Giáo trình dinh dưỡng khoáng

PGS.TS VÕ MINH THỨ (Chủ b iên ) TS NGUYỄN THANH LIÊM - TS HUỲNH THỊ THANH TRÀ ThS NGUYỄN THỊ Y THANH - ThS H TÂN GIÁO TRÌNH DINH DUONG k h o n g NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG : 13 Từ VIẾT TẮT 17 MỞ ĐẨU ' 19 Chương CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NGUN TỐ KHỐNG VÀ XÁC ĐỊNH NHU CẦU DINH DƯỠNG KHOÁNG ĐỐI VỚI CÂY TRỔNG 1.1 Lược sử phát triển học thuyết dinh dưỡng khoáng thực vật 21 1.2 Khái niệm chung dinh dưỡng dinh dưdng khoáng 23 1.2.1 Nguyên tố dinh dưỡng (Plant nutrient elements) 23 1.2.2 Nguyên tổ dinh dưỡng khoáng (Mineral nutrient elements) 23 1.2.3 Nguyên tổ dinh dưỡng khoáng thiết yếu (Essential mineral nutrient elements) 23 1.2.4 Vai trò nguyên tố khoáng thực vật 26 1.3 Phương pháp nghiên cứu dinh dưỡng khoáng .29 1.3.1 Phương pháp phân tích tro (Ash analyses) 29 1.3.2 Phương pháp trổng môi trường đất (Soil cultivation technique) .30 1.3.3 Phương pháp trổng dung dịch dinh dưỡng (Hydroponics) 31 1.4 Phương pháp phân tích hàmlượngcác nguyêntố khoáng đất, ừong 35 Kết luận Chương 36 Câu hỏi hướng dẫn ôn tập, thảo luận 36 Tài liệu tham khảo Chương 37 GIÁO TRlNH DINH DƯỠNG KHOÁNG Chương DINH DƯỠNG KHOÁNG ĐA LƯỢNG ĐỐI VỚI THựC VẬT 2.1 Nitơ (Nitrogen - N) trổng .38 2.1.1 Nguồn nitơ tự nhiên 38 2.1.2 Vai trò sinh lý nitơ .40 2.1.3 Các trình biến đổi nitơ tự nhiên 41 2.1.4 Các đường tổng hợp nitơ tự nhiên 44 2.1.5 Q trình khử nitrate đóng hóa nitơ thực vật 55 2.1.6 Nhu cáu triệu chứng thiếu, ngộ độc nitơ 64 2.2 Phosphor (Phosphorus - P) đối VỚI thực vật 65 2.2.1 Hàm lượng dạng p đát 65 2.2.2 Vai trò sinh lý phosphor thực vật 66 2.2.3 Q trình đóng hố phosphor 70 2.2.4 Nhu cấu triệu chứng thiếu ngộ độc p 72 2.3 Kali (Potassium - K) đối VỚI thực vật 73 2.3.1 Hàm lượng dạng kali đất 74 2.3.2 Vai trò sinh lý kali thực vật 74 2.3.3 Q trình hố kali thực vật 77 2.3.4 Nhu cẩu, triệu chứng thiếu ngộ độc kali thực vật .77 2.4 Lưu huỳnh (Sulfur - S) thực vật 79 2.4.1 Hàm lượng dạng lưu huỳnh đất 79 2.4.2 Vai trò sinh lý lưu huỳnh thực vật 80 2.4.3 Q trình đóng hóa lưu huỳnh (S) 82 2.4.4 Nhu cẩu triệu chứng thiếu hay thừa lưu huỳnh trồng 84 2.5 Calci (Calcium - Ca) thực vật 86 Mục lục 2.5.1 Hàm lượng dạng Calci đất, 87 2.5.2 Vai trò sinh lý Calci thực vật 88 2.5.3 Sự đóng hố Calci thực vật 93 2.6 Magiê (Magnesium - Mg) thực vậ t 94 2.6.1 Hàm lượng dạng magiê đất 94 2.6.2 Vai trò sinh lý magiê .95 2.6.3 Đổng hoá magiê thực vật 98 2.6.4 Nhu cẩu magiê triệu chứng trổng thừa thiếu magiê 99 Kết luận Chương 100 Câu hỏi hướng dẫn ôn tập, thảo lu ận 100 Tài liệu tham khảo Chương 101 Chương DINH DƯỠNG KHOÁNG VI LƯỢNG ĐỐI VỚI THựC VẬT 3.1 Vai trò sinh lý chung nguyên tố dinh dưdng khoáng vi lượng 103 3.2 Dinh dương khoáng vi lượng thực vật 104 3.2.1 Mangan (Manganese - Mn) thực vật 104 3.2.2 Đổng (Copper - Cu) thực vật 110 3.2.3 Kẽm (Zinc -Zn) thực vật 117 3.2.4 Sắt ( Iron - Fe) thực vật 121 3.2.5 Bo (Boron -B) thực vật 128 3.2.6 Natri (Sodium - Na) thực vật 132 3.2.7 Clo (Chlorine - Cl) đôi với thực 136 3.2.8 Molybden (Molybdenum - Mo) thực vật 140 3.2.9 Niken (Nickel - Ni) thực vật 144 GIÁO TRÌNH DINH DƯỠNG KHOANG 3.2.10 Coban (Cobalt - Co) thực vật 146 Kết luận Chương 148 Câu hỏi hướng dẫn ôn tập, thảo luận 148 Tài liệu tham khảo Chương 149 Chương C CHẾ HẤP THỤ, VẬN CHUYỂN ION KHOÁNG VÀ CHẤT HỮU c HỊA TAN CĨ TRỌNG LƯỢNG PHÂN TỬ THẤP TRONG CÂY 4.1 Rễ có cấu tạo phù hợp vơi chức hút nước muối khoáng 153 4.2 Hấp thụ, trao đổi ion rễ đất .155 4.3 Vận chuyển ion chất hữu hoà tan có trọng lượng phân tử thấp qua màng sinh học 160 4.3.1 Sự vận chuyển nhờ chất mang trung gian (carrier - mediated transport) .160 4.3.2 Vận chuyển chất hồ tan theo chế tích cực bị động 161 4.3.3 Sự hấp thụ ion dọc theo trục chiều dài rễ 165 4.4 Hấp thụ chất dinh