3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.5.2. Vai trò sinh lý của đồng (Cu)
Vai trò của Cu đối với thực vật đã đƣợc chứng minh đầu tiên từ năm 1931 trong thí nghiệm của Sommer A.L., Lipman C.B. Sau này nhiều công trình nghiên cứu vai trò của Cu đối với sự sinh trƣởng, phát triển của cây trồng đã đƣợc một số tác giả chứng minh nhƣ: Sjolleme B. (1933), Brandernburg E (1934), Zenyuk A.V (1937), ….
Phần lớn Cu ở dạng liên kết với các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ. Lƣợng cu trung bình trong đất khoảng 0,01% tính theo trọng lƣợng (Fexman A.E, 1957) 32. Cây hấp thụ Cu ở dạng Cu2+
và CuOH+, khả năng hấp thu Cu bị ảnh hƣởng bởi ion H+
(độ pH của môi trƣờng). Trong đất Cu dạng cacbonat, phosphat và sulfit cây khó hấp thụ.
Trong dung dịch đất, khoảng 98% Cu ở dạng liên kết nằm trong các hợp chất hữu cơ có phân tử lƣợng thấp (Hodgson và cộng sự, 1966). Ở rễ cây và trong nhựa mạch gỗ hơn 99% Cu ở dạng liên kết (Graham, 1979) [9], [20].
Thực vật hấp thụ Cu với một lƣợng nhỏ. Sự hấp thụ Cu của cây phụ thuộc vào lƣợng ion Cu2+
trong dung dịch đất, phụ thuộc vào loài cây, ở các bộ phận khác nhau của cây hàm lƣợng Cu cũng khác nhau. Trong cây, Cu ít di chuyển, thƣờng ở dạng liên kết với các hợp chất trong các cơ quan của thực vật cũng nhƣ trong các liên kết chelat.
Theo Sandmann và Boger (1983), Cu có mặt trong các protein – enzyme ở các dạng khác nhau có liên quan chặt chẽ đến các quá trình oxy hóa khử diễn ra trong cơ thể sinh vật nhƣ: enzyme ascobinoxidase, polyphenolo xidase, laccase, cytocromoxidase, aminoxidase... Các enzyme này tham gia vào quá trình oxy hóa khử bằng cách chuyển điện tử từ cơ chất đến oxy phân tử nhờ sự thay đổi hóa trị của Cu (Cu+ Cu2+). Ngoài ra Cu còn ảnh hƣởng đến quá trình quang hợp, ảnh hƣởng đến sự hình thành và bền vững của diệp lục. Đối với quá trình trao đổi chất, Cu tham gia tạo phenolase cần để tổng hợp lignin và alkaloid ở thực vật.
Cung cấp đầy đủ Cu cho cây giúp cho quá trình hút và trao đổi nitơ, cố định nitơ, tăng hiệu lực của Zn, Mn, B. Cu có tác động tích cực đến sự tổng hợp và chuyển hóa glucid, protein, phospholipid, nucleotid, các phytohormone. Hàm lƣợng Cu tồn tại trong cây ở một tỷ lệ xác định còn có tác dụng tăng tỷ lệ đậu quả, tăng hàm lƣợng vitamin C trong mô của cây.
Đồng có khả năng điều tiết hàm lƣợng các chất ức chế sinh trƣởng có bản chất phenol trong cây, do đó có tác dụng tăng tính chống chịu bệnh, chịu hạn,… cho cây. Chẳng hạn nhƣ Cu có tác dụng làm giảm tác động ức chế sinh trƣởng của liều lƣợng auxin cao nhờ sự oxy hóa auxin bỡi enzyme polyphenoloxidase mà trong thành phần của nó có Cu; hay enzyme chứa Cu cần cho sinh tổng hợp ethylene [16], [18], [40], [41].
Tóm lại Cu trong cây rất ít, nhƣng có nhiều vai trò rất quan trọng nếu thiếu sẽ ảnh hƣởng đến năng suất và phẩm chất của cây trồng.
1.5.3.Vai trò sinh lý của lưu huỳnh (S)
Lƣu huỳnh đóng vai trò rất quan trọng đối với cây trồng, là thành phần cấu tạo acid amin, protein, lipid, tinh dầu, một số hơp chất kháng sinh thực vật. Ngoài ra, lƣu huỳnh có trong coenzyme A, hợp chất cao năng APS, các chất vận chuyển điện tử….., hoạt hóa nhiều enzyme tham gia các quá trình sinh tổng hợp diệp lục, protein, lipd. Vì vậy, thiếu S cây sinh trƣởng kém, năng suất và phẩm chất cây trồng giảm sút [32], [33], [34].
Hàm lƣợng lƣu huỳnh cần thiết phụ thuộc vào từng loại cây và năng suất nông sản. Cây trồng giàu protein có nhu cầu về lƣu huỳnh cao hơn. Cây có dầu cần lƣợng lƣu huỳnh nhiều hơn so với cây ngũ cốc.
