Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứuTRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG Luận văn tốt nghiệp Ngành: KHOA HỌC ĐẤT Tên đề tài: DINH DƯ
Trang 1Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
TRẦN BẢO TRÂN
DINH DƯỠNG KHOÁNG N, P, K,
Mg, Ca, Zn VÀ ẢNH HƯỞNG BÓN LÂN TRÊN HÀM LƯỢNG KHOÁNG CHẤT CỦA
Trang 2Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
Luận văn tốt nghiệp Ngành: KHOA HỌC ĐẤT
Tên đề tài:
DINH DƯỠNG KHOÁNG N, P, K,
Mg, Ca, Zn VÀ ẢNH HƯỞNG BÓN LÂN TRÊN HÀM LƯỢNG KHOÁNG CHẤT CỦA
BẮP LAI
Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện:
PGS TS Ngô Ngọc Hưng Trần Bảo Trân
MSSV: 3053210 Lớp: KHĐ K31
Cần Thơ, 2009
Trang 3Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
o0o
XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Xác nhận đề tài: “Dinh dưỡng khoáng N, P, K, Ca, Mg, Zn và ảnh hưởng bón lân trên hàm lượng khoáng chất của bắp lai” Do sinh viên: Trần Bảo Trân MSSV: 3053210 Lớp Khoa học đất khóa 31 - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng - Trường Đại Học Cần Thơ thực hiện từ 01/2009 đến 05/2009 Nhận xét của cán bộ hướng dẫn: ………
………
………
………
………
………
………
………
Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2009
Cán bộ hướng dẫn
Trang 4Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
o0o
XÁC NHẬN CỦA BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT Xác nhận đề tài: “Dinh dưỡng khoáng N, P, K, Ca, Mg, Zn và ảnh hưởng bón lân trên hàm lượng khoáng chất của bắp lai” Do sinh viên: Trần Bảo Trân MSSV: 3053210 Lớp Khoa học đất khóa 31 - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng - Trường Đại Học Cần Thơ thực hiện từ 01/2009 đến 05/2009 Ý kiến của Bộ Môn: ………
………
………
………
………
………
………
Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2009
Trang 5Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
o0o
XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG BÁO CÁO Hội đồng chấm báo cáo luận văn tốt nghiệp chấp thuận đề tài: “Dinh dưỡng khoáng N, P, K, Ca, Mg, Zn và ảnh hưởng bón lân trên hàm lượng khoáng chất của bắp lai” Do sinh viên: Trần Bảo Trân MSSV: 3053210 Lớp Khoa học đất 31 - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng - Trường Đại Học Cần Thơ thực hiện và bảo vệ trước hội đồng ngày… tháng… năm 2009 Luận văn tốt nghiệp đã được hội đồng đánh giá ở mức………
Ý kiến của hội đồng: ………
………
………
………
………
………
………
………
Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2009
Chủ tịch hội đồng
Trang 6Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
TIỂU SỬ CÁ NHÂN
Họ và tên: Trần Bảo Trân Ngày sinh: 27-02-1987 Nơi sinh: Bình Thủy – Cần Thơ Con ông: Trần Tam Nám
Và bà: Trần Thị Thu Trang Quê quán: Bình Thủy , Bình Thủy – Cần Thơ Năm 2005: tốt nghiệp trung học phổ thông tại trường THPT Bùi Hữu Nghĩa,
Trang 7Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 8Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình luận văn nào trước đây
Tác gi ả luận văn
Trần Bảo Trân
Trang 9Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
LỜI CẢM TẠ
Chân thành biết ơn!
PGS Ts Ngô Ngọc Hưng đã tận tình hướng dẫn và đóng góp nhiều ý kiến để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp
Chị Trương Thúy Liễu, anh Phan Toàn Nam và anh Tr ần Minh Giàu đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn
Quý Thầy, Cô Trường Đại Học Cần Thơ đã tận tình truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt khóa học
Ba, Mẹ và những người thân đã lo lắng và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập
Chân thành cảm ơn!
