* Cơ sở khoa học của việc sử dụng phân bón lá
Thông thường bộ rễ của cây làm nhiệm vụ hút nước và hút khoáng là chính song lá cũng đóng vai trò quan trong trong việc hấp thu chất dinh dưỡng thông qua khí khổng và các lỗ siêu nhỏ trên tầng cutin của lá nhưng cơ bản hấp thu dinh dưỡng qua lá là quá trình hấp thu bịđộng. Cây trồng có tổng diện tích bề
mặt lá tiếp xúc với các chất dinh dưỡng cao gấp 8 – 10 lần diện tích tán cây che phủ. Vì vậy cây trồng có khả năng hấp thu chất dinh dưỡng qua lá rất cao (đạt 90 – 95%), trong khi nếu bón qua đất cây chỉ sử dụng được 40 – 45% lượng phân bón. Tuy nhiên, sự hấp thu các nguyên tố khoáng dưới dạng ion từ dung dịch gặp khó khăn hơn vì tầng cutin của lá cản trở. Tầng cutin này có thể dày, mỏng khác nhau thay đổi theo từng loại cây cũng như tuổi của cây. Các ion khoáng có khả
năng xâm nhập qua lỗ siêu nhỏ trên tầng cutin, đường kính các lỗ này lớn hơn 1nm và mật độ các lỗ rất cao 1010 lỗ/dm2 lá, những phân tử có kích thước lớn như
ure, chất hữu cơ ... qua lỗ siêu nhỏ này khó khăn hơn. Nhìn chung các cation qua các lỗ nhỏ này theo gradient nồng độ hấp thu mạnh hơn các anion (NH4+ hấp thu tốt hơn N03- , hay Mg2+, K+ > các anion). Vì vậy hiệu quả bón phân qua lá phụ
thuộc vào đặc điểm giải phẫn lá của từng loại cây, giai đoạn sinh trưởng và điều kiện ngoại cảnh... Để tăng khả năng hấp thu chất dinh dưỡng phun qua lá phải tạo ra một lớp mỏng dinh dưỡng trên bề mặt lá. Điều kiện nhiệt độ, ánh sáng... cũng
ảnh hưởng đến hấp thu dinh dưỡng qua lá, để hấp thu dinh dưỡng tốt cần phun vào lúc râm mát, không mưa (Nguyen Van Phu, 2002). Cung cấp dinh dưỡng qua lá có hiệu quả nhanh và rõ nhất khi cây trồng trên vùng đất nghèo dinh dưỡng,
đất khô hạn không thể cung cấp dinh dưỡng vào đất hay trong đất có hiện tượng
đối kháng ion...sự hấp thu chất khoáng qua rễ bị hạn chế thì đây là biện pháp hỗ
trợ để bổ sung dinh dưỡng cho cây tốt nhất giúp cây sinh trưởng, phát triển tốt. Khi cây chuyển từ giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng sang giai đoạn sinh trưởng sinh thực cây rất cần dinh dưỡng song hút qua rễ rất khó khăn do bộ rễ già hóa và
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 16 kém phát triển thì biện pháp phun dinh dưỡng qua lá sẽ giải quyết được sự mất cân bằng dinh dưỡng của cây, giúp cây sinh trưởng và phát triển tốt cho năng suất, chất lượng cao. Theo Vũ Hữu Yêm (1998), Hoàng Minh Tấn và Cs (2006) về mặt số lượng nguyên tố vi lượng cây cần không nhiều những mỗi nguyên tố đều có vai trò xác định và không thể thay thế trong đời sống của cây. Chúng có vai trò xúc tác, là nhóm ngoài của enzim hoặc là chất hoạt hóa của emzim, làm thay đổi đặc tính lý hóa của chất nguyên sinh tế bào cây và ảnh hưởng đến tốc
độ, chiều hướng của phản ứng sinh hóa (Hoàng Đức Cự và Cs, 1995). Còn theo
Đường Hồng Dật (2002) thì cho rằng: đối với cây có 6 nguyên tố vi lượng được xem là thiết yếu: Fe, Zn, Mn, Cu, Bo, Mo ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng, phất triển và năng suất cây trồng nói chung và cây đậu tương nói riêng.
