CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.3. Dinh dưỡng khoáng của cây lạc
Lạc có nhu cầu về dinh dưỡng các loại cao. Kết quả nghiên cứu của Viện nghiên cứu dầu IRHO ở Nam Senegal cho thấy, để có năng suất 100 kg/ha thì cây lạc đã lấy đi từ đất một lượng nguyên tố khoáng như sau: 45 - 52 kg N; 2,2 - 3,8 kg P;
11,8 - 13,7 kg K; 5,9 - 8,3 kg Ca; 3,8 - 7,2 kg Mg [26]. Theo kết quả nghiên cứu tại Mỹ, với năng suất 3 tấn/ha, lạc lấy đi từ đất 192 kg N, 48 kg P2O5, 80 kg K2O, 79 kg CaO [29]. Như vậy, cây lạc sử dụng đạm lớn nhất, tiếp đến là kali, lân và cuối cùng là các nguyên tố trung, vi lượng. Kết quả nghiên cứu ở Senegal, Trung Quốc cũng chứng minh điều này.
Bảng 1.4. Lượng dinh dưỡng khoáng cây lạc hấp thu
Địa điểm thí nghiệm
Năng suất quả khô (kg/ha)
Lượng dinh dưỡng hấp thu (kg/tấn)
N P2O5 K2O CaO MgO
Senegal 1.835 68 25 15,2 13,2
Trung Quốc
2.250 125 30 85 - -
2.400 150 29 98 - -
4.000 262 50 151 - -
1.000 63 11 46 - -
(Nguồn: [4]) Kết quả nghiên cứu về lượng dinh dưỡng cần cung cấp cho cây lạc thì lạc cần nhiều nhất là đạm, tiếp đến là kali. Một số kết quả nghiên cứu ở Việt Nam cũng cho kết quả tương tự. Theo Bùi Huy Hiền và CS(1998), một vụ lạc có năng suất quả 1.500 kg/ha cần những số lượng dinh dưỡng (kg/ha) như sau: 105 kg N + 15 kg P2O5 + 42 kg K2O + 27 kg Ca và 18 kg Mg [24].
Lạc là cây trồng có bộ rễ phát triển mạnh, có thể ăn sâu nên có thể sử dụng được nhiều chất dinh dưỡng trong đất, nhất là trồng lạc trong điều kiện đất xấu và nghèo dinh dưỡng. Vì thế, cây lạc thường có phản ứng với mức phân bón thấp. Tuy nhiên đối với dinh dưỡng khoáng thì việc định lượng và đánh giá chính xác hơn cần được thực hiện để nâng cao hiệu quả sản xuất lạc. Mặt khác, lạc có nhu cầu dinh dưỡng không cao, có khả năng sử dụng được đạm từ không khí nhờ các vi khuẩn nốt sần. Nhu cầu dinh dưỡng của cây lạc thay đổi phụ thuộc vào từng giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây thể hiện ở bảng 1.5.
Bảng 1.5. Dinh dưỡng cây lạc hút ở các thời kỳ
Thời kỳ Dinh dưỡng cây hút (%)
Đạm Lân Kali Canxi Magie
Cây con 10 10 19 11 10
Ra hoa 42 39 28 48 53
Quả chín 48 51 53 41 37
(Nguồn: IFA - Longanahan & Krishnamoorthy, 1977) Qua bảng 1.5, cây lạc hút dinh dưỡng N, P, K tăng dần từ thời kỳcây con đến quả chín đạt cao nhất. Cây hút Ca, Mg nhiều nhất vào giai đoạn lạc ra hoa. Ở thời kỳ cây con, lạc hút 10 - 20 % tổng lượng chất dinh dưỡng, thời kỳ ra hoa và quả chín cây hút dinh dưỡng gần bằng nhau. Như vậy, biết được nhu cầu dinh dưỡng của cây lạc qua từng thời kỳ là cơ sở cho việc bón phân cân đối và hợp lý cho cây lạc.
1.1.3.2. Vai trò và sự hấp thu các nguyên tố dinh dưỡng khoáng đối với cây lạc
* Vai trò và sự hấp thu đạm (N)
Đạm là yếu tố dinh dưỡng có tác dụng rất lớn đối với sự sinh trưởng phát triển thân, lá, cành của cây lạc và số củ, số hạt và trọng lượng hạt trong củ nên có ảnh hưởng lớn đến năng suất của cây lạc. Đạm còn có ảnh hưởng quan trọng đến hàm
lượng protein trong hạt của cây lạc. Đặc biệt, N còn cần thiết cho vi sinh vật cố định đạm phát triển, tại nhiều nốt sần hữu hiệu và khả năng cố định đạm để đảm bảo nhu cầu đạm khá lớn (50 - 70 % tổng nhu cầu).
