Thông thường bộ rễ của cây làm nhiệm vụ hút nước và hút khoáng là chính song lá cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thu chất dinh dưỡng thông qua khí khổng và các lỗ siêu nhỏ trên tầng cutin của lá nhưng cơ
bản hấp thu dinh dưỡng qua lá là quá trình hấp thu bị động. Cây trồng có tổng diện tích bề mặt lá tiếp xúc với các chất dinh dưỡng cao gấp 8-10 lần diện tích tán cây che phủ. Vì vậy, cây trồng có khả năng hấp thu chất dinh dưỡng qua lá rất cao (đạt 90-95%), trong khi nếu bón qua đất cây chỉ sử dụng được 40- 45% lượng phân bón.
Tuy nhiên, sự hấp thu các nguyên tố khoáng dưới dạng ion từ dung dịch gặp khó khăn hơn vì tầng cutin của lá cản trở. Tầng cutin này có thể dày, mỏng khác nhau thay đổi theo từng loại cây cũng như tuổi của cây. Các ion khoáng có khả năng xâm nhập qua lỗ siêu nhỏ trên tầng cutin, đường kính các lỗ này lớn hơn 1nm và mật độ các lỗ rất cao 1010 lỗ/dm2 lá, những phân tử có kích thước lớn như ure, chất hữu cơ ... qua lỗ siêu nhỏ này khó khăn hơn. Nhìn chung các cation qua các lỗ nhỏ này theo gradient nồng độ hấp thu mạnh hơn các anion (NH4+ hấp thu tốt hơn N03- , hay Mg2+, K+ > các anion). Vì vậy, hiệu quả bón phân qua lá phụ thuộc vào đặc điểm giải phẫu lá của từng loại cây, giai đoạn sinh trưởng và điều kiện ngoại cảnh... Để tăng khả năng hấp thu chất dinh dưỡng phun qua lá phải tạo ra một lớp mỏng dinh dưỡng trên bề mặt lá. Điều kiện nhiệt độ, ánh sáng... cũng ảnh hưởng đến hấp
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 23 thu dinh dưỡng qua lá, để hấp thu dinh dưỡng tốt cần phun vào lúc râm mát, không mưa (Nguyễn Văn Phú, 2001). Cung cấp dinh dưỡng qua lá có hiệu quả nhanh và rõ nhất khi cây trồng trên vùng đất nghèo dinh dưỡng, đất khô hạn không thể cung cấp dinh dưỡng vào đất hay trong đất có hiện tượng đối kháng ion...sự hấp thu chất khoáng qua rễ bị hạn chế thì đây là biện pháp hỗ
trợ để bổ sung dinh dưỡng cho cây tốt nhất giúp cây sinh trưởng, phát triển tốt. Khi cây chuyển từ giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng sang giai đoạn sinh trưởng sinh thực cây rất cần dinh dưỡng song hút qua rễ rất khó khăn do bộ rễ
già hóa và kém phát triển thì biện pháp phun dinh dưỡng qua lá sẽ giải quyết
được sự mất cân bằng dinh dưỡng của cây, giúp cây sinh trưởng và phát triển tốt cho năng suất, chất lượng cao. Theo Vũ Hữu Yêm (1995), về mặt số lượng nguyên tố vi lượng cây cần không nhiều nhưng mỗi nguyên tốđều có vai trò xác định và không thể thay thế trong đời sống của cây. Chúng có vai trò xúc tác, là nhóm ngoài của enzim hoặc là chất hoạt hóa của emzim, làm thay đổi
đặc tính lý hóa của chất nguyên sinh tế bào cây và ảnh hưởng đến tốc độ, chiều hướng của phản ứng sinh hóa (Hoàng Đức Cự và cộng sự, 1995). Còn theo Đường Hồng Dật (2002), đối với cây có 6 nguyên tố vi lượng được xem là thiết yếu: Fe, Zn, Mn, Cu, Bo, Mo ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cây trồng.