Quí Thầy Cô, Anh Chị trong phòng thí nghiệm và các bạn sinh viên lớp Khoa Học Đất, Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ đã động viên, cung cấp tài liệu và kinh nghiệm quý báu cho tôi trong thời gian học tập và thực hiện luận văn
Trang 10Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trần Bảo Trân 2009 “Dinh dưỡng khoáng N, P, K, Mg, Ca, Zn và ảnh hưởng bón lân trên hàm lượng khoáng chất của bắp lai” Luận văn tốt nghiệp kỹ sư nghành Khoa Học Đất khóa 31 Khoa Nông Nghiệp & SHƯD Trường Đại Học Cần Thơ
TÓM LƯỢC
Cây bắp hiện được xem là một trong các loài cây lương thực chủ đạo của thế giới Việc canh tác bắp cũng vì thế mà ngày càng phổ biến và được chú trọng hơn Tuy nhiên, biện pháp canh tác như thế nào cho hợp lý và đạt năng suất cao còn tùy thuộc vào rất nhiều yếu tố Trong đó, biện pháp bón phân nhằm cung cấp lượng dưỡng chất đáp ứng nhu cầu cây trồng và bồi hoàn lại cho đất phần nào lượng dinh dưỡng mất đi
do sự hút thu của cây là rất quan trọng Để việc bón phân đạt hiệu quả hơn, cần phải hiểu rõ về hàm lượng, tỉ lệ của một số dưỡng chất trong cây bắp Với mục tiêu đó, đề
tài nghiên cứu “Dinh dưỡng khoáng N, P, K, Mg, Ca, Zn và ảnh hưởng bón lân
trên hàm lượng khoáng chất của bắp lai” đã được tiến hành Mẫu hạt và thân bắp
lai được sử dụng từ thí nghiệm trong nhà lưới Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng dụng năm 2008 Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại Nghiệm thức (NT) thí nghiệm bao gồm:
- Chín loại đất (mô tả trong bảng 1 phụ chương)
- Hai mức độ P: (i) Không bón P (180-0-90) và (ii) có bón lân (180-90-90) Các loại khoáng được phân tích bao gồm: N, P, K, Ca, Mg và Zn Sau khoảng thời gian phân tích từ tháng 1 đến tháng 5 năm 2009, đã thu được một số kết quả:
- Trong bắp lai, hạt chứa nhiều N (1.94-2.29 %) và P (0.26-0.41%), riêng K tập trung chủ yếu trong thân (0.93-1.48%) còn trong hạt thấp hơn (0.35-0.61%) Các nguyên tố trung lượng tích lũy nhiều trong thân: Ca (0.1 – 0.3%), Mg (0 2 – 0.4%), còn trong hạt thì rất thấp nhất là Ca chỉ khoảng 57-98 ppm, %Mg nằm trong hạt khoảng 0.09-0.13%
- Hàm lượng của các nguyên tố được phân tích ở trên thì cao nhất là N kế đến là
K, P, Mg, Ca và Zn Có sự khác biệt giữa hàm lượng của cùng một dưỡng chất trong bắp trồng trên các biểu loại đất khác nhau
- Tỷ lệ hàm lượng các dưỡng chất trong hạt bắp được sắp xếp theo thứ tự như sau: Mg/Ca (12) > N/P (7)> N/K (4.9) > K/P (1.4)
- Việc bón P chỉ làm tăng hàm lượng P trong cây mà không ảnh hưởng đáng kể đến các dưỡng chất khác.Tuy nhiên, P góp phần làm tăng sinh khối cây Do đó, ở nghiệm thức bón P thì hàm lượng dưỡng chất hút thu được luôn cao hơn ở nghiệm thức không bón P
Trang 11Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
1.1.1 Tình hình sản xuất bắp trên thế giới và Việt Nam gần 50 năm qua 2
1.5.1 Hàm lượng và các dạng canxi trong đất, trong cây 13
* Điều hòa tính thấm của màng và điều tiết enzyme 14
