Xem Nhiều 2/2023 #️ Bài 4: Trung Lượng Canxi Và Vai Trò Dinh Dưỡng Đối Với Cây Trồng # Top 4 Trend | Inkndrinkmarkers.com

Xem Nhiều 2/2023 # Bài 4: Trung Lượng Canxi Và Vai Trò Dinh Dưỡng Đối Với Cây Trồng # Top 4 Trend

Cập nhật thông tin chi tiết về Bài 4: Trung Lượng Canxi Và Vai Trò Dinh Dưỡng Đối Với Cây Trồng mới nhất trên website Inkndrinkmarkers.com. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất.

CALCIUM

Ký hiệu: Ca

Phương pháp phân tích: TCVN1078:1999

Canxi là kim loại màu xám bạc, mềm được điều chế bằng phương pháp điện phân từ fluorua canxi. Nó cháy với ngọn lửa vàng – đỏ và tạo thành một lớp nitrua che phủ có màu trắng khi để ngoài không khí. Nó có phản ứng với nước tạo ra hidro và hidroxit canxi.

Canxi hay Calcium (gọi tắt là Ca) là nguyên tố có hóa trị 2, nên thường được viết là Ca+2. Từ lâu, Ca được xếp vào nhóm dinh dưỡng trung lượng cùng với lưu huỳnh (S) và magie (Mg) nhưng vai trò của nó đối với cây thì không phải ai cũng hiểu được tường tận.

Vai trò của canxi Cây hút canxi vào dưới dạng Ca+2. Theo các tài liệu thì Ca đóng vai trò kích thích rễ cây phát triển, giúp hình thành các hợp chất tạo nên màng tế bào, làm cho cây trở nên cứng cáp hơn. Ca làm tăng hoạt tính một số men, trung hòa các axit hữu cơ trong cây. Vì vậy, với cây ăn quả, bón Ca làm cho quả có lượng đường cao hơn, ngọt hơn. Các cây họ đậu như: lạc, đậu tương, đậu ván… thì Ca là chất dinh dưỡng rất quan trọng. Bởi thiếu Ca cây họ đậu sẽ bị lép hay hạt không no tròn. Vậy nên nông dân thường có câu: “Không lân, không vôi thì thôi trồng lạc” là thế. Khi cây hút nhiều Ca sẽ giúp hàm lượng đạm Nitrat (N03-) giảm xuống, giúp cho các vi sinh vật rễ phát triển thuận lợi, điều tiết mạnh mẽ quá trình trao đổi chất của tế bào. Có thể thấy, Ca là cầu nối trung gian cho các thành phần hóa học của chất nguyên sinh và duy trì cân bằng tỷ lệ các cation và anion trong tế bào, cũng như hạn chế xâm nhập của các chất K+, Mg+2, Na+, NH4+. Ca làm giảm tính thấm nước của tế bào, nhưng lại làm tăng thoát hơi nước.

Khi bón canxi vào đất vai trò đầu tiên là làm giảm độc hại của các chất như Fe, Al, Cu, và Mn…, giúp giảm độ chua trong đất. Canxi lấy từ đâu? Vỏ trái đất chứa khoảng 3,64% canxi nhưng do nguồn gốc đá mẹ, địa hình khác nhau và nhiều quá trình như mưa, bão, gió… và phương thức canh tác của con người mà hàm lượng canxi trong từng loại đất, từng vùng khác nhau. Ca trong đất mất đi bằng nhiều con đường, nên sau 1 – 2 vụ trồng trọt, hàm lượng Ca giảm xuống rất rõ, nên phải cung cấp Ca cho cây. Ngoài ra, can xi hiện hữu trong đá vôi nguyên chất chứa 54,7 – 56% CaO; đá vôi lẫn Dolomít chứa 42,4 – 54,7% CaO; đá vôi Dolomit hóa chứa 31,6 -42,4% CaO; thạch cao (Gypsum) chứa 56% CaO; vỏ ốc, sò, san hô chứa 40% CaO; phân superphosphat chứa 12 – 14% Ca; phân lân nung chảy chứa 28 – 30% CaO…

Cây thiếu canxi biểu hiện thế nào?

Khi thiếu Ca, triệu chứng biểu hiện trên cây cho ta thấy là đầu chóp lá và hai bên mép lá chuyển sang màu bạc trắng, sau đó hóa đen rồi uốn cong và xoắn lại. Cấu trúc của tế bào bị hại, lá non, đọt non bị ảnh hưởng trước, tiếp đến là hệ rễ làm ảnh hưởng đến khả năng hút nước và hấp thụ dinh dưỡng của cây. Ở thân cây thường xuất hiện rễ phụ, lông hút, rễ sinh trưởng chậm. Khi thiếu Ca nặng, hoa quả bị thối từng mảng, còn thừa Ca chưa thấy biểu hiện rõ các triệu chứng ra bên ngoài. Ca có tác động tương hỗ với một số ion nên làm giảm tỷ lệ hút các ion đó. Ví dụ, làm hạn chế hút đạm dạng NH4+ nên giảm tác hại do thừa N gây ra, giảm bớt lượng Na+ cũng giảm tác hại của chất này đối với cây.

Nếu không phải là đất phèn thì chỉ cần sử dụng 300 – 400 kg phân dạng này/ha là thỏa mãn đủ lượng Ca tốt nhất cho cây. Nếu bón thừa Ca, trước hết Ca hoạt động ở quanh vùng rễ để khử độc cho cây tốt nên phần lợi vẫn ưu thế hơn. Tuy vậy để sử dụng mặt lợi này của Ca, thường ta bón liều lượng Ca cao vào lúc làm đất trước khi gieo cấy 1 – 2 tuần sẽ có lợi nhiều hơn. Đất nào phải bón canxi? Nói chung đất có độ pH thấp hơn 6,5 đều cần bón Ca. Như vậy, đất nông nghiệp của nước ta vùng nào cũng cần bón Ca nên cần ưu tiên bón cho đất có pH dưới 5,5 đó là đất xám và đất phèn.

