SINH VẬT CHỈ THỊ TRONG NGHIÊN CỨU ĐÁNH
GIÁ XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐẤT
Đất là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, là nơi chứ đựng toàn bộ các hệ sinh
thái cả tự nhiên lẫn nhân tạo. Nhưng do sức ép dân số con người tác động
mạnh mẽ đến đất, điều đó đã gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng cho đất.
Nước ta là một nước có truyền thống nông nghiệp nên tài nguyên đất càng trở
nên quan trọng. Con người canh tác trên đất để tạo ra lương thực thực phẩm
đáp ứng nhu cầu cuộc sống. Để đáp ứng được nhu cầu của mình con người đã
tác động đến đất rất nhiều: thực hiện các biện pháp tăng năng suất cây trồng,

bãi thải, khai thác khoáng sản,... việc làm này gây ô nhiễm môi trường đất.
Áp lực về dân số ngày càng gia tăng buộc phải đánh giá mức độ ô nhiễm để
đưa ra những giải pháp để xử lí ô nhiễm đất. Trong công tác quản lí môi
trường hiện nay việc đánh giá chất lượng môi trường thông qua phương pháp
phân tích chỉ tiêu lí hóa đang được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên phương pháp
chỉ có phản ánh tình trạng đất ngay ở thời điểm lấy mẫu khó có thể dự báo
chính xác về các tác động lâu dài của chúng đến khu đất, phải quan trắc liên
tục với tần suất cao gây tốn kém. Nhưng phương pháp quan trắc sinh học lại
khắc phục được một số hạn chế của phương pháp trên như cung cấp dữ liệu
về thời gian, tiện lợi cho sử dụng và cho kết quả nhanh, trực tiếp về ảnh
hưởng của hiện trạng ô nhiễm đến sự phát triển của hệ thống sinh vật trong
đất. Mỗi đối tượng sinh vật có điều kiện nhất định về yêu cầu sinh thái liên
quan đến nhu cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxi, khả năng chống chịu một hàm
lượng nhất định các yếu tố độc hại trong môi trường sống. Do đó sự hiện diện
hay không của chúng biểu thị một điều kiện sinh thái của môi trường sống
9


nằm trong hay vượt quá giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của sinh vật
đó.

-

-

-

-

1. Đặc điểm môi trường đất.

a. Khái niệm về môi trường đất
Đất là tài nguyên vô giá mà tự nhiên đã ban tặng cho con người để tồn tại
và phát triển.
Đất là môi trường sống trung gian chuyển tiếp bởi 3 thể rắn, lỏng, khí và
hệ thống khoang, kẽ liên tiếp. Môi trường này cùng hệ chất vô sinh và
hữu sinh trên bề mặt, đảm bảo điều kiện sống cho nhiều nhóm động vật.
Trong ba thể của môi trường đất phần chất rắn chiếm hơn 95% khối lượng
và gồm 2 loài chất vô cơ và hữu cơ.
Các thể trên tạo nên các tính chất đất, bất kì sự thay đổi 3 thể của môi
trường đất đều có khả năng ảnh hưởng đến những đặc điểm đất.
Trong khoa học sinh thái, thì đất là một môi trường sống đặc thù, nuôi
dưỡng và phát triển nhiều nhóm sinh vật : thực vật sống trên mặt đất, tập
đoàn rất đa dạng các sinh vật sống trong đất là một trong những chỉ tiêu
đánh giá độ phì nhiêu của đất.
Những đặc điểm khác nhau của môi trường đất đã tạo nên tính đa dạng và
phong phú về thành phần sinh vật đất lớp đất mặt khoảng 30cm thường là
nơi tập trung sinh sống 60-80% tổng số lượng động vật có trong môi
trường.
Trên quan điểm sinh thái và môi trường, đất là một nguồn tài nguyên tái
tạo, một vật thể sống động, một “ vật mang “ của các hệ sinh thái tồn tại
trên Trái Đất. Do đó con người tác động vào đất cũng chính là tác động
vào tất cả các hệ sinh thái mà đất đang “mang” trên mình nó. Đất là tư
liệu sản xuất, là đối tượng lao động, là vật mang được đặc thù bởi tính
chất độc đáo mà không vật thể tự nhiên nào có được – Độ phì nhiêu.
b. Độ phì nhiêu – đặc tính tổng hợp và quan trọng nhất của đất trồng trọt
Cây trồng là nhóm thực vật mà con người lựa chọn để sản xuất nông
nghiệp phục vụ cho nhu cầu thiết yếu ( lương thực, thực phẩm, công
nghiệp, chế biến… )
Đối với cây trồng môi trường đất có 2 vai trò chính : là chỗ dựa và kho dự
trữ và cung cấp thức ăn cho cây.

Các vai trò trên của đất có thể thể hiện trong một đặc tính tổng hợp quan
trọng nhất của đất trồng trọt là độ phì nhiêu đất.
c. Đánh giá vấn đề môi trường đất
Loài người sử dụng đất cho nhiều mục đích, mục đích nông lâm nghiệp
chiếm phần lớn nhằm đáp ứng nhu cầu lương thực, thực phẩm và bảo vệ
môi trường.
Để sản xuất con người phải tác động vào môi trường đất bằng nhiều biện
pháp kĩ thuật nhằm tăng sức sản xuất của đất.
Các biện pháp tác động vào môi trường đất để khái thác hiệu quả độ phì
đất là : thủy lợi, bón phân, làm đất, chế độ canh tác.
Trong các biện pháp kỹ thuật thủy lợi là biện pháp hàng đầu, bón phân có
vai trò đặc biệt.
10


-

-

Bón phân hợp lí quyết định năng suất, chất lượng và thu nhập lợi nhuận.
Bón phân hợp lí quyết định hiệu quả của các biện pháp kỹ thuật trồng trọt,
bón phân hợp lí khắc phục mọi kiếm khuyết của đất để tạo cho cây trồng
có năng suất ngày càng cao chất lượng tốt và nhiều lợi nhuận cho sản
xuất.
Bón phân là biện pháp ổn định và cải tạo môi trường đất ( độ phì nhiêu
đất ) đặc biệt quan trọng.
Không bón phân trong trồng trọt sẽ làm cho môi trường đất ngày càng
kiệt quệ, lí thuyết bón phân cho cây trồng là nhằm để đất thoát khỏi iệt
quệ.
Bằng phân bón con người có thể khắc phục tất cả sự mất cân đối của các

nguyên tố khoáng có trong đất để tạo cho cây trồng năng suất ngày càng
cao, chất lượng tốt và nhiều lợi nhuận cho sản xuất.
Bón phân còn có thể làm cho môi trường đất tốt hơn ( vôi, phân hữu cơ,
đẩ nghèo, phân kiềm, phân chua )
Bón phân hợp lý giảm thiểu khả năng ảnh hưởng xấu tới môi trường của
phân bón. Do các loại phân hữu cơ có thể tạo ra các chất gây ô nhiễm môi
trường: CH2, CO2, H2S, NO3-, phân hóa hoc, NOx, chua hóa.
Bón phân làm môi trường xấu đi do người dùng thiếu hiểu biết cần thiết
cho bón phân hợp lí.
Việc khai thác độ phì nhiêu đất có thể dẫn đến 2 khả năng : làm suy thoái
độ phì hay ổn định và tăng độ phì vì vậy đánh giá môi trường đất cần
đánh giá theo 2 hướng trên.
Thực vật đặc biệt là cây trồng có mối quan hệ chặt chẽ với đọ phì nhiêu
đất mà biểu hiện trực tiếp là các chất dinh dưỡng khoáng ở trong đất.
Vì vậy nghiên cứu hệ thống sinh vật chỉ thị đánh giá môi trường đất liên
quan chặt chẽ tới các sinh vật chỉ thị độ phì nhiêu đất, hay khả năng cung
cấp chất khoáng cho cây trồng.
Vấn đề ô nhiễm hay thoái hóa đất có thể được biểu thị bằng việc so sánh
số lượng các loài sinh vật trong những nhóm chức năng của một vùng
nhất định nào đó với vùng đối chứng.
2. Giun đất- nhóm động vật chỉ thị môi trường đất

a. Vai trò của giun đất đối với môi trường đất
11


-

-

-

-

Giun đất thường sống trong những vùng ẩm ướt có nhiều hữu cơ. Chúng
có vai trò to lớn trong nông nghiệp do chúng làm đất tơi xốp tăng độ phì
nhiêu. Làm thức ăn cho nhiều loài vật nuôi và hiện nay giúp ích cho việc
xác định kim loại nặng trong đất.
Giun đất là nhóm động vật đất tham gia rất tích cực và thường xuyên vào
quá trình hình thành đất trồng trọt.
Giun đất vận chuyển các sản phẩm thực vật từ trên mặt đất xuống lớp đất
sâu, đào hang làm cho đất thoáng, tạo điều kiện cho các sinh vật khác hoạt
động.
Các hạt đất cùng với xác thực vật sau nhiều lần chuyển qua ống tiêu hóa
của giun đất được gắn kết rồi ép lại thành các viên đất xốp làm cho đất có
cấu trúc hạt, rất thuận lợi cho phát triển của rễ cây. Phân giun còn cải
thiện môi trường đất theo hướng làm tăng độ phì đất.
Cải thiện cấp hạt đất, đẩy nhanh quá trình tạo mùn các hạt đất.
Phân giun đất còn là một loại phân bón đa yếu tố với khối lượng lớn có
tới 25-120 tấn/ha/năm, chứa photpho; đạm a môn; 1,52% mùn; 0,151%
đạm tổng số và 2,37% canxi ooxxit, thường trung tính.

Con người đã và đang sử dụng giun đất như một yếu tố biến đổi nhanh độ
phì nhiêu của đất, có thể sử dụng giun đất để biến các vùng hoang hóa,
cằn cổi thành những vùng đất phì nhiêu.
Dựa vào đặc điểm sử dụng các chất hữu cô của giun đất hiên có phương
pháp sử dụng chúng để xử lý rác thải sinh hoạt khoa học và hiệu quả.
Giun đất tập trung chủ yếu ở khu vực nhất định và có ít nhất 7 loại riêng
biệt. Là loài phân bố rộng nhất trong 10 địa điểm khảo sát.
Tiến hành quá trình thu tập mẫu rãi đều khắp khu vực, phân loại theo loài.

Kết quả phân bố cho thấy sự phân bố không đồng đều của các loài giun
trong khu vực thu mẫu.
Như vậy, giun đất là một chỉ thị cho sự màu mỡ của đất đai , con người
đã và đang sử dụng giun đất như một yếu tố biến đổi nhanh chóng độ màu
mỡ của đất , biến các vùng đất hoang hóa, cằn cỗi thành vùng đất trồng
trọt phì nhiêu. Do đó, trong nhiều năm trở lại đây, nhiều nước trên thế giới
đã di nhập nhân tạo giun đất vào các vùng thiếu giun đất. Ở Tây Ban Nha ,
trên những bãi chăn thả quá mức , đất trở nên chua không có giun đất,
người ta đã tiến hành cải tạo bằng cách vừa bón vôi vừa thả giun
12


Nicodrilus caliginosus là loài có gốc ôn đới và chịu đựng được điều kiện
cày xới của đất trồng. Chỉ sau 4 năm thả giun đất, cỏ ở vùng có thả giun
đất phát triển mạnh và xanh tốt hơn hẳn so với vùng không thả giun.
b. Giun đất chỉ thị môi trường đất.
- Giun đất, nếu xét về thành phần loài và sự biểu hiện về số lượng là nhóm
động vật không xương sống chỉ thị rất tốt cho chất lượng môi trường đất,
cho độ phì nhiêu đất, cho nguồn gốc phát sinh và mức độ biến đổi của
cảnh quan. ( Thái Trần Bái,1987 ). Do tiến hóa của giun đất gắn liền với
lịch sử tiến hóa của từng vùng đất.
- Các họ giun đất có vùng phân bố gốc xác định, nhưng có một số loài
thích nghi rộng có thể di chuyển đến nhiều vùng theo con người cùng với
đất xung quanh rễ cây trông.
- Giun đất còn là sinh vật chỉ thị cho nguồn gốc phát sinh và mức độ biến
đổi của cảnh quan, dễ nhận biết bằng vùng phân bố của các giống đặc
hữu.
- Tuy nhiên trong các vùng phân bố gốc thường chỉ gặp chúng trong các
sinh cảnh nhân tạo.
- Nhìn chung, trong các sinh cảnh tự nhiên thường được đặc trưng bằng số

loài nhiều và trong đó có nhiều loài địa phương.
- Trái lại, trong các sinh cảnh nhân tạo , số loài giảm sút rõ rệt với tỉ lệ lớn
các loài chuyển từ vùng khác hoặc từ các sinh cảnh khác đến.
Ví dụ, giun đất trong rừng già ở nước ta phong phú ở số loài và hầu hết là
các loài địa phương. Trong khi ở đồng bằng số loài ít hơn rõ rệt và có
nhiều loài nhập từ các vùng khác đến. Ở miền núi, trong các nương rẫy
vừa mới được tạo thành do phát đốt thảm cây rừng nguyên sinh hoặc thứ
sinh thì phần lớn các loài giun đất bị tiêu diệt và chỉ có thể sống sót một
vài loài sống ở các lớp đất sâu. Nếu đất nương rẫy sau khi đốt bị bỏ hóa
và biến đổi theo diễn thế tự nhiên thì số loài giun đất sẽ được khôi phục
dần với sự xam nhập của một số loài từ vùng khác đến, trước hết là nhóm
loài sống trong thảm lá rụng.
Sự sai khác giữa các sinh cảnh trong chuỗi diễn thế ở trên không chỉ thể
hiện sự sai khác về thành phần loài mà cả sự sai khác về mật độ của loài
trong quần thể. Như vậy, thành phần và mật độ tương đối của các loài
giun đất trong một vùng đất không những chỉ là yếu tố chỉ thị để xét các
vấn đề về nguồn gốc vùng đất mà còn để xác định các giai đoạn trong
diễn thế sinh thái của vùng đó.
- Ngoài ra giun đất còn là vật chỉ thị cho tính chất đất.
- Giun đất có phần trăm khối lượng và sinh khối cao hơn các nhóm
Mesofauna khác ở các vùng đất cát ven biển, đất mặn và đất trồng cây lâu
năm.
- Đối với thành phần cơ giới đất : Giun quắn ( Pheretima posthuma) chỉ thị
cho đất cát pha, thành phần cơ giới nhẹ( loài giun này có đặc trứng xoắn
cơ thể khi bị bắt khoải đất và phân có dạng viên tròn ở cửa hang) còn
Ph.elongata chỉ thị cho đất thành phần cơ giới nặng, có đặc điểm cơ thể
màu nhạt và mềm nhụn khi bị bắt khỏi đất, phân đùn thành khối ở cửa
hang.
13

-

Đối với hàm lượng mùn trong đất : Ph. Canifocnia và Ph. Triastriata có ít
trong đất nghèo mùn hơn các loài giun khác ( chỉ thị cho đất nghèo mùn ).
Đối với pH đất : các loại giun Ph.morrisi và Ph.posthuma thường gặp
trong đất có phản ứng trung bình , còn Ph. Canifocnia và Ph. Triastriata
thường gặp trong đất có phản ứng chua ( chỉ thị cho đất chua, pH = 4.5-6 )
Liên quan đến độ sâu tầng đất, tầng A2 thường gặp Oligochae ở đất mặn
chúng lại tập trung nhiều ở tầng A1.
Trong các sinh cảnh và trong các tầng đất thì giun đất ( Oligochae)
thường cao hơn các nhóm khác về phần trăm số lượng và sinh khối.

3. Thực vật- chỉ thị cho tình trạng các chất khoáng trong đất.
a. Mối quan hệ giữa tình trạng các chất dinh dưỡng khoáng trong đất và thực
vật
- Thực vật đòi hỏi những chất khoáng ( 92) đặc biệt là các chất dinh dưỡng
thiết yếu (17) cho sinh trưởng phát triển năng suất chất lượng sản phẩm.
- Khi cây trồng được cung cấp đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cây sinh
trưởng và phát triển khỏe mạnh cho năng suất và chất lượng sản phẩm
cao.
- Khi các chất dinh dưỡng có trong đất hay quá nhiều so với yêu cầu đều
tác động xấu đến thực vật. Ngưỡng đủ các chất dinh dưỡng được xem là
ngưỡng các chất dinh dưỡng cần thiết để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng và
sinh trưởng mạnh nhất của thực vật. Các chất dinh dưỡng nằm ngoài
ngưỡng đủ của thực vật gây hiện tượng thiếu hoặc thừa dinh dưỡng đều
tác động xấu đến thực vật .Sự thiếu hụt dinh dưỡng xảy ra khi một chất
dinh dưỡng cần thiết không đủ về số lượng cho sinh trưởng thực vật. sự
dư thừa gây ngộ độc xảy ra khi chất dinh dưỡng quá nhiều so với yêu cầu
của thực vật và làm giảm sinh trưởng và chất lượng cây trồng.

- Hiểu biết vai trò của các nguyên tố dinh dưỡng và tính linh động của
chúng trong thực vật có thể xác định nguyên tố nào gây nên triệu chứng
thiếu hoạt ngộ độc.
- Có thể đánh giá môi trường đất về tình rạng các chất khoáng và độ phì
nhiêu thưc tế dựa vào dựa vào các biểu hiện trên thực vật rất hiệu quả và
đơn giản, thông qua khả năng cung cấp dinh dưỡng cho thực vật khi môi
trường đất thừa hay suy thoái bị thiếu dinh dưỡng.
- thông thường có 3 công cụ để chẩn đoán thiếu hay thừa gây ngộ độc dinh
dưỡng :
+ Phân tích đất
+ Phân tích thực vật
+ Quan sát các dấu hiêu bằng mắt ngoài thực địa.
->Phân tích đất và phân tích thực vật là các phép thử định lượng và đem so sánh
với ngưỡng đủ cho một cây trồng nào đó.
->Quan sát các dấu hiệu bằng mắt ngược lại là phép thử chất lượng dựa trên cac
biểu hiện sinh trưởng còi cọc hoặc lá có màu vàng, đỏ tía hoặc hoại tử..
* Chẩn đoán bằng mắt
Việc nhận diện bằng mắt các dấu hiệu về sức ép thiếu thừa dinh dưỡng
thường gặp khó khăn vì :
14


-

-

-

-

Nhiều dấu hiệu xuất hiện rất giống nhau. Ví dụ các dấu hiệu thiếu N và S rất
giống nhau, phụ thuộc vào địa điểm, giai đoạn sinh trưởng và tính khốc liệt của
sự thiếu hụt.
Sự thiếu hụt hoặc thừa gây ngộ độc nhiều chất dinh dưỡng xảy ra cùng một lúc.
Nghĩa là nhiều nguyên tố tạo ra các dấu hiệu hoặc cũng có thể sự thiếu hụt
nguyên tố này dẫn đến ngộ độc do dư thừa nguyên tố khác. Ví dụ. nhiều P gây
thiếu Zn.
Các loài cây, thậm chí một số cây trồng nông nghiệp của từng loài cũng khác
nhau về khả năng chống chịu, thích ứng với sự thiếu, thừa chất dinh dưỡng. Ví dụ
cây ngô có tính mẫn cảm điển hình đối với thiếu Zn hơn là lúa đại mạch.
Những dấu hiệu thiếu giả tạo. Các yếu tố tiềm ẩn gây thiếu giả tạo có thể do bệnh
lí, khô hạn, thừa ẩm. tính dị thường di truyền, tồn dư thuốc bảo vệ thực vật, côn
trùng và độ chặt của đất.
Thiếu đói ẩn : thực vật có thể bị thiếu dinh dưỡng song không thể hiện dấu hiệu
ra bề ngoài.
Ở ngoài đồng các dấu hiệu thiếu, thừa có thể xuất hiện như lí thuyết. do đó kinh
nghiệm và thông tin về lịch sử của cánh đồng là những dẫn liệu bổ sung cho việc
nhận diện nguyên nhân sức ép dinh dưỡng.
b. Chẩn đoán thiếu dinh dưỡng bằng thực vật chỉ thị
• Một số thuật ngữ về dấu hiệu thiếu dinh dưỡng thông thường
Cháy lá : các đốm vàng, xuất hiện sự cháy xém.

Bệnh vàng lá : vàng toàn bộ mô thực vật, thiếu chất diệp lục.
Tính phổ biến : các dấu hiệu không tập trung vào một chỗ mà lan tỏa khắp cơ thể
thực vật.
Tính bất động : không thể dịch chuyển từ bộ phận này tới bộ phận khác ở thực
vật.
Màu vàng giữa gân lá : xuất hiện màu vàng giữa gân lá nhưng gân lá vẫn giữ
nguyên màu xanh.
Tính định vị : các dấu hiệu chỉ ở một lá hoặc ở một vùng nào đó của thực vật.