* Sự cân bằng Cation-anion và điều hoà thẩm thấu 15 1.5.3 Nhu cầu canxi của thực vật, triệu chứng của cây trồng khi thừa
hoặc thiếu canxi
15
1.6.1 Hàm lượng và các dạng Mg trong đất, trong cây 16
* Magiê đối với sinh tổng hợp diệp lục và điều tiết pH của tế bào 17
* Vai trò của magiê trong sự điều tiết các enzym và truyền năng lượng
18
1.6.3 Nhu cầu magiê của thực vật, triệu chứng của cây trồng khi thừa
hoặc thiếu magiê
18
1.7.1 Hàm lượng và các dạng kẽm trong đất và trong cây 19
* Điều hoà cấu trúc và chức năng của các enzym 19
Trang 12Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
* Vai trò của kẽm trong tổng hợp protein 20
1.7.4 Nhu cầu kẽm đối với thực vật và những biểu hiện của cây trồng
khi thiếu hoặc thừa kẽm
3.1 Hàm lượng các dưỡng chất N, P,K, Ca, Mg và Zn trong bắp trồng trên chín biểu loại đất ĐBSCL
3.2 So sánh hàm lượng các dưỡng chất đa lượng, trung lượng trong bắp 30
3.2.3 Tỷ lệ hàm lượng các dưỡng chất trong bắp lai 32 3.3 Ảnh hưởng của bón P trên hàm lượng dưỡng chất trong bắp 32
Trang 13Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
3.7 Hàm lượng các dưỡng chất NPK trong thân và hạt bắp trồng
trên 9 biểu loại đất ĐBSCL
30
3.8 Hàm lượng các dưỡng chất Ca, Mg trong thân và hạt bắp trồng
trên 9 biểu loại đất ĐBSCL
31
3.9 Hàm lượng P trong hạt bắp ở 2 nghiệm thức bón P trên 9 biểu
loại đất ĐBSCL
34 3.10 Lượng hút thu trung bình của dinh dưỡng khoáng trong bắp lai 37
Trang 14Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
1.3 Tình hình sản xuất bắp ở các vùng lớn trong cả nước trong năm 2007
4
1.4 Tình hình sản xuất bắp ở ĐBSCL 1998- 2007 4 1.5 Chất dinh dưỡng cây bắp lấy đi sau 1 vụ thu hoạch
(kg/ha) (Đỗ Thị Thanh Ren, 2003)
5
1.6 Hàm lượng lân tổng số trên tầng mặt của các nhóm đất chính vùng Tây Nam Sông Hậu
8 1.7 Đánh giá đất theo hàm lượng lân tổng số, % P2O5 8 1.8 Đánh giá hàm lượng lân dễ tiêu theo Đỗ Ánh (2003) 11 1.9 Thay đổi sắc tố ở lạp thể và hàm lượng chất khô trong lá 18 1.10 Ảnh hưởng của nguyên tố kẽm lên hoạt tính của các hệ
enzim ở lá bắp phát triển trong điều kiện thiếu kẽm
20 1.11 Ảnh hưởng của P cung cấp trên trọng lượng khô của
chồi và hàm lượng P và Zn trong lá non
Trang 15Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Qua nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy phân bón là nhân tố ảnh hưởng đến năng suất cây trồng mạnh nhất Trong canh tác bắp, việc bón phân cân đối không chỉ đáp ứng đầy đủ nhu cầu cho cây mà còn hạn chế tình trạng mất cân bằng dinh dưỡng trong đất Bên cạnh các nguyên tố đa lượng NPK, cây bắp còn cần nhiều nguyên tố trung và vi lượng khác như Ca, Mg, Zn… sự thiếu hụt của bất kỳ nguyên tố nào đều ảnh hưởng tới sinh trưởng và phát triển của cây Việc gia tăng năng suất cây trồng là kết quả của sự đáp ứng đầy đủ và cân đối về nhu cầu của các nguyên tố đa, trung và vi lượng Mỗi nguyên tố có hàm lượng và nhu cầu khác nhau đối với từng bộ phận của cây, mặt khác khả năng hút thu của cây đối với từng nguyên tố cũng khác nhau Ở từng giai đoạn, cây bắp sẽ hút thu những lượng dưỡng chất khác nhau tùy vào nhu cầu của cây Vì thế, cần tìm hiểu về nhu cầu dinh dưỡng khoáng của cây bắp thông qua việc xác định hàm lượng của mỗi nguyên tố để có thể cân đối dinh dưỡng