Về liều lượng thì tùy thuộc vào mức độ chua nhiều hay ít để phân bổ lượng Ca cho phù hợp. Ca có hai chức năng chính khi được bón vào đất:

– Thứ nhất giúp khử độc để nâng pH của đất lên.

– Thứ hai, cung cấp Ca cho cây hút, khi pH đã được cải thiện, chất độc giảm, bộ rễ có điều kiện phát triển thì khả năng hút nước và chất khoáng của bộ rễ được tăng cường, giúp cho cây thêm khỏe mạnh.

Vì vậy, tùy theo môi trường đất mà quyết định bón nhiều hay ít phân có chứa Ca. Nhưng mức tối thiểu cũng cần bón khoảng 500 kg/ha như vôi nung (CaO) thì mới đủ đáp ứng cho hai chức năng của Ca bón vào.

Nguyên liệu nào bón cho đất sẽ cung cấp Ca tốt nhất?

Trong các nguyên liệu có chứa Ca kể trên, nếu dùng đá vôi hay vỏ sò, vỏ ốc, san hô … cần phải nung kỹ, tạo thành CaO mới bón. Các dạng vật liệu như Dolomit, thạch cao thì có thể bón trực tiếp được nhưng thường bón như dạng bón lót. Còn super phosphate hay phân lân nung chảy thì dùng dễ dàng, nhưng phần lớn cũng để bón lót hoặc bón thúc, đặc biệt là trên đất phèn.

Đá vôi được nung thành vôi

Các dạng canxi

– Đá vôi nguyên chất 54,7 – 56,1% CaO

– Đá vôi lẫn dolomit 42,4 – 54,7% CaO

– Đá vôi dolomit hóa 31,6 – 42,4% CaO

– Thạch cao 56% CaO

– Vỏ sò, ốc, san hô 40% CaO

– Superphosphate 18 – 21% Ca

– Triple Superphosphate 12 – 14% Ca

Đơn vị tính hàm lượng canxi là %Ca, %Cao, %CaCO3

Canxi trong đất:

* Hàm lượng Canxi trong đất:

– Nồng độ Canxi của bề mặt đất là 3,64% và thay đổi tùy theo loại đất.

– Canxi trong đất tồn tại dưới dạng các khoáng nguyên sinh.

– Canxi trong đất có thể mất đi do thoát thủy, VSV hấp thụ, hấp thu xung quanh các phần tử sét, tái kết tủa dưới dạng Ca thứ sinh.

* Tác dụng của canxi:

– Giảm độ chua trong đất, giảm sự gây độc của Mn, Fe, Cu, Al (nếu hàm lượng cao).

– Rất cần thiết đối với vi khuẩn cố định đạm.

– Tỉ số Ca/tổng số cation từ 0,1 – 0,15 thích hợp cho sự phát triển của rễ cây bông.

Vai trò của canxi

Canxi trong cây:

* Hàm lượng Canxi trong cây:

– Cây hấp thụ Canxi trong đất dưới dạng Ca2+.

– Nồng độ Ca cho nhu cầu của cây trồng từ 0,1% – 5,0% của trọng lượng chất khô.

– Canxi trong rễ thường cao hơn lượng cây cần hút.

– Cây hút Ca2+ được bởi các đầu rễ non.

* Tác dụng của canxi:

– Kích thích rễ và lá cây phát triển.

– Hình thành các hợp chất cấu thành màng tế bào, làm cây trở nên cứng cáp.

– Giúp làm giảm hàm lượng đạm Nitrat trong cây.

– Tăng cường hoạt tính của một số hệ thống men trong cây.

– Trung hòa các axit hữu cơ trong cây

– Rất cần thiết cho sự phát triển của hạt đậu.

– Tăng cường sự phát triển của bộ rễ, kích thích hoạt động của VSV, hút các nguyên tố dinh dưỡng khác.

– Điều tiết mạnh mẽ quá trình trao đổi chất và sinh lý của tế bào.

– Cầu nối trung gian giữa các thành phần hóa học của chất nguyên sinh

– Duy trì cân bằng cation – anion trong tế bào.

– Hạn chế sự xâm nhập của cation K+, Mg2+, Na+, NH4+ vào tế bào, là yếu tố chống độc cho cây.

– Làm giảm tính thấm nước cuả màng tế bào, tính hút nước của cây mà lại tăng sự thoát hơi nước.

Sự thiếu canxi đối với cây trồng

– Tế bào bị hủy hoại, rễ, lá, và các phần khác của cây đều bị thối và chết.

– Hiện ra trước tiên là đầu lá và mép lá bị hóa trắng sau hóa đen rồi phiến lá bị uốn cong và xoắn lại, cấu trúc của màng sinh chất và màng các bào quan bị hư hại canxi

– Thể hiện ra trong các mô non đang phân chia và hệ rễ bị hư hại.

– Tế bào đang phân chia không hình thành được vách tế bào mới.

– Xuất hiện các tế bào nhiều nhân đặc trưng đối với mô nhân sinh thiếu canxi.

– Tăng sự xuất hiện rễ phụ và lông hút, rễ sinh trưởng chậm

Vai trò của vôi (CaCO3) trong quá trình cải tạo đất

Các phản ứng vôi trong đất:

* Phản ứng của vôi với nhóm acid carboxylic trong chất hữu cơ.

