Triệu chứng thiếu thường xảy ra trên đất cát, hàm lượng chất hữu cơ thấp, do
SO4 2- rửa trơi mạnh. Trên các loại cây cĩ nhu cầu S cao. Nhu cầu S của cây trồng rất khác nhau, như cỏ 3 lá (alfalfa, clovers), bắp cải, cây họ thập tự, hành, tỏi.
Cây họ hịa bản hấp thu S nhanh hơn cây họ đậu, nên đất cĩ S thấp, cây họ đậu thường bị thiếu S hơn so với cây họ hịa bản. Ngồi ra cần chú ý đến nguồn cung cấp S, ví dụ S nguyên tố thường hữu dụng chậm, S phải được oxi hĩa thành SO4 2-
Trong 1 số loại phân bĩn đa lượng cĩ hàm lượng S cao, nên khi sử dụng nhiều nên giảm lượng phân bĩn S như phân superphosphate đơn chứa 14% S, triple superphosphate 1.5% S.
Phần B. Calcium (Ca). I. Ca trong cây.
1. Calcium.
Là nguyên tố dinh dưỡng trung lượng, nhu cầu của cây trồng tương đối cao, nhưng thấp hơn nhu cầu N và K, cây cĩ nhu cầu tương đương (hay cao hơn) P, S, và Mg.
1.1 Các dạng và vai trị của Ca trong cây.
Phần lớn Ca chứa trong vách và màng tế bào. Vai trị của Ca chủ yếu bên ngịai tế bào chất, cĩ vai trị giới hạn trong trao đổi chất. Là "cầu nối" hĩa trị 2, hình thành các nối thuận nghịch giữa các phân tử. Là thành phần cấu trúc của màng tế bào, ổn định màng tế bào, điều hịa hấp thụ ion chọn lọc, kiểm sĩat tính thấm của màng tế bào và ngăn cản sự rị rĩ dịch tế bào
thành phần cấu trúc của vách tế bào.
Tham gia hình thành Ca-pectates trong phiến mỏng giữa vách 2 tế bào cạnh nhau, tăng độ cứng của vách tế bào, chống xâm nhập của nấm (nhiễm).
Tối cần thiết cho quá trình tăng trưởng và phân chia tế bào, hình thành vách và màng tế bào mới
1.2 Sự di chuyển của Ca.
Ca khơng di chuyển trong cây, rất giới hạn vận chuyển trong mạch mộc từ lá già đấn các mơ đang phát triển, nên cĩ thể dẫn đến thiếu Ca trong quả, củ, và các điểm đang sinh trưởng của thân và rễ.
Triệu chứng thiếu Ca cĩ thể xảy ra trên đất cĩ Ca cao, đặc biệt đối với các bộ phân của cây cĩ tốc độ thĩat hơi nước thấp.
Triệu chứng thiếu, do ức chế sinh trưởng của đọt non và đầu rễ nên biểu hiện lá bắp dinh lại, lá mới khơng mở ra, rối lọai sinh lý của các bộ phận dự trử như thối quả cá chua, tiêu; vị đắng của táo, cháy rìa lá non, cháy đuơi lá rau diếp.
Trường hợp thừa Ca, thường khơng trực tiếp gây độc cho cây và các sinh vật khác, nhưng đất cĩ Ca cao cĩ thể ức chế sự hấp thu các cation dinh dưỡng khác, như gây ra triệu chứng thiếu K, Mg
1.3 Nguồn cung cấp Ca
- Chất hữu cơ. Ca trong dư thừa thực vật cĩ thể bị rửa trơi sau khi phân giải, phần lớn dư thừa thực vật được khĩang hĩa trong giai đọan đầu của quá trình phân giải chất hữu cơ.
- Phân chuồng, phân ủ, chất thải rắn sinh học, phần lớn Ca tồn tại dưới dạng hịa tan, dễ hữu dụng, nên rất dễ mất trước khi bĩn vào đất
- Ca trao đổi. Ca2+ là cation trao đổi, trao đổi cation là phản ứng quan trọng của Ca trong đất.