Thiếu lƣu huỳnh, lá non chuyển vàng nhạt, cây còi cọc, kém phát triển, sinh trƣởng của chồi bị hạn chế, số hoa giảm. Khi thiếu, triệu chứng thể hiện giống nhƣ thiếu chất đạm: lá nhỏ, vàng đều, rụng sớm. Sinh trƣởng của chồi bị hạn chế, ảnh hƣởng đến số hoa, thân cứng, nhỏ và hóa gỗ sớm [12], [38], [39].
1.5.4.Vai trò sinh lý của kali ( K)
Kali có vai trò chủ yếu trong việc chuyển hoá năng lƣợng trong quá trình đồng hoá các chất dinh dƣỡng của cây. Kali làm tăng khả năng chống chịu của cây đối với các tác động không lợi từ bên ngoài và chống chịu đối với một số loại bệnh. Kali là một trong các nguyên tố dinh dƣỡng đa lƣợng, đóng vai trò quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, góp phần tăng năng suất và chất lƣợng nông sản. Ngoài ra, kali còn làm cho cây cứng chắc, ít đổ ngã, tăng khả năng chịu úng, chịu hạn, chịu rét. Kali làm tăng phẩm chất nông sản và góp phần làm tăng năng suất của cây.
Kali làm tăng hàm lƣợng đƣờng trong quả làm cho màu sắc quả đẹp tƣơi, làm cho hƣơng vị quả thơm và làm tăng khả năng bảo quản của quả. Kali làm tăng chất bột trong cây lấy củ, hạt (khoai, lúa, ngô…), làm tăng hàm lƣợng đƣờng trong cây tích lũy đƣờng (mía, cây ăn quả…) [27], [28], [32].
trong đất có tƣơng đối nhiều K hơn N và P, cho nên ngƣời ta ít chú ý đến việc bón K cho cây. Trong cây K đƣợc dự trữ nhiều ở thân lá, rơm rạ, cho nên sau khi thu hoạch kali đƣợc trả lại cho đất một lƣợng lớn [35], [36].
Kali có nhiều trong nƣớc ngầm, nƣớc tƣới, trong đất phù sa đƣợc bồi đắp hàng năm. Vì vậy, việc bón phân kali cho cây không đƣợc chú ý đến nhiều.
Hiện nay, trong sản xuất nông nghiệp càng ngày ngƣời ta càng sử dụng nhiều giống cây trồng có năng suất cao. Những giống cây trồng này thƣờng hút nhiều K từ đất, do đó lƣợng K trong đất không đủ đáp ứng nhu cầu của cây, vì vậy muốn có năng suất cao và chất lƣợng nông sản tốt, thì phải chú ý bón phân kali cho cây.
Mặt khác, các bộ phận thân lá cây, rơm rạ, v.v… sau khi thu hoạch sản phẩm chính của nông nghiệp, hiện nay đƣợc sử dụng nhiều để nuôi trồng nấm, làm vật liệu độn chuồng, làm chất đốt, v.v… và bị đƣa ra khỏi đồng ruộng, vì vậy, việc bón kali cho cây càng trở nên cần thiết.
1.5.5. Vai trò sinh lý của K2SO4
K2SO4 có dạng tinh thể nhỏ, mịn, màu trắng, dễ tan trong nƣớc, ít hút ẩm nên ít vón cục. Hàm lƣợng kali nguyên chất trong kalisulfat là 45 – 50%. Ngoài ra trong phân còn chứa lƣu huỳnh 18%, kalisulfat (K2SO4) là loại là loại phân bón cao cấp vừa chứa hàm lƣợng kali (K2O = 52%) vừa giúp cung cấp lƣu huỳnh (S = 18%) cho cây trồng, rất phù hợp với cây có nhu cầu lƣu huỳnh cao hoặc cây kỵ gốc clo nhƣ: Sầu riêng, cà phê, mía, ngô, đậu phộng, một số loại rau màu...
Kalisulfat (K2SO4) giúp cây ra hoa sớm, chín sớm, làm cho trái cây ngon ngọt hơn, màu sắc đẹp hơn và tăng năng suất.
Kalisulfat (K2SO4) khi sử dụng cho cây ăn củ sẽ kích thích của phát triển nhanh, cải thiện đƣợc kích thƣớc củ, củ thơm, ngon hơn. Với các loại rau màu, sử dụng kalisulfat giúp rau xanh, giòn và bảo quản tốt hơn trong quá trình vận chuyển.
K2SO4 có thể sử dụng thích hợp cho nhiều loại cây trồng. Sử dụng có hiệu quả cao đối với cây có dầu, rau cải, thuốc lá, chè, cà phê. Kalisulfat là loại phân chua sinh lý. Sử dụng lâu trên một chân đất có thể làm tăng độ chua của đất.
Không dùng kalisulfat liên tục nhiều năm trên các loại đất chua, vì phân có thể làm tăng thêm độ chua của đất.