RCOO]

2R – COOH + CaCO3 = Ca2+ + H2O + CO2

RCOO]

– Nếu đất ít chua, bicarbonate có thể tạo thành sau khi bón vôi

RCOO]

2R – COOH + CaCO3 = Ca2+ + 2H2CO3 + Ca2+

RCOO]

* Phản ứng với Al3+ trên khoáng sét, làm giảm độ độc của nhóm

2Al3+ -Keo đất + 3CaCO3 = 2Al(OH)3 + 3Ca2+ -Keo đất + 3H2O + 3CO2

* Trung hòa độ chua của đất

[KĐ]-2H + CaCO3 = [KĐ]-Ca + H2O + CO2

H2CO3 + CaCO3 = Ca(HCO3)2

* Khử được tác hại của đất mặn

[KĐ]-2Na + CaSO4 = [KĐ)-Ca + Na2SO4

Rửa trôi

Biện pháp bón vôi:

– Bón vôi thường hiệu quả cao nhất đối với dất chua và đất bạc màu.

– Ngoài tác dụng cải tạo hoá tính, lí tính của đất, tạo độ chua thích hợp cho sự phát triển bình thường của cây trồng và vi sinh vật có ích đồng thời còn bảo đảm cung cấp cho cây trồng một nguyên tố dinh dưỡng rất cần thiết.

Chu kỳ bón vôi

– Đất chua mặn, đất phèn bón 45 – 60 tạ/ha sang vụ 2 đã hết hiệu lực.

– Đất bạc màu bón 5,6 – 23 tạ/ha cũng chi bội thu được vụ 3.

– Đất phù sa cổ bón 12,5 – 50 tạ/ha hiệu lực còn đến vụ thứ 4.

 Sưu tầm và biên tập ks Lê Minh Giang

Bài 4: Silic Và Vai Trò Dinh Dướng Với Cây Trồng

VAI TRÒ CỦA SILIC ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG

1. Si TRONG ĐẤT

. Si tổng số

Trong vỏ quá đất, Si là nguyên tố phổ biến thứ 2 sau oxy, chiếm 25% khối lượng quả đất. Lượng SiO2 trong đất cát ít bị phong hóa có thể đến 90% nhưng trong những đất nhiệt đới bị phong hóa mạnh chỉ khoảng 20%. Nhìn chung lượng SiO2 chiếm khoảng 60 -90% trong đất. Si là thành phần chính cấu tạo nên đá và khoáng vật.

Nếu môi trường có phản acid chiếm ưu thế thì Si chuyển thành những axit silic tự do, dễ bị rửa trôi và di chuyển xuống dưới sâu. Vì vậy mà vỏ phong hóa nhiệt đới ẩm và đất nhiệt đới hình thành trên vỏ phong hóa này nghèo keo Si.

. Si hòa tan

Viện Ứng dụng Công nghệ, Chi nhánh Tp Hồ Chí Minh Nồng độ của H4SiO4 trong dung dịch phần lớn bị chi phối bởi phản ứng hấp phụ phụ thuộc vào pH trên bề mặt các secquioxit. Si bị hấp phụ trên bề mặt của oxit Fe và Al; sự hấp phụ giảm nhiều nhất ở pH 9,5. Tỷ lệ giữa lượng Si dễ chiết so với lượng secquioxit tự do hoặc dễ chiết dùng để ước lượng Si dễ tiêu trong đất. Tỷ lệ Si/Al hoặc Si/Fe càng lớn thì sự thu hút được Si bởi cây trồng càng nhiều. Khả năng hấp phụ của oxit Al giảm đáng kể khi sự kết tủa gia tăng. Trong đất chua nồng độ Si trong dung dịch đất có xu hướng cao hơn so với đất kiềm; việc bón vôi cho thấy làm giảm sự thu hút Si của một số cây trồng.

. Các yếu tố chính ảnh hưởng khả năng hữu dụng của Si

Ngưỡng tiêu chuẩn dùng đánh giá sự thiếu hụt Si trong đất là 40mg Si/kg (chiết bằng NaOAc 1M, pH 4). Một số yếu tố chính – thuộc tính chất đất và chế độ canh tác – có ảnh hưởng đối với khả năng hữu dụng của Si bao gồm: mức độ phong hóa, điều kiện ngập nước và chế độ bón phân.

– Ảnh hưởng của mức độ phong hóa: Mức độ hữu dụng của Si phụ thuộc nhiều vào tốc độ phong hóa phóng thích Si từ khoáng vật vào dung dịch đất. Trong khoáng vật bền với sự phong hóa như thạch anh, Si hoàn toàn không dễ tiêu cho cây. Sự mất mát Si trong đất phong háo mạnh mẽ sẽ làm giảm nồng độ Si hào tan và lượng Si cây hút. Sự tích lũy hàm lượng oxit sắt, nhôm tương đối và tuyệt đối làm giảm hàm lượng Si dễ tiêu cho cây.

– Chế độ bón phân: Bón vôi có thể làm giảm sự thu hút Si của một số loại cây như lúa, cao lương và mía.

– Điều kiện ngập nước: Trong quá trình ngập nước hàm lượng Si dễ tiêu tăng, đặc biệt trong đất chứa nhiều chất hữu cơ. Sự thu hút Si dễ dàng hơn khi hàm lượng nước trong đất cao, đặc biệt đối với lúa. Nồng độ Si hòa tan tăng theo thời gian ngập nước do nồng độ dạng thủy phân H2SiO4 gia tăng. Khả năng dễ tiêu của Si tăng lên thường đi cùng với sự gia tăng hàm lượng của các hydroxide Fe, Mn khử vô định hình trong đất ngập nước.

2. Si TRONG CÂY

2.1. Hàm lượng và Si trong cây

Hàm lượng Si trong cây phụ thuộc vào tuổi cây. Cây trưởng thành và lá già có hàm lượng Si cao hơn cây còn nhỏ và lá non. Cây trồng có thể được xếp vào nhóm cây tích lũy Si hoặc không tích lũy Si.

– Nhóm cây tích lũy Si: Bao gồm những loại sống ở đất ngập nước như cây lúa, các loại thuộc họ hòa thảo, chứa 10-15% SiO2 trong chất khô. Nhóm này cũng bao gồm những loại cây trồng cạn nhưng: ngủ cốc, mía và một số cây song tử diệp với hàm lượng Si trong cây thấp hơn (1-3% SiO2 trong chất khô).