và tăng năng suất cây trồng đến mức tối ưu là rất cần thiết Bên cạnh đó đã có nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của lân đến sự sinh trưởng và đáp ứng năng suất bắp, tuy nhiên còn ảnh hưởng của lân đối với các chất khoáng khác trong bắp như thế nào thì chưa được tìm hiểu nhiều
Từ những vấn đề trên đề tài nghiên cứu “Dinh dưỡng khoáng N, P, K, Mg, Ca, Zn
và ảnh hưởng bón lân trên hàm lượng khoáng chất của bắp lai” đã được thực hiện
Trang 16Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
CHƯƠNG 1 - LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 Sơ lược về cây bắp
Bắp có tên khoa học là Zea mays L., được Linnaeus đặt tên vào năm 1737 Thuộc họ
hoà thảo (Gramineae), bộ hoà thảo (Graminales) Bắp là cây hằng niên, có thể sinh trưởng trên vùng khí hậu rộng lớn khắp mọi nơi trên thế giới, ở vĩ độ từ 0 đến 40 - 500Bắc bán cầu và 0 - 300 Nam bán cầu Cây bắp được coi là một trong ba loại cây lương thực quan trọng nhất thế giới, đứng vị trí thứ 3 sau lúa mì và lúa nước, góp phần nuôi sống 1/3 dân số thế giới, lại giàu dinh dưỡng hơn lúa mì và gạo
1.1.1 Tình hình sản xuất bắp trên thế giới và Việt Nam gần 50 năm qua
* Thế giới
Ngành sản xuất bắp thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay, nhất là trong hơn 40 năm gần đây, bắp là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu Vào năm 1961, năng suất bắp trung bình của thế giới chỉ chưa đến 2 tấn/ha, năm 2004 đã đạt 4.9 tấn/ha Năm 2007, theo USDA, diện tích bắp đã vượt qua lúa nước, với 157 triệu ha, năng suất 4.9 tấn/ha
và sản lượng đạt kỷ lục với 766.2 triệu tấn (FAOSTAT, USDA 2008) Diện tích trồng bắp lớn nhất và chiếm phần lớn là ở Châu Mỹ, theo sau là châu Á, châu Phi, châu Âu (FAO, 2008) Các nước sản xuất bắp lớn nhất thế giới là Mỹ, Trung Quốc, Brazil, Mexico (FAO, 2005)
Bảng 1.1: Diện tích, năng suất, sản lượng bắp, lúa mì, lúa nước thế giới 1961- 2007 (FAO, 2008)
Năm Diện tích (1000ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (1000
Trang 17Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Hình 1: Diện tích bắp thu hoạch ở từng châu lục trong năm 2006 (FAO, 2008)
* Việt Nam
Năm 1991, diện tích trồng giống lai chưa đến 1% trên hơn 400 nghìn hecta trồng bắp, năm 2007 giống lai đã chiếm khoảng 95% trong số hơn 1 triệu hecta Năng suất bắp nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung bình thế giới trong suốt hơn 20 năm qua Năm 1980, năng suất bắp nước ta chỉ bằng 34% so với trung bình thế giới (11/32 tạ/ha), đến năm 2007 đã đạt 81.0% (39.6/49 tạ/ha) Năm 1994, sản lượng bắp Việt Nam vượt ngưỡng 1 triệu tấn, năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn, và năm 2007 chúng ta đạt diện tích, năng suất và sản lượng cao nhất từ trước đến nay: diện tích là 1.072.800 ha, năng suất 39.6 tạ/ha, sản lượng vượt ngưỡng 4 triệu tấn - 4.250.900 tấn (Ngô Xuân Hào, 2008)