Vì vậy, thiếu N cây lạc sinh trưởng kém, lá vàng, chất khô tích lũy bị giảm, số quả và trọng lượng quả đều giảm. Đặc biệt, thiếu N vào thời kỳ sinh trưởng cuối gây ảnh hưởng rất xấu, thiếu N nghiêm trọng ở thời kỳ này dẫn đến việc cây ngừng phát triển quả và hạt.
Thời kỳ cây lạc hút N nhiều nhất là thời kỳ ra hoa - làm hạt. Thời kỳ này chỉ chiếm 25 % thời gian sinh trưởng của lạc nhưng hấp thu tới 40 - 45 % tổng nhu cầu N của cây lạc [29].
Để tạo một tấn củ thì cây lạc cần hút một lượng dinh dưỡng nhất định và được thể hiện ở bảng 1.6.
Bảng 1.6. Lượng dinh dưỡng cây lạc hút để tạo 1 tấn củ Loại dinh
dưỡng
N (kg)
P2O5 (kg)
K2O (kg)
CaO (kg)
MgO (kg)
S (kg) Số lượng 60 - 67 14 - 16 27 - 41 9 - 27 8 - 17 17 (Nguồn: HHPBQT - Trung tâm TTKHKT hóa chất,1998; Nguyễn Văn Bộ, 2002)
* Vai trò và sự hấp thu lân (P):
Lân là nguyên tố cần thiết để làm tăng hàm lượng dầu, cần cho hoạt động của vi khuẩn. Lân làm tăng khả năng huy động đạm cho cây. Trong cây lân tồn tại ở dạng photpholipit và nucleoprotein, trong lá lân tồn tại dưới dạng axit photphoric tham gia tổng hợp các chất có chứa nitơ.
Tất cả các vùng sinh trưởng mạnh đều có lân và hàm lượng lân thay đổi theo tuổi cây. Thiếu lân cây sinh trưởng kém, hoạt động cố định nitơ giảm, vì chất ATP cung cấp năng lượng cho hoạt động của vi sinh vật cố định N giảm. Thiếu lân lá chuyển sang màu tối đến màu tím.
Hiệu lực của phân lân: Các nghiên cứu của nhiều nước đều cho thấy hiệu lực của phân lân là 4,5 - 11 kg quả khô/ 1 kg P2O5,. Các nghiên cứu ở Việt Nam với các liều lượng phân lân từ 60 - 90 kg P2O5 cho thấy hiệu lực chung của lân biến động từ 3,3 - 9,2 kg lạc quả/1kg P2O5, trên nền 8 - 10 tấn hữu cơ + 30 N + 30 K2O. Nếu tăng lân hiệu lực thay đổi, hiệu lực của các dạng phân lân cũng khác nhau: photphoric 2,5 -
6 - 8 kg, tecmophotphat hiệu quả rất rõ ở các chân đất chua như đất phù sa cổ (4,1 - 7,8 kg lạc quả/ 1 k g P2O5,), hiệu lực thấp hơn ở phù sa mới (2,8 kg lạc quả/1 kg P2O5,), bón supe photphat đạt hiệu lực 6 - 9,2 kg lạc quả/ 1 kg P2O5, (Nguyễn Thị Dần, 1991).
Mặc dù cây lạc hút lân trong suốt quá trình sinh trưởng nhưng lạc hút lân nhiều nhất ở giai đoạn từ ra hoa đến hình thành hạt. Trong giai đoạn này cây lạc hút tới 45 % tổng nhu cầu lân của cây. Sự hút lân giảm rõ rệt ở thời kỳ chín [29].
* Vai trò và sự hấp thu kali (K):
Kali là nguyên tố cần cho sự tích lũy chất béo. Kali tồn tại trong cây dưới dạng muối vô cơ hòa tan và muối axit hữu cơ thực vật của tế bào. Trong quá trình sinh tổng hợp nó tham gia vào hoạt động của men với vai trò chất điều chỉnh và xúc tác cung cấp năng lượng cho rất nhiều quá trình sinh hóa xảy ra trong cây và sự phát triển của quả. Ngoài ra, kali còn làm tăng cường mô cơ giới, tăng tính chống đổ cho cây. Kali cũng có tác dụng làm tăng khả năng chịu hạn và đặc biệt là khả năng chống chịu sâu bệnh hại cho cây lạc [33]. Nên đối với cây trồng, kali là một trong 3 nguyên tố khoáng thiết yếu nhất.
