Báo cáo nghiên cứu nông nghiệp " NHU NHU CẦU DINH DƯỠNG KHOÁNG CỦA CÂY CÓ MÚI" pptx

đủ 3 tiêu chuẩn dưới đây: a là một nguyên tố mà thực vật không thể hoàn tất chu kỳ sống nếu không có sự hiện diện của nó; b chức năng của nó là không thể thay thế bởi một nguyên tố khoán

NHU CẦU DINH DƯỠNG

đủ 3 tiêu chuẩn dưới đây:

a) là một nguyên tố mà thực vật không thể hoàn tất chu kỳ sống nếu không có sự hiện diện của nó;

b) chức năng của nó là không thể thay thế bởi một nguyên tố khoáng khác;

c) nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự dinh dưỡng của thực vật, hoặc là thành phần của các chất sống, hoặc là chất không thể thay thế cho hàng loạt các phản ứng của các enzyme.

THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA CÂY CÓ MÚI

Phân tích thành phần hoá học của thực vật, người ta thấy có nhiều nguyên tố hiện diện trong cơ thể thực vật

như carbon (C), hydrogen (H), oxygen (O), nitrogen (N),

phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium

(Mg), sulfur (S), silic (Si), chlorine (Cl) manganese

(Mn), sắt (Fe), đồng (Cu), kẽm (Zn)…(bảng 1)

Nguyên tố Đơn vị Thiếu Thấp Tối hảo Cao Thừa

ĐA LƯỢNG VÀ VI LƯỢNG

Sự cải tiến ngày một tinh vi các kỹ thuật phân tích, người ta

đã phát hiện ra một số chất cây chỉ cần ở nồng độ rất nhỏ và ngược lại một số chất cây cần ở nồng độ lớn hơn Từ đó, dẫn đến khái niệm

nguyên tố vi lượng và nguyên tố đa lượng.

Nguyên tố vi lượng (micronutrients): thường chiếm một tỉ lệ rất nhỏ trong cây (ppm) và là thành phần của các enzyme.

Nguyên tố đa lượng (macronutrients): thường chiếm một tỉ lệ

lớn trong cây (%) và là thành phần của hợp chất hữu cơ, hoặc đóng vai trò của chất gây thẩm thấu.

VAI TRÒ SINH LÝ CỦA KHOÁNG ĐA LƯỢNG

Đạm (Nitrogen)

- Đạm là thành phần của amino acid, protein nucleic acid,

nucleotide, coenzyme, hexoamines v.v Đạm hiện diện trong quá nhiều hợp chất căn bản của thực vật, vì vậy chúng ta sẽ không ngạc nhiên khi thấy rằng sự sinh trưởng của cây bị chậm lại, nếu không cung cấp đủ đạm.

- Hai dạng đạm chính được cây hấp thụ từ đất là: nitrate (NO 3  ) và ammonium (NH 4 + ) Mặc dù cho đến nay cơ chế hấp thu đạm hữu cơ như amino acid vẫn chưa được biết Tuy nhiên, trong quá trình nuôí cấy mô, một số amino acid được cho vào môi trường nuôi cấy cho thấy cây có biểu hiện sinh trưởng khá tốt Trong thực tế sản xuất, nông dân cũng sử dụng các dạng phân hữu cơ dưới dạng các xác bã động vật, thực vật phân hủy cũng làm cho cây sinh trưởng tốt và bền

Thừa hoặc thiếu đạm

Thừa đạm

Trái cam được bón quá nhiều đạm Trái có vỏ dầy, hàm lượng đường thấp và chậm phát triển màu vỏ trái

Thiếu đạm

Đối với sự thiếu đạm, triệu chứng thấy được chủ yếu trên lá Nhìn chung tất cả lá có màu xanh nhạt, sau đó chuyển sang màu vàng nhạt Toàn bộ triệu chứng đều xuất hiện ở lá già Lá rụng sớm hơn bình thường Về mặt năng suất, vườn thiếu đạm trầm trọng đều dẫn đến năng suất giảm.

Hình Cây có múi thiếu đạm trầm trong Triệu chứng xuất

hiện trên lá già

Lân (Phosphorus)

-Lân là thành phần của đường phosphate, nucleic acid, nucleotide,

phospholipid, phytic acid và có vai trò trong phản ứng tạo ATP.