Tính động : tập trung một chỗ, không bình thường, phương thức không nhất
quán.
Hoại tử : chết mô thực vật, mô có màu nâu và chết rụi.
Còi cọc : sinh trưởng giảm sút, cây thấp.
• Những dấu hiệu thiếu dinh dưỡng thông thường
Bước đầu tiên chẩn đoán thiếu dinh dưỡng là việc mô tả các dấu hiệu đó
như thế nào. Mỗi một dấu hiệu thiếu thường liên quan đến một số chức
15


-

năng của chất dinh dưỡng trong thực vật. Có thể gộp nhóm những dấu
hiệu thiếu hụt chất dinh dưỡng vào 5 thể loại :
Sinh trưởng còi cọc
Bệnh vàng lá
Bệnh vàng giữa gân lá
Xuất hiện màu đỏ tía
Hoại tử
->Còi cọc là dấu hiệu thường do sự thiếu nhiều chất dinh dưỡng
->Bệnh vàng lá: lá bj xanh sáng đến vàng, hoặc xuất hiện những đốm màu trắng
hay vàng do thiếu các chất dinh dưỡng cho quá trình quang hợp hoặc hình thành
các chất diệp lục
->Bệnh vàng giữa gân lá là sự vàng các mô lá nhưng những gân lá vẫn giữ
nguyên màu xanh. Bệnh xảy ra khi thiếu một số chất dinh dưỡng như: B; Fe; Mg;
Mn; Ni và Zn
->Sự xuất hiện màu đỏ tía trong thân và lá thực vật là do tích lũy anthocyanin, khi
các chức năng thực vật bị rối loạn, thường liên quan đến P, nhiệt độ thấp, bệnh,
khô hạn và sự chín già.
->Hoại tử thường xảy ra trong các giai đoạn cuối của sự thiếu hụt dinh dưỡng và

những bộ phận thực vật bị tác động trở thành màu nâu và chết.
Bảng : Các dấu hiệu đặc trưng ở lá khi thiếu chất dinh dưỡng

Chất dinh dưỡng
N
P
K
Mg
Ca
S
Mn, Fe
B, Zn, Cu, Ca, Mo

Vị trí trên thực vật
Tất cả các lá
Những lá già hơn
Những lá già hơn
Những lá già hơn
Những lá non
Những lá non
Những lá non
Những lá non

Bệnh vàng lá
Có
Không
Có
Có
Có
Có

Có
-

Viền lá bị hoại tử
Không
Không
Có
Không
Không
Không
Không
-

Màu sắc và dạng lá
Vàng các lá và gân lá
Những đốm màu tím
Những đốm vàng
Những đốm vàng
Các lá bị biến dạng
Lá màu vàng
Màu vàng giữa gân lá
Lá biến dạng

Sự xuất hiện những dấu hiệu thiếu dinh dưỡng ở mỗi một thực vật và mỗi một
nguyên tố dinh dưỡng có sự sai khác nhỏ. Màu sắc, vị trí trên thực vật, hiện diện
bệnh màu vàng lá, xảy ra hoại tử viền lá thì khác nhau đối với từng nguyên tố
dinh dưỡng.
8 trong số 16 nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho thực vật là những nguyên tố vi
lượng, đôi khi còn gọi là những nguyên tố vết. chúng gồm : Bo, Co, Cu, Cl, Fe,
Mn, Mo, Zn. Độ dễ tiêu sinh học của những nguyên tố này phụ thuộc vào giá trị

pH. Nguyên tố vi lượng có hàm lượng lớn nhất trong đất là Fe, tiếp đến là Mn,
Zn, Cu, Cl, B, và Mo. Các nguyên tố vi lượng đặc biệt là những cation kim loại
( Cu, Fe, Mn, Zn tồn tại trong đất ở dạng các khoáng chất, phức hữu cơ- kim loại
và ở dạng cation trao đổi.
Chỉ thị tổng quát được nêu ra ở bảng sau
Bảng : nguyên nhân, dấu hiệu và ngưỡng thiếu hụt các nguyên tố vi lượng ở thực
vật

16


Nguyên tố bị thiếu

Dấu hiệu thiếu

B-( đất phù sa, đất cát,
đất hữu cơ ), pH cao,
khí hậu khô hạn, ánh
sáng yếu
Co-(đất cát, nhiều Ca,
đất than bùn ), bón vôi,
tiêu nước.
Cu- ( đất cát, đất hữu
cơ ), giàu P và Zn
Cl- ( đất cát ), nơi xa
biển, cây trồng mẫn
cảm,( dừa, cọ dầu )
Fe- đất chua ( hàm
lượng hữu cơ thấp,
chặt , bí, có CaCO3 tự

do)
Mn- đất kiềm thoát
nước kém, hàm lượng
Fe, Cu, Zn trong đất
cao. Khí hậu khô hạn,
cường độ ánh sang
yếu, nhiệt độ đất thấp.
Mo- đất chua, nhiều Fe
tự do.

Những lá non và chồi
dị dạng

Zn- đất kiềm, hàm
lượng P trong đất cao,
đất chặt, bí

Ngưỡng thiếu hụt
(mg/kg )
<15

Nguồn các chất vi
lượng
Natri tetraborat
( 15% B )

Giảm nhiễm khuẩn
<0,1
Rhizobium, khả năng
cố đinh nito bị ức chế.

Héo những lá non, màu <4
vàng giữa gân lá.
Bệnh màu vàng ở
<500
những lá non hơn.

Co-sunfat

Những lá nôn nhất có
màu vàng ở giữa gân
lá.

<50

Fe-sunfat (19%
Fe )

Những đốm và giải
màu vàng ( thường có
những tổn thương màu
nâu xám và lan rộng
theo thời gian ) bắt đầu
từ những lá non hơn.
Đỉnh và viền lá bị hoại
tử, xoắn tròn, đôi khi
hình thành những dấu
nhăn ở các lá non nhất.
Các đốm màu vàng
( thường trắng ) giữa
gân lá, những lá non

nhỏ phát tiển rất
nhanh.