Bảng 1.2: Sản xuất bắp ở Việt Nam 1961-2007
Nguồn: Tổng cục thống kê
Năm 1961 1975 1990 1994 2000 2005 2007 Diện tích
(1000ha) 229.2 267 432 534.6 730.2 1052.6 1072.8 Sản lượng
(1000 tấn) 260.1 280.6 671 1143.9 2005.9 3787.1 4250.9 Năng suất
(tạ/ha) 11.4 10.5 15.5 21.4 25.1 36 39.6
Trang 18Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bảng 1.3: Tình hình sản xuất bắp ở các vùng lớn trong cả nước trong năm 2007
Nguồn: Tổng cục thống kê
Tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) diện tích trồng bắp chưa thể sánh kịp các vùng khác như Đồng bằng sông Hồng nhưng lại cho năng suất trung bình cao nhất nước (55.7tạ/ha) Hiện diện tích trồng bắp ở khu vực này ngày càng gia tăng chủ yếu là ở các tỉnh An Giang (10.5 nghìn ha), Trà Vinh (5.3 nghìn ha), Long An (4.6 nghìn ha) từ đó cho thấy tiềm năng sản xuất của cây bắp ở đây là rất lớn
Bảng 1.4: Tình hình sản xuất bắp ở ĐBSCL 1998- 2007
Năm 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Sơ bộ
2007 Diện
tích (1000ha)
17.1 17.7 19.0 22.9 26.5 31.6 32.5 34.9 33.7 36.3 Sản
lượng (1000 tấn)
54.1 48.1 51.8 95.5 112.0 150.0 172.3 189.7 188.7 202.2
Năng suất (tạ/ha)
31.6 27.2 27.3 41.7 42.3 47.7 53 54.4 56 55.7
Nguồn: Tổng cuc thống kê
1.1.2 Một số đặc điểm của cây bắp
Trong điều kiện khí hậu Việt Nam theo Chu Thị Thơm et al.(2005), trồng bắp càng
có nhiều ánh nắng càng thuận lợi cho cây sinh trưởng và tạo năng suất Tuy nhiên, thời gian trồng bắp trong một vụ ngắn, số giờ chiếu sáng trong ngày ngắn nên các vụ trồng bắp ở Việt Nam thường có tổng lượng bức xạ thấp Đây là một trong những nguyên nhân làm cho năng suất bắp ở nước ta thấp Do vậy, cần phải chọn thời vụ
(1000 ha)
Năng Suất (tạ/ha)
Sản lượng (1000 tấn)
Trang 19Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
gieo trồng sao cho bắp nhận được lượng ánh sáng nhiều nhất.Trồng bắp không kén đất nhưng thích hợp nhất là đất thịt hay đất thịt pha cát, xốp, giàu dinh dưỡng, thoáng khí
và giữ nước tốt, có pH từ ít chua đến trung tính (5.5-7.0) Chu kỳ sinh trưởng của cây bắp thường bắt đầu từ khi hột nẩy mầm đến khi trái chín hoàn toàn, trung bình từ 90-160 ngày tùy giống, điều kiện canh tác và môi sinh Theo Bùi Thế Hùng (1997), sự phát triển này được chia ra làm năm giai đoạn là giai đoạn nẩy mầm, giai đoạn cây con, giai đoạn vươn cao và phân hóa cơ quan sinh sản, giai đoạn nở hoa và giai đoạn chín Trong đó, thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng của cây bắp được bắt đầu từ khi hạt nẩy mầm đến khi cây có cờ (khoảng 55-60 ngày)
Bảng 1.5: Chất dinh dưỡng cây bắp lấy đi sau 1 vụ thu hoạch (kg/ha) (Đỗ Thị Thanh Ren, 2003)
Bộ phận của cây
Nguyên tố đa lượng
Nguyên tố trung lượng Nguyên tố vi lượng
N P2O5 K2O MgO CaO S Fe Mn Cu Zn B Cl Hạt 129 71 47 18 2.1 12 0.11 0.1 0.02 0.19 0.05 4.5 Thân 62 18 188 55 55 9 2.02 0.3 0.09 0.19 0.14 76 Tổng cộng 191 89 235 73 57.1 21 2.13 0.3 0.11 0.38 0.19 80.5
1.2 Khái quát về Lân (P) 1.2.1 Vai trò của P đối với cây trồng
Lân có vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi năng lượng và protein (Fageria, 1992) P là nguyên tố thành phần rất cần thiết của vật chất sống Đứng thứ 2 sau nguyên tố N, nó bị giới hạn bởi đất (Yoshida, 1972) Lân là nguyên tố cấu thành phân
tử adenosine triphosphate (ATP), nucleotides, nucleic acids, và phospholipids Chức năng chính là dự trữ năng lượng và vận chuyển vật chất qua màng tế bào Lân rất di động trong cây, kích thích chồi và rễ phát triển, gây trổ hoa sớm, và chín sớm trên cây trồng đối với những vùng lạnh Lân đặc biệt quan trọng đối với thời kỳ đầu của một giai đoạn sinh trưởng (Achim Dobermann, 2000) Hiện nay lân là yếu tố hạn chế năng suất, chi phối độ phì nhiêu thực tế của đất và đã trở thành vấn đề chiến lược đối với nông nghiệp nước ta vì hàm lượng lân ở các loại đất đều thấp (Đỗ Ánh và Bùi Đình Dinh, 1992)
Trong cây tỉ lệ lân biến động trong phạm vi 0.08-1.14% so với chất khô (Vũ Hữu Yêm, 1997) Phần lớn lân được dữ trữ trong hạt Trong cây lân chủ yếu nằm dưới dạng hữu cơ, chỉ có 10-12% là lân vô cơ Cây trồng hấp thu lân ở dạng H2PO4- hoặc HPO42- Khác với đạm, lân luôn giữ ở dạng oxi hóa bên trong cây Lân hiện diện ở dạng lân vô cơ hoặc dạng ester của acid phosphorid, nghĩa là trong acid nucleic (DNA
và RNA), lân hiện diện mang tính không thể thay thế được cho sự tạo tính di truyền của cây trồng Bên cạnh đó lân còn đóng vai trò quan trọng trong việc tạo năng lượng biến dưỡng trong cây Adenosin triphosphate là một nucleic acid đơn, một hợp chất
Trang 20Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
trữ năng lượng cho tiến trình hô hấp hoặc quang tổng hợp trong cây Lân là thành phần của lipid đặc biệt là phospholipids Nhưng hợp chất này là thành phần chính của màng tế bào Các thành phần khác của lân trong cây ở dạng lân vô cơ Các dạng này là thành phần dự trữ của lân trong cây ở điều kiện lân được hấp thu cao (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999) Trong quá trình trao đổi chất của cây, lân là chất cần thiết bậc nhất Các quá trình hình thành và tích lũy carbon hydrat, protid, chất béo… đều có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của lân
Theo Đỗ Ánh (2003) lân là thành phần của adenosine triphosphate (ATP), lân có tác dụng thúc đẩy quá trình chín, lân là nguồn năng lượng vận chuyển và bảo tồn vật chất, lân cần thiết cho hình thành acid nucleic và phospholipid, thúc đẩy đẻ nhánh trổ bông
và tăng cường chất lượng hạt Lân giúp cho việc phân chia tế bào được dễ dàng hơn (Vũ Hữu Yêm, 1995)
Lân có khả năng điều hòa khi những phản ứng của môi trường trong cây thay đổi đột ngột Ví dụ như trong dịch tế bào có ion H2PO4-, HPO42-, tùy theo dịch tế bào các ion này sẽ có sự chuyển biến khác nhau theo từng chương trình sau
HPO42- + H2O → H2PO4- + OH-
H2PO4- → HPO42- + H+
