1
KHOA HÓA LÝ KỸ THUẬT
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
*******
THẢO LUẬN HÓA MÔI TRƯỜNG
Chủ đề: VAI TRÒ CỦA CÁC CHẤT ĐA LƯỢNG VÀ VI LƯỢNG
TRONG ĐẤT
2
Hà Nội, tháng 5 năm 2017
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
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 một số nguyên tố là tối cần thiết
cho cây gọi là nguyên tố thiết yếu.
Năm 1980, Galston đã tìm ra 16 nguyên tố thiết yếu với cây trồng là : C, H,
O, N, S, L, P, Mg, Ca, Fe, Cu, Zn, Mo, P, Cl. Đến năm 1998, Lincoln 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 rất quan trọng và cần thiết 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 kỳ 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
3
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.
1. CÁC CHẤT VI LƯỢNG VÀ ĐA LƯỢNG TRONG ĐẤT
1.1. Khái niệm về nguyên tố khoáng
Là những nguyên tố mà thiếu nó cây không thể hoàn thành được chụ trình
sống.
Không thể thay thế được bởi bất kỳ nguyên tố nào khác.
Phải trực tiếp tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất trong cơ thể.
Trừ các nguyên tố có nguồn gốc từ CO2 và H2O (C,H,O) các nguyên tố còn
lại được cây hấp thu từ đất được gọi là các nguyên tố khoáng.
Đất là nguồn cung cấp chủ yếu các chất khoáng cho cây.
4
1.2. Phân loại nguyên tố khoáng trong đất.
Muối khoáng trong đất tồn tại ở dạng không tan hoặc dạng hoà tan (dạng
ion).
+ Dạng hòa tan: cây hấp thụ được.
+ Dạng không hòa tan: Cây không hấp thụ được, phải chuyển hóa thành dạng
hòa tan nhờ vào cấu trúc đất (hàm lượng nước, độ thoáng, độ pH, nhiệt độ, vi
sinh vật)
Theo hàm lượng và nhu cầu dinh dưỡng đối với cây trồng, các nguyên tố
hoá học của đất được chia thành ba nhóm:
Nguyên tố đa lượng: O, Si, Al, Ca, Mg, K, P, S, N, C, H.
Nguyên tố vi lượng: Mn, Zn,Fe, Cu, B, Mo, Co.v.v...
Nguyên tố phóng xạ: U, Th, Ra v.v...
Hàm lượng các nguyên tố trên dao động trong phạm vi rộng, phụ thuộc vào
loại đất và các quá trình sử dụng đất.
2. VAI TRÒ CỦA CÁC CHẤT ĐA LƯỢNG VÀ VI LƯỢNG TRONG
ĐẤT
– Tham gia cấu tạo chất sống.
– Điều tiết quá trình trao đổi chất, các hoạt động sinh lý trong cây.
+ Thay đổi đặc tính lý hóa của keo nguyên sinh chất.
+ Hoạt hóa enzim, làm tăng hoạt động trao đổi chất.
+ Điều chỉnh quá trình sinh trưởng của cây.
– Tăng tính chống chịu của cây trồng.
2.1. Nhóm các chất đa lượng trong đất.
Đây là nhóm các chất dinh dưỡng thiết yếu mà cây trồng cần nhiều bao gồm:
đạm (N), lân (P), kali (K), canxi (Ca), Magiê (Mg), lưu huỳnh (S).
2.1.1. N (Đạm)
Nitơ: Là nguyên tố cần thiết của mọi sinh vật sống, nó là một thành phần
của các axit amin và protein.
Được gắn kết chặt chẽ với mùn trong đất, Nitơ trong các hợp chất của mùn
đóng vai trò rất quan trọng với độ phì của đất. Mùn là nguồn chứa các hợp
chất nitơ trong đất, các hợp chất này bị phân hủy từ từ, giải phóng vừa đủ
lượng nitơ cần thiết cho thực vật hấp thụ.
5
Các chất dinh dưỡng gốc nitơ có thể được tạo ra trực tiếp từ một số thực
vật và từ nitơ của khí quyển nhờ vi khuẩn cố định nitơ. Thành phần nitơ
trong đất chủ yếu ở dạng hữu cơ do kết quả của quá trình phân hủy thực vật
và động vật chết, phân, nước tiểu…nó được chyển hóa thành NH3, NH4+ sau
đó bị oxi hóa với xúc tác là các enzyme (vi sinh vật) tạo thành NO 2, rồi NO3
và thực vật sử dụng NO3 làm chất dinh dưỡng. Lượng nitơ này không đủ
cung cấp cho nhu cầu nitơ cho cây. Khi đó người ta phải bón vào đất các loại
phân đạm như ure (NH2)2CO, NH4Cl, (NH4)2CO3, (NH4)2SO4, NH4NO3… Các
loại phân đạm này bón vào đất bị thủy phân rồi các loại vi khuẩn sẽ chuyển
hóa NH4+ thành NO3 để cho cây hấp thụ. Một số cây họ đậu, đinh lăng…ở rễ
của chúng có những nốt sần, ở đó có chứa một số loại vi khuẩn, loại vi
khuẩn này có khả năng lấy nitơ từ không khí, cung cấp một lượng đáng kể
chất dinh dưỡng nitơ cho đất.