Bên cạnh những ưu thế của việc cung cấp dinh dưỡng cho cây qua lá còn tồn tại những hạn chế là: cung cấp lượng nhỏ chất dinh dưỡng mà chủ
yếu là các nguyên tố trung lượng và vi lượng, dung dịch sau khi phun qua lá cần tạo một lớp màng mỏng trên mặt lá với thời gian tồn tại lâu nên khi phun phải chọn lúc trời râm mát, dung dịch dinh dưỡng dễ bị rửa trôi khỏi lá nên hiệu quả hấp thu phụ thuộc vào thời tiết, có thể gây cháy lá cục bộ do mất cân bằng dinh dưỡng nên cần sử dụng đúng nồng độ khi phun qua lá, không nên phun phân bón lá khi cây đang ra hoa, lúc trời đang nắng sẽ làm rụng hoa, quả
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 24 Sự hấp thu dinh dưỡng qua lá qua 5 bước cơ bản như sau:
Bước 1: Làm ướt bề mặt lá bằng dung dịch dinh dưỡng:
Vách ngoài của những tế bào lá được bao phủ bởi lớp cutin và một lớp sáp có đặc tính chống thấm nước rất mạnh. Để hấp thu các chất dinh dưỡng dễ
dàng, ta có thể bỏ thêm các chất phụ gia để làm giảm sức căng bề mặt.
Bước 2: Sự thâm nhập xuyên qua lớp biểu bì của vách tế bào:
Sự xâm nhập của chất lỏng xuyên qua bề mặt có sức căng cao và các khí khổng nên cần tạo các giọt nhỏ liên kết với sự bốc hơi. Khi bốc hơi xảy ra, mức độ xâm nhập đạt cao nhất và sự hấp thu liên tục xảy ra với phần chất rắn còn lại.
Bước 3: Sự xâm nhập chất dinh dưỡng vào các thành vách tế bào (apoplast) bên trong lá cây:
Các apoplast rất quan trọng để chứa các chất dinh dưỡng trước khi chúng được hấp thu vào bên trong từng tế bào. Các chất dinh dưỡng sẽ vào những apoplast này sau khi xâm nhập từ bên ngoài qua lớp biểu bì lá cũng nhưđược hấp thu từ rễ qua các mao mạch trong thân cây.
Bước 4: Sự hấp thu chất dinh dưỡng vào bên trong tế bào:
Việc hấp thu chất dinh dưỡng khoáng từ các apoplast vào bên trong từng tế bào lá cũng giống như sự hấp thu từ rễ và tốc độ hấp thu như sau: - Những phân tử nhỏ nhanh hơn những phân tử lớn (urea > Fe-Chelates). - Những phân tử không mang điện nhanh hơn các ion tĩnh điện.
- Những ion hoá trị một nhanh hơn các ion đa hoá trị.
- Độ pH của không bào (apoplast) thấp sẽ hấp thu các anion nhanh hơn. - Độ pH của không bào (apoplast) cao sẽ hấp thu các cations nhanh hơn.. - Khả năng hấp thu của các tế bào lá cây cũng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố
ngoại vi nhưđộẩm, nhiệt độ, ánh sáng…
Khi áp dụng những chất dinh dưỡng lưu động (mobile nutrients) cho các lá non, lá còn đang phát triển thì sự chuyển dịch xuống rễ chậm hơn, điều
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 25 này kích thích sự hấp thu dinh dưỡng từ rễ do bộ lá phát triển và quang hợp tốt hơn.
Các chất dinh dưỡng bất động (immobile nutrients) áp dụng trên cả lá già và lá non sẽ chuyển dịch chậm xuống rễ, như vậy không gây nên sự thay
đổi nào hoặc có thể làm gia tăng lượng dinh dưỡng hấp thu từ rễ.
Bước 5: Sự phân bổ từng chất dinh dưỡng riêng biệt bên trong và chuyển dịch chúng ra ngoài lá:
Sau khi phun phân bón thì tùy thuộc vào từng mô libe và tính cơ động của hệ mao dẫn. Các chất dinh dưỡng lưu động libe (phloem mobile nutrients) như N, P, K, Mg được phân bố vào mỗi mô mao dẫn cũng như mỗi mô libe bên trong lá cây, và một tỷ lệ lớn các chất dinh dưỡng đã hấp thu sẽđược vận chuyển ra khỏi lá tới các bộ phận khác của cây nơi có nhu cầu cao.
Ngược lại các chất dinh dưỡng có khả năng cơđộng nhưng bị giới hạn bởi libe (nutrients with a restricted phloem mobility) như Ca, Cu, Fe, Mn, Zn sẽđược phân bố chính cho mỗi mô mao dẫn bên trong lá cây và không có sự
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 26
Chương 2
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU