Canxi (Ca)
Ngoài đạm, lân và kali, trong quá trình sinh trưởng, cây lúa còn cần những nguyên tố khác như Ca... Ca trong đất có tác dụng làm giảm độ chua trong đất, giảm sự gây độc của Mn, Fe, Cu, Al (nếu hàm lượng cao) và rất cần thiết đối với vi khuẩn cố định đạm. Ca di chuyển trong đất chủ yếu theo cách trực di và được cây trồng hấp thu dưới dạng Ca2+ (Đỗ Thị Thanh Ren, 2004).
Nồng độ Ca cho nhu cầu của cây trồng từ 0,1% - 5,0% của trọng lượng chất khô. Nhu cầu Ca của cây lúa cao hơn nhu cầu đối với lân. Sau mỗi vụ lúa, cây lúa hút từ đất trung bình 4 kg Ca để có một tấn hạt; trong khi cây lúa chỉ cần trung bình 3 kg P để tạo ra một tấn hạt (IRRI, 2004). Trong khi đó, hàm lượng Ca trong hạt gạo rất thấp trung bình khoảng 28,4 mg/100g (Liang et al., 2009).
Bón vôi là giải pháp canh tác bền vững cho ĐBSCL, vôi không chỉ đơn thuần là phân bón cung cấp dưỡng chất calcium cho cây trồng mà còn ngăn ngừa sự suy thoái của đất và một số tác dụng khác mà phân hóa học không thể có được (Nguyễn Bảo Vệ, 1997). Vôi cung cấp dưỡng chất Ca cho cây trồng, ngăn chặn sự suy thoái của đất, khử được tác hại của mặn, ức chế sự phát triển của nấm bệnh trong đất và phát huy hiệu lực của chất hữu cơ, phân vô cơ và thuốc diệt cỏ.
Ca được hấp thu thụ động và bị giới hạn ở vùng chóp rễ nơi mà vách tế bào vẫn còn chưa được phân hóa. Sự hấp thu Ca sẽ giảm khi chóp rễ bị hư hại bởi sinh vật trong đất hoặc do biến đổi hóa học của các ion như NH4+, Na+ và Al3+. Sự hấp thu Ca bị suy giảm còn do sự canh tranh bởi ion NH4+ và K+. Ngoài ra, thiếu nước do khô hạn cũng làm giảm đi sự hấp thu Ca ở chóp rễ .
Khảo sát tác động giảm đổ ngã trên lúa của Prohexadione-Ca cho thấy có liên quan đến sự giảm chiều cao cây, giảm chiều dài lóng, giảm chiều dài tế bào và gia tăng độ cứng của cây lúa (Nguyễn Minh Chơn & Nguyễn Thị Quế Phương, 2006). Ca kích thích rễ cây phát triển hình thành các hợp chất cấu thành màng tế bào, làm cây trở nên cứng cáp. Việc bổ sung Ca ở nồng độ 200 ppm đã giúp sự đổ ngã xuất hiện trễ hơn so với đối chứng. Theo Lê Trường An (2010) cho biết xử lý Ca ở nồng độ 200 ppm cho hiệu quả tốt nhất so với đối chứng về việc làm giảm sự oằn xuống của cây lúa và làm gia tăng độ cứng thân. Điều này có ý nghĩa trong việc hạn chế đổ ngã trong giai đoạn
mới trổ của cây lúa. Bổ sung Ca với nồng độ 300 ppm có xu hướng đẩy mạnh hoạt động của Rubisco từ đó góp phần làm gia tăng năng suất lúa. Cây lúa có xu hướng giảm trọng lượng lá và tăng trọng lượng hạt khi tăng mức độ Ca đồng thời tăng mức độ đạm. Một báo cáo đã chỉ ra rằng việc bổ sung dung dịch Ca vào cây lúa sẽ gia tăng 15% sức sản xuất từ lá chuyển vào hạt.