Đạm là chất dinh dưỡng rất cần thiết và rất quan trọng đối với cây, đạm
cần cho cây trong suốt quá trình sinh trưởng đặc biệt là giai đoạn cây tăng
trưởng mạnh, rất cần cho các loại cây ăn lá. Đạm là thành phần chính tham
gia vào thành phần chính của clorophin, protit, các axit amin, các enzym và
nhiều loại vitamin trong cây.
Bón đạm thúc đẩy cây tăng trưởng, đâm nhiều chồi, cành lá, làm lá có kích
thước to, màu xanh, lá quang hợp mạnh do đó làm tăng năng suất.
Khi thiếu N, cây sinh trưởng phát triển kém, diệp lục không hình thành, lá
chuyển màu vàng, đẻ nhánh và phân cành kém, hoạt động quang hợp và tích
lũy giảm sút nghiêm trọng, dẫn tới suy giảm năng suất.
Thừa N sẽ làm cây sinh trưởng quá mạnh, do thân lá tăng trưởng nhanh mà
mô cơ giới kém hình thành nên cây rất yếu, dễ lốp đổ, dễ bị sâu bệnh tấn
công. Ngoài ra sự dư thừa N trong sản phẩm cây trồng (đặc biệt là rau xanh)
còn gây tác hại lớn tới sức khỏe con người. Nếu N dư th ừa ở dạng NO3 thì
khi vào dạ dày, chúng sẽ vào ruột non và mạch máu, sẽ chuyển hemoglobin
(của máu) thành dạng methemoglobin, làm mất khả năng vận chuyển oxy
của tế bào. Còn nếu ở dạng NO2 chúng sẽ kết hợp với axit amin thứ cấp
tạo thành chất Nitrosamine là một chất gây ung thư rất mạnh.
6
2.1.2. P (Lân)
Lân có vai trò quan trọng trong đời sống của cây trồng. Lân có trong thành
phần của nhân tế bào, rất cần cho sự hình thành các bộ phận mới của cây.
Lân tham gia vào thành phần các enzym, các protein, tham gia vào quá trình
tổng hợp các axit amin.
Lân kích thích sự phát triển bộ rễ, làm rễ ăn sâu vào trong đất và lan rộng
ra chung quanh làm cho cây hút được nhiều chất dinh dưỡng, tạo điều kiện
cho cây chống chịu hạn và ít đổ ngã.
Lân kích thích quá trình đẻ nhánh, nảy chồi, thúc đẩy cây ra hoa kết quả
sớm và nhiều.
Lân làm tăng đặc tính chống chịu của cây đối với các yếu tố không thuận
lợi, chống rét, chống hạn, chịu độ chua của đất, chống một số loại sâu bệnh
hại, …
Lân 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.
7
Khi thiếu Lân, lá cây ban đầu có màu xanh đậm, sau chuyển màu vàng,
hiện tượng này bắt đầu từ các lá phía dưới trước, và từ mép lá vào trong. Cây
lúa thiếu P làm lá nhỏ, hẹp, đẻ nhánh ít, trỗ bông chậm, chín kéo dài, nhiều
hạt xanh, hạt lép. Cây ngô thiếu P sinh trưởng chậm, lá có màu lục rồi
chuyển màu huyết dụ.
Thừa lân không có biểu hiện gây hại như thừa N vì P thuộc loại nguyên tố
linh động, nó có khả năng vận chuyển từ cơ quan già sang cơ quan còn non.
2.1.3. K (Kali)
Kali có vai trò chủ yếu trong việc chuyển hoá năng lượng trong quá trình
đồng hoá các chất trong cây.
Kali làm tăng khả năng chống chịu của cây đối với các tác động không
thuận lợi từ bên ngoài, làm cho cây ra nhiều nhánh, phân cành nhiều, lá ra
nhiều. Kali làm cho cây cứng chắc, ít đổ ngã, tăng cường khả năng chịu úng,
chịu hạn, chịu rét.
Kali làm tăng phẩm chất nông sản và góp phần làm tăng năng suất cho cây.
Kali làm tăng lượng đường trong quả làm cho màu sắc quả đẹp tươi, hương
vị quả thơm và làm tăng khả năng bảo quản quả. Kali làm tăng chất bột trong
củ khoai, làm tăng lượng đường trong mía.
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.