Những loài cây có thể thích nghi cao ở đất liền cho đến biển như cỏ, tảo và họ hòa thảo đều là cây thuộc nhóm tích lũy Si. Tro của một số cây đơn tử diệp có thể chứa đến 90% SiO2.

– Nhóm cây không tích lũy Si: Gồm hầu hết các loại cây song tử diệp như cây họ đậu với ít hơn 0,5% SiO2 trong chất khô. Dạng silica vô định hình hiện diện trong cây là dạng silica gel (tức là một dạng của silica vô định hình được hydrate hóa, SiO2.n H2O, hoặc axit silica dược trùng hợp). Silica gel là dạng phổ biến nhất của Si trong cây, chiếm 90 – 95% Si tổng số trong cây. Ngoài ra: Si cũng hiện diện ở những dạng khác, Si trong nhựa cây ở dạng axit silic H4SiO4. Silic có thể được kết hợp với các thành phần của vách tế bào dạng silica hoặc có thể trong pectin. Phân tử của axit silic sẵn sàng kết hợp với nhiều chất (cả cá phân tử đơn giản như methemoglobin, albumin, collagen, gelatin, insulin, pepsin và lamirarin). Một phần silica trong cây được liên kết chặt trong cấu trúc của cellulose và chỉ có thể tách rời được sau khi cellulose bị phân hủy.

2.2. Cơ chế hút Si của cây

Trong dung dịch pH < 9, trong dung dịch đất và nước tự nhiên Si tồn tại ở dạng H4SiO4 (Mengel và Kirkby, 1987; Samuel và công sự, 1993), và đây là dạng Si cây hút. Sự thu hút Si của cây được giải thích theo hai cơ chế:

Thu hút một cách thụ động bằng quá trình thoát hơi nước của cây;

Thu hút có chọn lọc do sự chi phối của quá trình trao đổi chất.

Các nghiên cứu từ rất lâu cho rằng: Si được thu hút vào cây một cách thụ động, ít nhất là đối với các giống lúa trong nghiên cứu, do lượng Si cây hút thực tế rất thống nhất với số liệu Si được hút vào rễ tính toán từ nồng độ Si trong dung dịch đất và hệ số thoát hơi nước của cây. Axit silic cũng có thể được phân bố trong cây theo dòng chảy do sự thoát hơi nước của cây. Axit silic được cung cấp liên tục bởi sự hấp thụ qua rễ và sự tích lũy silica liên tục trong các bộ phận trên không, đặc biệt trong biểu bì, khi nước thoát ra bởi sự bốc hơi. Tuy nhiên, các tác giả cũng lưu ý rằng những loại cây có tỷ lệ silica trong chồi tương đối thấp phải có cơ chế để đẩy nó ra khỏi bề mặt rễ. Sự thu hút Si thụ động do dòng chảy khối lượng được tính toán từ hệ số thoát hơi nước và nồng độ Si trong dung dịch.

Mức độ ảnh hưởng của Silic đối với sinh trưởng của lúa

Bảng 1. Lượng Si thực tế cây hút và lượng Si vào rễ theo dòng chảy khối lượng của cây lúa, lúa mì và đậu nành trồng trong dung dịch dinh dưỡng với 3 mức nồng độ Si

Cây trồng Nồng độ Si trong dung dịch dinh dưỡng Hệ số thoát hơi nước Si cây hút thực tế Si cung cấp theo dòng chảy

Lúa mg Si/L L H2O/kg chất khô  G SiO2/kg chất khô  

0,75 286 10,9 0,2

30 246 94,5 7,4

162 248 124,0 40,2

Lúa mì 0,75 295 1,2 0,22

30 295 18,4 8,9

162 267 41,0 43,3

 Đậu tương 0,75 197 0,2 0,15

  30 197 1,7 5,9

  162 197 4,0 31,9

Nguồn: Van Der Vorm, 1980.

Van der Vorm (1980 – trích dẫn bởi Mengel và Kirkby, 1987) cho rằng dù sự thu hút Si một cách thụ động hay được điều khiển bằng quá trình trao đổi chất dường như phụ thuộc vào loại cây và nồng độ của H4SiO4 ở bề mặt rễ. Số liệu trình bày trong bảng 1 cho thấy, đối với lúa, lượng Si cây hút thực tế cao hơn rất nhiều so với kết quả tính toán cho thấy có sự trao đổi chất tham gia vào quá trình thu hút Si của cây. Điều này càng rõ hơn trong trường hợp nồng độ Si trong dung dịch dinh dưỡng thấp. Hiện tượng tương tự xảy ra với lúa mì nhưng sự chênh lệch giữa số liệu cây hút thực tế so với số liệu tính toán út hơn trường hợp của cây lúa, ngoại trừ ở mức nồng độ cao nhất sự thu hút Si của cây dường như là thụ động. Đối với đậu nành, sự vận chuyển Si vào cây rõ ràng bị hạn chế, ngoại trừ trường hợp có nồng độ Si thấp nhất. Ở mức nồng độ Si trong dung dịch trung bình (30mg Si/L) có thể kết luận trong điều kiện đồng ruộng sự thu hút Si của cây lúa có tính chọn lọc cao, tương tự đối với lúa mì nhưng mức độ kém hơn nhiều và sự thu hút Si của đậu nành bị giới hạn. Do sự thu hút Si của cây lúa có tính chọn lọc nên nồng độ Si trong nhựa cây có thể cao hơn hàng trăm lần so với dung dịch bên ngoài.

