Để cây trồng phát triển tốt thì cây trồng cần cung cấp đủ các chất từ đa, trung lượng và vi lượng. Mặc dù một số chất vi lượng cần rất ít nhưng đôi khi lại rất quan trọng đối với cây trồng. Việc thiếu hoặc thừa chất vi lượng cũng ảnh hưởng rất lớn tới cây trồng. Khi thừa vi lượng có thể làm cho cây còi cọc, chậm phát triển hoặc nhiễm kim loại nặng, ảnh hưởng tới chất lượng nông sản, ảnh hưởng tới sức khoẻ con người. Một số nguyên tố vi lượng còn tạo ra các mùi vị đặc trưng của cây trồng đó. Bài viết này sẽ điểm qua một số các vai trò quan trọng của các nguyên tố vi lượng đối với cây trồng.
1. Phân vi lượng là gì?
Phân vi lượng là hỗn hợp các chất hóa học nhằm cung cấp các loại nguyên tố vi lượng cho cây (B, Cl, Co, Fe, Mn, Mo, Zn, Cu). Nhiều khi còn cho thêm các nguyên tố siêu vi lượng, đất hiếm, chất kích thích sinh trưởng.
2. Vai trò của các nguyên tố vi lượng
Các nguyên tố vi lượng (Zn, Cu, Fe, Mn, B, Mo) là các nguyên tố chỉ chiếm phần trăm nhỏ so với khối lượng khô, cây trồng có nhu cầu bón không nhiều, song trong hoạt động sống của cây các nguyên tố này có vai trò xác định không thể thiếu và không thể thay thế bằng các nguyên tố khác được
Trước đây vai trò của các nguyên tố vi lượng ít được chú ý vì nhu cầu vi lượng thấp lại thường được đưa vào cùng với phân chuồng và các loại phân đa lượng khác.
Sau này các loại phân đạm, lân, kali đơn chất, đậm đặc và tinh khiết được bón ngày càng nhiều (phân urê chỉ có đạm, phân DAP chỉ có N và P). Bón nhiều phân thì năng suất cao song cũng khai thác triệt để các nguyên tố vi lượng trong đất mà nguồn cung cấp lại không có. Dần dần qua thực tiễn sản xuất người ta nhận thức ngày càng rõ hơn vai trò không thể thiếu được của các nguyên tố vi lượng.
Thiếu nguyên tố vi lượng thì cây mắc bệnh và phát triển không bình thường, song nhiều nguyên tố vi lượng lại là các kim loại nặng nếu thừa thì độc cho cả cây và người tiêu thụ sản phẩm.
Cây thiếu vi lượng là do đất thiếu vi lượng (thiếu tuyệt đối). Cây thiếu vi lượng còn là do nhiều nguyên nhân khác như bón nhiều vôi, pH tăng làm nhiều nguyên tố vi lượng (Fe, Mn, Cu, Zn) bị cố định lại cây không đồng hóa được. Cây bị đói vi lượng còn do đối kháng về mặt dinh dưỡng như bón nhiều kali cây hút B ít đi gây hiện tượng thiếu Bo làm cây mắc bệnh (thối nõn dứa do thiếu B).
Việc quan sát cây trồng để xác định thiếu dinh dưỡng rất khó vì các triệu chứng trên lá thường không đặc trưng. Thí dụ rất khó phân biệt triệu chứng thiếu đạm, thiếu lưu huỳnh, thiếu sắt, thiếu Molypden nếu chỉ quan sát trên bộ lá.
Muốn đánh giá việc thiếu vi lượng nếu không qua phân tích đất và lá thì phải dựa đầy đủ vào quá trình hình thành đất, nghiên cứu bản đồ địa chất, lịch sử sử dụng đất đai (chế độ canh tác, chế độ bón phân, loại phân đã sử dụng, mức độ thâm canh, tình hình sử dụng vôi và việc bón phân hữu cơ).
Phân vi lượng thường được cung cấp qua lá để tránh bị đất cố định. Phun qua lá việc cung cấp vi lượng vừa kịp thời vừa trực tiếp, lại tiết kiệm hơn.
2.1. Vai trò của Kẽm (Zn)
Zn cần cho nhiều chức năng hóa sinh cơ bản trong cây như: tổng hợp cytochrom và nuclêôtit, trao đổi auxin, tạo diệp lục, hoạt hóa men và duy trì độ bền vững của màng tế bào.
Zn tích lũy trong rễ song lại có thể di chuyển từ rễ đến các bộ phận đang phát triển khác trong cây.
Trong tán lá cây, Zn lại di chuyển rất ít, đặc biệt là khi cây thiếu đạm.
Triệu chứng thiếu Zn thường thấy trên lá non và lá bánh tẻ.
Rất nhiều cây trồng có phản ứng tích cực với Zn, nhất là trên đất đã liên tục được bón nhiều lân.