8
Biểu hiện rất rõ khi thiếu K là lá hẹp, ngắn, xuất hiện các chấm đỏ, lá dễ
héo rũ và khô. Cây lúa thiếu K sinh trưởng kém, trỗ sớm, chín sớm, nhiều hạt
lép lửng, mép lá về phía đỉnh biến vàng. Ngô thiếu K làm đốt ngắn, mép lá
nhạt dần sau chuyển màu huyết dụ, lá có gợn sóng. Điều đặc biệt là K có vai
trò quan trọng trong việc tạo lập tính chống chịu của cây trồng với điều kiện
bất thuận (hạn, rét) cũng như tính kháng sâu bệnh, vì vậy nếu thiếu K sẽ làm
những chức năng này suy giảm đi.
Kali ảnh hưởng đến sự kiểm soát nước trong quá trình thoát hơi nước
khỏi thực vật, K hoạt động như chất xúc tác trong quá trình thành lập hoặc
dự trữ tinh bột, protein,…Những cây thiếu K thường rất yếu ớt, nhất là phần
dễ.
Nguồn K thương mại chủ yếu là KCl vì hàm lượng K cao và giá rẻ. Mặt
hạn chế chủ yếu là tại những vùng đất có hàm lượng clo cao KCl thường
dẫn đến hiện tượng ngộ độc clo, hiện tượng này đôi khi thấy rõ ở cây hoa
hồng và một số loại rau khi sử dụng KCl lượng cao.
Dạng K tự nhiên có trong các loại mùn hữu cơ, phân ngựa, trâu, cừu và
nhất là phân gia cầm, tuy nhiên những nguyên liệu này không được để dưới
mưa quá lâu vì K có thể bị rửa trôi dễ dàng.
Nếu đất trồng có độ axit cao thì K có thể trở thành dạng không tan làm cây
không hấp thu được , khi đó có thể dẫn đến hiện tượng thiếu K. Có thể khắc
phục hiện tượng bằng cách them vôi để tang lượng K dễ tan. Cần lưu ý rằng
K dễ tan dễ rửa trôi trong thời gian mưa nhiều và ngập nước, vì thế ở những
vùng nhiệt đới với lượng mưa cao người ta thường bón nhiều K.
9
2.1.4. Canxi (Ca)
Ca là một thành phần của màng tế bào cây nên rất cần thiết cho sự hình
thành tế bào mới và làm màng tế bào ổn định, vững chắc. Nó còn cần cho sự
hình thành và phát triển của rễ cây. Đặc biệt canxi có vai trò như một chất
giải độc do trung hòa bớt các axit hữu cơ trong cây và hạn chế độc hại khi dư
thừa một số chất như K+, NH4+. Nó cũng cần thiết cho sự đồng hóa đạm
nitrat và vận chuyển gluxit từ tế bào đến các bộ phận dự trữ của cây.
Canxi giúp cây chịu úng tốt hơn do làm giảm độ thấm của tế bào và việc
hút nước của cây. Ngoài ra, canxi có trong vôi còn có tác dụng cải tạo đất,
giảm độ chua mặn và tăng cường độ phì của đất, giúp cho cây sinh trưởng
tốt. Khi thiếu Ca thì đỉnh sinh trưởng và chóp rễ bị ảnh hưởng nghiêm trọng
do các mô phân sinh ngừng phân chia, sinh trưởng bị ức chế. Triệu chứng đặc
trưng của cây thiếu Ca thường thấy qua hình dạng xiêu vẹo của tán lá với
đầu lá cuốn lại, mép lá cuộn cong. Những đốm nâu hoặc đốm thâm cũng biểu
hiện triệu chứng thiếu Ca. Ở cây cà chua, triệu chứng thiếu Ca làm cuống
hoa hoặc cuống trái có màu nâu và nhũng, sau đó nơi này sẽ bị nấm tấn công.
Nguyên nhân của tình trạng này có thể là nước không được cung cấp đầy
đủ cho việc vận chuyển Ca đến tất cả các bộ phận nhất là ở những phần
chóp, ngọn của cây. Hiện tượng thiếu Ca thường xảy ra dưới những điều
kiện đất rất acid, thường đó là những nơi thừa Mg, Al. Tất cả các dạng đá
10
vôi thường chứa lượng Ca cao, Ca cũng hiện diện trong hầu hết các loại mùn
hữu cơ đã ủ hoai mục.
2.1.5 Magie (Mg)
Nó là thành phần cấu tạo chất diệp lục nên giữ vai trò quan trọng trong
quá trình quang hợp và tổng hợp chất gluxit trong cây. Magiê tham gia trong
thành phần của nhiều loại men, đặc biệt các men chuyển hóa năng lượng,
đồng hóa lân, tổng hợp protein và lipit.
Magiê giữ cho độ pH trong tế bào cây ở phạm vi thích hợp, tăng sức trương
của tế bào nên ổn định cân bằng nước, tạo điều kiện cho các quá trình sinh
học trong tế bào xảy ra bình thường.