- Lân trong đất hiện diện ở hai dạng: vô cơ và hữu cơ Dạng vô cơ

dưới dạng PO 4 3- , HPO 4 2 , H 2 PO 4 - Dạng hữu cơ gồm acid nhân Hoạt tính hữu hiệu của P cho cây được kiểm soát bởi 5 yếu tố:

- pH trong đất

- ion nhôm và sắt hoà tan

- hàm lượng Ca trong đất

- trao đổi ion

- các vi sinh vật

Trường hợp pH thấp thường hiện diện ở dạng H 2 PO 4 - pH của đất thấp thì lượng Al và Fe kết tủa dễ dàng với P cho ra phosphat sắt và phosphat nhôm, dạng này không hữu hiệu cho cây Trái lại, trong điều kiện pH quá cao thì có thể kết hợp với vôi để cho ra

Ca 3 (PO 4 ) 2 không hòa tan, cây không hấp thu được Chất Ca kết hợp với lân ở dạng hòa tan gồm có Ca(H 2 PO 4 ) 2 dạng hòa tan ít hơn là CaHPO 4

Thiếu lân (- P)

Trái thô, sần sùi, vỏ dầy và có ít nước rất chua Mặc dù hiếm khi quan sát thấy trên lá, nhưng khi biểu hiện trên lá thì lá có màu nâu đỏ

Thiếu lân biểu hiện trên trái Trái bình thường (hình bên phải) trái thiếu lân có vỏ dầy (hình bên trái)

Ka-li (Potassium)

- Cây hấp thu kali dưới dạng ion K + Kali là thành phần cần thiết như cofactor của hơn 40 enzyme Kali hòa tan trong dịch bào, dự phần trong các phản ứng tạo carbohydrat, trong các phản ứng quang hợp, trong sự biến đổi và vận chuyển các chất này vì K ảnh hưởng đến các enzyme amylase, invertase.

- Trường hợp cây hấp thu N ở dạng NH 4 + , nếu thiếu K sẽ đưa đến việc tích tụ nhiều NH 4 + gây độc cho cây, vì quá trình thành lập amino acid không xảy ra Kali là một nguyên tố có đặc tính di động cao và có khả năng tái phân phối ở những vùng sinh trưởng Thiếu K thì K ở những mô già có thể chuyển vị đến mô non Ngoài ra, K còn có nhiệm vụ điều hòa lượng nước trong cơ thể giúp cho sự gia tăng lực giữ nước trong nguyên sinh chất giúp cho cây kháng hạn

Thừa hoặc thiếu kali (K)

Thừa kali

Sử dụng dư thừa kali có thể tạo ra sự thiếu magnesium Điều nầy là

do hai khoáng chất nầy đối lập nhau M ức độ cao của kali có thể làm giảm sự hấp thu bình thường của magnesium Tình trạng kali quá cao cũng sẽ có một số hiệu quả nghịch trên trái, làm vỏ trái thô và nhiều acid

Trái cam bên phải (C và D) được trồng trong tình trạng nhiều kali, trái lớn hơn bình thường (A và B) nhưng bề mặt vỏ trái

xù xì và trái rất chua

Thiếu kali

Trái nhỏ, vỏ trái mỏng và bóng láng, trái dễ rụng Thiếu kali thường xảy ra trên đất có đá vôi do sự đôi kháng ion Trên chanh, người ta có thể quan sát được biểu hiện trên lá như: lá cháy đỏ đồng, xuất hiện gần chóp lá trong khi phần bên dưới lá mất màu sắc Lá rụng, cành bên dưới trơ trụi

Triệu chứng thiếu kali ở lá của cây có múi Xuất hiện ở lá già, màu nâu không đều và màu vàng ở chóp lá, phần đáy lá dần dần mất màu, sau đó lá rụng Triệu chứng thiếu kali xuất hiện là lá vàng dần dần, chuyển sang vàng nâu đỏ bìa lá, sau đó khô héo.