Cây hút những lượng và tỷ lệ Si khác nhau tùy thuộc vào dạng và nồng độ của acid silicic hòa tan trong dung dịch canh tác. Ví dụ, cùng tỷ lệ của silica, lúa hút lơn hơn đậu từ 10-20 lần. Những cây trong cùng họ cũng thu hút Si với tỷ lệ khác nhau. Hàm lượng Si trong cây (tính trên % chất khô) tăng tỷ lệ với acid silicic hòa tan trong dung dịch đất, như thấy ở cây lúa, hướng dương và yến mạch.

2.3. Sự vận chuyển và phân bố Si trong cây

Cho dù silica gel được đông đặc hay tích tụ lại trong bộ phận nào đó của cây đều trở nên không linh động, vì vậy không thể là nguồn cung cấp Si cho các bộ phận khác trong cây nếu có sự thiếu hụt Si xảy ra trong các giai đoạn sau đó. Tương tự đối với Silica gel trong tảo, nó vẫn giữ nguyên trong các tế bào sống và chỉ bắt đầu phân hủy khi tế bào chết đi. Sự phân bố Si trong cây tùy thuộc vào loại cây và bộ phận của cây. Trong một số cây, Si được phân bố đồng thời khá đồng nhất giữa chồi và rễ, trong khi những cây khác nó có thể tích lũy trong chồi nhiều hơn trong rễ. Thỉnh thoảng, có trường hợp hàm lượng Si trong rễ cao hơn ở chồi. Đối với cà chua, hành, củ cải và bắp cải Trung Quốc có hàm lượng Si khá thấp, lượng Si trong rễ tương đương hoặc cao hơn trong chồi. Khi lượng Si tổng số trong cây cao, Si dường như tập trung nhiều ở các bộ phận trên không (lá, bẹ lá, đốt thân), thể hiện rõ ở cây lúa, cây yến mạch. Hàm lượng silica trong rễ cây yến mạch ít hơn 2% lượng silica của toàn cây. Vách tế bào của lớp biểu bì, ống mạch và sợi chứa nhiều silica (dạng được hydrate hóa nhiều). Trong lá, Si có trong biểu bì, bó mạch cùng với bao của bó mạch và cương mô. Trong bẹ lá và thân, Si chủ yếu có trong biểu bì phía ngoài, bó mạch và dọc theo vách tế bào nhu mô. Ngược lại với lá, Si được tìm thấy ở tất cả các bộ phận của rễ. Sự liên kết giữa silica với cellulose trong các tế bào biểu bì lá như sau: trên lớp biểu bì là một lớp silica, kế đó ở bên ngoài là lớp cutin mỏng. Lớp kép này, lớp silica và lớp cutin, có ý nghĩa rất lớn trong việc hạn chế sự thoát hơi nước không cần thiết qua lớp biểu bì, cũng như tác dụng bảo vệ chống lại sự xâm nhập của nấm bệnh. Theo Mengel và Kirkby (1987), sự phân bố Si trong cây phụ thuộc vào mức độ thoát hơi nước của các bộ phận khác nhau của cây.

2.4. Vai trò của Si đối với đời sống của cây

Si có ảnh hưởng lên sự tổng hợp lignin. Vách tế bào của rễ cây lúa mì không có Si cho thấy tỷ lệ lignin bị sụt giảm trong khi đó tỷ lệ các phenolic gia tăng (Jones và công sự, 1978). Si đóng vai trò như chất dinh dưỡng có tác dụng tăng cường sự sinh trưởng, cải thiện năng suất cây trồng và chất lượng nông sản. Tùy trường hợp, Si có thể được đánh giá là có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự sinh trưởng và năng suất cây trồng, hoặc không ảnh hưởng.(còn nữa)

 Sưu tầm và biên tập Ks Lê Minh Giang/Ms.Linh; Mr.Quang 

Silic Và Vai Trò Dinh Dưỡng Với Với Cây Trồng (Tiếp Theo)

2.4. Vai trò của Si đối với đời sống của cây (tiếp theo)

Cây trồng đáp ứng với Si quan trọng nhất là lúa, có mối tương quan chặt giữa hàm lượng Si trong rơm rạ với năng suất lúa (Park, 1979 – trích dẫn bởi Mengel và Kirkby, 1987), hiệu lực của Si đối với bội thu năng suất hạt lúa rất rõ (Nagabovanalli và công sự, 2002). Hơn nữa, Si cũng có tác dụng tốt lên các yếu tố cấu thành năng suất như số bông, số hạt/bông và % hạt chắc. Silic đặc biệt kích thích sự tái tạo các cơ quan của cây lúa (Mengel và Kirkby, 1987).

Có thể kết luận: mặc dù, Si dường như không phải là chất dinh dưỡng thiết yếu cho sự sinh trưởng thực vật của phần lớn cây trồng nhưng Si rất cần thiết đối với sự phát triển khỏe mạnh của nhiều loại, đặc biệt là đối với các loại cây có hàm lượng Si trong cây cao như: lúa, ngô và mía.

Si có ảnh hưởng tốt lên sự sinh trưởng và năng suất của cây nhờ vào tác dụng làm giảm sự thoát hơi nước quá mức, tăng sức chống chịu của cây đối với nấm, sâu bệnh và giảm đổ ngã. Si đóng vai trò như một thành phần thuộc về cấu trúc ngăn chặn sự thoát hơi nước quá mức (Raven, 1983). Trong tế bào được cung cấp đầy đủ Si, sự hao hụt nước canh tác giảm đi nhờ vào sự tích lũy silica trong biểu bì (bảng 1). Tốc độ thoát hơi nước nói chung chịu ảnh hưởng bởi hàm lượng silica gel liên kết với cellulose trong vách tế bào biểu bì. Lớp silica gel dày hơn giúp hạn chế sự mất nước, trong khi vách tế bào biểu bì ít silica gel sẽ cho nước thoát ra nhanh hơn. Đối với lúa và lúa mì với mức Si được cung cấp cao hơn thì các hệ số thoát hơi nước thấp hơn. Cây thiếu Si dễ bị héo, đặc biệt trong điều kiện độ ẩm thấp, điều này giúp giải thích cho sự gia tăng tích lũy Mn và các chất dinh dưỡng khoáng khác trong các bộ phận trên không của cây thiếu Si.