Thiếu magiê lá cây sẽ mất màu xanh bình thường và xuất hiện các đốm
vàng, mép lá cong lên, thiếu nặng cây có thể bị chết khô. Thiếu Mg làm chậm
quá trình ra hoa, cây thường bị vàng lá do thiếu diệp lục. Triệu chứng điển
hình là các gân lá còn xanh trong khi phần thịt lá đã biến vàng. Xuất hiện các
mô hoại tử thường từ các lá phía dưới, lá trưởng thành lên lá non, vì Mg là
nguyên tố linh động, cây có thể dùng lại từ các lá già.
Hiện tượng thiếu Mg thường xảy ra trong những đất rất axit hoặc nơi
lượng lớn K được sử dụng nhất là sulphate kali.
Nếu dư thừa magiê sẽ làm thiếu kali.
Trường hợp đặc biệt trên cây khoai tây là triệu chứng thiếu Mg xuất hiện
giữa gân lá nhưng phần còn lại của lá vẫn xanh.
11
2.1.6. Lưu huỳnh (S)
Được coi là yếu tố dinh dưỡng thứ 4 của cây trồng sau đạm, lân và kali.
Lưu huỳnh tham gia trong thành phần của các axit amin, protein và vitamin
có chứa lưu huỳnh, trong đó có axit amin không thể thay thế như methionin.
Lưu huỳnh còn có trong thành phần của men coenzim A xúc tiến nhiều quá
trình sinh lý trong cây như quang hợp, hô hấp và sự cố định đạm của vi sinh
vật cộng sinh.
Lưu huỳnh đóng vai trò quyết định trong việc tạo thành các chất tinh dầu
và tạo mùi vị cho các cây hành, tỏi, mù tạt. Nó còn là chất cần thiết cho sự
hình thành chất diệp lục, thúc đẩy quá trình thành thục và chín của quả và
hạt. Ngoài ra, khi cây trồng hút lưu huỳnh ở dạng SO42 có trong đất qua rễ
và SO2 trong không khí qua lá còn góp phần làm sạch môi trường.
Cây thiếu lưu huỳnh có biểu hiện giống như thiếu đạm, lá vàng lợt, cây
thấp bé, chồi kém phát triển, tuy nhiên khác với thiếu N là hiện tượng vàng lá
xuất hiện ở các lá non trước các lá trưởng thành và lá già. Khi cây thiếu S,
gân lá chuyển vàng trong khi phần thịt lá vẫn còn xanh, sau đó mới chuyển
vàng. Kèm theo những tổn thương trước hết ở phần ngọn và lá non, cộng với
sự xuất hiện các vết chấm đỏ trên lá do mô tế bào chết.
Còn thừa lưu huỳnh thì lá nhỏ, đôi khi bị cháy lá.
Tuy nhiên tình trạng thiếu lưu huỳnh hiếm khi xảy ra vì lượng lưu huỳnh
chiếm nhiều ở thành phần muối sulphur hay sulphate trong phân bón hỗn hợp,
trong nguyên liệu hữu cơ, trong không khí,…
12
2.2. Nhóm các chât vi lượng trong đất.
Đây là các chất dinh dưỡng khoáng thiết yếu mà cây trồng cần với số lượng
ít, bao gồm các nguyên tố: kẽm (Zn), sắt (Fe), đồng (Cu), mangan (Mn), bo
(B), molypđen (Mo), Clo (Cl)
Mặc dù thực vật cần các nguyên tố này với hàm lượng rất ít nhưng những
nguyên tố này giúp cây phát triển mạnh mẽ. Chúng không phải là những
nguyên tố có trong cấu tạo thực vật nhưng hoạt động của chúng giống như
chất xúc tác hoặc những chất oxi hóa giúp cây hấp thu hay sử dụng những
nguyên tố đa lượng, nguyên tố trung lượng và sau đó thành lập những chất
khác nhau trong thực vật.
13
2.2.1. Đồng (Cu)
Đồng cần thiết cho sự hình thành Diệp lục và làm xúc tác cho một số phản
ứng khác trong cây, nhưng thường không tham gia vào thành phần của chúng.
Những cây hòa thảo thiếu Đồng có thể không trổ hoa hoặc không hình thành
được hạt. Nhiều loại cây rau biểu hiện thiếu Đồng với lá thiếu sức trương,
rủ xuống và có mầu xanh, chuyển sang quầng mầu da trời tối trước khi trở
nên bạc lá, biến cong và cây không ra hoa được.
Hiện tượng thiếu đồng thường xảy ra trên những vùng đất đầm lầy, ruộng
lầy thụt. Cây trồng thiếu đồng thường hay có hiện tượng chảy gôm (rất hay
xảy ra ở cây ăn quả), kèm theo các vết hoại tử trên lá hay quả. Với cây họ
hòa thảo, nếu thiếu đồng sẽ làm mất màu xanh ở phần ngọn lá.