- Hịa tan các khĩang Ca. Sự hiện diện của các khĩang Ca trong đất rất khác nhau tùy lọai đất. Đất cĩ sa cấu thơ, hàm lượng Ca thấp hơn đất cĩ sa cấu mịn. Ca thấp trong đất phong hĩa mạnh, tầng đất mặt cĩ thể bị chua nếu hàm lượng Ca thấp
- Ca cao trên đất đá vơi, chủ yếu dạng Ca carbonates, và Gypsum (CaSO4) trong vùng khơ hạn
- Vơi và phân bĩn. Phần lớn Ca được bĩn vào đất để trung hịa độ chua của đất Nguồn vơi chính (CaCO3, CaMgCO3). Trong khi đĩ Gypsum dùng để cung cấp Ca nhưng khơng ảnh hưởng đến pH đất. Ngồi ra Ca cũng chứa trong các lọai phân bĩn khác như Superphosphates
1.4 Dạng Ca hấp thu bởi cây trồng.
Ca được rễ hấp thu dưới dạng cation hĩa trị 2, Ion Ca2+ . Ca2+ được hấp thu chỉ giới hạn vùng đầu rễ, vùng rễ non nơi mà các vách tế bào vỏ trong chưa bị suber hĩa. Ca phải vào trong mạch gỗ do vận chuyển xuyên qua màng tế bào bị giới hạn.
Rễ cần sinh trưởng liên tục, do nhu cầu hấp thu Ca phải liên tục.
Ca chuyển vị thơng qua mạch gỗ, nên cung cấp Ca thơng qua dịng chảy thĩat hơi rất quan trọng, sự di chuyển trong mạch liber bị hạn chế
1.5 Sự di chuyển của Ca đến rễ.
Ca2+ được cung cấp do rễ tiếp xúc trực tiếp và dịng chảy khối lượng, Ca2+ rất di động trong nhiều loại đất. Nồng độ Ca trong dung dịch đất: 30 -300 ppm. Thường cĩ sự tích lũy xung quanh rễ trong đất giàu Ca.
II. Sự chuyển hĩa của Ca trong đất
1. Trao đổi cation. Bao gồm:
Ca hấp phụ, giải phĩng từ bề mặt các khĩang sét, chất hữu cơ, kết tủa, hịa tan của vơi và các khĩang tứ sinh, Carbonates, Ca-phosphates, phong hĩa của các khĩang nguyên sinh trong đất.
Trao đổi cation là phản ứng quyết định trạng thái Ca trong đất. Thường cĩ sự cân bằng nhanh giữa Ca trao đổi và Ca trong dung dịch. Ca2+ trao đổi đệm Ca2+ trong dung dịch.
Trong đất Ca2+ được giữ chặt hơn phần lớn các cation khác Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ = NH4+ > Na+
2. Ca hữu dụng đối với cây trồng.
Khả năng hữu dụng của Ca phụ thuộc vào các yếu tố như dộ bảo hịa base và pH, độ bảo hịa Ca2+ caokhả năng hữu dụng cao.
Khả năng trao đổi tùy theo vị trí trao đổi, trên70% Ca2+ bảo hịa đối với sét 2:1, 40 - 50% Ca2+ bảo hịa đối với chất hữu cơ và sét 1:1.
Ca kém hữu dụng ở đất cĩ pH thấp, độ bảo hịa Ca2+ thấp. Al3+ trong dung dịch ức chế hấp thu Ca2+ . Nồng độ các cation khác cao như Mg2+, K+, NH4+ , ức chế hấp thu Ca2+ . Cây hấp thu Nitrate-N làm tăng hấp thu Ca2+
Trong đất, Ca cĩ thể bị mất do xĩi mịn, đất cĩ CEC cao, cĩ thể bị mất nhiều Ca do xĩi mịn; rửa trơi, do Ca thường là cation chiếm ưu thế trong nước thấm trong đất, và mất theo hệ thống tiêu nước. Đây là yếu tố quan trọng trong quá trình hĩa chua của đất.