Lưu huỳnh (Sulfur)

-Lưu huỳnh được cây hấp thu từ đất ở dạng ion sulfate (SO 4 2 ) Nó được trao đổi do rễ chỉ trong phạm vi rễ cần nó và hầu hết sulfate được vận chuyển lên thân trong mạch gỗ Lưu huỳnh là thành phần của amino acid cystein, cystine, methionine, protein, lipoic acid, coenzyme A, thiamine pyrophosphate, glutation,biotin, adenosine-5- phosphate và 3-phosphoadenosine Coezyme A.

- Lưu huỳnh cũng có thể được hấp thụ do lá thông qua khí khổng ở

dạng khí sulfur dioxide (SO 2 ) SO 2 được chuyển hóa thành bisulfite (HSO 3  ) khi nó phản ứng với nước trong tế bào và ở dạng nầy nó vừa ức chế sự quang tổng hợp, đồng thời gây ra sự hủy hoại chlorophyll

- Magnesium được hấp thu ở dạng ion hai hóa trị (Mg 2+ )

- Mg có nhiều nhất ở trong lá, kế đến là những cơ quan có chứa

diệp lục như trái, hạt Ngoài ra, ion Mg là thành phần của một số enzyme như transphosphorylase, dehydrogenase và carboxylase Mg làm tăng hoạt tính của một số chất như acetyl CoA, ATP Do đó, Mg tham gia vào sự phân cắt tế bào, sự tổng hợp a nucleotic, nucleoprotein.

Trong trường hợp thiếu trầm trọng lá có thể rụng sớm

Triệu chứng tiêu biểu của thiếu magnesium ở lá quýt

Lá già có màu vàng dạng chữ V ngược.

Triệu chứng thiếu magnesium trên cam Thịt lá vàng gân lá xanh

của các lá già Lá non vẫn còn xanh

-Calcium được hấp thu dưới dạng ion hai hóa trị (Ca 2+ )

- Calcium trong tế bào chất trở nên liên kết với một protein nhỏ, hòa

tan, gọi là calmodulin Sự liên kết nầy hoạt hóa calmodulin theo một cách sau đó nó sẽ hoạt hóa nhiều enzymes khác

- Vai trò hoạt hóa enzymes đối với Ca 2+ dường như tồn tại chủ yếu khi ion được liên kết vào calmodulin hoặc những protein có quan hệ gần gũi

-Calcium là một chất rất ít di chuyển bên trong cây đến các cơ quan

non như là chồi non

- Ca hiện diện ở vách tế bào hay ở dạng các tinh thể không hòa tan.

Trong nguyên sinh chất hay trong dịch bào, ion calcium hiện diện như là thành phần của dịch bào

- Calcium cần thiết cho quá trình phân cắt của tế bào nhất là ở sinh

mô Calcium còn có vai trò trong quá trình biến dưỡng đạm của thực vật.

- Calcium còn tham gia trong 1 số enzyme như amylase, protease,

hay kích thích sự hoạt động của enzyme khác.

Chất Clo (Chlorine hay Chloride, Cl)

- Clo được hấp thu từ đất dưới dạng ion chloride (Cl) và có

lẽ duy trì dạng nầy trong cây, không trở thành bộ phận cấu trúc của những phân tử hữu cơ.

- Chức năng quan trọng của clo là (cùng với Mn) kích thích

sự phân tách của H 2 O trong quá trình quang tổng hợp, nhưng

nó cũng là nguyên tố cần thiết cho rễ và cho sự phân chia tế bào

trong lá và chồi Cl là một anion di động cao phụ trách 2 chức

năng chủ yếu: (i) là 1 phản ion chính để duy trì tính trung hoà

điện xuyên qua màng tế bào, và (ii) là một trong những chất tan hoạt động thẩm thấu chính trong thuỷ thể.

VAI TRÒ SINH LÝ CỦA KHOÁNG VI LƯỢNG

Sắt (Iron)

Cây hấp thu sắt dưới dạng Fe 2+ Sắt (Fe) là nguyên tố cần thiết bởi vì nó hình thành bộ phận của vài enzyme hay của nhiều protein chuyển vận điện tử trong quá trình quang hợp và hô hấp Nó trải qua sự oxy hoá và sự khử luân phiên giữa trạng thái Fe 2+ và Fe 3+

khi nó đóng vai trò như chìa khóa của các hệ thống enzyme Các enzyme này bao gồm catalases, peroxidases và một số cytocrom Cytocrom hoạt động cơ chế hô hấp của các tế bào sống Một số các enzyme đều phản ứng oxy hóa khử trong quang hợp Sắt không phải thành phần của diệp lục tố Nhưng rất cần cho sự sinh tổng hợp của diệp lục tố Thiếu sắt, cây sẽ thiếu diệp lục tố.

