Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về cây măng cụt
2.2.4 Ảnh hưởng của canxi đến năng suất và phẩm chất trá
Cây trồng cần một lượng tương đối lớn Ca2+
trong quá trình sinh trưởng và phát triển, hàm lượng Ca2+
chiếm từ 0,1% – 1% trọng lượng chất khô (White, 2001). Cây trồng rất hiếm khi thiếu hụt Ca2+, sự thiếu hụt Ca2+
chỉ xảy ra khi có yếu tố tác động đến sự hấp thu và chuyển vị. Sự thiếu hụt Ca2+
sẽ gây ra sự rối loạn sinh lý của trái, do vách tế bào không được tổng hợp một cách bình thường (Trần Văn Minh và Nguyễn Lân Hùng, 2000; Penter and Stassen, 2000). Sử dụng Ca2+ ngoại sinh giúp duy trì được cấu trúc của vách tế bào do Ca2+ liên kết với các pectit để tạo thành các pectate và từ đó làm giảm sự suy thoái của vách tế bào (Heldt, 1999, White and Broadley, 2003). Phun Ca2+ trước thu hoạch là một bước quan trọng trong quá trình cải thiện phẩm chất của trái và làm giảm sự tấn công của nấm bệnh ở giai đoạn sau thu hoạch (Conway et al., 1994). Ca2+ có liên quan đến rối loạn sinh lý trong trái cây và rau đã được ghi nhận bởi Harker and Venis (1991), Sharma and Singh (2009); hàm lượng Ca2+
trong tế bào vỏ trái thấp có liên quan đến hiện tượng nứt trái anh đào (Brown et al., 1995; Fernández and Florez, 1998), cà chua (Astuti,
2002), và vải (Huang et al., 2005),...
Thành phần vách tế bào bao gồm cellulose, pectin, hemicellulose và lignin,… (Dickison, 2000). Trong đó, pectin được xem là lớp chung và có vai trò quan trọng trong sự liên kết giữa các tế bào (Proctor and Preng, 1989). Trong suốt quá trình tổng hợp pectin, nhóm carboxyl thường bị este hóa bởi các nhóm methyl, acetyl và những nhóm vô định khác (Cosgrove, 1998). Những nghiên cứu trước đây cho thấy Ca2+ tham gia vào thành phần cấu trúc vách tế bào, giữ vai trò ổn định vách tế bào, làm vững chắc vách tế bào, duy trì tính ổn định của màng, và điều hòa tính thấm của màng,… (Rousseau, 1972; Hanekom, 1975). Canxi có vai trò quan trọng trong việc kết nối hai gốc RCOO- của hai pectin liền kề để tạo thành các canxi-pectate ở lớp chung của hai tế bào, giúp vách tế bào ổn định và cứng chắc vì thế làm giảm sự suy thoái của vách tế bào do các enzyme gây ra (Cosgrove, 1998; Heldt, 1999, White and Broadley, 2003). Ngoài ra, sự phân huỷ muối pectate qua trung gian bởi
18
enzyme polygalacturonase và enzyme phân huỷ vách tế bào pectinmethylesterase bị ức chế mạnh ở nồng độ Ca2+ cao (Awang et al., 2013). Canxi cũng liên kết gốc phosphate với carboxyl cũng như giữa 2 gốc phosphate của phospholipip với nhau tạo thành phức photpholipip-calcium- phosphate từ đó duy trì tính ổn định của màng và điều hòa tính thấm của màng tế bào (Caldwell and Haug, 1981).
Trên thế giới cũng đã có một số nghiên cứu về Ca2+ trên cây măng cụt như Pechkeo et al. (2007a) hay Poovarodom and Boonplang (2010) về phun
Ca2+ qua lá, của Dolry et al. (2011) về dạng Ca2+ phun, bón Ca2+ vào đất có Primilestari (2011) hay Septirosya (2012). Trong khi đó, ở Việt Nam chỉ có nghiên cứu của Lê Bảo Long và Lê Văn Hoà (2009) về phun Ca2+
qua lá. Kết quả khảo sát của Pludbuntong (2007), múi trong có chứa tỷ lệ K+:Ca2+, K+:Mg2+ và K+:Ca2+ + Mg2+ cao hơn múi bình thường. Sự tích lũy Ca2+ ở trái ngoài tán cây cao hơn trong tán cây và tỷ lệ trái bị múi trong ở trái trên ngọn và bên ngoài tán thấp hơn bên trong tán (Chiarawipa, 2002). Vỏ trái không bị múi trong chứa hàm lượng N, Ca2+, K+ và B cao hơn ở trái có múi bị trong (Pechkeo et al., 2007a). Dorly et al. (2008) nhận thấy hiện tượng xì mủ
và múi trong bên trong trái măng cụt xảy ra khi vách tế bào biểu mô của vỏ hạt bị thiệt hại, và nghi ngờ nó có liên quan đến hàm lượng Ca2+ trong trái măng cụt thấp. Khi khảo sát sự thay đổi hàm lượng Ca2+ trong vỏ và thịt trái măng cụt qua các giai đoạn phát triển trái, Pechkeo et al. (2007a) nhận thấy hàm
lượng Ca2+
trong vỏ và thịt trái giảm dần qua các giai đoạn phát triển trái, hàm lượng Ca2+
trong vỏ trái bình thường cao hơn ở trái bị xì mủ và múi trong. Poovarodom (2009) cũng nhận thấy hàm lượng Ca2+
trong trái giảm trong quá trình phát triển, đặc biệt giảm mạnh trong 5 tuần đầu tiên, và sau đó giảm chậm lại.