Bên cạnh những ưu thế của việc cung cấp dinh dưỡng cho cây qua lá còn tồn tại những hạn chế là: cung cấp lượng nhỏ chất dinh dưỡng mà chủ yếu là các nguyên tố trung lượng và vi lượng, dung dịch sau khi phun qua lá cần tạo một lớp màng mỏng trên mặt lá với thời gian tồn tại lâu nên khi phun phải chọn lúc trời râm mát, dung dịch dinh dưỡng dễ bị rửa trôi khỏi lá nên hiệu quả hấp thu phụ thuộc vào thời tiết, có thể gây cháy lá cục bộ do mất cân bằng dinh dưỡng nên cần sử dụng đúng nồng độ khi phun qua lá. Theo Nguyễn Hạc Thúy (2001) và www.humixvn.com, không nên phun phân bón lá khi cây
đang ra hoa, lúc trời đang nắng sẽ làm rụng hoa, quả và làm giảm hiệu lực của phân bón lá.
Để hiểu được chức năng của phương pháp bón phân qua lá (BPQL) cần giải thích rõ ràng các quy trình sinh học khác nhau của cơ chế hấp thu qua lá và phân phối dinh dưỡng bên trong cây trồng, vận chuyển các chất dinh dưỡng khoáng ra khỏi lá đến các bộ
phận khác của cây, quy trình hấp thu thông qua màng tế bào (plasma membrane).Theo Romheld & El – Fouly (1999) sự hấp thu dinh dưỡng qua lá qua 5 bước cơ bản như sau:
Bước 1: Làm ướt bề mặt lá bằng dung dịch phân bón:
Vách ngoài của những tế bào lá được bao phủ bởi lớp cutin và một lớp sáp có
đặc tính chống thấm nước rất mạnh. Để việc hấp thu các chất dinh dưỡng dễ dàng, ta có thể bỏ thêm các chất phụ gia (vào PBQL) để làm giảm sức căng bề mặt.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 17
Bước 2: Sự thâm nhập xuyên qua lớp biểu bì của vách tế bào:
Khi phun phân bón qua lá lên bề mặt của lá cây, sự hấp thu có thể xảy ra theo ba cách sau đây:
- Qua các lỗ nhỏ li ti trên bề mặt lớp ngoại bì và vách tế bào. - Qua các thủy khổng ở giữa các vách tiếp giáp các tế bào. - Qua khí khổng giữa các tế bào bảo vệ.
Sự xâm nhập của chất lỏng xuyên qua bề mặt có sức căng cao và các khí khổng có thể xảy ra dưới một số các điều kiện. Một trong những điều kiện này là tạo các giọt nhỏ liên kết với sự bốc hơi. Khi sự bốc hơi xảy ra, mức độ xâm nhập
đạt cao nhất và sự hấp thu liên tục xảy ra với phần chất rắn còn lại.
Nhiều tác giả vật lý lý thuyết cho rằng những giới hạn vật lý chống lại sự
xâm nhập qua khí khổng thì đúng đối với các hạt giọt lớn nhưng có thể không
đúng đối với các phần rắn còn lại vì chúng liên kết thành một lớp mỏng trong quá trình bốc hơi nước. Những màng mỏng này thâm nhập vào khí khổng và khích lệ
sự trao đổi giữa bên trong và bên ngoài lá cây.
Bước 3: Sự xâm nhập chất dinh dưỡng vào các thành vách tế bào (apoplast) bên trong lá cây:
Các apoplast rất quan trọng để chứa các chất dinh dưỡng trước khi chúng
được hấp thu vào bên trong từng tế bào. Các chất dinh dưỡng sẽ vào những apoplast này sau khi xâm nhập từ bên ngoài qua lớp biểu bì lá cũng nhưđược hấp thu từ rễ qua các mao mạch trong thân cây.