dương qua 167 4.4.1 Sự hấp thụ khí qua lỗ khí khổng 167 4.4.2 Sự hấp thụ chất hòa tan dung dịch 167 4.5 Sựvận chuyển khoảng cách ngắn (Short-distance transport) 168 4.5.1 Con đường vận chuyển qua gian bào (apoplast) 170 4.5.2 Con đường vận chuyển qua symplast 171 4.5.3 Sự xâm nhập ion vào xylem 172 4.6 Sựtrao đổi chất rễ liên quan đến đồng hóa khơi nguyên chất dinh dương khoáng 172 4.7 Sựvận chuyển ởđoạn đương dài (Long-distance transport) 174 4.7.1 Dòng vận chuyển mạch ploem 175 4.7.2 Sự vận chuyển mạch xylem điều kiện ảnh hưởng .176 4.8 Các yếu tố ảnh hưdng đến trình hút, vận chuyển khống chất hồ tan có trọng lượng phân tử thấp ởtrong 177 4.8.1 Ảnh hưởng yếu tổ bên đến q trình hút khống 177 4.8.2 Các điều kiện bên ảnh hưởng hấp thụ khoáng 182 4.9 Mối quan hệ q trình hút khống với trình sinh lý khác 183 Kết luận Chương 184 Câu hỏi hướng dẫn ôn tập, thảo luận 184 Tài liệu tham khảo Chương .185 Chương DINH DƯỠNG KHOÁNG VÀ NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG 5.1 Một số khái niệm chung suất trồng 186 5.1.1 Năng suất sinh học 186 5.1.2 Năng suất kinh tế 186 5.2 Phương pháp xác định suất 186 5.2.1 Năng suất sinh học 186 5.2.2 Năng suất kinh tế 187 5.3 Mối quan hệ quang hợp, dinh dưởng khoáng suất trổng 189 5.3.1 Mối quan hệ quang hợp suất trổng 189 5.3.2 Mối quan hệ dinh dưỡng khoáng suất trồng 196 5.3.3 Mối quan hệ dinh dưỡnq khoáng phẩm chất trổng 205 Kết luận Chương 207 Câu hỏi hướng dẫn ôn tập, thảo luận 207 Tài liệu tham khảo Chương 208 GIAO TRÌNH DINH DUONG kh o an g 10 Chương NHU CẨU DINH DƯỠNG KHỐNG VÀ PHÂN BĨN ĐỐI VỚI CÂY TRỔNG 6.1 Vai trị, đặc điểm, tính chất số loại phân bón đa lượng, trung lượng vi lượng 210 6.1.1 Phân bón đa lượng 210 6.1.2 Phân bón trung lượng 219 6.1.3 Phân bón vi lượng 221 6.2 Nhu cắu phân bón đa lượng lương thực 222 6.2.1 Nhu cẩu phân bón đa lượng đổi với lúa 222 6.2.2 Nhu cáu phân bón đa lượng ng ô 225 6.2.3 Nhu cáu phân bón đa lượng sắn 227 6.2.4 Nhu cẩu phân bón đa lượng khoai lang ! 228 6.3 Nhu cấu phân bón đa lượng đối vói thực phẩm 229 6.3.1 Nhu cẩu phân bón đa lượng lạc 229 6.3.2 Nhu cáu phân bón đa lượng đối VỚI đậu tương 231 6.3.3 Nhu cẩu phân bón đa lượng đậu xanh 233 6.3.4 Nhu cáu phân bón đa lượng đổi với cà chua .233 6.3.5 Nhu cáu phân bón đa lượng khoai tây 234 6.3.6 Nhu cẩu phân bón đa lượng t .236 6.3.7 Nhu cáu phân bón đa lượng cà rốt cải củ 236 6.4 Nhu cẩu phân bón đa lượng ăn 237 6.4.1 Nhu cầu phân bón đa lượng xoài 237 6.4.2 Nhu cắu phân bón đa lượng cam, quýt 239 6.4.3 Nhu cáu phân bón đa lượng nhãn 241 6.4.4 Nhu cẩu phân bón đa lượng chuối 241 Mục lục 11 6.4.5 Nhu cáu phân bón đa lượng nho 242 6.4.6 Nhu cẩu phân bón đa lượng long 243 6.4.7 Nhu cắu phân bón đa lượng sáu riêng 245 6.4.8 Nhu cáu phân bón đa lượng bơ 248 Nhu cấu phân bón đa lượng đối vói cơng n g h iệ p 249 6.5.1 Nhu cẩu phân bón đa lượng điéú 249 6.5.2 Nhu çàu phân bón đa lượng dừa 250 6.5.3 Nhu cẩu phân bón đa lượng cho cà phê 251 6.5.4 Nhu cẩu phân bón đa lượng cho cao su 252 6.5.5 Nhu cẩu phân bón đa lượng cho tiêu 254 6.5.6 Nhu cẩu phân bón đa lượng cho m ía 255 6.6 Nhu cẩu phân bón trung lượng số trồng 257 6.6.1 Nhu cáu phân bón lưu huỳnh số trống 257 6.6.2 Nhu cẩu phân bón Calci số trổng 258 6.6.3 Nhu cầu phân bón magiê số trổng 259 6.7 Nhu cầu phân bón vl lượng số trổng 260 6.7.1 Nhu cầu phân bón đống số trổng 260 6.7.2 Nhu cầu phân bón kẽm số trổng 262 6.7.3 Nhu cầu phân bón sắt số trổng 265 6.7.4 Nhu cẩu phân bón mangan số trổng .266 6.7.5 Nhu cáu phân bón bo số trổng 267 6.7.6 Nhu cẩu phân bón molybden sỏ' trống 269 Kết luận Chương 270 Câu hỏi hưáng dẫn ôn tập, thảo lu ận 270 Tài liệu tham khảo Chưomg 271 DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG Tên hình Trang Hình 1.1 Mơ hình trổng thủy canh khí canh 34 Hình 2.1.thu trình nitơ tự