IV. Các nguyên tố và phân bĩn vi lương 1 Sắt (Fe).
2.3. Sự di chuyển của Zn đến rễ Zn di chuyển chủ yếu bởi khuếch tán, chỉ 1 ít d
chuyển do dịng chảy khối lượng.
Khuếch tán của chelate Zn là nguồn cung cung Zn quan trọng nhất do tăng hàm lượng Zn dạng hịa tan và tăng hàm lượng Zn di chuyển do khuêch tán và dịng chảy khối lượng
2.4. Trường hợp thiếu Zn. Thường xảy ra trên đất cĩ pH cao, đất đá vơi. đất xĩi mịn, mất lớp đất mặt, tầng đất sâu nhiều sét/đá vơi. Đât cĩ sa cấu mịn, khả năng hấp phụ cao và điều kiện lạnh, ầm hoặc do tương tác giữa các chất dinh dưỡng như thừa Cu, Fe, Mn, và P cĩ thể gây ra thiếu Zn.
Dinh dưỡng Ammonium làm chua hĩa vùng rễ, tăng khả năng hữu dụng của Zn
Các cây trồng nhạy cảm như bắp và đậu đỗ. Cây vụ trước cĩ nhu cầu Zn cao, bắp sẽ dễ bị thiếu Zn.
2.5. Phân Zn
Phân chuồng và các nguồn phân hữu cơ khác Chelate+ Zn
Nguồn vơ cơ
Zn-sulfate, ZnO. Bĩn vào đất cĩ thể cĩ hiệu quả, nhưng khơng cao so với phun lên lá. Cây ăn quả trong giai đoạn cây con thiếu Zn sẽ được hồi phục nếu phun Zn.
Chelated Zn. Cĩ thể bĩn vào đất hoặc phun qua lá, rất hiệu quả nhưng đắt. Bĩn theo hàng, thường hiệu quả hơn bĩn vãi đều trên mặt đất
3. Đồng (Cu)
3.1.Cu trong cây. Rễ hấp thu dạng Cu2+, nhưng cũng cĩ thể hấp thu dạng phức hữu cơ. Vai trị chính của Cu là tham gia các phản ứng oxi hĩa-khử, thành phần của enzyme cytochrome oxidase, nhiều enzymes oxidase khác. Cần thiết cho quang hợp, hơ hấp, lignin hĩa, hình thành hạt phấn và thụ phấn
3.2. Cu trong đất. Hàm lượng rất thấp trong nhiều lọai khĩang nguyên sinh và thứ sinh. 3.2.1.Cu trong dung dịch đất. Khả năng hịa tan của Zn được kiểm sĩat chủ yếu bới pH dung dịch đất và khả năng hấp phụ trên bề mặt các khĩang và chất hữu cơ. Nguồn cung cấp Cu trong dung dịch chủ yếu là dạng phức hữu cơ (chelate).
Khả năng hịa tan của Cu và pH: Đất-Cu (khĩang Cu 2H+ ↔ Cu2+ Cu2+ hịa tan giảm 100 lần khi pH tăng 1 đơn vị.
Các phản ứng thủy phân Cu, khi pH <7, Cu2+ chiếm ưu thế, pH >7, CuOH+ chiếm ưu thế.
Tăng pH cũng tăng Cu hấp phụ
3.2.2. Hấp phụ Cu. Cu được hấp phụ trên bề mặt sét, Al- và Fe oxide, chất hữu cơ, và carbonate. Cu được hấp phụ trên các khĩang oxide và chất hữu cơ mạnh hơn bất kỳ nguyên tố vi lượng nào khác. Cu cĩ thể hấp phụ trong dạng trao đổi với bề mặt khĩang sét
Các phức hữu cơ cĩ thể làm tăng hoặc giảm khả năng hữu dụng của Cu. Cu được hấp phụ bởi chất hữu cơ khơng hịa tan sẽ làm giảm Cu trong dung dịch.
3.2.3.Chelate hĩa Cu trong dung dịch. 1 lượng lớn Cu cũng cĩ thể được giữ chặt hay đồng kết tủa trong cấu trúc của khĩang sét và oxide
3.3. Cu di chuyển đến rễ. Cu di chuyển đến rễ do khuếch tán, nên chelate Cu là dạng quan trọng trong việc cung cấp Cu cho cây.