Pechkeo et al. (2007b) nghiên cứu phun CaCl2 có bổ sung B qua lá cho thấy có sự gia tăng nồng độ Ca2+ trong vỏ và thịt trái măng cụt, tăng tỷ lệ trái măng cụt bình thường, giảm tỷ lệ trái bị múi trong và xì mủ bên trong. Tuy nhiên, Lê Bảo Long và Lê Văn Hòa (2009) nhận thấy phun CaCl2 kết hợp với B chỉ làm giảm tỷ lệ trái bị xì mủ bên trong mà không làm giảm hiện tượng múi trong. Poerwanto et al. (2011) cũng nhận thấy phun CaCl2 trước khi thu hoạch có tác dụng giảm xì mủ mà không làm cứng vỏ trái khi thu hoạch. Dorly
et al. (2011) cho rằng phun CaCl2 qua lá không làm tăng hàm lượng Ca2+ và
làm giảm xì mủ trái trong năm đầu, hàm lượng Ca2+
chỉ tăng và tỷ lệ xì mủ giảm khi phun tiếp tục ở mùa vụ thứ hai. Poovarodom and Boonplang (2010) cũng nghiên cứu về mối quan hệ giữa hàm lượng Ca2+ với hiện tượng xì mủ và múi trong trái măng cụt ở Chantaburi - Thái Lan và nhận thấy cây măng cụt
19
được xử lý CaSO4 vào đất riêng lẻ trước thu hoạch hoặc kết hợp với phun CaCl2 lên lá đều giảm đáng kể số lượng trái bị xì mủ. Primilestari (2011) cũng cho rằng xì mủ bên trong trái măng cụt có liên quan đến hàm lượng Ca2+
thấp và tiến hành thí nghiệm bón CaCO3 và CaMg(CO3)2 vào đất với các liều lượng khác nhau khi hoa nở, kết quả cho thấy bón CaMg(CO3)2 với liều lượng 2 tấn/ha có thể làm tăng hàm lượng Ca2+ trong vỏ trái (đặc biệt là là ở vỏ ngoài trái) và giảm xì mủ ở vỏ và thịt trái. Theo Poerwanto et al. (2011), Ca2+ là chất dinh dưỡng bất động và sự hấp thu Ca2+ phụ thuộc vào sự thoát hơi nước, không dễ để làm tăng hàm lượng Ca2+ trong vỏ trái, và sự rối loạn nhựa mủ ở trái măng cụt có liên quan đến hàm lượng Ca2+
thấp. Poerwanto et al. (2011)
cũng cho rằng Ca2+ mủ trái măng
cụt, phun CaCl2 24 g/lít sáu lần trước khi thu hoạch có tác dụng giảm nhựa mủ trong vỏ trái mà không làm cứng vỏ khi thu hoạch, bón CaMg(CO3)2 vào đất khi hoa nở và sau khi hoa nở 28 ngày làm tăng hàm hượng Ca2+
ở vỏ trái và giảm ảnh hưởng của nhựa mủ trong thịt trái, bón CaMg(CO3)2
vỏ hạt và vỏ trái măng cụt. Theo Septirosya
(2012), bón Ca2+ ,
nhưng sự hấp thu Ca2+ đôi khi trở nên không hiệu quả vì thế đã nghiên cứu ảnh hưởng của Ca2+
chất lượng trái măng cụt; kết quả cho thấy Ca2+ ảnh hưởng
, bón CaCO3 7,11 kg/cây/năm kết hợp biopore làm giảm sự rối loạn CaMg(CO3)2 5,33 kg/cây/năm làm giảm sự rối loạn