Trong điều kiện đất nhiễm mặn, sử dụng CaSO4 (544kg/ha) và CaO (471 kg/ha) làm tăng số bông trên m2, phần trăm hạt chắc, trọng lượng 1000 hạt dẫn đến tăng năng suất (Nguyễn Văn Bo, 2010). Ngoài ra, Ca đóng vai trò đặc biệt trong sự tương tác giữa ký chủ và mầm bệnh. Ca đã giúp cây lúa gia tăng tính kháng bệnh cháy bìa lá
(Xanthomonas oryzae), bệnh đốm nâu (Cochliobolus miyabeanus) và hạn chế bệnh thối rễ.
Nếu thiếu canxi tế bào bị hủy hoại, rễ, lá, và các phần khác của cây đều bị thối và chết. Ngoài ra nó còn làm tăng sự xuất hiện rễ phụ và lông hút, rễ sinh trưởng chậm, điều này ảnh hưởng đến sự bám chắc của cây lúa làm cây lúa yếu và dễ bị đổ ngã.
Hoạt chất Lychnis viscaria
Tên thương mại là Comcat 150 WP, thành phần gồm: - Lychnis viscaria: 15%(w/w) - Phụ gia (lactose): 85%(w/w) Comcat được dịch chiết từ cây Lychnis viscaria khi phun vào cây trồng nó sẽ kích thích tác động giữa hormone và kích thích tố có trên cây trồng, giúp cây gia tăng trao đổi chất, gia tăng quang tổng hợp dẫn đến gia tăng sự hấp thu dinh dưỡng, nước, muối khoáng, chính điều này chúng ta nhận thấy rất rõ cây phát triển gia tăng rễ, thân, chồi. Comcat giúp cây có mầm khỏe, rễ to và gia tăng khả năng bám đất của giống sau khi sạ. Giúp lúa trổ thoát (chống nghẹn đòng), bông dài, tăng tỷ lệ hạt chắc. Tăng cường hàm lượng diệp lục tố, gia tăng khả năng quang hợp giúp hấp thụ phân hiệu quả cao. Các yếu tố này làm cho cây lúa phát triển khỏe mạnh, bộ rễ ăn sâu thì cây sẽ cứng chắc.
Bên cạnh đó Comcat còn hạn chế, ức chế bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá, bảo vệ lúa non giúp cho lúa phục hồi khi bị bệnh, giúp cây trồng gia tăng sức đề kháng đối với sự tấn công của các mầm bệnh. Khi có các đối tượng bệnh tấn công như nấm, vi khuẩn, virut nếu phun Comcat nó sẽ giúp cây gia tăng tính kháng thông qua các con đường tổng hợp các Protein và acid Salycylic. Protein là các enzyme giúp cây trồng tự bảo vệ chống lại sự tấn công của các nấm bệnh. Sự gia tăng tổng hợp các Protein là do Comcat đã mã hóa các gene PR2, PR3, PR9. Làm giảm sự lây nhiễm virut bằng cách kích thích cây tự sản sinh ra Acid Salycylic, chính môi trường Acid Salycylic đã làm cho virut không sinh sống được.
Comcat làm phục hồi: bộ rễ, sinh trưởng cây trồng, gia tăng khả năng thụ phấn. Không có bất kỳ thành phần phân bón nào, Comcat 150WP giúp cân bằng sự phát triển và đặc biệt có thể kết hợp với thuốc bệnh để giúp cây trồng mau phục hồi sau khi bệnh nặng. Kích hoạt hệ thống tế bào giúp rễ, thân và lá phát triển nhiều và mập hơn. Gia tăng khả năng thụ phấn. Kích thích hệ thống gen gia tăng sản sinh kháng thể Proline, giúp gia tăng sự chống chịu với các điều kiện bất lợi của môi trường như hạn hán, phèn, mặn và ngộ độc hữu cơ,… bằng cách tác động trực tiếp vào gene AtHPO1 giúp cây trồng tạo ra lớp Vitamine E bảo vệ màng tế bào và phục hồi nhanh khi cây bị ngộ độc hữu cơ, ngộ độc phèn, ngộ độc thuốc bảo vệ thực vật hoặc bị sâu bệnh gây hại nặng. Điều hòa trao đổi chất và vận chuyển dưỡng chất giúp phục hồi sinh trưởng cây trồng.