Sức chịu đựng tốt hơn của cây đối với sự xâm nhập của nấm bệnh có thể cũng nhờ vào sự tích lũy Si trong lớp tế bào biểu bì (Miyake và Takahashi, 1978). Kết quả nghiên cứu trên nhiều loại cây trồng chứng tỏ Si có ảnh hưởng tốt đến khả năng chống chịu của cây nhờ vào hàm lượng Si trong cây cao giúp bảo vệ cây trước sự tấn công của sâu bệnh (Datnoff và cộng sự, 1991; Võ Minh Kha và Bùi Đình dinh, 1996; Dobermann và Fairhurst, 2000; matichenkov và Calvert, 2002). Đặc biệt đối với cây lúa và ngủ cốc, Si giúp lá mọc thẳng đứng hơn, giảm đổ ngã do mưa gió, giúp cho việc sử dụng ánh sáng được hiệu quả và tăng hiệu lực của phân N (Suichi Yosida, 1985; Mengel và Kirkby, 1987; Ho Chong Wah, 1996). Si có thể làm ảnh hưởng của Mn, Fe do các nguyên nhân sau:

– Sự phân phối Mn trong lá hợp lý hơn: dưới ảnh hưởng của Si, Mn được di chuyển dễ dàng từ các mạch dẫn truyền đến các bộ phân bên trên vì vậy ngăn chặn sự tích lũy Mn tại chỗ (Horst và Marschner, 1978).

– Si khống chế sự thu hút Fe và Mn vào cây: Trong đất lúa nước thường chứa Fe và Mn dạng khử với lượng lớn, sự hiện diện của Si trong cây với hàm lượng cao dường như làm tăng tỷ lệ những khoảng trống chứa khí trong chồi và rễ có thể giúp oxy được vận chuyển vào rễ, vì vậy năng lực oxy hóa của rễ được tăng cường (Suichi Yosida, 1985). Dạng Fe2+ và Mn2+ được oxy hóa bởi rễ lúa chuyển thành dạng không tan và kết tủa trên bề mặt rễ. Tuy nhiên, Fe và Mn dạng oxy hóa bám trên bề mặt rễ có thể gây cản trở sự thu hút nước và dinh dưỡng của cây. Ảnh hưởng làm giảm độ độc Mn và Fe phụ thuộc vào Si trong cây hơn là nồng độ Si của dung dịch bên ngoài. Trong cây bị thiếu Si, Fe và Mn được chuyển đến những bộ phân trên.

Kết quả thí nghiệm của Võ Thị Gương và cộng sự (1998) cho thấy bón Ca-silicate với liều lượng 250 và 500kg SiO2/ha/vụ cho lúa trên đất phù sa (Tiền Giang) làm giảm rõ hàm lượng Mn trong cây lúa giai đoạn làm đòng.

Tác dụng tương hỗ giữa Si với P giúp cây hấp thu chất dinh dưỡng tốt hơn, cây tăng trưởng nhanh có thể làm pha loãng nồng độ Fe trong cây (Trần Thị Tường Linh và cộng sự 2005 b), tăng tỷ lệ P/Fe trong cây vì vậy tăng khả năng chịu phèn của cây lúa (Nguyễn Minh Hạnh, 1991). Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Đức Thuận (2002) cho thấy: bón phân lânnung chảy (thermo phosphate – TP, chứa 24% SiO2) cho lúa trồng trên đất phèn nặng mới khai hoang làm tăng tỷ lệ P/Fe trong cây cao hơn so với bón phân supe lân (SSP) hoặc triple super phosphate (TSP).

Si cũng tăng cường sự thu hút lân của cây nhờ vào tác dụng làm giảm khả năng cố định lân của đất, cải thiện tình trạng lân dễ tiêu trong đất (Mengel và Kirkby, 1987; Nguyễn Tử Siêm và Trần Khải, 1996; Võ Minh Kha và Bùi Đình Dinh, 1996; Fiantis Dian và cộng sự, 2002; Trần Thị Tường Linh và cộng sự, 2005 a).

Cơ chế của hiện tượng này là do các anion silicate được bón vào có khả năng thay thế các anion H2PO4 – trên các vị trí hấp phụ của õit Fe, Al (Mengel và Kirkby, 1987; Sanyal và De Datta, 1991; Samuel và cộng sự, 1993; Borggaard, 1990). Tương tự anion phóphate, các anion của ãit silic có thể tham gia vào các phản ứng trao đổi ligand với các nhóm hydroxyl (OH) trên bề mặt khoáng (phương trình 1); hoặc kết hợp với các õit sắt, nhôm mang điện tích dương bằng lực hút tỉnh điện (hình 1).

                                 H+

                                  H

           H+                          H+

          H                          H

Hình 1. Sơ đồ mô tả sự hấp phụ anion (phosphate hoặc silicate) do lực hút tĩnh điện với nhóm OH2 + 

Theo Trần Công Tấu và cộng sự (1986), axit silic vô định hình có khả năng hấp phụ cation với một lượng khá cao (34meq/100g ở pH 7).

Lê Văn Căn (1978) cho rằng: nguồn gốc của những biện pháp bón silicate, hoặc bón những loại phân lân nung chảy là do trong đất muối silicate có khả năng chuyển một số loại phosphate thành dạng dễ tiêu hơn, ví dụ:

Việc đất rạ vụ Đông Xuân để gieo sạ lúa Hè Thu, cơ chế chủ yếu là tạo phức của SiO2 với Al3+ và Fe3+, là một biện pháp có thể hạn chế độc tố do phèn gây ra (Đỗ Anh, Bùi Đình Dinh, 1992). Tuy nhiên, biện pháp này có hạn chế là gây khói bụi làm ô nhiễm môi trường và lãng phí chất hữu cơ do đốt rơm rạ.