Bước 4: Sự hấp thu chất dinh dưỡng vào bên trong tế bào:
Những nguyên tắc chung về việc hấp thu chất dinh dưỡng khoáng từ các apoplast vào bên trong từng tế bào lá cũng giống như sự hấp thu từ rễ. Theo đó, tốc độ hấp thu như sau:
- Những phân tử nhỏ nhanh hơn những phân tử lớn (urea > Fe-Chelates). - Những phân tử không mang điện (nối cộng) nhanh hơn các ion tĩnh điện. - Những ion hoá trị một nhanh hơn các ions đa hoá trị (H2PO4- > HPO42-) - Độ pH của không bào (apoplast) thấp sẽ hấp thu các anions nhanh hơn. - Độ pH của không bào (apoplast) cao sẽ hấp thu các cations nhanh hơn..
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 18 -Khả năng hấp thu của các tế bào lá cây cũng bịảnh hưởng bởi các yếu tố
ngoại vi nhưđộẩm, nhiệt độ, ánh sáng…
Cơ chế tùy thuộc năng lượng để hấp thu dinh dưỡng xuyên qua màng vào bên trong tế bào được môi giới bởi các protein vận chuyển khác nhau như những chất chuyên chức năng chuyển tải hoặc các luồng tĩnh điện với ion H+ ATPasses. Những sự kiện này làm gia tăng lực hấp thu bằng cách tạo nên độ chênh hóa tĩnh
điện ở bề mặt màng tế bào.
Sự hấp thu qua các tế bào lá có thể được điều khiển qua tình trạng dinh dưỡng của cây, nhưng đây không phải là quy luật chung mặc dù hiện tượng này
đã được khám phá đối với sự hấp thu lân. Việc hấp thu lân qua lá và vận chuyển xuống rễ xảy ra nhanh hơn đối với cây đang thiếu lân.
Khi áp dụng những chất dinh dưỡng lưu động (mobile nutrients) cho các lá non, lá còn đang phát triển thì sự chuyển dịch xuống rễ chậm hơn, điều này kích thích sự hấp thu dinh dưỡng từ rễ do bộ lá phát triển và quang hợp tốt hơn.
Đối với các lá già, lá đã ngưng phát triển thì sự chuyển dịch này xảy ra nhanh hơn và có thể ngăn chặn tình trạng thiếu dinh dưỡng gây ra do sự hấp thu không
đủ của bộ rễ.
Các chất dinh dưỡng bất động (immobile nutrients) áp dụng trên cả lá già và lá non sẽ chuyển dịch chậm xuống rễ, như vậy không gây nên sự thay đổi nào hoặc có thể làm gia tăng lượng dinh dưỡng hấp thu từ rễ.
Bước 5:Sự phân bổ từng chất dinh dưỡng riêng biệt bên trong và chuyển dịch chúng ra ngoài lá:
Sau khi phun phân bón thì tùy thuộc vào từng mô libe và tính cơđộng của hệ mao dẫn. Các chất dinh dưỡng lưu động libe (phloem mobile nutrients) như N, P, K, Mg được phân bố vào mỗi mô mao dẫn cũng như mỗi mô libe bên trong lá cây, và một tỷ lệ lớn các chất dinh dưỡng đã hấp thu sẽđược vận chuyển ra khỏi lá tới các bộ phận khác của cây nơi có nhu cầu cao.
Ngược lại các chất dinh dưỡng có khả năng cơđộng nhưng bị giới hạn bởi libe (nutrients with a restricted phloem mobility) như Ca, Cu, Fe, Mn, Zn sẽ được phân bố chính cho mỗi mô mao dẫn bên trong lá cây và không có sự
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 19 chuyển dịch đáng kể nào ra ngoài.
* Ứng dụng phân bón lá cho cây trồng trên thế giới và Việt nam
Theo Garcia và Hanway (1976) cho biết năng suất của hạt đậu tương tăng
lên từ 27-31% khi phun tổng hợp phân bón gồm: N-P-K-S ở giai đoạn cuối ra
hoa. Tuy nhiên một báo cáo khoa học của Boste và cộng sự (1998) lại cho thấy
việc dinh dưỡng qua lá không ảnh hưởng đến năng suất của hạt đậu tương. Một
số nguyên tố khác như Na, Si, Co… có ảnh hưởng tốt đến cây trồng khi phun qua lá tiết kiệm thời gian, mà hiệu quả cao (Bose và Cs, 2002).Theo Dirou,J (2003) thì phân bón lá có hiệu rất cao đối với cây họđậu, rau, hoa..
Matula và cộng sự (1990) cho thấy bón Mg++ qua lá làm tăng khả năng
hấp thu Mg++ của cây và tăng năng suất cây trồng trong khi bón Mg vào đất sẽ
không có hiệu quả do đối kháng ion K+/Mg++.
Theo Smith (1988) khi nghiên cứu về ảnh hưởng của các liều lượng và loại phân bón lá với cây đậu tương (được trồng vào thời gian từ giữa tháng 5 và thu hoạch vào giữa tháng 10, với mật độ trung bình 150.000 cây/ha), đã chỉ ra rằng khi phun phân bón lá Sure-K + dinh dưỡng lá tổng hợp với tỷ lệ 2 gal/A + 1 gal/A (tương đương 7,57 l/ha + 3,785 l/ha) hoặc phun bổ sung riêng rẽ vi lượng Mn Flavonol với lượng 1 pt/A (tương đương 0,94 l/ha), phun vào giai đoạn V5 – R3, làm tăng năng suất đậu tương lên khoảng 8 bu/A (tương đương 203,2 kg/ha). Việc sử dụng phân chứa nhiều S cũng sẽ làm giảm sự hấp thu Mo của cây. Mo cần thiết cho hầu hết các cây họđậu, cải bắp, súp lơ, cà chua, thuốc lá, nhưng Mo có tính độc nên khi khi sử dụng thường phun qua lá và kết hợp xử lý bổ sung Mo cho hạt cho hiệu quả cao hơn (Ron Gehl, Darryl Warncke, and Kurt Thelen, 2011). Theo Imsande J (1992), cây đậu tương nếu thiếu N ở giai đoạn làm hạt thì lá sẽ bị rụng sớm do N trong lá di chuyển về phát triển cho hạt. Vì vậy, nên bổ
sung thêm N qua lá ở giai đoạn hạt và vào chắc để làm tăng năng suất hạt và năng suất sinh khối
Nguyễn Văn Phú (2001) kết luận rằng bón Mg và N + Mg làm tăng hàm lượng diệp lục trong lá, tăng sản lượng chất khô của lúa mì, tăng năng suất của
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 20 Phân bón lá một tiến bộ kỹ thuật được sử dụng nhiều trong những năm gần
đây nhưng không thể thay thế được 100% bón phân qua đất, phân bón lá là một giải pháp chiến lược an toàn dinh dưỡng cho cây trồng (Vũ Cao Thái, 1996) Phân bón lá phức hữu cơ Pomior đã được thử nghiệm trên diện rộng từ năm 1995
ở Quảng Ninh, Sơn La, Bắc Giang...cho nhiều loại cây trồng mang lại hiệu quả, giúp cây sinh trưởng phát triển tốt, chống sâu bệnh tốt hơn và cho năng suất cao (Hoàng Ngọc Thuận, 2005). Phun chế phẩm hữu cơ Penshibao (PSB) vào 3 giai
đoạn (trước phân cành, trước ra hoa và sau hết hoa 10 ngày) cho cây đậu tương giống D912 đã tăng năng suất từ 0,81-2,74 tạ/ha (Vũ Quang Sáng, 2006).