nhiên 42 Hình 2.2 Quá trình xâm nhập vi khuẩn Rhizobium cố định nitơ 47 Hình 2.3 Sơ đổ phức hệ enzyme nitrogenase, nguồn chất khử chất cố định nitơ sinh học 49 Hình 2.4 Nốt sần rễ vi khuẩn cộng sinh 55 Hình 2.5 Sơ đổ khử nitrate xảy 57 Hình 2.6 Sơ đổ tổng hợp diệp lục, cytochrome, enzyme, leghemoglobin 61 Hình 2.7 Sơ đổ tổng hợp amin 62 Hình 2.8 Sơ phân giải allatoin allatoate 62 Hình 2.9 Sơ đổ chuyển hóa acid pyruvic thành acid béo 81 Hình 2.10 Sơ đổ trình khửS042 thực vật 83 Hình 2.11 Sơ đổ trình tổng hợp allicin dáu mù tạt thực vật 84 Hình 3.1 Sơ đổ vai trị mangan phản ứng Hill Bendal 105 Hình 3.2 Triệu chứng thiếu mangan ngô (a), nho (b), cà phê (c) đậu tương (d) cao lương (e) 109 Hình 3.3 Triệu chứng thiếu ởđậu tương (a), mía (b), ngơ (c, d), lúa (e) lúa mì (f) 116 Hình 3.4 Triệu chứng thiếu kẽm nho (a, b), ngô (c, d, e), đậu tương (f), chuối (g) mía (h) Hình 3.5 Triệu chứng thiếu sắt táo (a), nho (b, c), ngô (d), lê (e) hướng dương (f ) 120 Hình 3.6 Triệu chứng thiếu bo ngơ (a), bạch đàn (b, c) cà chua (d) Hình 3.7 Triệu chứng ngộ độc bo đậu tương Hình 3.8 Triệu chứng thiêu natri dâu tây (a) táo (b) 131 132 136 Hình 3.9 Triệu chứng thiếu cà chua (a) cam chanh (b) 140 Hình 3.10 Triệu chứng thiếu molybden mía (a), củ cải đường (b) súp lơ 144 127 GIAO TRÌNH DINH DƯỠNG KHOẤNG 14 Hình 3.11 Triệu chứng ngộ độc niken đậu tương 146 Hình 4.1 Cấu tạo rễ 153 Sơ đổ 4.1 Hấp thụ trao đổi ion rễ dung dịch đất 155 Hình 4.2 Lơng hút rễ đất trao đổi ion dung dịch keo đất 157 Hình 4.3 Sơ đổ khơng gian tự Donnan không gian tự nước 158 Hình 4.4 Mơ hình vận chuyển qua màng ngun sinh chất nhờ chất mang 161 Hình 4.5 Vận chuyển chất qua màng theo chế bị động tích cực 161 Hình 4.6 Sơ vận chuyển chất qua màng nhờ bơm lượng 163 Hình 4.7 Mơ hình vận chuyển tích cực chát tan qua màng nguyên sinh chất 164 Hình 4.8 Vận chuyển chất vào mạch gỏ theo đường apoplast symplast 170 Hình 5.1 Nhịp điệu tích lũy ngơ q trình sinh trưởng phát triển 193 Hình 6.1 Triệu chứng thiếu N, p, K, Mg, Ca, s mía 256 Hình 6.2 Triệu chứng thiếu dinh dưỡng cà chua 258 Hình 6.3 Triệu chứng thiếu đóng (Cu) họ cam quýt vớihiện tượng chảy gôm 261 Hình 6.4 Lá xà lách bị thiếu 261 Hình 6.5 Thiếu kẽm số trổng 263 Hình 6.6 Cây lúa ngơ thiếu kẽm 264 Hình 6.7 Thiếu sắt số trồng 266 Hình 6.8 Thiếu Mn cây cam, cà chua đậu nành 267 Hình 6.9 Thiếu Bo ngơ hạt không phát triển súp lơ thối đen 268 Hình 6.10 Thiếu Mo cà chua súp lơ 269 Tên bảng trang Bảng 1.1 Hàm lượng ngun tố hóa học thích hợp mơ cẩn cho sinh trưởng 25 Bảng 1.2 Chức sinh hóa ngun tổ dinh dưỡng khống 27 Bảng 1.3 Dung dịch dinh dưỡng Knop Helrigel 31 Bảng 1.4 Thành phần nguyên tố dinh dưỡng dung dịch cải biến Hoagland Bảng 1.5 Thành phán nguyên tố dinh dưỡng dung dịch phổ biến 32 33 Bảng 2.1 Lượng nitơ tổng hợp tự nhiên công nghiệp 45 Bảng 2.2 Ảnh hưởng nitơ đến kích thước trọng lượng 64 260 GIẮO TRÌNH DINH DUỠNGKHÔNO 6.7 Nhu cầu phân bón vi lượng số trồng Phân bón vi lượng loại phân có chứa nguyên tố hóa học càn lượng nhỏ, cần thiết cho trình trao đổi chất Các nguyên tố vi lượng thành phần quan trọng enzyme, vitamin coenzyme xúc tác cho nhiều trình trao đổi chất xảy thể thực vật Mồi nguyên tố vi lượng có vai trị định, thiếu hay thừa nguyên tố ảnh hưởng tới sinh trưởng phát triển Do đó, dẫn đến giảm sút suất chất lượng nơng sản Sự thiếu hụt đất trồng khơng thỏa mãn việc bón bổ sung dinh dưỡng khơng đủ bón đủ trồng khơng sử dụng được, bón cân đối 6.7.7 N hu cầu p h ân bón đồng m ột sổ trồng Trong đất, ion Cu2+ liên kết với acid humic acid fulvic tạo thành phức hợp chất hữu chứa Cu Trong dung dịch đất có tới 98% Cu tạo phức chất hữu có trọng lượng phân tử thấp Đồng hấp thu dạng Cu2+ dạng chelate Cu Vai trò trước tiên Cu lignin hóa Khi thiếu đồng q trình lignin hóa mơ bị ức chế Cu có ảnh hưởng