Kali (K)
Kali còn gọi là bồ tạt (potassium), là một trong ba yếu tố dinh dưỡng đa lượng quan trọng nhất của cây và là yếu tố dinh dưỡng khá đặc biệt, vì kali là yếu tố thứ ba cây cần sau đạm và lân nhưng lại là nguyên tố cây hút nhiều nhất và không tham gia vào cấu tạo của cây. Kali tồn tại trong cây dạng ion K+.
Phân kali: có 2 dạng phổ biến:
- Clorua kali: dạng tinh thể muối màu trắng xám lấm tấm hồng chứa 55 - 56% K2O.
- Sunfat kali: có màu trắng tinh khiết hoặc màu vàng tro, chứa 46 - 52% K2O. Các nhà nghiên cứu đã thí nghiệm và thấy rằng ở lúa có hai giai đoạn hút nhiều kali là từ lúc gieo đến lúc đẻ nhánh tối đa và đặc biệt từ lúc trổ đến chín. Thời kỳ phân hoá đồng đến trổ hầu như không hút kali bao nhiêu (Nguyễn Văn Luật, 2001). Kali là thành phần liên kết độ cứng chắc của cây, giúp cho sự biến dưỡng của cây, giúp vận chuyển dinh dưỡng, tăng hàm lượng protein, tăng hàm lượng tinh bột và hàm lượng đường trong nông sản (Nguyễn Bảo Vệ và Nguyễn Huy Tài, 2004). Kali giúp cho quá trình vận chuyển và tổng hợp các chất trong cây, duy trì sức trương của tế bào, giúp cây cứng cáp, tăng khả năng kháng sâu bệnh, chống đổ ngã, chịu hạn và chịu lạnh khỏe hơn. Kali chủ yếu tập trung ở rơm rạ, chỉ khoảng 6% trên bông.
Kali giúp cây giảm tác dụng vươn lóng, vươn lá do bón thừa đạm. Kali làm tăng tính chống chịu cho cây trước những bất lợi của thời tiết, hạn chế sâu bệnh gây hại vì mô cơ giới hình thành nhiều sẽ làm cây cứng cáp, hạn chế đổ ngã, dập nát cho cây, lá cây không có màu xanh đậm sẽ không thu hút pha trưởng thành của sâu đến đẻ trứng… Kali đóng vai trò trung tâm trong việc phát triển độ dày của biểu bì, là chướng ngại vật vật lý đối với hoạt động tấn công và thâm nhập của côn trùng chích hút.Kali trong
nhiều trường hợp làm tăng tính chống bệnh của cây (kali làm tăng cường mô cơ giới trong cây, điều hoà quá trình hút đạm và đồng hoá đạm của cây).
Bón kali với lượng 45 và 60 kg/ha cũng làm tăng khả năng chống chịu đổ ngã trên lúa. Vào thời điểm từ 25 đến 15 ngày trước khi thu hoạch, tỉ lệ đổ ngã, chiều cao ruộng trồng lúa ở các các mức độ kali khác nhau thì không khác nhau. Đến thời điểm 10 ngày trước khi thu hoạch tỉ lệ ngã của lúa bón mức độ kali 15 và 30 kg/ha bắt đầu cao hơn lúa bón kali 45 và 60 kg/ha, và vào thời điểm 5 ngày trước khi thu hoạch, chiều cao ruộng trồng của lúa ở các nghiệm thức bón kali với hàm lượng 45 và 60 kg/ha cao hơn và tỉ lệ đổ ngã thấp hơn lúa ở các nghiệm thức bón kali với hàm lượng 15 và 30 kg/ha (Nguyễn Minh Chơn và Nguyễn Thị Quế Phương, 2006).