Vì vậy, thiếu kali các quá trình sinh tổng hợp không thực hiện được. Hàm lượng của kali thay đổi theo tuổi cây cũng như ở các bộ phận khác của cây. Tỷ lệ kali trong hạt là 20 %, trong thân, lá, rễ là 80 %. Thiếu kali cây có biểu hiện các lá chuyển màu (lá thứ 6 trở lên), lá chết uốn cong khô dần ở đầu thân chính và gốc lá chét, cây bị lùn, khả năng quang hợp và hấp thụ N giảm rõ rệt, tỷ lệ quả tăng, trọng lượng lạc giảm và năng suất lạc giảm rõ rệt. Hiệu lực của phân kali trên đất cát biển là 6 kg lạc quả/1 kg K2O, trên đất bạc màu là 8 - 10 kg lạc quả/1 kg K2O
Nghiên cứu về tỷ lệ P/K ở mức bón 90 kg P2O5/ha cho thấy công thức bón với P/K = 3/1 cho năng suất tăng 1,1 tạ/ha so với công thức P/K = 2/1, công thức bón P/K
= 3/2 cho bội thu 2,2 tạ/ha so với công thức P/K = 3/1 [29].
Cây lạc cần kali ngay từ đầu đến cuối thời kỳ sinh trưởng, cho đến khi thu hoạch. Lạc hút kali một lượng lớn từ đất. Bón K chỉ có hiệu quả khi K dễ tiêu trong đất ở dưới 126 kg/ha.
* Vai trò và sự hấp thu lưu huỳnh (S):
Lưu huỳnh được coi là yếu tố dinh dưỡng thứ 4 của cây trồng sau đạm, lân, kali. Lưu huỳnh có rất nhiều chức năng quan trọng trong sự sinh trưởng và trao đổi chất của cây trồng. Lưu huỳnh cần thiết cho sự tổng hợp các amino acid có chứa lưu huỳnh như cystine và methionine, các acid này là thành phần chủ yếu của protein. Gần 90% S trong cây được tìm thấy trong các amino acid này [41].
Theo Aulakh, Pasricha và Abrol Y.P (1996), thì một trong những chức năng chính của lưu huỳnh trong protein là hình thành các nối hóa học disulfide giữa các chuỗi polypeptide với nhau. Lưu huỳnh làm tăng cường sự hình thành dầu trong các cây lấy dầu.
Lưu huỳnh không những làm tăng năng suất cây trồng mà còn có tác dụng khác như: tăng lượng protein, đặc biệt đối với cây lương thực, giảm tỷ lệ N:S sẽ giảm hàm lượng nitrat trong nông sản, cung cấp thêm hương vị cho lương thực, thực phẩm, tăng hàm lượng dầu, tăng tính chịu hạn, chống chịu sâu bệnh.
Thiếu S có thể làm đình trệ sự sinh trưởng của cây và có đặc điểm là toàn bộ cây đều bị úa vàng, cằn cỗi, thân mỏng và mảnh khảnh. Trong nhiều loại cây trồng, các triệu chứng này tương tự như các triệu chứng thiếu đạm và dễ dẫn đến nhầm lẫn trong chuẩn đoán. Tuy nhiên, không giống đạm, S dường như không dễ dàng chuyển vị từ các bộ phận già đến các bộ phận non như đạm, vì thế các triệu chứng thiếu đạm thường xảy ra ở các lá non trước. Lượng S hấp thu tương đương lân. Hàm lượng S trong lá của chu kỳ sinh trưởng của lạc khoảng 0,2%.
Lạc cũng như các cây trồng khác hút S ở dạng (SO4)2- không được keo âm hút nên nó thường tồn tại trong dung dịch đất. Khi đất giàu sắt, nhôm hoặc keo kaolinit thì sẽ hút (SO4)2-. (SO4)2- trong dung dịch đất sinh ra do tác dụng khoáng hóa S ở dạng hữu cơ.
Nhiều nghiên cứu và kết luận của Kanwar, Mudahar (1986) đã chỉ ra rằng đối với lạc và các cây có dầu khác, nhu cầu S trung bình 15 - 45 kg/ha, lạc được bón thạch cao làm tăng hàm lượng protein 8,4%, metionin 21% và hàm lượng dầu tăng 12%
[38].