Hình Cấu trúc hoá học của chất

tạo phức DTPA (A), DTPA tạo phức với ion Fe 3+ (B), EDTA (C) và

EDDHA (D).

Thiếu sắt

Thiếu sắt trong trường hợp nhẹ gân lá có màu xanh tối, xuất hiện

ở lá non Trong trường hợp thiếu trầm trọng, lá non dần dần chuyển sang màu vàng, các lá non phát triển sau nầy sẽ trở nên trắng Cây

có thể rụng lá, chết cành Thiếu sắt thường xuất hiện ở đất có pH cao hoặc đất bón nhiều vôi

Triệu chứng thiếu sắt ở cây chanh (hình bên trái) lá bình thường; bên phải là các triệu chứng thiếu sắt tăng dần Thiếu sắt của cây có múi

Man-gan (Manganese)

- Cây hấp thu Mangan ở dạng Mn 2+ Mangan hoạt động ở một số enzyme Nó được biết để kích thích, xúc tác một số chu trình phản ứng trong cây, do sự duy trì hoạt động như là một tự động phân giải; mặc dù, chức năng đặc biệt của nó với các enzyme vẫn chưa được hiểu.

- Vai trò của Mn trong quang tổng hợp được xác định một cách rõ ràng qua sự cần thiết của nó trong phân ly nước (phản ứng Hill) Mn có vai trò quan trọng trong sự đồng hóa

CO 2 và cố định nitrogen.

Thiếu mangan (Mn)

Triệu chứng chủ yếu xuất hiện ỡ các lá non, gân lá có màu xanh, thịt lá chuyển sang vàng Thiếu Mn thường xuất hiện ở đất có pH cao hơn 7.5 Cây bưởi dễ mẫn cảm đối với thiếu manganese

Triệu chứng thiếu manganese xuất hiện trên lá cam nơi đất được

áp dụng nhiều vôi, kích thước lá bình thường.

Triệu chứng thiếu manganese xuất hiện ở lá non bị vàng úa ở gân lá

Triệu chứng thiếu manganese ở cành non từ cây có múi

B (Boron)

Boron (B) hầu như được hấp thu trọn vẹn từ đất dưới dạng acid boric không phân ly (H 3 BO 3 ), chính xác hơn là ở dạng B(OH) 3 ) Nó chỉ được chuyển vận chậm chạp ra khỏi các bộ phận trong mô li-be một khi nó tới đó trong mô gỗ

Boron tạo thành phức chất với manitol, manna, polymannuronic acid và thành phần khác của vách tế bào bao gồm sự kéo dài và biến dưỡng nucleic acid Một vai trò khá quan trọng của Boron là liên quan đến sự nẩy mầm của hạt phấn.

Các chức năng sinh hóa của boron vẫn chưa rõ, mặc dù Bo đã được nghiên cứu nhiều, có lẽ một phần do chúng ta không biết B(OH) 3 được sử dụng trong tế bào ở mức độ bao nhiêu Phần nhiều

acid yếu này trở nên liên kết dưới dạng các phức hợp borate cis-diol

với các nhóm chức hydroxyl kề bên của mannose và các đường khác nào đó trong những đường đa của vách tế bào

Thiếu Bo

Nếu hàm lượng boron trong lá ít hơn 25 mg/kg, triệu chứng thiếu có thể xuất hiện, đặc biệt trong thời gian bị khô hạn Thiếu Boron thường xảy ra ở các năm khô hạn, đặc biệt trên đất đá vôi

Triệu chứng thiếu boron bao gồm sự phát triển nghèo của ống phấn, thất bại trong sự thụ phấn, dẫn đến sự đậu trái nghèo nàn Thiếu Boron thường gây cho trái có hình dáng bất thường và trái rất cứng, đôi khi gọi là trái đá, trái như thế rất ít nước