<20

Mn-sunfat (30%
Mn )

<0,1

Molipdat amoni
(54% Mo )

<20

Zn-sunfat (21%
Zn )

Cu-sunfat (25%
Cu)
KCl ( 48 % Cl )

17


Sự còi cọc là dấu hiệu thông thường cho sự thiếu nhiều chất dinh dưỡng để đảm
bảo các chức năng khác nhau của chúng trong thực vật. Ví dụ, khi các chất dinh
dưỡng tham gia vào các chức năng thực vật như sự dài ra của thân cây, quang
hợp và sản xuất protein bị thiếu hụt thì sinh trưởng thực vật rất chậm và thực vật
có dáng vóc nhỏ.

Bệnh vàng lá và vàng giữa gân lá được phát hiện do thiếu các chất dinh dưỡng
cần thiết cho quá trình quang hợp hoặc tạo thành chất diệp lục. Bệnh vàng lá xuất
hiện trong toàn bộ thực vật, hoặc lá trở nên xanh sang đến vàng, hoặc xuất hiện
những đốm màu trắng hay vàng. Bệnh vàng giữa gân lá là sự vàng mô lá giữa các
gân nhưng những gân lá vẫn giữ nguyên màu xanh.
Bệnh vàng giữa gân lá xảy ra khi thiếu 1 số chất dinh dưỡng như : B, Fe, Mg,
Mn, Ni, Zn. Sự mất màu đỏ tía trong thân và lá thực vật là do tích lũy
Anthocyanin ( sắc tố màu tía ) khi các chức năng thực vật bị rối loạn. Dấu hiệu
này rất khó chẩn đoán do nhiệt độ mát mẻ, bệnh, khô hạn và thậm chí là sự chin
già một số thực vật có thể làm tích lũy Anthocyanin. Hoại tử nhìn chung xảy ra
trong các giai đoạn cuối của sự thiếu hụt dinh dưỡng và những bộ phận thực vật
bị tác động do thiếu dinh dưỡng trở thành màu nâu và chết.
Bước khởi đầu khác để nhận diện các dấu hiệu thiếu dinh dưỡng là xác định, liệu
đó có phải là kết quả của sự thiếu chất dinh dưỡng linh động hoặc không linh
động căn cứ vào các dấu hiệu xuất hiện ở các bộ phân nào của thực vật. các chất
dinh dưỡng linh động là những chất có khả năng di chuyển khỏi các lá già đến
những bộ phận non hơn của thực vật khi cung cấp không đủ các chất dinh dưỡng.
Các chất dinh dưỡng linh động gồm : N,P, K, Mg và Mo. Do các chất dinh dưỡng
này linh động nên những dấu hiệu quan sát được bằng mắt trước hết xảy ra trong
các lá già, lá ở tán dưới, và tác động có thể mang tính tổng thể hoặc phổ biến.
Ngược lại những nguyên tố không linh động như B, Ca, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn, S
không có khả năng di chuyển từ bộ phận này đến bộ phân khác và những dấu
hiệu thiếu dinh dưỡng trước hết xảy ra ở những lá non hơn lá nằm ở tán trên và
có tính định vị.
• Dấu hiệu thiếu các chất dinh dưỡng ở thực vật
Khi phân tích thành phần của thực vật người ta đã tìm ra sự có mặt của
khoảng 60 nguyên tố hóa học . Tuy nhiên, chỉ có một số nguyên tố là tối
cần thiết cho cây, gọi là các nguyên tố thiết yếu.
Năm 1980, Galston đã tìm ra 16 nguyên tố thiết yếu đối với cây trồng là : C,

H, O, N, S, L, P ,Mg , Mn, Ca, Fe, Cu,Zn, Mo, B,Cl. Đến năm 1998, Lincoln
18


Taiz đã bổ sung thêm 3 nguyên tố thiết yếu nữa là Na, Si, Ni.Tổng số có 19
nguyên tố thiết yếu. Đây đều là những nguyên tố hết sức quan trọng và cần
thiết đối với quá trình sinh trưởng, phát triển của cây, mà chỉ cần thiếu một
trong số chúng thì cây trồng không thể hoàn thành chu kì sống của mình.
Mỗi một nguyên tố nêu trên , mặc dù là nguyên tố thiết yếu , nhưng chúng chỉ phát huy
tốt vai trò của mình với đời sống cây trồng khi chiếm một hàm lượng nhất định, phù hợp
với từng loại cây. Còn khi quá thừa hay quá thiếu, chúng thường gây rối loạn sinh trưởng
của cây và có những biểu hiện đặc trưng.
Sau đây là những biểu hiện khi cây thiếu hụt một số nguyên tố, để người
trồng trọt có thể phân biệt giữa triệu chứng thiếu dinh dưỡng với các triệu
chứng bệnh do vi sinh vật gây ra. Từ đó có sự điều chỉnh việc cung cấp
dinh dưỡng cho cây trong quá trình ca
** Sự thiếu (thừa) những chất dinh dưỡng linh động