Triệu chứng thiếu kẽm (Zn):
- Triệu chứng thiếu chủ yếu xuất hiện trên các lá đã trưởng thành hoàn toàn trong giai đoạn thứ hai và thứ ba tính từ ngọn cây.
- Ở ngô, từ một sọc vàng nhạt đến một dải các mô màu trắng hoặc vàng với các gân màu đỏ tía giữa gân giữa và các mép lá, xảy ra chủ yếu ở phần thấp hơn của lá.
- Ở lúa mì, một dải theo chiều dọc các mô lá, màu trắng hoặc vàng, tiếp theo là đốm vàng úa giữa các gân lá và các tổn thương hoại tử màu trắng đến nâu ở giữa phiến lá, sự sụp đổ cuối cùng của các lá bị ảnh hưởng ở gần phía giữa.
- Ở lúa, sau cấy 15-20 ngày, các đốm nhỏ rải rác màu vàng nhạt xuất hiện trên các lá già hơn sau đó phát triển rộng ra, hợp lại và trở thành màu sẫm, toàn bộ lá trở nên màu nâu gỉ và bị khô trong vòng một tháng.
- Ở chanh cam, sự úa vàng giữa các gân lá không đều, các lá cuối cùng trở nên nhỏ và hẹp, sự hình thành nụ quả bị giảm mạnh, cây có cành bị chết.
2.2. Vai trò của Đồng (Cu)
Cu cần cho việc tổng hợp linhin (và do vậy đóng góp vào việc bảo vệ màng tế bào), có tác dụng chống đổ.
Cu xúc tiến việc oxy hóa axit ascorbic (Vitamin C), hoạt hóa các men oxidase, phenolase và plastocyanin.
Cu là tác nhân điều chỉnh trong các phản ứng men (tăng cường, ổn định và hạn chế) và là chất xúc tác các phản ứng oxi hóa-khử.
Đồng đóng vai trò then chốt trong các quá trình sau đây:
- Trao đổi đạm, protein và hormone.
- Quang hợp và hô hấp.
- Hình thành hạt phấn và thụ tinh.
Đồng thường được cung cấp dưới dạng thuốc trừ nấm. Nếu đã dùng thuốc bảo vệ thực vật có Cu thường không phải lo cây thiếu Cu.
Trồng cây trên đất than bùn, đất lầy thụt cây thường phản ứng tốt với việc bón Cu.
Triệu chứng thiếu đồng (Cu):
- Ở cây ngũ cốc, vàng và quăn phiến lá, sản lượng bông hạn chế và hình thể hạt kém, đẻ nhánh không rõ.
- Ở chanh cam, cây mới mọc bị chết, quả có những đốm nâu.
2.3. Vai trò của Sắt (Fe)
Fe cần cho việc vận chuyển electron trong quá trình quang hợp và các phản ứng oxi hóa-khử trong tế bào.
Fe nằm trong thành phần của Fe-porphyrin và Ferredoxin, rất cần cho pha sáng của quá trình quang hợp…
Fe hoạt hóa nhiều enzim như catalaza, succinic dehydrogenase và aconitase.
Thiếu Fe thì việc hút K bị hạn chế. Ở các chân đất kiềm, đất hình thành trên đá vôi, đất đồi quá trình oxy hóa mạnh cây thường hay thiếu Fe.
Triệu chứng thiếu sắt (Fe):
- Úa vàng giữa các gân lá điển hình, các lá non nhất bị ảnh hưởng trước hết, đỉnh và mép lá giữ màu xanh lâu nhất.
- Trong trường hợp thiếu nặng, toàn bộ lá, gân và vùng giữa các gân lá chuyển màu vàng và cuối cùng có thể trở thành trắng nhợt.
2.4. Vai trò của Mangan (Mn)
Mangan tham gia các phản ứng oxi hóa-khử trong hệ thống vận chuyển electron và thải O2 trong quá trình quang hợp. Mn cũng hoạt hóa nhiều enzim như oxidase, peroxidase, dehydrogenase, decarboxylase và kinaza.
Mangan cần thiết cho các quá trình sau đây:
- Hình thành và ổn định lục lạp.
- Tổng hợp prôtêin.
- Khử nitrat thành NH4 trong tế bào.
- Tham gia chu trình axit tricarboxylic (TCA).
Mn++ xúc tác việc hình thành axit phosphatidic trong việc tổng hợp photpholipit để xây dựng màng tế bào. Mn làm dịu độc Fe đối với cây.
Nhu cầu mangan của cây thường xuất hiện ở đất có pH > 5,8. ở đất chua hơn thường đất đã thỏa mãn hoàn toàn nhu cầu Mn của cây (Katalymov M. V., 1965).