2.2.2. Bo (B)
Bo cần thiết cho sự nẩy mầm của hạt phấn, s ự tăng trưởng của ống
phấn, cần thiết cho sự hình thành của thành tế bào và hạt giống. Bo cũng
hình thành nên các phức chất đường/borat có liên quan tới sự vận chuyển
đường và đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành protein. B tác động
trực tiếp đến quá trình phân hóa tế bào, trao đổi hocmon, trao 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.
Khi thiếu B thì chồi ngọn bị chết, các chồi bên cũng thui dần, hoa không
hình thành, tỷ lệ đậu quả kém, quả dễ rụng, rễ sinh trưởng kém, lá bị dày
lên.
14
B cũng giống như K, rất dễ bị rửa trôi, vì thế đất có thể trải qua tình trạng
thiếu B tạm thời sau thời gian mưa kéo dài, đặc biệt là đối với vùng đất trở
nên khô một cách bất thường.
Có thể khắc phục tình trạng thiếu B bằng cách them sodium borate hoặc
borax nhưng phải cẩn thận khii sử dụng vì mặc dù borax có thể là yếu tố
điều hòa và hỗ trợ cho việc hấp thụ N, nó có thể trở thành thuốc diệt cỏ nếu
tích tụ một lượng quá lớn.
2.2.3. Sắt (Fe)
Sắt là chất xúc tác để hình thành nên Diệp Lục và hoạt động như là một
chất mang Oxy. Nó cũng giúp hình thành nên một số hệ thống men hô hấp.
Thiếu Sắt gây ra hiện tượng mầu xanh lá cây nhợt nhạt (bạc lá) với sự phân
biệt rõ ràng giữa những gân lá mầu xanh và khoảng giữa mầu vàng. Vì Sắt
không được vận chuyển giữa các bộ phận trong cây nên biểu hiện thiếu
trước tiên xuất hiện ở các lá non gần đỉnh sinh trưởng của cây.
Thiếu sắt nặng có thể chuyển toàn bộ cây thành màu vàng tới trắng lợt, Lá
cây thiếu sắt sẽ chuyển từ màu xanh sang vàng hay trắng ở phần thịt lá, trong
khi gân lá vẫn còn xanh. Triệu chứng thiếu sắt xuất hiện trước hếtở các lá
non, sau đến lá già, vì Fe không di động từ lá già về lá non. Sự thiếu sắt có
thể xảy ra do sự thiếu cân bằng với các kim loại khác như Molipden, Đồng
hay Mangan. Một số yếu tố khác cũng có thể gây thiếu sắt như quá thừa Lân
trong đất; do pH cao kết hợp với giầu Canxi, đất lạnh và hàm lượng Carbonat
cao; thiếu sắt do di truyền của cây; thiếu do hàm lượng chất hữu cơ trong
đất thấp.
Sắt có trong hầu hết các loại đất nhưng ở dạng không tan do sự hiện diện
của đá vôi. Do đó tình trạng thiếu sắt xảy ra chủ yếu ở thực vật trồng trên
vùng đất quá vôi hoặc đất quá kiềm. Phương pháp khắc phục tình trạng
thiếu sắt là acid hóa đất bằng cách sử dụng sulphur, than bùn, sulphate
aluminum, sulphate sắt. Ngoài ra sắt có khuynh hướng biến thành dạng hợp
chất không tan khi tiếp xúc với các chất hóa học khác do đó phương pháp
hiệu quả hơn là sử dụng sắt dạng chelate bón vào đất hoặc phun qua lá để
cung cấp trực tiếp cho thực vật. Dạng chelate không kết hợp dễ dàng với
những chất khác và có khả năng vận chuyển linh động trong thực vật.
15
2.2.4. Mangan (Mn)
Mangan được biết đến như một chất oxy hóa của thực vật.
Mangan là thành phần của các hệ thống men (enzyme) trong cây. Nó hoạt
hóa một số phản ứng trao đổi chất quan trọng trong cây và có vai trò trực tiếp
trong quang hợp, bằng cách hỗ trợ sự tổng hợp Diệp lục. Mangan tăng cường
sự chín và sự nẩy mầm của hạt khi nó làm tăng sự hữu dụng của Lân và
Canxi. Cũng như sắt, Mangan không được tái sử dụng trong cây nên hiện
tượng thiếu sẽ bắt đầu từ những lá non, với mầu vàng giữa những gân lá, và
đôi khi xuất hiện nhiều đốm nâu đen. Ở những cây hòa thảo xuất hiện những
vùng mầu xám ở gần cuống lá non.