đến hình thành vách tế bào Trong Cu có ảnh hưởng đến hình thành hoa, hạt Khi thiếu đồng phát triển hạt nảy mầm dễ chết Ở thiếu Cu hợp chất carbohydrate thấp đỉnh chồi thiếu tinh bột hạt phấn, làm giảm khả sinh sản Đồng làm tăng khả chịu hạn, chịu nóng, chịu lạnh Cu làm tăng liên kết nước tế bào, làm giảm thoát nước Cu cần thiết cho chế cố định đạm, cải thiện rõ rệt sinh trưởng phát triển (cà chua, lanh, hướng dương) Cây lúa mì thiếu Cu giai đoạn sau hoa có hạt Thiếu Cu thường hay có tượng chảy gôm hay xảy ăn kèm theo vết hoại tử hay Với họ hòa thảo thiếu Cu màu xanh phần lá, Cây thiếu đồng non chết mọc trở nên đen khô héo, nghiêm trọng xuất đốm đỏ tía Triệu chứng thiếu Cu điển Chương NHU CẨU DINH DƯỠNG KHOÁNG VÀ PHÂN BỔN ĐỐI VỚI CÂY TRỐNG 261 hình thấy sinh trưởng cịi cọc, non biến dạng, mơ phân sinh bị hoại tử, non có màu trắng ngũ cốc, chết cành Ở ăn quả, kể cam qt bị thiếu đồng bị khơ (lả khơng bình thường, màu sẫm lục, gân bị cong hình cung) (Hình 6.3) Hình 6.3 Triệu chứng thiếu đóng (Cu) họ cam quýt với tượng chảy gôm (A B), cành mảnh mai, thường xuyên héo rũ dễ rụng (Cvà D) (Nguồn: Hippler cs, 2017) Ở ngũ cốc phiến chuyển sang màu vàng quăn lại, số bơng ít, hạt phát triển Ở lúa thiếu Cu thường có màu xanh đậm (do hàm lượng diệp lục protein cao) Ở hành củ hình thành vảy hành màu vàng nhạt, mỏng cách khác thường Cây lúa mì thiểu Cu giai đoạn sau nở hoa có hạt, trì màu xanh Lá xà lách có hình dạng kỳ lạ, sinh trường yếu có màu trắng nhợt (Hình 6.4) Hình 6.4 Triệu chứng đồng lúa mì (trái) xè lách (phải) (Nguồn: Duniel Kiíiser 2018) 262 GIAO TRÌNH DINH DƯỠNG KHOÁNG Ở cà chua sinh trưởng chồi bị chậm lại, rễ phát triển yếu, có màu xanh lục sẫm bị lại Khi thiếu đồng bắt đầu đẻ nhánh mạnh sau thời kì bị nghẹn tồn thân bị khơ dần Lá có tượng héo non, gân có màu vàng Nấu thừa đồng có tượng “bỏng” lá, mặt có màu xanh thẩm luộc chín Hàm lượng đồng dư thừa gây tổn thương cấu trúc lục lạp, lục lạp bị phá vỡ, trình sinh tổng hợp diệp lục bị ức chế Thừa đồng cịn làm rối loạn q trình hình thành hoa, hạt phấn từ ảnh hưởng đến q trình hình thành hạt Cây cần lượng Cu thấp thiếu ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển cây, làm suất giảm Đồng chất diệt khuẩn, diệt nấm, ức chế sinh trưởng nấm nên dùng đồng để pha chế thành thuốc diệt nấm hiệu (Bordeaux) Trong đất, đồng tồn phần lớn dạng khó hấp thụ nên cần tăng hàm lượng đồng cho dạng muối dễ tan như: sulfate đồng, nitrat đồng, clorua đồng, Có thể phun trực tiếp lên rễ với nồng độ thấp, nồng độ từ 0,01 - 0,05% Đồng phân vi lượng phun với nồng độ cao (trên 1%) làm cho bị cháy Hàm lượng Cu chiếm 0,1 pg/g gây độc Hàm lượng Cu từ 0,17 - 0,20 pg/g gây độc cho củ cải đường, cà chua, đại mạch Các loại phân bón có chứa đồng thường sử dụng: C uS04.5H20 (chứa 3% Cu), acetate đồng (30% Cu), amon phosphate đồng (28% Cu) Các chelate đồng (chứa -13% Cu) 6.7.2 N hu cầu p h ân bón kẽm m ột sổ trồng Là số chất vi dinh dưỡng thiết yếu, kẽm cần cho cho sinh trưởng, phát triên khỏe mạnh trông, động vật người Kẽm thường có mặt đất với hàm lượng từ 25 - 200 pg/g khối lượng đất khô, nước với hàm lượng - mg Zn/1 Zn hoạt động thành phân kim loại loạt enzyme cofactor nhiều enzyme Zn tham gia hoạt hóa khoảng 70 enzyme nhiều hoạt động sinh lý, sinh hóa Các enzyme quan trọng hoạt động bới nguyên tố là: alcohol dehydrogenase, fructose1,6-diphosphatase, carboanhydrase, Trong trình tổng hợp auxin Chương NHU CẨU DINH DƯỠNG KHOÁNG VÀ PHÂN BỔN ĐỐI VỚI CÂY TRỔNG 263 có tham gia kẽm (Zn2+) Bởi vì, Zn cần thiết cho tổng hợp tryptophane, tiền chất để tổng hợp IAA IAA có tác dụng làm dãn dài tế bào, kích thích tạo rễ, phát triển chồi Zn cịn cần cho q trình phát triển tế bào trứng, phơi, hạt phấn Vì vậy, thiếu Zn ảnh hưởng đến hoa, tạo Zn liên quan đến q trình đồng hố C 2, ảnh