Theo Nyle c. Crady (1990), kali hoạt hoá cho 12 enzime thiết yếu cho quá trình đồng hoá. Nhưng theo Vũ Hữu Yêm (1995), kali có khả năng hoạt hoá đến 60 loại enzime trong cơ thể thực vật nhằm tăng cường thúc đẩy quá trình quang hợp. Do kali là nguyên tố có vai trò rất quan trọng cho quá trình quang hợp, tổng hợp nên các hydratcacbon hay gluxit của cây, kali giúp lá đòng cứng, chắc và tuổi thọ kéo dài nên sẽ tăng khả năng vận chuyển vật chất hữu cơ về hạt, giúp tăng trọng lượng 1000 hạt. Kali còn một nhiệm vụ quan trọng khác là điều tiết đóng mở khí khổng của lá khiến cho nước không bị mất quá mức trong điều kiện gặp khô hạn. Nhờ vậy kali làm tăng sức chống chịu của cây (Trần Quang Tuyến, 2004). Theo nghiên cứu của các nhà khoa học thì tuy không trực tiếp làm tăng năng suất lúa nhưng phân kali lại có tác dụng làm tăng chất lượng nông sản. Ở ruộng được bón phân kali thì hạt lúa sáng hơn, lúa chắc hơn, ít lép hơn, thời gian tồn trữ lâu hơn.
Triệu chứng thiếu xuất hiện trước tiên trên những lá già. Khi cây trồng không được bón đầy đủ K sẽ dẫn đến hấp thu nhiều đối với nguyên tố khác, thiếu K làm giảm quá trình quang tổng hợp, giảm áp suất thẩm thấu ảnh hưởng đến sức trương của tế bào.Thiếu kali sẽ làm suy yếu hoạt động của hàng loạt các men, làm phá hủy quá trình trao đổi các hợp chất cacbon và protein trong cây, hàm lượng tinh bột trong hạt giảm, làm giảm tỷ lệ nảy mầm và sức sống hạt giống. Bên cạnh đó sự thay đổi về hoạt tính của enzyme và thành phần hợp chất hữu cơ diễn ra trong khi thiếu kali làm cho cây trồng có tính mẫn cảm cao hơn đối với sự tấn công của nấm bệnh (Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004).
Ở hạt kali chiếm 0,3 - 0,45% khối lượng chất khô, thân lá kali chiếm 0,6 - 0,15% khối lượng chất khô (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999). Thiếu kali, mặt phiến lá của những lá phía dưới có những đốm màu đỏ nâu; lá khô dần từ dưới lên một cách nhanh chóng. Vì vậy thiếu kali thì số lá xanh còn lại trên cây ít đi. Thiếu kali ở lúa chỉ xảy ra trong thời kỳ phân nhánh, số chồi rất nhiều nhưng không mọc dài đựợc, lá mỏng, phần ngọn lá có
nhiều đốm màu nâu, sau đó lan dần vào bên trong; khi trổ thì gié lúa rất ngắn (Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004).
Lúa thiếu kali không ảnh hưởng đến đẻ nhánh mấy, nhưng cây lúa lùn, thấp, lá hẹp, màu xanh tối, hàm lượng diệp lục giảm, lá mềm yếu và rũ xuống. Theo Nguyễn Như Hà (2006), thiếu K các chất protid và Fe sẽ tích tụ gây cản trở quá trình vận chuyển chất hữu cơ. Thiếu K là nguyên nhân rễ ngang phát triển mạnh, rễ ăn sâu kém phát triển do đó cây dễ đổ ngã. Trong điều kiện thiếu nghiêm trọng thì lá, thân bị vàng úa và hoại tử . Thừa K gây cản trở việc hấp thụ Mg, B, Zn và N amon ở cây. K còn ảnh hưởng đến việc tạo lập một số chất như Thiamine (vitamin B1) khi cung cấp quá nhiều K sẽ gây trở ngại cho sự hấp thụ Ca và Mg, đồng thời gây ra sự hấp thu Fe dễ dàng (Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004).