Phân lân đối với cây họđậu rất cần thiết nên phải tăng lượng bón qua gốc
để tăng khả năng cốđịnh nitơ phân tử (N2) trong nốt sần ở hệ thống rễ. Hiệu quả
tăng lên nếu kết hợp với phun nguyên tố vi lượng qua lá. Kết quả nghiên cứu của Vũ Tiến Bình (2014) cho thấy, khi bón qua gốc với nền phân: 30kgN + 90kgP205
+ 60kgK20 + 500kg vôi/ha kết hợp phun Molipdatnatri 0,05% qua lá vào các giai
đoạn cây lạc được 4 lá thật, bắt đầu ra hoa và 70% số cây đâm tia quả xuống đất
đã làm tăng hiệu quả sử dụng lân của cây lạc, do đó số lượng nốt sần hữu hiệu tăng và dẫn đến năng suất tăng 4,39tạ/ha so đối chứng (phun nước) . Đặc biệt hiệu quả khi trồng lạc trên đất nghèo dinh dưỡngPhân vi sinh BioGro bón qua lá giúp cây trồng sinh trưởng, phát triển nhanh, cho năng suất cao hơn và rút ngắn thời gian sinh trưởng (Vũ Quang Vịnh (2004) cho thấy: khi phun Pomior cây dứa cho tỷ lệ ra hoa tăng 32% và năng suất cao hơn phun nước (đối chứng) 8,37 tấn/ha. Theo Bùi Thị Hồng Vân (1995), phun phân bón lá Komic BFC 201 cho lúa mùa 1996 tại Mỹ Hưng- Thanh Oai, Hà Nội chiều cao cây lúa tăng 5%, đẻ
nhánh tăng 8% và tập trung, các yếu tố cấu thành năng suất tăng dẫn đến năng suất thực thu tăng 13% so đối chứng (phun nước). Theo Hà Thị Thanh Bình và Cs (1998), phun vi lượng cho cây đậu tương và lạc trên đất Mai Sơn- Hà Sơn Bình ở giai đoạn 3, 5 và 7 lá đã ảnh hưởng tốt đến sinh trưởng, phát triển cây và tăng năng suất từ 13,8 – 20,2%, chất lượng cũng tăng. Bùi Thị Hồng Vân (1996), phun phân bón lá Sài Gòn Safer (HQ và VA) hữu cơ cho lạc xuân giống Trạm Xuyên cho kết quả rất tốt: thân mật, lá dày màu xanh sáng, chống chịu sâu bệnh
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 21 tốt hơn, quả chắc và năng suất thực thu tăng 15,8 – 18,9 % so đối chứng (phun nước lã).
Theo Vũ Quang Sáng và Cs (1991), khi phun qua lá ethrel, criazasin cho cây lạc cho thấy: hàm lượng diệp lục tổng số tăng, cường độ và hiệu quang hợp, năng suất tăng 44,4% so với đối chứng (phun nước). Khi phun crizasin, cortalin, CCC cho lạc thu đã làm tăng năng suất lạc nhưng rõ nhất crizasin 0,01 % vào giai đoạn trước khi ra hoa năng suất tăng 0,6 tấn/ha. Nguyen Van Phu (2001) khi phun phối hợp Mg + N + Mn đã làm tăng sản lượng chất khô và năng lúa mỳ từ
30,0 – 30,9 % so đối chứng. Nghiên cứu trên lúa Bắc ưu khi ngập úng, bón 10 kg/sào Bắc Bộ kết hợp phun Pomior 3 lần thì sau 5 ngày lá non bắt đầu hình thành trở lại (Hoàng Ngọc thuận và Cs, 1996), khi sử dụng phân bón lá cho cây trồng tại đồng bằng sông Cửu Long cho thấy: đáp ứng nhanh nhu cầu dinh dưỡng của cây, cây sinh trưởng ổn định, khỏe, ít sâu bệnh và chống chịu tốt với các điều