hưởng đến trình tổng hợp tinh bột, amino acid, protein , nên thiếu Zn làm giảm sinh trưởng trồng, giảm suất chất lượng sản phẩm Đất trồng có trị số pH > thiếu kẽm, đặc biệt đất bón nhiều vơi Êón vơi q liều lượng gây thiếu Zn Zn thường tập trung nhiều lớp đất mặt giàu mùn Nếu lớp đất mặt bị rửa trôi bị lấy trồng dễ bị tình trạng thiếu Zn Mức độ mẫn cảm thiếu Zn trồng thay đổi tuỳ theo nhóm cây: Nhỏm mẫn cảm với thiếu Zn cam quýt, ăn lâu năm, nho, đậu côve, đậu nành, ngơ, hành Nhóm mẫn cảm trung bình với thiếu Zn: Bông vải, khoai tây, cà chua, cao lương, củ cải, lúa Nhóm mẫn cảm với thiếu Zn bao gồm loại ngũ cốc hạt nhỏ, cà rốt, măng tây, bạc hà lấy tinh dầu Tình trạng thiếu Zn trồng thể triệu chứng dễ thấy thân còi cọc, chiều cao giảm, bệnh úa vàng, có hình dạng khác thường còi cọc Những ưiệu chửng thay đoi tùy theo loại trồng thường chì thể rõ bị thiếu Zn nghiêm trọng Trong trường hợp thiếu Zn mức nhẹ đến vừa phải, suất trồng giảm đến 20% hơn, trồng khơng có triệu chứng rõ rệt (Hình 6.5) Thiếu Zn lúa mì Thiếu Zn bắp Thiếu Zn khoai tây Hình 6.5 Thiêu kẽm ởmột sơ trồng (Nguồn: Behcra S.K , 2019) 264 GIÁO TRlNH DINH DƯỠNG KHOÁNG Trong trường hợp thiếu Zn nặng, triệu chứng thiếu hụt dinh dưỡng xuất chủ yếu trưởng thành hoàn toàn, thường từ thứ thứ trở xuống Triệu chứng đặc trưng thấy rõ thiếu Zn non là: Sự sinh trưởng cịi cọc lóng bị rút ngắn kích thước bị giảm nghiêm trọng “lá nhỏ”; Mép thường bị cong nhăn nheo hình dạng Trường hợp thiếu ít, gân có màu xanh, thịt có màu xanh nhạt Trường hợp thiếu trầm trọng, non biến đôi thành màu trắng nhạt, non nhỏ, mọc thành bụi, lóng phát triển, hoa tạo trái Thường triệu chứng kết hợp với hoại tử Ở ngô thiếu Zn bị bệnh “đọt trắng”, non chuyển sang trắng vàng sáng Lá ngơ phát triển dãi vàng rộng (bạc lá) mặt hay mặt sát đường gân trung tâm với sọc màu đỏ tía gân mép lá, xảy chủ yếu phần (Hình 6.6) Hình 6.6 Cây lúa ngô thiếu kẽm (Nguồn: Behera S.K, 2019) Trên lúa sau cấy 15-25 ngày xuất đốm nhỏ rải rác màu vàng nhạt, xuất già, sau phát triển rộng ra, hợp lại trớ màu xẫm, sau trở thành màu đỏ bị khơ vịng tháng (Hình 6.6) Đối với nhóm có múi cam chanh xuất úa vàng không gân lá, non trớ nên ngắn hẹp, hình thành nụ qua giam mạnh, loại có cành bị khơ đầu cành chết Chương NHU CẨU DINH DƯỠNG KHOÁNG VÀ PHÂN BĨN ĐỐI VỚI CÂY TRỔNG 265 Ở thực vật khơng có tính kháng Zn, cung cấp thừa Zn tích lũy tế bào chất Dư thừa Zn gây bệnh diệp lục, thiếu Fe Để khắc phục tình trạng thiếu kẽm trồng giải pháp bón phân đầy đủ từ đầu vụ giữ vai trò định Bổ sung kẽm cho cây, thường sử dụng loại phân bón kẽm sulfate (Z nS04), oxyt kẽm (78% Zn), kẽm carbonat (52% Zn), kẽm phosphate (51% Zn), kẽm chelate (chứa 13 - 14% Zn) Ngồi ra, phun kẽm dạng chelate như: NaZn-EDTA, có giá thành cao mang lại hiệu cao hom 6.7.3 N h u cầu p h â n bón sắ t đ ố i vớ i m ộ t số trồng Sắt (Fe) cần thiết cho tổng hợp trì hàm lượng diệp lục cây, Fe thành phần chủ yếu nhiều enzyme, đóng vai trị quan trọng q trình quang hợp hơ hấp Ngồi Fe cịn cần thiết cho q trình đồng hóa N, cố định N nhiều loại trồng có vi khuẩn sống cộng sinh Thiếu Fe nặng toàn chuyển thành màu vàng đến trắng nhạt Sự thiếu Fe xảy thiếu cân với kim loại khác Mo, Cu hay Mn Triệu chứng thiếu Fe điển hình úa vàng gân lá, non bị ảnh hưởng trước tiên, đỉnh mép giữ màu xanh lâu Trường hợp thiếu Fe nặng, toàn thịt gân chuyển vàng cuối trở thành trắng nhợt Thiếu Fe làm rụng lá, lúa miến, lúa nước bắp bạc trắng (Hình 6.7) Triệu chứng bạc trắng gân điển hình có múi dâu tây, đào toàn bị bạc trắng Phưomg pháp khắc phục tình trạng thiếu Fe acid hóa đất cách sử dụng sulfua, than bùn, sulfate sắt (19% Fe), chelate Fe (5- 14% Fe), chất hữu tự nhiên (5 - 10% Fe) Ngồi ra, sắt có khuynh hướng biến thành dạng hợp chất không tan tiếp xúc với hợp chất hóa học