2.5. Mối quan hệ giữa Si và P

Về phương diện hóa học, acid orthosilic (axit silic) có một số tính chất tương tự với acid orthophosphoric (ví dụ, Si và P phản ứng với ammonium molipdate đều tạo phức màu vàng). Nhu cầu P của cây trong nhiều trường hợp có thể phần nào được đáp ứng bằng Si, nhưng vấn đề này sau đó đã được biết rõ là do khả năng cạnh tranh hấp phụ của ion axit silic với ion phosphate trong đất. Kết quả nghiên cứu của Trần Thị Tường Linh và cộng sự (2005b) cho thấy mối quan hệ tương hỗ giữa Si và P trong cây có tác dụng tích cực lên sự hấp thu và chuyển hóa các chất dinh dưỡng P, Si và N của cây lúa, làm giàu hàm lượng sắt, nhôm vì vậy làm tăng tỷ lệ P/Fe và P/Al trong cây. Bón kết hợp P (dạng TSP) với Si (dạng Na2SiO3 hoặc Na2SiF6) có ảnh hưởng tốt lên sự sinh trưởng của cây lúa trồng trên đất phèn trong nhà lưới, làm tăng trọng lượng sinh khối, số nhánh/cây và chiều cao cây so với cây lúa không được bón P và Si hoặc chỉ được bón riêng rẽ P hay Si.

So sánh hiệu quả sử dụng silic trên cây lúa

3- TRIỆU CHỨNG VÀ NGUYÊN NHÂN CỦA SỰ THIẾU HỤT Si

3.1.Triệu chứng và ảnh hưởng của sự thiếu Si

Khi thiếu Si (bảng 2) cây lúa trở nên mềm và rũ xuống làm tăng sự che rợp nhau của quần thể, hoạt động quang hợp bị hạn chế, thiếu Si nghiêm trọng làm giảm số bông/m2 , số hạt chắc/bông dẫn đến sụt giảm năng suất. Cây bị thiếu Si dễ bị nhiễm các bệnh do nấm Pyricularia oryzae, Helminthosporium oryzae.

Các loại cây tích lũy nhiều Si thường biểu hiện triệu chứng thiếu Si. Triệu chứng thiếu Si diển hình ở lúa là lá già bị chết hoại và héo rũ đi cùng với mức độ thoát hơi nước cao. Trên cà chua, loại cây thuộc nhóm không tích lũy Si, có biểu hiện thiếu Si trong giai đoạn tiếp tục tạo quả, những lá mới ra bị dị tật, sự thụ phấn và tạo quả không thành công.

Bảng 2. Khoảng thích hợp và ngưỡng thiếu hụt Si đối với sinh trưởng của cây lúa

Giai đoạn sinh trưởng Bộ phận cây Khoảng thích hợp (%) Ngưỡng thiếu (%)

Đẻ nhánh – làm đòng Lá Y – <5

Thu hoạch Rơm 8-10 <5

Nguồn: Dobermann và Fairhurst, 2000

3.2. Mất Si từ đất do canh tác

Hàm lượng Si trong cây lúa dao động rất lớn (2-10%) nhưng thường là khoảng 5 – 6%. Để tạo ra 1 tấn hạt cây lúa lấy đi khoảng 50 – 110kg Si. Nếu giả định trung bình lượng Si để tạo 1 tấn hạt là 80kg Si, với năng suất lúa là 6 tấn/ha cây lúa hút khoảng 480kg Si/ha và 80% lượng này được tích lũy trong rơm rạ khi lúa chín. Nếu chỉ có hạt lúa được thu hoạch và rơm rạ được để lại trên ruộng thì lượng Si bị lấy đi khoảng 15kg Si/tấn hạt. Đốt rơm rạ không làm mất Si một cách đáng kể, trừ khi rơm rạ bị đốt theo từng đống lớn và Si bị rửa trôi từ tro do tưới hoặc mưa nhiều.

3.3. Nguyên nhân gây thiếu Si

Sự thiếu Si có thể do một hoặc nhiều nguyên nhân như sau:

(i) khả năng cung cấp Si của đất thấp do đất bị phong hóa mạnh;

(ii) hàm lượng Si trong mẫu chất thấp;

(iii) việc lây rơm rạ ra khỏi ruộng lúa trong thời gian dài.

4- CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ Si

– Bổ sung Si cho đất từ nguồn Si tự nhiên: Ở một số vùng có thể bổ sung Si một cách đáng kể từ nước tưới, đặc biệt là nước ngầm từ vùng đất núi lửa rất giàu Si. Giả sử trung bình nồng độ Si trong khoảng 3-8mg Si/L và liều lượng nước tưới khoảng 10.000 m3 nước/ha/vụ, có thể tính được lượng Si bổ sung vào từ nước tưới là khoảng 30 – 80kg Si/ha/vụ.

– Quản lý rơm rạ, biện pháp sau thu hoạch: Về lâu dài, sự thiếu Si được ngăn chặn bằng biện pháp không lấy đi rơm rạ lúa sau khi thu hoạch, tái sử dụng rơm rạ (5 – 6% Si) và vỏ trấu (10% Si) để bón vào đất. – Biện pháp bón phân: Thường xuyên bón phân có chứa silic như Silicate Ca (14 – 19% Si): 120 – 200kg/ha hay Silicate K (14% Si): 40 – 60 kg/ha.

 Sưu tầm và biên tập Ks Lê Minh Giang/Ms.Linh; Mr.Quang 

Bài 5: Bo (B) Và Vai Trò Đối Với Cây Trồng

Bo ở dạng kim loại

1. Khái quát về nguyên tố Bo

Bo (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp bore /bɔʁ/) là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu B và số hiệu nguyên tử bằng 5, nguyên tử khối bằng 11.