3.4. Các trường hợp thiếu Cu. Rất phổ biến trên đất than bùn, do khả năng hấp phụ Cu của các chất hữu cơ khơng hịa tan rất cao. Thiếu Cu cũng cĩ thể xảy ra trên đất cĩ pH cao, rửa trơi mạnh, đất cát.
Ngồi ra, thiếu Cu cũng cĩ thể do nồng độ các ion Fe, Zn, và P.
3.5. Các cây trồng nhạy cảm với thiếu Cu như ngũ cốc, carrot, hành củ. 3.6. Phân Cu
- Phân chuồng và các loai phân hữu cơ khác, tạo chelate Cu.
- Phân heo và các chất thải rắn sinh hoc cũng cĩ thể cung cấp 1 lượng lớn Cu.
- Nguồn phân vơ cơ. Cu-sulfate là nguồn phổ biến nhất. Cĩ thể bĩn vào đất hoặc phun lên lá.
- Chelate Cu. Cĩ thể bĩn vào đất hoặc phun lên lá đều hiệu quả, nhưng giá đắt. Bĩn theo hàng cĩ thể làm tổn thương rễ.
4. Manganese (Mn)
4.1.Mn trong cây. Rễ cây hấp thu dạng Mn2+, nhưng cũng cĩ thể hấp thu Mn dưới dạng phức hữu cơ.
Vai trị chính của Mn: tăng cường quang hợp, tham gia các phản ứng oxi hĩa khử (Mn2+ / Mn3+), khử carboxyl hĩa, các phản ứng thủy phân. Mn2+ cũng cĩ thể thay thế Mg2+ trong phosphoryl hĩa và 1 số phản ứng khác.
Mn khơng di chuyển dễ dàng trong cây. Khi thiếu Mn xãy ra trên các điểm sinh trưởng, lá non.
Các triệu chứng thiếu, thừa Mn: Vàng phần thịt lá non. Tương tự như thiếu Fe. Lá mất màu từng đốm. Khi thừa, Mn cĩ thể gây ngộ độc trên đất quá chua, hình thành các vịng đốm màu đen, nâu (MnO2) trên lá già. Khi thừa Mn cĩ thể gây ra triệu chứng thiếu Fe, Mg, Ca
4.2. Mn trong đất. Mn được tìm thấy trong các khống nguyên sinh, khống sét, các oxide và hydroxides.
4.2.1.Mn trong dung dich đất. Khả năng hịa tan của Mn được kiểm sốt bởi pH, điều kiện oxi hĩa khử, và sự hấp phụ trên bề mặt chất hữu cơ.
Một ít Mn2+ được hấp phụ dưới dang trao đổi được trên bề mặt khống sét. Mn trong dung dịch chủ yếu là dạng chelate.
4.2.2.Khả năng hịa tan của Mn. Mn trong dung dịch được kiểm sốt bởi khả năng hịa tan của MnO2. Khống này hịa tan mạnh ở pH và điện thế oxi hĩa khử thấp.
Trạng thái Mn2+ / Mn4+ trong đất. MnO2 + 4H+ + 2e- ↔ Mn2+ + 2H2O
Vi sinh vật điều chỉnh trạng thái oxi hĩa khử.
Hịa tan Mn2+ giảm 100 lần khi pH tăng 1 đơn vị. Khi pH tăng cũng làm tăng khả năng hấp phụ Mn trên bề mặt chất hữu cơ.
4.3. Sự di chuyển của Mn đến rễ do khuếch tán, Một ít Mn hấp thụ trao đổi trên bề mặt khống sét.
Chelate Mn là dạng chính hịa tan trong dung dịch và di chuyển đến rễ.
4.4. Các trường hợp thiếu/thừa Mn. Trên đất cĩ pH cao, đất đá vơi, đất cĩ khả năng đệm thấp nhưng bĩn vơi với liều lượng cao, cũng cĩ thể xảy ra trên đất cĩ hàm lượng chất hữu cơ cao. Hoặc do tương tác với các cation khác như Cu, Fe, và Zn trong dung dich cao.