III. Các loại phân bĩn cĩ chứa Ca.
1. Phân chuồng: chứa 2 - 5% Ca trọng lượng khơ 2. Calcium nitrate: dạng hạt, 19% Ca 2. Calcium nitrate: dạng hạt, 19% Ca
3. Superphosphate kép :dạng hạt, 14% Ca 4. CAN-17: dạng dung dịch, 8% Ca
5. Ca-EDTA (chelate Ca): 3-5% Ca.
IV. Quản lý Ca
Quản lý Ca trong đất thường thơng qua biện pháp bĩn vơi. Nếu pH thích hợp cho cây trồng, thường đủ Ca cho cây trồng.
2. Triệu chứng thiếu Ca
Thường xảy ra trên đất cát, CEC thấp, rửa trơi mạnh.
Đối với cây trồng thích hợp với pH thấp như khoai tây, kiểm sĩat bệnh ghẽ Cây trồng cĩ nhu cầu Ca cao hay cần sự chuyển vị
Rối loạn sinh lý, thường khơng phải do đất gây ra mà là sự phân bố (hay chuyển vị của Ca. Ca cung cấp cho các mơ khơng đủ do tốc độ thốt hơi thấp, như quả, lá non gây ra triệu chứng thối quả, thối hoa, cháy đuơi lá
3. Quản lý nước.
Triệu chứng thiếu Ca thường nghiêm trọng hơn khi chu kỳ khơ/ẩm xen kẽ. Do Ca yêu cầu được hấp thu liên tục, cần quản lý tốt việc tưới nước hay phun dung dịch Ca sẽ hữu ích trong 1 số trường hợp. Chú ý là Ca phải thẩm thấu vào mơ cây. Phun hay ngâm Ca cĩ thể cải thiện thời gian tồn trử quả sau thu hoạch.
Phân C. Magnesium (Mg). I. Mg trong cây
Là nguyên tố dinh dưỡng trung lượng, nhu cầu của cây trồng tương đối lớn, tương đương với nhu cầu của P và S, nhưng luơn thấp hơn nhu cầu Ca.
1. Các dạng và vai trị của Mg trong cây.
Tối quan trọng trong tiến trinh quang hợp, là nguyên tử trung tâm trong phân tử diệp lục tố, chiếm 15 - 20% Mg trong cây.
Là thành phần cấu trúc của ribosomes, tổng hợp protein, hoạt hĩa enzymes, vận chuyển các nhĩm phosphate và carboxyl.
- Tổng hợp ATP và các phản ứng vận chuyển năng lượng khác. - RuBP carboxylase – cố định CO2
2. Sự di chuyển của Mg trong cây.
Mg di chuyển dễ dàng trong cây, cĩ thể chuyển vị từ lá già đến điểm sinh trưởng non.
Các triệu chứng thiếu xảy ra đầu tiên ở các lá già, bên dưới. Thịt lá bị vàng là triệu chứng chính trên nhiều loại cây trồng, nhưng gân lá vẫn xanh. Cĩ thể nhầm lẫn với triệu chứng thiếu Fe. Trên 1 số loại cây, lá bên dưới cĩ thể cĩ màu đỏ tía, lá bị hoại tử trong giai đoạn sinh trưởng mạnh
Triệu chứng thừa Mg khơng trực tiếp gây độc cho cây và sinh vật, Mg thừa được dự trử trong khơng bào.
Đất cĩ hàm lượng Mg cao cĩ thể ức chế sự hấp thu các cation khác, cĩ thể gây ra triệu chứng thiếu K, 1 số trường hợp cĩ thể gây ra triệu chứng thiếu Ca.
3. Nguồn cung cấp Mg
- Chất hữu cơ. Một lượng lớn Mg trong dư thừa thực vật rễ bị mất theo dịch cây. Phần lớn Mg dễ phân giải trong giai đoạn đầu của sự phân giải chất hữu cơ
- Phân chuồng, phân ủ, chất thải rắn sinh học. Phần lớn Mg trong này là hịa tan, dễ hữu dụng, nhưng dễ bị mất trước khi bĩn vào đất
- Mg trao đổi. Mg2+ là 1 cation trao đổi, trao đổi cation là phản ứng quan trọng nhất của Mg trong đất
- Hịa tan của các khống chứa Mg. Là thành phần của nhiều khống nguyên sinh và thứ sinh
- Đất cĩ sa cấu thơ Mg thấp hơn đất cĩ sa cấu mịn - Vùng khí hậu khơ hạn, bán khơ hạn, Mg cao - Vơi và phân bĩn
Phần lớn Mg bĩn vào đất là các hợp chất dùng trung hịa đất chua Chủ yếu là đá dolomite (CaMgCO3)
Các dạng khác bao gồm MgSO4 (muối Epsom) và phân K2SO4 . MgSO4 (Sul-Po-Mag)
