Đang tải... (xem toàn văn)
Thảo luận hóa môi trường Vai trò của các chất đa lượng và vi lượng trong đất với các nội dung chính như: Các chất vi lượng và đa lượng trong đất, vai trò của các chất đa lượng và vi lượng trong đất,...
1 KHOA HĨA LÝ KỸ THUẬT BỘ MƠN KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG ******* THẢO LUẬN HĨA MƠI TRƯỜNG Chủ đề: VAI TRỊ CỦA CÁC CHẤT ĐA LƯỢNG VÀ VI LƯỢNG TRONG ĐẤT 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 ngun tố hóa học, tuy nhiên chỉ một số ngun tố là tối cần thiết cho cây gọi là ngun tố thiết yếu Năm 1980, Galston đã tìm ra 16 ngun 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 ngun tố thiết yếu nữa là Na, Si, Ni. Tổng số có 19 ngun tố thiết yếu. Đây đều là những ngun tố rất quan trọng và cần thiết với q trình sinh trưởng, phát triển của cây, mà chỉ cần thiếu một trong số chúng thì cây trồng khơng thể hồn thành chu kỳ sống của mình Mỗi một ngun tố nêu trên, mặc dù là ngun 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 q thừa, hay q 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 ngun tố khống Là những ngun tố mà thiếu nó cây khơng thể hồn thành được chụ trình sống Khơng thể thay thế được bởi bất kỳ ngun tố nào khác Phải trực tiếp tham gia vào q trình chuyển hóa vật chất trong cơ thể Trừ các ngun tố có nguồn gốc từ CO2 và H2O (C,H,O) các ngun tố còn lại được cây hấp thu từ đất được gọi là các ngun tố khống Đất là nguồn cung cấp chủ yếu các chất khống cho cây 4 1.2. Phân loại ngun tố khống trong đất Muối khống trong đất tồn tại ở dạng khơng tan hoặc dạng hồ tan (dạng ion) + Dạng hòa tan: cây hấp thụ được + Dạng khơng hòa tan: Cây khơng hấp thụ được, phải chuyển hóa thành dạng hòa tan nhờ vào cấu trúc đất (hàm lượng nước, độ thống, độ pH, nhiệt độ, vi sinh vật) Theo hàm lượng và nhu cầu dinh dưỡng đối với cây trồng, các ngun tố hố học của đất được chia thành ba nhóm: Ngun tố đa lượng: O, Si, Al, Ca, Mg, K, P, S, N, C, H Ngun tố vi lượng: Mn, Zn,Fe, Cu, B, Mo, Co.v.v Ngun tố phóng xạ: U, Th, Ra v.v Hàm lượng các ngun tố trên dao động trong phạm vi rộng, phụ thuộc vào loại đất và các q trình sử dụng đất 2. VAI TRỊ CỦA CÁC CHẤT ĐA LƯỢNG VÀ VI LƯỢNG TRONG ĐẤT – Tham gia cấu tạo chất sống – Điều tiết q trình trao đổi chất, các hoạt động sinh lý trong cây + Thay đổi đặc tính lý hóa của keo ngun sinh chất + Hoạt hóa enzim, làm tăng hoạt động trao đổi chất + Điều chỉnh q 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 ngun 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 q 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 khơng 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, đó có chứa một số loại vi khuẩn, loại vi khuẩn này có khả năng lấy nitơ từ khơng 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 q 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 khơng 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 q mạnh, do thân lá tăng trưởng nhanh mà mơ cơ giới kém hình thành nên cây rất yếu, dễ lốp đổ, dễ bị sâu bệnh tấn cơng. Ngồi 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 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 q 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 q 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 khơng 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 ngồi khả năng tham gia trực tiếp vào các q 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 bơng 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 khơng có biểu hiện gây hại như thừa N vì P thuộc loại ngun 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 hố năng lượng trong q trình đồng hố các chất trong cây Kali làm tăng khả năng chống chịu của cây đối với các tác động khơng thuận lợi từ bên ngồi, 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 nơng 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, ngơ, 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 khơ. Cây lúa thiếu K sinh trưởng kém, trỗ sớm, chín sớm, nhiều hạt lép lửng, mép lá về phía đỉnh biến vàng. Ngơ 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 sốt nước trong q trình thốt hơi nước khỏi thực vật, K hoạt động như chất xúc tác trong q 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 đơi khi thấy rõ 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 ngun liệu này khơng được để dưới mưa q lâu vì K có thể bị rửa trơi dễ dàng Nếu đất trồng có độ axit cao thì K có thể trở thành dạng khơng tan làm cây khơng hấp thu được , khi đó có thể dẫn đến hiện tượng thiếu K. Có thể khắc phục hiện tượng bằng cách them vơi để tang lượng K dễ tan. Cần lưu ý rằng K dễ tan dễ rửa trơi 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. Ngồi ra, canxi có trong vơi 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 mơ 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 cơng Ngun nhân của tình trạng này có thể là nước khơng được cung cấp đầy đủ cho việc vận chuyển Ca đến tất cả các bộ phận nhất là 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 vơi 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 q 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 q 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 khơ. Thiếu Mg làm chậm q 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 mơ hoại tử thường từ các lá phía dưới, lá trưởng thành lên lá non, vì Mg là ngun 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 khơng thể thay thế như methionin. Lưu huỳnh còn có trong thành phần của men coenzim A xúc tiến nhiều q trình sinh lý trong cây như quang hợp, hơ 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 q trình thành thục và chín của quả và hạt. Ngồi ra, khi cây trồng hút lưu huỳnh ở dạng SO42 có trong đất qua rễ và SO2 trong khơng khí qua lá còn góp phần làm sạch mơi 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 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 mơ tế bào chết Còn thừa lưu huỳnh thì lá nhỏ, đơi 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 ngun liệu hữu cơ, trong khơng khí,… 12 2.2. Nhóm các chât vi lượng trong đất Đây là các chất dinh dưỡng khống thiết yếu mà