khác, phương pháp hiệu sử dụng sắt dạng chelate bón vào đất phun qua đê cung cấp trực tiếp Fe cho trồng Dạng chelate không kết họp dề dàng với chất khác có khả vận chuyển linh động giao TRlNH DINH DƯỠNG KHOẮNG 266 Thiếu Fe lúa Thiếu Fe bắp Thiếu Fe đậu Llma Hình 6.7 Thiếu ỉất số trổng (Nguồn: Behera S.K, 2019) 6.7.4 N hu cầu p h ân bón m angan m ột sổ trồng Mn đóng vai trị quan trọng q trình oxy hóa khử, q trình đường phân chu trình Krebs, có ảnh hường lớn q trình hơ hấp Mn tham gia vào q trình oxy hóa nước quang hợp, trình tổng hợp hợp chất béo trồng Mn hoạt hóa RNA- polymerase, ảnh hưởng đến tổng hợp protein, đồng hóa C tạo carbohydrate Mn ảnh hưởng đến chất điều hòa sinh trưởng auxin, sinh trưởng phân hóa tế bào Mn cịn ảnh hưởng đến tính chống chịu Mangan tăng cường chín nẩy mầm hạt làm tăng hiệu sử dụng p Ca Triệu chứng điển hình thiếu Mn phần gân mạch dẫn biến vàng, tồn có màu xanh sáng, sau xuất đốm vàng phần thịt phát triển thành vết hoại tử (Hình 6.8) Nếu thiếu nghiêm trọng gây khô chết Triệu chứng thiếu Mn biêu già hay non tùy theo loại Các nhạy cảm với tỉnh trạng thiếu Mn là: lấy củ, ngũ cốc, số ăn trái (táo, lê, anh đào) Thiếu Mn cân với dinh dưỡng khác Calci, magiê sắt Để khắc phục tượng thiếu Mn Chương NHU CẤU DINH DƯỠNG KHỐNG VÀ PHÂN BÓN ĐỐI VỚI CÂY TRỐNG 267 sử dụng loại phần bón sau: mangan sulfate (chứa 26 - 28% Mn), mangan oxyt (41 - 68% Mn), mangan chelate (12% Mn) a b c Hình 6.8 Thiếu Mn ởcây (a) cam, (b) cà chua (c) đậu nành (Nguồn: Jarrod Miller, 2020) 6.7.5 N h u cầu p h â n bón bo đ ố i vó i m ộ t số trồng Bo nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu trồng Phân bo sử dụng rộng rãi giới Ở Việt Nam, kết nghiên cửu đất cho thấy có tới 78% loại đất nghèo bo Nhìn chung, thiếu bo đất thường xảy điều kiện như: vùng có khí hậu nóng, ẩm, mưa nhiều (do bo nguyên tố dễ bị rữa trôi); đất chua phát triển đá phún xuất, đất có pH < 4; đất phát triển đá vơi; đất có kết cấu thơ, đất nước tốt đất dốc, đất cát, đất có hàm lượng hữu thấp Calci nguyên tố tương tác mạnh với bo, nhu cầu bo thấp thiếu calci Ngược lại, kali nguyên tố đối kháng với bo, bón nhiều kali ức chế hút bo dẫn đến thiếu hụt bo làm giám suất trồng Bo cần thiết cho trình phân chia tế bào trình thụ phấn cây, kích thích hình thành phân hố mầm hoa, tăng cường sức sống hạt phấn, tăng tỷ lệ đậu trái, giúp giám rụng hoa va trái non Bo có liên quan đến q trình tồng hợp protein, lipid, làm tăng hàm lượng đường vitamin củ quả, ngăn ngừa thối rữa, giúp bảo quản nơng sản lâu sau thu hoạch (Hình 6.9) 268 GIẤOTRlNH dinh dưỡng khống Hình 6.9 Thiếu Bo ngô hạt không phát triển súp lơthối đen (Nguồn: Nutifafa Adotey Gordon ổohnson, 2020) Bo ảnh hưởng đến hấp thu sử dụng calci, đồng thời giúp điều chỉnh tỷ lệ K/Ca Các kết nghiên cứu giới nước cho thấy bón bo vào gốc phun bo qua làm gia tăng suất loại trồng từ - 48%, cải thiện chất lượng màu sắc nông sản Bo nguyên tố di động nên triệu chứng thiếu bo thường xuất phận non Ban đầu đỉnh sinh trưởng chùn lại, chết khô Các non thường bị biến dạng, gấp nếp mỏng với màu xanh nhạt đến màu Trên bề mặt thường có đốm nhỏ màu vàng trang Đơi đỉnh sinh trưởng bị chết làm mọc nhiều chồi bên giống bụi Lá già có kết cấu dày, đơi cong lên dịn Hoa khơng hình thành, rễ cịi cọc Hoa, trái dễ bị thối rụng non Cam thiếu bo xuất đốm vàng rải rác, vỏ trái xuất đốm nâu, lõi to, lệch tâm, có quầng thâm đen quanh lõi Bông vải thiếu bo trái bị thối đen không nở được, đài hoa rụng sớm Súp lơ thiếu bo lõi bị thâm đen, cuống bơng bị thối, rụng nhiều (Hình 6.9) Cà phê thiếu bo cành trơ trọi, chồi non chết khô Bắp thiếu bo trái nhỏ có hình chuột, hạt Đu đủ thiếu bo trái biến dạng, xù xì Chương NHU CẦU DINH DƯỠNG KHOÁNG VÀ PHẨN BỔN ĐỐI VỚI CÂY TRỔNG 269 Hiện tượng thiếu hụt Bo khắc phục cách bón phân Bo vào