Triệu chứng điển hình khi cây thiếu Mn là phần gân lá và mạch dẫn biến
vàng, nhìn toàn bộ lá có màu xanh sáng, về sau xuất hiện các đốm vàng ở
phần thịt lá và phát triển thành các vết hoại tử trên lá. Hiện tượng thiếu
Mangan thường xảy ra ở những chân đất giầu hữu cơ, hay trên những đất
trung tính hoặc hơi kiềm và có hàm lượng Mangan thấp. Mặc dù hiện tượng
thiếu Mangan thường đi với đất có pH cao, nhưng nó cũng có thể gây ra bởi
sự mất cân bằng với các dinh dưỡng khác như Canxi, Magie và Sắt. Hiện
tượng thiếu thường xảy ra rõ nét khi điều kiện thời tiết lạnh, trên chân đất
giầu hữu cơ, úng nước. Triệu chứng sẽ mất đi khi thời tiết ấm trở lại và đất
khô ráo.
16
Thực hiện việc acid hóa đất sẽ cải thiện tình trạng này đáng kể, hoặc sử
dụng manganese sulphate là dạng dễ tan để bón vào đất. Ngược lại , ngộ độc
Mn thường xảy ra trên những đất quá acid do Mn trở thành dạng hòa tan
nhanh nên cây sẽ bị thừa Mn.
2.2.5. Molipden (Mo)
Molipden cần cho sự tổng hợp và hoạt động của men khử Nitrat. Loại
men này khử Nitrat thành Ammonium trong cây. Molipden có vai trò sống còn
trong việc tổng hợp đạm cộng sinh bởi vi khuẩn Rhizobia trong nốt sần cây
họ đậu. Molipden cũng cần thiết cho việc chuyển hóa Lân từ dạng vô cơ
sang hữu cơ trong cây.
Thiếu Mo sẽ ức chế dinh dưỡng đạm của cây trồng nói chung, đặc biệt
của các cây họ đậu . Hiện tượng thiếu Molipden có biểu hiện chung như
vàng lá và đình trệ sinh tưởng. Sự thiếu hụt Molipden có thể gây ra triệu
chứng thiếu Đạm trong các cây họ đậu như đậu tương, cỏ alfalfa, vì vi sinh
vật đất phải có Molipden để cố định Nitơ từ không khí. Molipden trở nên hữu
dụng nhiều khi pH tăng, điều đó ngược lại với đa số vi lượng khác. Chính vì
điều này nên hiện tượng thiếu thường xảy ra ở đất chua. Đất nhẹ thường dễ
bị thiếu Mo hơn so với đất nặng.
2.2.6. Kẽm (Zn)
Zn tham gia hoạt hóa khoảng 70 enzym của nhiều hoạt động sinh lý, sinh
hóa của cây . Kẽm được coi như là một trong các nguyên tố vi lượng đầu tiên
cần thiết cho cây trồng. Nó thường là một nguyên tố hạn chế năng suất cây
trồng. Sự thiếu hụt Kẽm đã được thừa nhận ở hầu hết đất trồng lúa của các
nước trên thế giới. Tuy nó chỉ được sử dụng với liều lượng rất nhỏ nhưng
17
để có năng suất cao không thể không có nó. Kẽm hỗ trợ cho sự tổng hợp các
chất sinh trưởng và các hệ thống men và cần thiết cho sự tăng cường một số
phản ứng trao đổi chất trong cây. Nó cần thiết cho việc sản xuất ra chất
Diệp lục và các Hydratcarbon. Kẽm cũng không được vận chuyển sử dụng
lại trong cây nên biểu hiện thiếu thường xảy ra ở những lá non và bộ phân
khác của cây.
Thiếu Zn sẽ gây rối loạn trao đổi auxin nên ức chế sinh trưởng, lá cây bị
biến dạng, ngắn, nhỏ và xoăn, đốt ngắn và biến dạng. Sự thiếu Kẽm ở cây
bắp gọi là bệnh “đọt trắng” vì rằng lá non chuyển sang trắng hoặc vàng
sáng. Lá bắp có thể phát triển những dải vàng rộng (bạc lá) trên một mặt
hoặc cả 2 mặt sát đường gân trung tâm. Một số triệu chứng khác như lá lúa
mầu đồng; bệnh “lá nhỏ” ở cây ăn trái hay đình trệ sinh trưởng ở cây bắp và
cây đậu.