cây trồng cần với số lượng ít, bao gồm các ngun tố: kẽm (Zn), sắt (Fe), đồng (Cu), mangan (Mn), bo (B), molypđen (Mo), Clo (Cl) Mặc dù thực vật cần các ngun tố này với hàm lượng rất ít nhưng những ngun tố này giúp cây phát triển mạnh mẽ. Chúng khơng phải là những ngun 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 ngun tố đa lượng, ngun 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 khơng tham gia vào thành phần của chúng. Những cây hòa thảo thiếu Đồng có thể khơng trổ hoa hoặc khơng 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 khơng 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 gơm (rất hay xảy ra 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 q trình phân hóa tế bào, trao đổi hocmon, trao đổi N, nước và chất khống khác, ảnh hưởng rõ rệt nhất của B là tới mơ phân sinh đỉnh sinh trưởng và q 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 khơng 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 trơi, 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 khơ 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 q 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 hơ 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 khơng 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 tồn 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 khơng 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 q 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 khơng tan do sự hiện diện của đá vơi. Do đó tình trạng thiếu sắt xảy ra chủ yếu ở thực vật trồng trên vùng đất q vơi hoặc đất q kiềm. Phương pháp khắc phục tình trạng thiếu sắt acid hóa đất cách sử dụng sulphur, than bùn, sulphate aluminum, sulphate sắt. Ngồi ra sắt có khuynh hướng biến thành dạng hợp chất khơng 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 khơng 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 chín và sự nẩy mầm của hạt khi nó làm tăng sự hữu dụng của Lân và Canxi. Cũng như sắt, Mangan khơng 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 đơi 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 tồn 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 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 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 khơ 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 q 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 vơ 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 khơng 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 ngun tố vi lượng đầu tiên cần thiết cho cây trồng. Nó thường là một ngun 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 khơng thể khơng 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 khơng 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 ngun 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 q 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 sốt được sự bốc thốt hơi nước v.v Bảng 1: Khái qt vai trò của các ngun tố dinh dưỡng khống thiết yếu Các ngun 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 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 mơ 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 ngun tố này có thể xảy ra trong trường hợp đất cung cấp khơng đủ một vài ngun tố hoặc do bón phân mất cân đối nghiêm trọng (chỉ bón đạm, lân, kali mà khơng bón các ngun 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 ngun tố từ đó mới xác định được ngun 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 ngun tố vi lượng chỉ cần 1 lượng rất nhỏ nhưng khơng thể thiếu đối với sự sinh trưởng phát triển của thực vật? Vì vai trò của các ngun tố vi lượng trong cây khơng phải là vai trò cấu trúc mà chủ yếu là vai trò hoạt hóa enzim trong các q 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 ngun 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 ngun tố tham gia vào cấu trúc của phân tử diệp lục. Vì vậy khi cây thiếu Mg, diệp lục khơng 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 khống của cây? Chúng ta cần: Phải nắm được tính chất đất trồng Thường xun thực hiện các biện pháp giúp cho q trình chuyển hóa các muối khống ở trong đất từ dạng khơng 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 vơi cho đất chua Kiểm tra thường xun, phát hiện những biểu hiện của lá Nếu lá cây có biểu hiện chuyển màu phải cung cấp khống kịp thời và đúng nhu cầu Câu 4 : Ảnh hưởng của sự thiếu hụt đa ngun 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 ngun tố này có thể xảy ra trong 20 trường hợp đất cung cấp khơng đủ một vài ngun tố hoặc do bón phân mất cân đối nghiêm trọng (chỉ bón đạm, lân, kali mà khơng bón các ngun 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 ngun tố từ đó mới xác định được ngun 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 ngun tố Cu, Bo , Mo đến cây trồng Đồng ( Cu ) : Xúc tiến q 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 gơm (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 màng tế bào, giúp dễ dàng vận chuyển hydrat cacbon. Cần cho q 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. Đơi 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 st , chất lượng kém .Khi thiếu B thì chồi ngọn bị chết, các chồi bên cũng thui dần, hoa khơng 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 trơi, 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 khơ 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 q lớn 21 Molypđen (Mo ) : là chất xúc tác cho q 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 khơng 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 ... Hàm lượng các ngun tố trên dao động trong phạm vi rộng, phụ thuộc vào loại đất và các q trình sử dụng đất 2. VAI TRỊ CỦA CÁC CHẤT ĐA LƯỢNG VÀ VI LƯỢNG TRONG ĐẤT – Tham gia cấu tạo chất sống – Điều tiết q trình trao đổi chất, các hoạt động sinh lý trong cây... Nitơ: Là ngun 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... Câu 1: Tại sao các ngun tố vi lượng chỉ cần 1 lượng rất nhỏ nhưng khơng thể thiếu đối với sự sinh trưởng phát triển của thực vật? Vì vai trò của các ngun tố vi lượng trong cây khơng phải là vai trò cấu trúc