4. Dạng Mg hấp thu bởi cây trồng.
Mg được rễ hấp thu dưới dạng cation hĩa trị 2+, ion Mg2+
5. Sự di chuyển của Mg đến rễ.
Mg2+ được di chuyển đến rễ bằng cả 2 cơ chế dịng chảy khối lượng và tiếp xu2c trực tiếp. Rễ tiếp xúc trực tiếp thấp hơn nhiều so với Ca.Nồng độ Mg trong dung dịch đất trung bình 5 -50 ppm.
II. Sự biến chuyển của Mg trong đất. 1. Nguồn cung cấp Mg trong đất. 1. Nguồn cung cấp Mg trong đất.
- Trao đổi cation. Trao đổi Mg Các phản ứng trao đổi cation kiểm sốt tình trạng Mg trong đất. Cân bằng nhanh chĩng giữa Mg hấp phụ và trong dung dịch, Mg2+ trao đổi dệm Mg2+ trong dung dịch. Mg2+ được giữ chặt hơn các cation hĩa trị 1+, Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ = NH4+ > Na+
- Mg hấp phụ-giải phĩng từ bề mặt các khống sét, chất hữu cơ - Kết tủa-hịa tan của các khống thứ sinh
- Đá dolomite
- Các khống sét chứa Mg cao như sét 2:1 như vermiculite
2. Khả năng hữu dụng của Mg.
Mg hữu dụng đối với cây trồng phụ thuộc vào độ bảo hịa Mg và pH. 2.1. Độ bảo hịa Mg2+ lớn hơn10% , đủ khả năng cung cấp Mg cho cây trồng.
Độ bảo hịa Mg2+ thích hợp cho cây trên đất chứa nhiều sét 2:1 cao hơn đất chứa nhiều sét 1:1 và hàm lượng chất hữu cơ thấp, hay đất cĩ CEC cao, cần độ bảo hịa Mg cao. 2.2. pH đất. Mg kém hữu dụng trên đất cĩ pH thấp, cĩ độ bảo hịa Mg2+ thấp.
2.3. Các cation khác. Al3+ trong dung dịch ức chế hấp thu Mg2+ . Các cation khác cĩ nồng độ cao, ức chế hấp thu Mg2+ , như Ca2+, K+, NH4+ . Dinh dưỡng Nitrate-N làm tăng hấp thu Mg2+ so với dinh dưỡng ammonium-N
3.Vận chuyển Mg trong đất.
Mg cĩ thể mất do xĩi mịn, lượng mất do xĩi mịn cao trên đất cĩ CEC cao. Do rửa trơi, thường là cation chinh trong nước rửa trơi, nước tiêu. Đây cũng là nguyên nhân gĩp phần làm chua đất
III. Các loại phân bĩn chứa Mg
1. Dolomite 2. MgSO4 3. MgCO3
IV. Quản lý phân Mg
Bĩn dolomite.
Mg dễ quản lý trên đất cĩ pH thấp, bằng cách bĩn đá dolomite. Cần chú ý, khi bĩn vơi cĩ thể gây ra triệu chứng thiếu Mg nếu bĩn vơi với lượng lớn trên đất cĩ hàm lượng Mg thấp, thiếu Mg.
Đất cĩ CEC thấp, sa cấu thơ, chua, rửa trơi mạnh, bĩn phân K cĩ thể làm tăng sự mất Mg do rửa trơi (KCl và K2SO4)
Đất cĩ hàm lượng K cao cĩ thể gây ra triệu chứng thiếu Mg, gia súc bi bênh Grass tetany-co giật cỏ do thức ăn gia súc thiếu Mg. Nhưng bệnh này cũng cĩ thể xảy ra trong cỏ khi hàm lượng Mg khơng thấp. Để khắc phục, cĩ thể bổ sung muối Mg vào thức ăn gia súc, hiệu quả hơn là bĩn phân Mg vào đất.