2.2.7. Vai trò của Clo (Cl)
Clo là nguyên tố vi lượng sống còn cho cây trồng, đặc biệt đối với cây Cọ
dầu và cây Dừa. Sự thiếu hụt Clo xảy ra phổ biến đối với dừa ở Philippin và
nam Sumatra của Indonesia. Clo tham gia vào các phản ứng năng lượng trong
cây. Cụ thể là nó tham gia vào sự bẻ gẫy phân tử nước với sự hiện hữu của
ánh sáng mặt trời và hoạt hóa một số hệ thống men. Nó cũng tham gia vào
quá trình vận chuyển một số cation như Canxi, Magie, Kali ở trong cây, điều
hòa hoạt động của những tế bào bảo vệ khí khổng, do đó kiểm soát được sự
bốc thoát hơi nước v.v
Bảng 1: Khái quát vai trò của các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu
Các nguyên tố Dạng mà cây hấp
Vai trò trong cơ thể thực vật
đại lượng
thụ
Nito
NH4+ và NO3 Thành phần của protein, axit nucleic
Photpho
H2PO4, PO4 Thành phần của axit nucleic, ATP, coenzim
18
Hoạt hóa enzim, cân bằng nước và ion, mở khí
khổng
2+
Canxi
Ca
Thành phần của thành tế bà và màng tế bào, hoạt
hóa enzim
Magie
Mg2+
Thành phần của diệp lục, hoạt hóa enzim
Lưu huỳnh
SO42+
Thành phần của protein
Các nguyên tố Dạng mà cây hấp
Vai trò trong cơ thể thực vật
vi lượng
thụ
S ắt
Fe2+, Fe3+
Thành phần của xitocrom, tổng hợp diệp lục, hoạt
hóa enzim
Mangan
Mn2+
hoạt hóa nhiều enzim
Bo
B4O72
Liên quan đến haotj động của mô phân sinh
Clo
Cl
Quang phân li nước và cân bằng ion
Kẽm
Zn2+
Liên quan đến quang phân li nước và hoạt hóa enzim
2+
Đồng
Cu
Hoạt hóa enzim
Molipden
MoO42+
Cần cho sự trao đổi nito
Niken
Ni2+
Thành phần của enzim ureaza
Kali
K+
3. ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ THIẾU HỤT ĐA NGUYÊN TỐ VÀ KHẮC
PHỤC
Sinh trưởng và phát triển của cây có thể bị ảnh hưởng bởi tương tác giữa
hai hay nhiều chất dinh dưỡng, do vậy, sự thiếu hụt đồng thời nhiều chất có
thể xảy ra cùng một lúc. Sự thiếu hụt đa nguyên tố này có thể xảy ra trong
trường hợp đất cung cấp không đủ một vài nguyên tố hoặc do bón phân mất
cân đối nghiêm trọng (chỉ bón đạm, lân, kali mà không bón các nguyên tố
trung và vi lượng …). Ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng và phát triển
của cây.Khi xuất hiện triệu chứng thiếu hụt dinh dưỡng, trước hết chúng ta
cần phải xác định xem sự thiếu hụt là đơn hay đa nguyên tố từ đó mới xác
định được nguyên tố cần bón và lượng bón thích hợp. Vì vậy, bón phân cân
đối và hợp lý là yếu tố cần thiết nhằm đảm bảo cho cây trồng cho năng suất
và chất lượng tốt nhất.
4. Câu hỏi phản biện
19
Câu 1: Tại sao các nguyên tố vi lượng chỉ cần 1 lượng rất nhỏ nhưng không
thể thiếu đối với sự sinh trưởng phát triển của thực vật?
Vì vai trò của các nguyên tố vi lượng trong cây không phải là vai trò cấu trúc
mà chủ yếu là vai trò hoạt hóa enzim trong các quá trình trao đổi chất nên
chúng chỉ cần 1 lượng rất nhỏ.
Đồng thời, do chúng còn liên kết với các chất hữu cơ tạo thành hợp chát hữu
cơ trong hoạt hóa enzim, giúp tăng tốc độ các phản ứng sinh hóa→ rất quan
trọng với sự sinh trưởng và phát tiển của cây. Ví dụ Cu trong Xitocrom, Fe
trong EDTA, Co trong vitamin B12….
Câu 2: Tai sao khi cây thiếu nguyên tố Mg thì lá cây mất màu xanh?
Màu xanh của lá mà chúng ta nhìn được là do trong lá cây có diệp lục. Mà
Mg là nguyên tố tham gia vào cấu trúc của phân tử diệp lục. Vì vậy khi cây
thiếu Mg, diệp lục không được hình thành, lá mất màu xanh lục.
Câu 3: Trong sản xuất cần có những biện pháp gì để hạn chế tình trạng thiếu
khoáng của cây?
Chúng ta cần:
Phải nắm được tính chất đất trồng
Thường xuyên thực hiện các biện pháp giúp cho quá trình chuyển hóa các
muối khoáng ở trong đất từ dạng không tan thành dạng hòa tan dễ hấp thụ
đối với cây:
+ Làm cỏ sục bùn, cày ải phơi đất
+ phá váng trên mặt đất sau mưa, bón vôi cho đất chua
Kiểm tra thường xuyên, phát hiện những biểu hiện của lá
Nếu lá cây có biểu hiện chuyển màu phải cung cấp khoáng kịp thời và đúng
nhu cầu
Câu 4 : Ảnh hưởng của sự thiếu hụt đa nguyên tố và cách khắc phục ?