Nito ( N ) : Nitơ có mặt trong rất nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng, có vai trò quyết định
trong quá trình trao đổi chất và năng lượng cũng như các hoạt động sinh lí của cây.
- Thiếu N : cây thường có lá bé, màu xanh nhạt, hoặc vàng nhạt rồi nhanh chóng
chuyển màu vàng. Biểu hiện trên xảy ra trên các lá già trước và bắt đầu từ đỉnh
lá , các lá già ở phía dưới tán cây bị chết hoặc bị rụng tùy theo mức độ thiếu ,
thiếu nhiều lá già có thể bị hoại tử, sự đổi màu vàng từ đỉnh lá về phía cuống lá
có dạng hình chữ V. Cây còi cọc, rút ngắn thời gian sinh trưởng, chín sớm, năng
suất và chất lượng giảm. Thiếu nhiều đạm cây có thể bị chết.
Biểu hiện thiếu đạm ở từng cây trồng có thể có những đặc trưng riêng : ở cây lúa,
triệu chứng thiếu đạm thường thể hiện ở nhiều giai đoạn, ứng dụng để bón phân
theo màu lá.
- Thừa N : cây thừa N thân lá có màu xanh đậm, mềm yếu, nhiều nước, phát triển

quá mức , kéo dài thời gian sinh trưởng, chin muộn, dễ mắc sâu bệnh, cây ngũ
cốc bị lốp đổ, giảm năng suất và chất lượng nông sản.

19


Khái niệm thừa N tùy thuộc và điều kiện sinh thái, đặc tính sinh học của cây và kĩ
thuật bón N.
Ngộ độc N thường thấy trong những điều kiện khô hạn và có thể gây cháy lá đặc
biệt khi sử dụng dạng đạm amon.

-

-

Photpho ( P ) : photpho cần cho tất cả các loại cây trồng nhưng rõ rệt nhất là với
cây họ đậu vì ngoài khả năng tham gia trực tiếp vào các quá trình sống của cây,
chúng còn thúc đẩy khả năng cố định đạm của vi sinh vật cộng sinh.
Thiếu P: cây thường thể hiện ở các lá già trước , lá cứng, phiến lá bé, cây có màu
xanh tối ( cả lá và thân ) , những lá già hơn có thể có màu đỏ tím, màu đồng xỉn,
lan từ đỉnh và mép lá vào trong, có thể lan khắp toàn lá hay cả thân.
Dấu hiệu thiếu P thường quan sát thấy ở những thực vật non, thường thấy rõ ở
cây ngô.
Thiếu lân cây có bộ rễ kém phát triển , chin muộn, năng suất thấp, phẩm chất hạt
kém.
Các cây thể hiện rõ : ngô, cây họ đậu, lúa.
Thừa P : thừa lân tác động gián tiếp đến sinh trưởng thực vật có thể gây nên
những dấu hiệu thiếu Zn, Fe hay Mn.
Chưa phát hiện hiện tượng thừa lân đến ngộ độc.

20


-

Kali ( K ) : Kali cần thiết cho mọi loại cây trồng, nhưng quan trọng nhất đối với
nhóm cây chứa nhiều đường hay tinh bột như lúa, ngô, mía, khoai tây… bón K sẽ
làm tăng hiệu quả sử dụng N và P.
Thừa Kali tác động gián tiếp đến sinh trưởng thực vật : gây biểu hiện thiếu Mg,
Ca hay Bo.
Chưa phát hiện hiện tượng thừa K đến mức ngộ độc.
Thiếu K : sự thiếu K không xuất hiện ngay , ban đầu chỉ xảy ra giảm sinh trưởng
và sau đó thường xuất hiện trên các lá già trước, lá cây thường bị uốn cong, có
những đốm hoặc điểm màu vàng rồi úa vàng dọc mép lá, chop lá chuyển nâu, rồi
dần khô dần ở ngoài rìa, dọc theo mép phát triển vào phía trong.
Cây có thân yếu, dễ bị đổ ngã, dễ bị bệnh, chậm chin, có sức chống chịu với điều
kiện bất thuận và sâu bệnh hại giảm sút rõ rệt.
Các cây thể hiện rõ : lúa, ngô, khoai tây, mía…

21


Magie ( Mg ) : Magie là thành phần quan trọng của phân tử diệp lục nên nó quyết
định hoạt động quang hợp của cây. Đây cũng là chất hoạt hóa của nhiều enzyme
rất quan trọng đối với quá trình hô hấp và trao đổi chất của cây. Mg rất cần đối
với các cây ngắn ngày như lúa, ngô, khoai tây, đậu,… Mg sẽ làm tăng hàm lượng
tinh bột trong sản phẩm.
Hiện tượng thiếu Mg thường biểu hiện trước tiên ở các lá già. Lá bị mất màu
xanh , trước tiên ở phần thịt giữa các gân lá tạo thành các đốm vàng rất rõ . Sau
một thời gian phần đó chết đi và lá rụng sớm . hiện tượng lan dần lên trên các lá

phía trên nếu thiếu trầm trọng, thường xuất hiện ở giai đoạn cuối sinh trưởng của
cây.
Các cây thể hiện rõ : lúa, ngô, lạc, đậu tương, dứa.

-

Molipden ( Mo ) : có vai trò rất quan trọng trong việc trao đổi nito, tổng hợp
Vitamin C và hình thành lục lạp của cây.
Dấu hiệu thiếu Mo giống những dấu hiệu khi thiếu Nito. Một dấu hiệu khác so
với nito là các lá có thể có màu nhạt hay quăn lại. thiếu Mo thường thấy trên các
cây họ đậu, họ thập tự, họ bầu bí, cà chua, khoai tây.