Là một nguyên tố á kim hóa trị +3, bo xuất hiện chủ yếu trong quặng borax. Có hai dạng thù hình của bo; bo vô định hình là chất bột màu nâu, nhưng bo kim loại thì có màu đen. Dạng thù hình kim loại rất cứng (9,3 trong thangon Mohs) và là chất dẫn điện kém ở nhiệt độ phòng. Không tìm thấy bo tự do trong tự nhiên.

Nguyên tố này được phân lập năm 1808 bởi Sir Humphry Davy, Joseph Louis Gay-Lussac và Louis Jacques Thénard, với độ tinh khiết khoảng 50%. Những người này không biết chất tạo thành như là một nguyên tố. Năm 1824 Jöns Jakob Berzelius đã xác nhận bo như là một nguyên tố; ông gọi nó là boron, một từ tiếng Latin có nguồn gốc là burah trong tiếng Ba Tư. Bo nguyên chất được sản xuất lần đầu tiên bởi nhà hóa học người Mỹ W. Weintraub năm 1909.

Mỹ và Thổ Nhĩ Kỳ là hai nước sản xuất bo lớn nhất thế giới. Bo trong tự nhiên tìm thấy ở dạng muối borat, axít boric, colemanit, kernit, ulexit. Axít boric đôi khi tìm thấy trong nước suối có nguồn gốc núi lửa. Ulexit là khoáng chất borat tự nhiên có thuộc tính của cáp quang học.

Nguồn có giá trị kinh tế quan trọng là quặng rasorit (kernit) và tincal (quặng borax), cả hai được tìm thấy ở sa mạc Mojave (California) (với borax là khoáng chất chủ yếu). Thổ Nhĩ Kỳ là nơi mà các khoáng chất borax cũng được tìm thấy nhiều.

Bo tinh khiết không dễ điều chế. Phương pháp sớm nhất được sử dụng là khử ôxít bo với các kim loại như magiê hay nhôm. Tuy nhiên sản phẩm thu được hầu như có chứa borua kim loại. Bo nguyên chất có thể được điều chế bằng việc khử các hợp chất của bo với các halôgen dễ bay hơi bằng hiđrô ở nhiệt độ cao.

2. Vai trò của Bo đối với cây trồng

Khi thiếu Bo, tổng hợp cytokinin bị suy giảm, trong các cây không được cung cấp đủ Bo thì NO3- tích lũy trong rễ, lá, thân, cành, điều đó cho thấy tổng hợp NO3- giảm và acid amin bị ức chế (Brown và Hu, 1997). Triệu chứng thiếu Bo trên cây cà phê 3. Bo trong cây trồng: Hàm lượng Bo rất khác biệt giữa các loại cây. Hàm lượng Bo trong các cây một lá mầm thường thấp hơn các cây hai lá mầm. Trong cây, hàm lượng Bo trong lá thường cao hơn thân. Bo trong cây giảm dần theo thời gian sinh trưởng (Fageria và cộng sự, 2006). Nồng độ B trong lúa thay đổi theo của tuổi cây khoảng 9 mg/kg ở 19 ngày sau khi gieo và giảm xuống còn 8 mg/kg ở 130 ngày sau khi gieo. Cây thiếu B khi nồng độ trong lá trưởng thành < 15 mg/kg. Mức độ phù hợp của Bo trong cây trồng trong khoảng 20-100 mg/kg trọng lượng khô (Fageria, 1992).

4. Tác động của Bo đối với cây trồng: Tuy nhu cầu Bo trên cây trồng là thấp hơn so với tất cả các vi lượng thiết yếu khác, ngoại trừ molypden, nhưng vai trò của Bo là không thể thiếu trên các loại cây trồng. Hiện tượng thiếu Bo là rất phổ biến trên thế giới. Rất nhiều loại cây ăn quả, cây rau, và các hoa màu khác có biểu hiện thiếu Bo. Cây cọ dầu đặc biệt mẫn cảm với hiện tượng thiếu Bo. Các loại đậu lấy hạt có yêu cầu cao về Bo.

Ngộ độc Bo trên cây trồng có thể xuất hiện ở những vùng đất khô hạn và vùng đất mặn. Bón nhiều tro cũng là nguyên nhân gây ngộ độc cây ở nhiều vùng. Khi bón B với lượng cao dẫn đến giảm sự hấp thu của Zn, Fe, Mn nhưng tăng sự hấp thu của Cu (Fageria và cộng sự, 2002). Lượng Ca và Mg cao có thể làm giảm sự hấp thu Bo. Ảnh hưởng của lân và lưu huỳnh trên sự hấp thu Bo là không rõ ràng. Thiếu kẽm tăng cường tích lũy B (Graham và cộng sự, 1987), Zn có tác dụng giảm tích lũy và độc tính của B trên cây trồng (Moraghan và Mascagni, 1991; Swietlik, 1995). Thiếu Bo làm giảm khả năng hút lân của các cây họ đậu (Robertson và Loughman, 1974) và giảm sự hấp thu của Mn và Zn trên cây bông (Ohki, 1975). Bo trở thành độc hại đối với ngô khi trồng trong điều kiện thiếu lân, và việc bón lân có tác dụng làm giảm bớt độc tính Bo (Gunes và Alpaslan, 2000). Kiềm hóa bằng cách bón vôi là biện pháp khắc phục tình trạng ngộ độc Bo với cây trồng. Bón thêm silic cũng có tác dụng ngăn cản sự hấp thu Bo của cây từ đó làm giảm tình trạng ngộ độc cho cây trồng.(Còn nữa)…

Sưu tầm và biên soạn Ks Lê Minh Giang

Bạn đang xem bài viết Bài 4: Trung Lượng Canxi Và Vai Trò Dinh Dưỡng Đối Với Cây Trồng trên website Inkndrinkmarkers.com. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!