đất phun qua Có thể bón loại phân có chứa bo vào gốc như: borax (chứal 1% B), acid boric (17% B) phun qua sản phẩm Rosabo 6.7.6 N h u cầu p h â n bón m olybden đ ố i vớ i m ộ t so trồng Molybden thành phần enzyme nitratreductase xúc tác trình khử nitrate Mo ảnh hường đến trình tổng hợp vận chuyển hợp chất carbohydrate, tổng hợp các'sắc tố, vitamin (đặc biệt vitamin C), ảnh hưởng đến trình đồng hóa p, Ca sổ nguyên tố khác Ca Mo có tác dụng hỗ trợ nhau, nên đất chua bón Ca làm tăng khả sử dụng Mo dự trừ Cây họ đậu, rau đòi hỏi nhiều Mo, thiếu, sinh trưởng bị ức chế q trình tơng hợp protein bị phá hoại có màu lục nhạt Những dấu hiệu thiểu Mo giống với triệu chứng thiếu nitơ Biểu chung vàng đình trệ sinh trưởng Sự thiếu hụt molybden gây triệu chứng thiếu đạm họ đậu đậu tương, mía, vi sinh vật đất phải có Mo để cố định N từ khơng khí Ở súp lơ mơ bị héo, lại gân phiến nhỏ (Hình 6.10) Hình 6.10 Thiếu Mo cà chua ỉúp lơ (Nguồn: Sivagami 2019) Khi thiếu Mo, mơ tích luỹ nhiều nitrate, nốt sần rề họ đậu hình thành ít, sinh trường bị ức che, phiến bị biến dạng 270 GIẤO trìn h dinh dưỡng khống Mo sắt cầií cho tổng hợp leghemoglobin Khi thiêu Mo, nốt sần có màu hồng chuyển sang màu vàng hay xám ngo, thiếu Mo làm ảnh hưởng hình thành hạt phấn Cây thiếu Mo khơng chi làm chậm trổ cờ mà cịn liên quan đên tung phân, giảm hiệu hình thành hoa đực cái, hạt phấn nhỏ Cây thiêu Mo hoạt tính enzyme invectase thấp nên hạt phấn khơng thụ phân từ ảnh hưởng đến bắp giảm suất Đẻ khắc phục tượng thiếu Mo cho cân sử dụng dạng phân bón như: amoni molybdat (chứa 54% Mo), natri molybdat (39% Mo), trioxide molybden (66% Mo) Có thể bón 0,5 - kg molybden/ha phun trực tiếp qua 0,01 - 0,02% (0,1 kg/ha) Kết luận Chương Phân khoáng hay cịn gọi phân hóa học, phân vơ Trong thành phần phân khống có chứa 1, nhiêu ngun tơ dinh dưỡng khống Phân có chứa ngun tố dinh dưỡng khống phân đơn chất, có chứa nhiều nhiều nguyên tố phân phức hợp Phân hỗn hợp phối trộn học nhiều loại phân đơn Các loại phân khoáng cần liều lượng lớn gọi phân đa lượng (phân đạm, phân lân, phân kali) Các loại phân khoáng cần liều lượng vừa phải gọi phân trung lượng (phân calci, phân lưu huỳnh, phân magiê) Các loại phân khoáng cần liều lượng nhỏ gọi phân vi lượng (phân kẽm, phân sắt, phân đồng ) Mồi loại phân khống có chứa tỷ lệ ngun tô dinh dưỡng khác Tùy theo nhu cầu sinh lý cây, giai đoạn sinh trưởng, phát triển mà cung cấp loại phân bón liêu lượng thích hợp Việc cung cấp phân khơng cân đối, khơng hợp lý có thê làm cho bị bệnh, làm ức chế sinh trưởng làm giảm sút suât, phâm chất trồng Câu Hỏi Hưởng Dan Ôn Tập, Thảo Luận Nhu cầu phân bón đa lượng triệu chứng thiếu, thừa nguyên tô đa lượng N, p K số loại trồng Chương NHU CẨU DINH DƯỠNG KHOÁNG VÀ PHÂN BỔN ĐỐI VỚI CÂY TRỔNG 271 Nhu cầu phân bón trung lượng triệu chứng thiếu, thừa nguyên tố trung lượng Ca, s, Mg số loại trồng Nhu cầu phân bón vi lượng triệu chứng thiếu, thừa nguyên tố vi lượng Cu, Zn, Fe, Mn, Mo, B số loại trồng Phân tích nguyên tắc sử dụng phân bón trồng Giải thích bón vơi cải tạo được độ chua cho đất bón q nhiều vơi lại làm giảm ,sự hấp thụ nguyên tố Cu Zn, Mn trồng? T i liệu th a m k h ả o C h u n g Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Văn Bộ (1999), Bón phân cân đối hợp lý cho trồng Nxb Nông nghiệp Bộ NN&PTNN (2011) QCVN/2011 Nguyễn Mạnh Hùng, Nguyễn Mạnh Chinh (2017), Dinh dưỡng khoáng trồng phân bón, Nxb Nơng nghiệp Hồng Thị Hà (1996), Dinh dưỡng khoáng thực vật, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Như Hà (2006) Giáo trình thơ nhường - nơng hóa, Nxb Ha Nội Lê Thị Thanh Hiền, Lê VTnh Thúc Nguyễn Bảo Vệ (2016), “Ảnh hưởng liều lượng kali bón kết họp với đạm đến chất lượng củ khoai lang tím nhật tỉnh Vĩnh Long”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 42b: 38-47 