22


** Sự thiếu (thừa) những chất dinh dưỡng không linh động

-

-

Lưu huỳnh ( S ) : S tham gia trong thành phần protein, axit amin, vitamin, có vai
trò quan trọng trong quá trình trao đổi lipit và sự hô hấp của cây.
Thiếu lưu huỳnh : dấu hiệu thiếu S rất giống với các dấu hiệu khi thiếu N và Mo.
Cây có dáng khẳng khiu, các lá non có màu xanh lục nhạt đến vàng sang.
Hiện tượng vàng lá có thể xuất hiện toàn cây.
Có thể phân biệt những dấu hiệu thiếu S ( với N và Mo ) ở thời kì đầu thường xảy
ra trong những lá non hơn và trở nên màu xanh sang đến vàng.
Các cây thể hiện rõ : cây bộ đậu, lúa, đậu tương, lạc, thuốc lá.

Ngộ độc S :
S trong đất có thể chuyển hóa thành H2S, nồng độ H2S cao trong đất gây ngộ độc
cây. Các cây non đặc biệt mẫn cảm với ngộ độc S, với biểu hiện vàng giữa các
gân của lá mới mọc , cây có các rễ thưa thớt và có màu đen, những rễ khỏe được
bao bọc bởi vỏ màu nâu- da cam.

23


Ngộ độc H2S có thể xảy ra khi nồng độ H2S > 0,07 mg/l trong dung dịch đất,
thường xảy ra nếu trong đất chứa nhiều Fe2+

-

-

-

Bo ( B ) : B là một trong những nguyên tố vi lượng có hiệu quả nhất đối với cây
trồng. B tác động trực tiếp đến quá trình phân hóa tế bào, trao đổi hocmon, trrao
đổi N, nước và chất khoáng khác, ảnh hưởng rõ rệt nhất của B là tới mô phân
sinh ở đỉnh sinh trưởng và quá trình phân hóa hoa, thụ phấn, thụ tinh, hình thành
quả.
Thiếu B là các lá non có màu vàng và chết các điểm sinh trưởng chính ( chồi cuối
) , rồi bệnh vàng lá sẽ phát triển thành màu nâu tối, lá và thân trở nên khô giòn và
dị dạng, đỉnh lá dày và xoắn tròn.
Thường thấy trên các cây rau : cà rốt nứt nẻ củ, củ cải bị xốp đen, rau cải bắp thối
ruột, súp lơ có đốm nâu, cây ăn quả có hiện tượng quả hóa bần.
Ngộ độc B : đặc trưng bằng những đốm màu nâu hình elip trên lá. Đặc điểm ngộ
độc B thể hiện ban đầu bằng bệnh vàng lá ở đỉnh và mép các lá già, rồi xuất hiện

những điểm hình nâu đen ở những chỗ mất màu xanh, sau trở thành màu nâu.
Những đốm hoại tử có thể tập hợp lại thành các cụm lớn và khô đi.
Ngộ độc Bo có thể do : sử dụng nước ngầm giàu Bo, đá mẹ giàu Bo, sử dụng
nhiều B hay nhiều phân ủ phổ biến nhất ở những vùng khô hạn và bán khô hạn.

Sắt ( Fe ) : vai trò quan trọng nhất của Fe là hoạt hóa các enzyme của quá trình
quang hợp và hô hấp. Nó không tham gia vào thành phần diệp lục nhưng có ảnh
hưởng quyết định tới sự tổng hợp diệp lục trong cây. Hàm lượng sắt trong lá có
quan hệ mật thiết đến hàm lượng diệp lục trong chúng.
Khi thiếu sắt có dấu hiêu đặc trưng là bệnh vàng giữa gân lá các lá non. Nếu thiếu
sắt trầm trọng , toàn bộ lá có màu vàng sang và hoại tử.
Triệu chứng thiếu sắt xuất hiện trước hết ở các lá non, sau đến lá già vì sắt không
di động từ lá già về lá non.
Thường thấy trên các cây họ hòa thảo , đậu tương, các cây ăn quả.

24


-

-

Ngộ độc sắt : các triệu chứng ngộ độc sắt thường xuất hiện 1-2 tuần lễ sau khi
cây mới trồng, trên các lá phía dưới. Biểu hiện bằng những đốm nhỏ màu nâu bắt
đầu từ đỉnh lá và lan rộng ra bản lá, sau đó các lá chuyển sang màu nâu da cam
( màu đồng thau ) và chết. Cây sinh trưởng còi cọc, giảm mạnh khả năng đẻ
nhánh. Hệ rễ thưa thớt và bị hư hại với màu nâu đen đến đen trên bề mặt rễ, nhiều
rễ bị chết, những rễ khỏe thường màu đỏ- da cam.
Cây lúa có khả năng chống chịu độc Fe.
Kẽm ( Zn ) : Zn tham gia hoạt hóa khoảng 70 enzym của nhiều hoạt động sinh

lí , sinh hóa của cây.
Thiếu Zn xuất hiện đầu tiên ở các lá giữa , lá cây có màu vàng giữa gân lá.
Những vùng bị bệnh vàng trở nên xanh nhợt nhạt, vàng hoặc trắng. Thiếu Zn
trầm trọng biến đổi các lá thành màu trắng xám, lá nhỏ và chết.
Thiếu Zn sẽ gây rối loạn trao đổi auxin nên ức chế sinh trưởng, lấ cây bị biến
dạng,ngắn nhỏ và xoăn, đốt ngắn và biến dạng.
Thiếu Zn thường thấy trên các cây : lúa, ngô, cây ăn quả có múi, các loại đậu rau.

25