Ảnh hưởng chua hĩa của phân NH4-N cĩ thể làm tăng khả năng hữu dụng của Mn. Thời tiết khơ hạn cũng cĩ thể xảy ra thiếu Mn trên đất cĩ hàm lượng Mn thấp. Cây cĩ thể bị ngộ độc trên đất quá chua, bĩn vơi giải quyết được vấn đề này do giảm khả năng hịa tan của Mn..
- Mn-sulfate là nguồn phổ biến nhất. Cĩ thể bĩn vào đất hay phun lên lá. Bĩn theo hàng hiệu quả hơn là bĩn vãi đều.
- Chelate Mn. Sử dụng phun quá lá, chelate bĩn vào đất thường khơng hiệu quả do Fe hay Ca trong đất thay thế Mn trong chelate nên cĩ thể làm triệu chứng thiếu Mn nghiêm trọng hơn.
5. Boron (B)
5.1. B trong cây. Rễ cây hâp thu B chủ yếu dưới dạng trung tính H3BO3. Vai trị chủ yếu của B là vận chuyển đường, tăng tính thấm của màng tế bào, thành phần của vách tế bào, nẩy mầm của hạt phấn, và phát triển ống phấn, kéo dài tế bào, phân chia tế bào…Phần lớn nhu cầu B là các ngoại bào như vách tế bào, hĩa gỗ, mach dẫn…tương tự như vai trị của Ca, nhưng B cĩ vai trị trong trao đổi chất.
B khơng di chuyển trong cây, khi thiếu sẽ xảy ra ở các điểm đang sinh trưởng, lá non. Do chỉ vân chuyển trong mạch mộc (thốt hơi nước) để phân bố B trong cây-tương tự như Ca. Triệu chứng thiếu B: dừng sinh trưởng mầm non, đầu rễ, vàng và chất lá non nhất. Lá biến dạng, đốt ngắn. Thân và cuống lá dày, khơng thụ phấn, hạn chế hình thành hạt và phát triển quả.
Triệu chứng ngộ độc B. Giữa triệu chứng thiếu và ngộ đơc B là 1 khoảng rất hẹp, vàng đuơi và mép lá.
5.2.B trong đất. Các nguồn cung cấp B:
- Tourmaline – là khống borosilicate chính trong đất.
- Chất hữu cơ –là thành phần của chất hữu cơ trong đất, và các phức B-hữu cơ. - B hấp phụ trên bề mặt khống oxide- Fe, -Al.
B trong dung dịch đất. H3BO3 là dạng chủ yếu trong dung dịch đất khi pH từ 5-9. Khả năng hịa tan của B chủ yếu được kiểm sốt bởi sự hấp phụ-giải phĩng của B trên bề mặt khống. pH dung dịch và hàm lượng sét, oxides và chất hữu cơ là các yếu tố quan trọng quyết định khả năng hữu dụng của B trong đất.
Khả năng hữu dụng và triệu chứng thiếu B. B hịa tan cao trên đất chua. B bị hấp phụ mạnh trên đất cĩ pH>6,5. B cĩ thể bị rửa trơi trên đất chua, đất cát.
Triệu chứng thiếu B thường do hàm lượng B trong đất thấp, ngay cả đất đĩ cĩ pH thấp.
Chất hữu cơ trong đất là nguồn dự trử quan trọng của B. Sự thiếu B cĩ xảy ra với đất cĩ khả năng khống hĩa chất hữu cơ thấp.
Điều kiện đất khơ hạn. Phần lớn B được hấp thu thụ động thơng qua hấp thu nước, tương tự như Ca, phân bố trong cây theo dịng chảy khối lượng của thốt hơi nước. Hấp thu và vân chuyển liên tục trong mạch mộc là yếu tố quan trọng.
Tương tác dinh dưỡng. Hấp thu Ca và K cao, cĩ thể thiếu B.
Sự di chuyển của B đến rễ. b di chuyển đến rễ bằng dịng chảy khối lượng và khuếch tán, nhưng chủ yếu bằng dịng chảy khối lượng trên nhiều loại đất. Khuếch tán B là yếu tố quan trọng trên đất cĩ hàm lượng B thấp.