Sinh trưởng và phát triển của cây có thể bị ảnh hưởng bởi tương tác giữa hai
hay nhiều chất dinh dưỡng, do vậy, sự thiếu hụt đồng thời nhiều chất có thể
xảy ra cùng một lúc. Sự thiếu hụt đa nguyên tố này có thể xảy ra trong
20
trường hợp đất cung cấp không đủ một vài nguyên tố hoặc do bón phân mất
cân đối nghiêm trọng (chỉ bón đạm, lân, kali mà không bón các nguyên tố
trung và vi lượng …). Ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng và phát triển
của cây.Khi xuất hiện triệu chứng thiếu hụt dinh dưỡng, trước hết chúng ta
cần phải xác định xem sự thiếu hụt là đơn hay đa nguyên tố từ đó mới xác
định được nguyên tố cần bón và lượng bón thích hợp. Vì vậy, bón phân cân
đối và hợp lý là yếu tố cần thiết nhằm đảm bảo cho cây trồng cho năng suất
và chất lượng tốt nhất.
Câu 5 ; Nêu ảnh hưởng của các nguyên tố Cu, Bo , Mo đến cây trồng
Đồng ( Cu ) : Xúc tiến quá trình hình thành vitamin A. Giúp cây tăng khả
năng chịu hạn, chịu nóng, chịu lạnh…. Thiếu đồng : ở cây ngũ cốc xuất hiện
lá màu vàng và quăn, ít hoa, hạt kém phát triển, ở cây có múi chết đen ở phần
mới sinh trưởng , quả có những đốm nâu, khả năng chống chịu sâu bệnh ở
cây kém. Hiện tượng thiếu đồng thường xảy ra trên những vùng đất đầm
lầy, ruộng lầy thụt. Cây trồng thiếu đồng thường hay có hiện tượng chảy
gôm (rất hay xảy ra ở cây ăn quả), kèm theo các vết hoại tử trên lá hay quả.
Với cây họ hòa thảo, nếu thiếu đồng sẽ làm mất màu xanh ở phần ngọn lá.
Bo (B) : Tăng khả năng thấm ở màng tế bào, giúp dễ dàng vận chuyển
hydrat cacbon. Cần cho quá trình tổng hợp và phân chia nhân tế bào. Giúp
điều chỉnh tỉ lệ K/Ca trong cây. Thiết yếu với sự tổng hợp protein trong cây.
Đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành phần hoa. Thiếu Bo lá cây sẽ
biến dạng, dày. Đôi khi giòn, hoa kém phát triển, dễ bị rụng, hạt bị lép, ít
quả, quả non hay rụng dẽ bị sâu bệnh phá hại, khả năng chống chịu điều
kiện bất lợi kém… Vỏ quả dày, lõi thường bị thâm đen, rỗng ruột, lệch tâm .
Năng suât , chất lượng kém .Khi thiếu B thì chồi ngọn bị chết, các chồi bên
cũng thui dần, hoa không hình thành, tỷ lệ đậu quả kém, quả dễ rụng, rễ sinh
trưởng kém, lá bị dày lên.
B cũng giống như K, rất dễ bị rửa trôi, vì thế đất có thể trải qua tình trạng
thiếu B tạm thời sau thời gian mưa kéo dài, đặc biệt là đối với vùng đất trở
nên khô một cách bất thường.
Có thể khắc phục tình trạng thiếu B bằng cách them sodium borate hoặc
borax nhưng phải cẩn thận khii sử dụng vì mặc dù borax có thể là yếu tố
điều hòa và hỗ trợ cho việc hấp thụ N, nó có thể trở thành thuốc diệt cỏ nếu
tích tụ một lượng quá lớn.
21
Molypđen (Mo ) : là chất xúc tác cho quá trình cố định và sử dụng đạm của
cây, là thành phần của men khử nitrat và men nitrogense. Tham gia các qua
strinfh trao đổi chất, tổng hợp chất diệp lục…
Thiếu Mo sẽ ức chế dinh dưỡng đạm của cây trồng nói chung, đặc biệt của
các cây họ đậu . Hiện tượng thiếu Molipden có biểu hiện chung như vàng lá
và đình trệ sinh tưởng. Sự thiếu hụt Molipden có thể gây ra triệu chứng thiếu
Đạm trong các cây họ đậu như đậu tương, cỏ alfalfa, vì vi sinh vật đất phải
có Molipden để cố định Nitơ từ không khí. Molipden trở nên hữu dụng nhiều
khi pH tăng, điều đó ngược lại với đa số vi lượng khác. Chính vì điều này
nên hiện tượng thiếu thường xảy ra ở đất chua. Đất nhẹ thường dễ bị thiếu
Mo hơn so với đất nặng.