Nông dân sử dụng nhiều boron có thể gây độc Triệu chứng độc thường xảy ra ở lá già, cho thấy sự cháy vàng của bìa lá Các đốm nâu nhỏ có thể xuất hiện ở phiến lá Lá trên cây bị độc boron trầm trọng có thể rụng hoặc héo đến khi cây chết

Triệu chứng thiếu boron trên trái cây có múi Triệu chứng thiếu boron (hình phải ): dạng trái bất thường trái

cứng như đá và thiếu nước

NGỘ ĐỘC DO BORON TRÊN LÁ

Triệu chứng ngộ độc boron trên quýt Triệu chứng xuất hiện trên lá

già, có đốm cháy vàng trên bìa lá, đôi khi vài đốm nâu

Kẽm (Zinc)

Kẽm được hấp thu dưới dạng ion Zn 2+ , có lẽ từ các chelates kẽm Kẽm là thành phần của dehydroxylase alcohol, glutamic dehydroxgenase,carbonic anhydrase v.v Các enzyme quan trọng nhất được hoạt động bởi nguyên tố này là carbonic anhydrase và một số dehydrogenas

Thiếu kẽm thì được xem như là đình trệ sự tổng hợp ARN mà lần lượt ngăn cản sự tổng hợp protein Vì vậy, cây thiếu kẽm thì nghèo protein Kẽm có liên hệ đến sự sản xuất protein auxin Chồi và mầm của các cây thiếu kẽm chứa rất

thấp hàm lượng auxin Điều này gây ra tình trạng cây lùn và giảm sự sinh trưởng Kết qủa kéo dài thời gian sinh trưởng.

Thiếu kẽm

Triệu chứng thiếu kẽm nhẹ xuất hiện ở lá non, không xuất hiện ở

lá già, thiếu kẽm trầm trọng lá trở nên nhỏ hẹp và lóng ngắn, năng suất thấp

Có nhiều lý do dẫn đến thiếu kẽm, trước hết hàm lượng kẽm trong đất không đủ cung cấp cho cây có múi, hoặc do pH đất quá cao làm giảm sự hiện diện kẽm trong cây Một số trường hợp thiếu kẽm bị gây ra bởi bệnh virus tristeza, hoặc bệnh vàng lá gân xanh (greening)

Biểu hiện của triệu chứng thiếu kẽm

Triệu chứng thiếu kẽm

Đồng (Copper)

- Cây hấp thu đồng chủ yếu ở dạng Cu 2+

-Thực vật hiếm khi thiếu đồng, chủ yếu vì chúng cần quá

ít đồng

- Các vườn cam quít thỉnh thoảng bị thiếu, mà trong trường hợp đó những lá non chết dẫn đến tên gọi “bệnh chết ngọn” Do lượng cần dùng cho cây nhỏ như thế, nó dễ dàng trở nên độc

- Đồng là thành phần của enzyme ascorbic oxydase, tyrosinase, monoamine, oxydase, uricase, cytocromeoxidase, phenolase, laccase và plastocyanine Hai thí dụ nổi bật là

cytochrome oxidase và plastocyanin

- Vai trò biến dưỡng cơ bản của Cu là sự hiện diện của

nó trong cytocrome oxydaze

Thiếu đồng xuất hiện trên thân chảy nhựa ngay mắt Triệu chứng thiếu đồng xuất hiện trên trái

- Molybden là thành phần cần thiết trong một số hoạt động của dehydrogenase,kinase, oxidase, peroxidase bao gồm các enzymes kích hoạt cation và phóng thích O2 trong quang hợp

- Có một chức năng của Mo trong cây thường được đề cập đến đó là enzyme nitrate reductase làm nhiệm vụ khử các ion nitrate thành nitrite Molybden cần thiết trong quá trình tổng hợp acid ascorbic Đạm NO 3 - sau khi được hấp thu vào trong cây sẽ bị khử để tổng hợp protein Quá trình này cần có Mo làm chất xúc tác, nên khi thiếu Mo thì ion NO 3 - dư thừa, dẫn đến dư thừa NH 3 gây độc cho cây