Nguyễn Như Khanh, Cao Phi Bằng, Trần Thị Thanh Huyền, Nguyễn Thị Ngọc Lan, Nguyền Tấn Lê, Phan Văn Tân,Võ Minh Thứ, Lê Văn Trọng (2020), Sinh lý học dinh dưỡng thực vật, Nxb Giáo dục, Việt Nam GIẤOTRlNH DINH DUỠNG KHỐNG 272 Trương Quang Tích (1998) Giáo trình thổ nhưỡng - nơng hóa, Nxb Giáo dục Nguyễn Bảo Vệ, Nguyễn Huy Tài (2003), Dinh dưỡng khoáng trồng, Nxb Đại học cần Thơ Tài liệu tiếng Anh 10 Abdul Jalil Leghari (2016), Essential mineral nutrients deficiency symptoms in Sugarcane DOI: 10.13140/RG.2.2.20305.94562 11 Allen V Barker, David Pilbeam (2002), Handbook o f plant nutrition, CRC Press, London, New York Behera 12 s K., A K Shukla, and A K Patra (2019), Best micronutrient management practices, Indian Farming 69.04: 11-16 13 De Geus, J G (1973), Fertilizer Guide fo r the Tropics and Subtropics, 2nd edn Centre d’ Etude de TAzote, Zurich 14 Jarrod Miller (2020), Using Foliar Manganese Applications to Correct Deficiencies, University of Delaware Cooperative Extension 15 Hippier, Franz Walter Rieger, et al (2017), Copper in Citrus production: required but avoided, Citrus Research & Technology 38.1 (2017): 99-106 16 Marcel Dakker (2002), Handbook o f plant growth, printed in USA 17 Pilla, N G, Davis, T A (1963), Exhaust o f macro-nutrients by the coconut palm - a preliminary study, Indian Coconut Journal 16(2): 81-87 18 Tran, Trung-Tin, et al (2019), A comparative study o f deep CNN in forecasting and classifying the macronutrient deficiencies on development o f tomato plant, Applied Sciences 9.8: 1601 19 Stephen H Futch and David p H Tucker (2020), A Guide to Citrus Nutritional Deficiency and Toxicity Identification, IFAS Extension, University of Florida, USA Chương NHU CẨU DINH DƯỠNG KHOẨNG VÀ PHÂN BỔN ĐỐI VỚI CÂY TRỔNG_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 273 20 Daniel Kaiser (2018), Copper fo r crop production, University of Minessota Extension 21 Nutifafa Adotey and Frank Yin (2020), Does boron fertilizer use increase corn and soybean yields?, Institute o f Agriculture, The Univiersity of Tennessee 22 Gordon Johnson (2020), Calcium and Boron Deficiencies in Brassica Crops., UMass Extension Vegetable Program 23 Sivagami, S., and S Mohanapriya (2019), Automatic detection o f tomato leaf deficiency and its result o f disease occurrence through image processing Int J Innov Technol Explor Eng 8.11:4165-4172 Tổng Biên tập: (024) 39715011 Quản lý xuất bản: (024) 39728806 Biên tập: (024) 39714896 Fax: (024) 39729436 NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI lỗ Hàng Cliuối - Hai Bà Trưng - Hà Nội Chịu trách nhiệm xuất bản: Phó Giám đốc - Tổng biên tập: TS NGUYỄN THỊ HỒNG NGA Biên tập: Chế bản: Trình bày bìa: Đối tác liên kết: PHAN HẢI NH Ư PHẠM THỊ OANH NGUYÊN NGỌC ANH Tác giả Sách liên kết GIÁO TRÌNH DINH DƯỠNG KHỐNG Mã sổ: L -2 Đ H 2 In 150 bản, khổ 16x24 cm C ô n g tỵ c ổ p h ần In Bản y iệ t Đ ịa chỉ: T h ô n Hậu Ái, Xã Vân C a n h , H u yệ n H oài Đ ứ c, T h n h p h ố Hà Nội Số x c n h ậ n Đ K X B : 8-2022/CXB IPH /01 -361 /Đ H Q G H N , n g y 21/11 /2022 Q u y ế t đ ịn h x u ất số: LK -X H /Q Đ - NXB Đ H Q G H N , n g ày 15 /12/2022 In xong n ộ p lưu c h iể u n ăm 2022 ... NHU CẦU DINH DƯỠNG KHOÁNG ĐỐI VỚI CÂY TRỔNG 1.1 Lược sử phát triển học thuyết dinh dưỡng khoáng thực vật 21 1.2 Khái niệm chung dinh dưỡng dinh dưdng khoáng 23 1.2.1 Nguyên tố dinh dưỡng. .. cứu dinh dưỡng khoáng, khái niệm dinh dưỡng dinh dưỡng khoáng, phương pháp xác định nhu cầu dinh dưỡng khống phân bón đổi với trồng Ngồi ra, người học cịn nắm vững kiến thức vai trị sinh lý, q trình. .. nguyên tổ dinh dưỡng khoáng 27 Bảng 1.3 Dung dịch dinh dưỡng Knop Helrigel 31 Bảng 1.4 Thành phần nguyên tố dinh dưỡng dung dịch cải biến Hoagland Bảng 1.5 Thành phán nguyên tố dinh dưỡng dung