Ngộ độc B. Vùng khơ hạn và bán khơ hạn, nước tưới cĩ nồng độ B cao, bĩn chất thải sinh hoạt cao.
Trên đất chua, Ca thấp tăng mức độ nhạy cảm B. Bĩn vơi cĩ thể làm giảm hấp thu B.
5.3. Phân B.
Phân chuồng và các loại phân hữu cơ khác. Phân vơ cơ: Borax, Sodium borate, Solubor Bĩn vào đất hoặc phun qua lá.
Bĩn đều để tránh ngộ độc. 6. Chlorine (Cl)
6.1.Cl trong cây. Rễ cây hấp thu dạng Cl -, nhưng Cl – cũng cĩ thể được hấp thu qua lá. Vai trị chính của Cl đều quan hệ với nước trong cây, như áp suất thẩm thấu, sức trương của lá, trung hịa điện tích K+
Rất di chuyển trong cây. Triệu chứng thiếu: héo, vàng khơ lá, thường xảy ra trên lá non măc dù là ion rất di chuyển trong cây. Ức chế sinh trưởng rễ, lá cĩ màu đồng xỉn. Thừa Cl. Rất khác nhau về mức độ nhạy cảm, giảm hấp thu nước. lá dày và cuộn trịn, giảm chất lượng quả và củ.
6.2.Cl trong đất. Rất di động, dễ rửa trơi. Dạng khống chính là muối chloride hịa tan, là anion chính trong đất mặn.
Tích lũy trong đất khơ hạn, trên mực nước ngầm, tiêu nước kém Rất ít Cl trong chất hữu cơ và hấp phụ trên bề mặt các khống. Bổ sung do mưa, nhất là vùng ven biển
6.3. Khả năng hữu dụng và triệu chứng thiếu Cl.
Cl – trong đất rất hịa tan và cĩ khả năng hữu dụng cao. Nhưng đất rửa trơi mạnh cĩ thể thiếu Cl. Do tương tác: Nitrate và sulfate cĩ thể ức chế hấp thu chloride.
Cl – ngăn chặn 1 số bệnh trên rễ và lá. Lúa, khoai tây. Di chuyển Cl đến rễ bằng dịng chảy khối lượng.
Ngộ độc Cl. Thừa Cl thường là vấn đề phổ biến hơn là thiếu Cl Cl – cĩ thể làm giảm sinh trưởng của cây trồng theo 2 hướng:
Phân hữu cơ, phân chuồng chứa Cl thấp Phân KCl.
Các loai muối chloride khác. 7. Molybdenum (Mo).
7.1. Mo trong cây. Rễ cây hấp thu dạng MoO4 2- (molybdate). Nhu cầu của cây thấp hơn tất cả các nguyên tố dinh dưỡng tối cần thiết khác. Vai trị chính của Mo: Các phản ứng oxi hĩa khử -Mo (VI) / Mo (IV), khử nitrate cho nhu cầu N của cây- Nitrogenase, Enzyme cho cố định N sinh học cĩ liên quan đến hấp thu và vận chuyển Fe. Mo khá di chuyển trong cây nhưng triệu chứng thiếu N xảy ra trên cây họ đậu khi thiếu Mo do cố định N-giảm làm lá khơng mở, khơng hình thành phiến lá non.
Cải bơng và các loại cây họ thập tự cĩ nhu cầu Mo cao hơn các cây khác
Mo ít gây ngộ độc trên cây, nhưng cỏ cĩ hàm lượng Mo cao cĩ thể gây ngộ độc cho gia súc (trâu bị, cừu).
7.2. Mo trong đất. Các khống nguyên sinh chứa molybdate, chất hữu cơ chứa 1 lượng nhỏ Mo, hấp phụ trên bề mặt các khống oxide Fe, Al tương tự hấp phụ P.