Triệu chứng thiếu Mangan (Mn):
- Úa vàng giữa các gân của lá non, đặc trưng bởi sự xuất hiện các đốm úa vàng và hoại tử ở vùng giữa các gân lá.
- Xuất hiện những vùng hơi xám gần gốc các lá non hơn và trở thành vàng nhạt đến vàng da cam.
- Triệu chứng thiếu được biết phổ biến ở yến mạch là “vệt xám”, ở đậu Hà Lan là “đốm lầy”, ở mía là “bệnh vân sọc”.
2.5. Vai trò của Bo (B)
Bo có vai trò hàng đầu trong việc xây dựng cấu trúc và tạo độ bền chắc cho màng nguyên sinh chất. Bo cần cho việc trao đổi hydrocacbon, vận chuyển đường, tổng hợp nuclêôtit và linhin hóa thành tế bào.
Thiếu B thì đỉnh sinh trưởng chết, nên giai đoạn phân hóa bông lúa mà thiếu B thì lúa không có bông. Thiếu B làm giảm sức sống của hạt phấn.
B không có mặt trong các men và không ảnh hưởng đến hoạt động men.
Việc định lượng B bón cần phải căn cứ vào đặc điểm sinh học của cây và tính chất đất.
Ngưỡng thiếu và ngưỡng độc B của các loại cây mẫn cảm với B như: dưa chuột, đậu đũa, chanh, nho rất gần nhau, nên không cẩn thận bón thừa B sẽ có tác dụng tiêu cực.
Triệu chứng thiếu Bo (B):
- Cây đang mọc bị chết (đầu chồi).
- Lá có kết cấu dày, đôi lúc cong lên và trở nên giòn.
- Hoa không hình thành và dễ sinh trưởng còi cọc.
- “Ruột nâu” ở cây có củ đặc trưng bởi những đốm thẫm màu trên phần dày nhất của rễ hoặc nứt nẻ ở phía giữa.
- Các loại quả như táo phát triển triệu chứng “xốp bên trong và bên ngoài”.
2.6. Vai trò của Molypden (Mo)
Trong cây Mo tập trung trong men khử nitrat, nên cây thiếu Mo thì quá trình khử nitrat thành NH4+ trong cây không được thực hiện, nên cây đồng hóa NO3- mà vẫn thiếu protit và tích lũy NO3-.
Molypden do vậy rất cần cho các vi sinh vật cố định N tự do cũng như vi sinh vật cố định N cộng sinh.
Cũng chính vì vậy cây bộ đậu cần được cung cấp đủ Mo. Thiếu Mo cũng có triệu chứng như thiếu N.
Việc thiếu Molypden thường xảy ra trên đất chua. Khi tăng mỗi đơn vị pH thì lượng ion MoO¬4mo= có thể tăng 10 lần nếu đất có Mo.
Bón vôi làm tăng Mo dễ tiêu vì tăng pH. Các loại phân gây chua lại làm giảm Mo dễ tiêu. Do vậy bón nhiều và bón liên tục các loại phân gây chua sẽ mở rộng việc thiếu Mo.
Cây chỉ cần rất ít Mo (vài mg/ha) và thường dự trữ Mo trong hạt đã đủ phòng chống việc thiếu Mo cho cây trồng sau này.
Triệu chứng thiếu Molypden (Mo):
- Đốm úa vàng giữa các gân của những lá dưới, tiếp đó là hoại tử (chết thối) mép lá và lá bị gập nếp lại.
- Ở súp lơ, các mô lá bị héo tàn, chỉ còn lại gân giữa của lá và một vài mẩu phiến lá nhỏ.
3. Vai trò của nguyên tố vi lượng trong đất hiếm
Vi lượng đất hiếm khi được bổ sung vào đất cho cây trồng, hoặc cung cấp ở dạng phun lên lá cây ở liều lượng và nồng độ thích hợp sẽ có một số tác dụng tuyệt vời sau:
- Làm tăng khả năng quang hợp của cây trồng từ 20 – 80%, tăng năng suất một cách đáng kể với chi phí rất thấp.
- Tăng khả năng trao đổi chất, tăng khả năng hấp thu phân bón đa lượng (giảm sự mất mát phân bón đa lượng N,P,K), do vậy làm giảm chi phí phân bón.
- Tăng sự phát triển của rễ, do đó tăng khả năng chịu hạn.
- Tăng sức đề kháng nên giảm hẳn khả năng bị sâu bệnh.
- Ít độc hại khi sử dụng, dư lượng đất hiếm không khác nhiều so với đối chứng.
- Làm tăng hương vị đặc trưng của sản phẩm nông nghiệp.
- Tăng khả năng đâm chồi, nảy lộc, tăng khả năng tạo quả và đặc biệt là làm tăng hàm lượng đường, làm tăng cả hình thức lẫn chất lượng sản phẩm.