Tĩm tắt.Ca và Mg
1. Cây trồng hấp thu Ca và Mg dưới dạng ion Ca2+ và Mg2+. Cả 2 ion vận chuyể dễ dàng đến rễ bởi dịng chảy khối lượng. Cơ chế tiếp xúc trực tiếp của rễ cũng cung cấp 1 phần đáng kể 2 ion này trên 1 số loại đất.
2. Mặc dù cĩ hàm lượng lớn trong dung dịch đất, nhưng sự hấp thu Ca của cây trồng cĩ thể bị giới hạn Ca chỉ được hấp thu bởi các chĩp rễ non, nơi các màng tế bào nội bì chưa hĩa gỗ.
3. Thiếu hụt Ca làm cây giảm sinh trưởng cây trồng ít khi xảy ra trên đất nơng nghiệp. Phổ biến là các rối loạn cĩ liên quan đến thiếu hụt Ca trên quả và các bộ phận dự trử của cây do sự hạn chế trong di chuyển của Ca bên trong cây. 4. Các tính chất của Ca và Mg trong đất tương tự nhau. Đất giữ lại dưới dạng ion
trao đổi bởi lực hấp tu tỉnh điện. Trong 1 số điều kiện, Mg cĩ thể bị cố định trong cấu trúc 1 số loại sét. Ca khơng bị cố định theo phản ứng này.
5. Phức hệ trao đổi cần cĩ độ bảo hịa Ca cao, khi đĩ pH đất thíh hợp cho cây trồng và vi sinh vật. Khi Ca chiếm ưu thế trên phức hệ trao đổi sẽ làm giảm được Al trên đất chua và Na trên đất mặn,
6. Triệu chứng theo Mg trên cây trồng thường khơng phổ biến. Điều kiện cĩ thể gây ra triệu chứng thiếu Mg: đất chua, đất cát, CEC thấp, rưa trơi mạnh, đất chua bĩn nhiều phân Kali và ammonium, và các cây trồng cĩ nhu cầu Mg cao. 7. Nhu cầu Mg và hiệu quả sử dụng Mg của cây trồng là yếu tố di truyền.
8. Sự thiếu hụt Mg cũng cĩ thể do điều kiện thời tiết (lạnh, ẩm, mây mù…).
9. Các loại phân bĩn cĩ chứa Mg: K2SO4.MgSO4, MgO, Mg(NO3) 2, MgCl2. Ca thường được bĩn dưới dạng dolomite, đá vơi, và thạch cao. Một phần Ca được cung cấp qua phân lân.
Tĩm tắt S.
1. Các vùng khí hậu nĩng, ẩm, S tồn tại phần lớn trong các hợp chất hữu cơ.
2. Cây trồng cĩ nhu cầu SO42- khoảng 3-5ppm trong dung dịch đất. Rễ cây hấp thu S dưới dạng SO42- , và di chuyển đến rễ đến rễ chủ yếu do dịng chảy khối lượng, nhất là khi nồng độ SO42- trong dung dịch ≥ 5ppm.
3. Trên các loại đất, nếu nồng độ SO42- hịa tan 5-10ppm, cây trồng cĩ thể bị thiếu S.
4. SO42- trong đất cĩ biến động lớn theo mùa, do sự giải phĩng SO42- từ chất hữu cơ, sự di chuyển của SO42- trong đất, và sự hấp thu của cây trồng.
5. SO42- rửa trơi, nhưng 1 lượng lớn cĩ thể được hấp phụ trên các oxides Fe, Al và sét 1:1.
6. Sự di động và hấp thu sinh học S phụ thuộc và hàm lượng C, N, P, cũng như hoạt động của vi sinh vật.
7. Cĩ 3 nhĩm hợp chất chứa S chính trong đất: các ester và ether của S, S liên kết với C như cystine, methionine và S trơ.