Nhưng Mo được hấp phụ ít chặt, được thay thế bởi phosphate
Mo trong dung dịch đất. Nồng độ Mo rất thấp trong dung dịch đất và phụ thuộc pH dung dịch. Mo cĩ tác động như là 1 acid yếu: H2MoO4 0, HMoO4 -, MoO4 2-, MoO4 2- chiếm ưu thế khi pH tăng
7.3. Khả năng hữu dụng và triệu chứng thiếu Mo
Mo hữu dụng tăng khi pH tăng, Khả năng hữu dụng tăng 10 lần khi tăng 1 đơn vị pH, ngược với các nguyên tố vi lượng khác
Thiếu Mo trên đất chua với hàm lượng oxide Fe, Al cao. Hấp thu Mo bị ức chế bởi nồng độ sulfate cao.
Nguồn N cung cấp. dinh dưỡng Nitrate tăng, ammonium giảm hấp thu Mo
Di chuyển của Mo đến rễ bằng dịng chảy khối lượng và khuếch tán, nhưng phần lớn do dịng chảy khối lượng.
Khuếch tán quan trọng trên đất cĩ hàm lượng Mo thấp
Ngộ độc Mo. Thức ăn gia súc chứa Mo cao làm mất cân bằng giữa Mo và Cu trong thức ăn.
7.4. Phân Mo
Phân chuồng và các phân hữu cơ khác, hàm lượng Mo thấp, nhưng thường đủ nhu cầu của cây.
Phân vơ cơ. Ammonium và sodium molybdates Bĩn vào đất, phun qua lá, tẩm hạt giống.
Nhưng chi phí cao và cĩ thể gây ra triệu chứng thiếu các dinh dưỡng khác.
Tĩm tắt
1. Khả năng hịa tan và hữu dụng của các cation vi lượng chịu ảnh hưởng bởi sự hiện diện của các hợp chất tạo phức và chelate, và điện thế oxi hĩa khử của đất. 2. Khả năng hịa tan và hữu dụng của Fe được kiểm sốt bởi pH, khả năng tạo
chelate, redox và carbonaate, bicarbonate.
3. Rễ hấp thu dạng Fe2+, và Fe2+di chuyển đến rễ dưới dạng chelate.
4. Chữa trị thiếu Fe, chủ yếu là phun dung dịch Fe lên lá, bĩn phân chua vào đất. 5. Khả năng hữu dụng của Zn được kiểm sốt bởi pH. Zn2+ di chuyển đến rễ chủ
yếu do khuếch tán. Chelate tăng khả năng khuếch tán của Zn. 6. Cĩ thể bĩn phân Zn qua lá, bĩn kết hợp với phân chua. 7. Cu thường thiếu cho cây trồng trên đất hữu cơ mới khai phá.
8. Khả năng hịa tan và hữu dụng của Mn được kiểm sốt bởi pH, redox, và tạo phức hữu cơ.
9. Bĩn phân Mn: qua lá, vào đất, các hợp chất hữu cơ, vơ cơ.
10. Khả năng hữu dụng và di chuyển của B chịu ảnh hưởng bởi khí hậu, sa cấu, pH và bĩn vơi.
11. B di chuyển đến rễ do dịng chảy khối lượng. 12. Chữa trị thiếu B: bĩn, phun các loại phân B
Chương 6. CHẤT HỮU CƠ TRONG ĐẤT VÀ PHÂN BĨN HỮU CƠ. Bài 1. Chất hữu cơ trong đất
1. Định nghĩa. Chất hữu cơ là các hợp chất đã hay đang sống, đầu tiên được tổng hợp bởi thực vật bậc cao, cĩ chứa thành phần carbon hữu cơ.
2. Thành phần chất hữu cơ trong đất. Chất hữu cơ trong đất bao gồm:
a. Sinh khối: bao gồm các sinh vật sống, đang hoạt động như động vật, cơn trùng, vi sinh vật, rễ cây sống.
b. Mơ sinh vật đã chết: dư thừa thực vật như lá rụng, rễ cây đã chết, xác bã động vật… ở nhiều giai đoạn phân giải khác nhau.
c. Mùn: Thành phần tương đối bền của chất hữu cơ tồn tại trong đất, sau khi các thành phần chính của dư thừa thực vật, xác bã động vật đã phân giải.
Sơ đồ 6.1. Thành phần chất hữu cơ và mùn trong đất. 3. Vai trị chất hữu cơ trong đất.
3.1.Dự trử chất dinh dưỡng
Cĩ thể nhân diên
được, những phân tử