Do đó làm tăng khả năng điều chỉnh pH, làm tăng tính hoãn xung của nguyên sinh chất tế bào Ngoài ra, còn làm cho cây có sức chịu đựng với môi trường hơn Nói cách khác lân có tác dụng giải độc cho cây (Lê Văn Căn, 1985)
Lân giúp rễ cây phát triển mạnh, ăn sâu lan rộng, giúp cây đứng vững, hút được nhiều dưỡng chất khác trong đất Thúc đẩy việc ra rễ bên đặc biệt là lông hút (Vũ Hữu Yêm, 1995)
Lân làm tăng cường phẩm chất của nông sản Nếu bón đầy đủ lân, sản phẩm sẽ chứa nhiều vitamine thuộc nhóm B2 Lân làm tăng cường khả năng hút thu đạm do nó có tác dụng chống chế độ độc của lượng đạm khoáng, tăng cường việc chuyển biến đạm khoáng thành đạm protid
Bón lân làm tăng quá trình chuyển hóa đạm nitrate, do đó làm giảm mạnh nồng độ
đạm nitrate trong cây (Trần Thị Tường Linh et al., 2005)
Ngoài ra lân còn có tác dụng giúp cây tăng các khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận như: khả năng chịu rét, chịu hạn và khả năng chống chịu sâu bệnh hại cây trồng Theo Đỗ Ánh (2003) đối với đất lân là một chỉ tiêu của độ phì nhiêu đất Đất giàu lân mới có độ màu mỡ cao và ngược lại đất có độ màu mỡ cao đều giàu lân Vì vậy giữa đất và lân có mối tương quan Do đó năng suất cây trồng tăng tỉ lệ thuận với liều lượng bón lân
Sự hấp thu lân của cây bắp tăng theo sự phát triển của cây Lượng lân tích lũy trong
cây chỉ bằng nữa lượng đạm Theo Chu Thị Thơm et al (2005), lượng lân trong hạt ở
Trang 21Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
tỷ lệ 0.55-0.6% P2O5 và trong thân 0.3-0.35% Ở giai đoạn bắp có 3-4 lá, lân có vai trò quan trọng dù nhu cầu không nhiều và là thời kỳ khủng hoảng lân của cây bắp, nếu thiếu lân trong giai đoạn này sẽ làm giảm năng suất nghiêm trọng Nhu cầu này tăng mạnh trong khoảng thời gian 25-50 ngày sau mọc do cần cho sự phát triển của bộ rễ, các cơ quan sinh trưởng, phân hóa hoa, tạo tiền đề cho năng suất sau này Thời kỳ 50-
100 ngày sau trồng (trước trỗ cờ đến làm hạt), cây hút lượng lân lớn nhất (khoảng 65%) đặc biệt vào thời kỳ thụ phấn tạo hạt Thời kỳ chín yêu cầu lân giảm dần, 25 ngày trước khi thu hoạch cây chỉ hút 5% so với tổng nhu cầu của cây Như vậy cũng giống như đạm, nhu cầu lân của bắp có hai thời kỳ đầu và cuối của quá trình sinh trưởng thấp, còn các thời kỳ giữa nhu cầu lân rất cao Theo Dương Minh (1999), trong giai đoạn tạo hột, ngoài lượng lân hấp thu thêm (1/2 tổng lân), một số lân ở lá, thân
cờ, lá bi và lõi đều được chuyển vị về hột làm tổng lân ở hột chiếm 3/4 tổng lân của cây (0.42-0.81% P2O5)
Cây bắp rất dễ bị phản ứng thiếu lân trong giai đoạn cây con, nhất là khi cây được 4-6
lá Khi thiếu lân, cây con phát triển chậm, thân lá có màu xanh đậm do hàm lượng diệp lục tố tăng, bên cạnh đó cây trồng sản xuất một lượng antocianine nên trên lá xuất hiện màu tím hồng Triệu chứng này bị che khuất khi cây trưởng thành, chỉ còn thể hiện qua hiện tượng cây phun râu trễ, hàng hột không đều, xoắn lại, hột nhỏ
về phì nhiêu thực tế thì lân tổng số không có ý nghĩa gì nhiều, vì đại bộ phận lân tổng
số ở dạng khó tiêu đối với thực vật (Nguyễn Tử Siêm et al., 2000)
Hàm lượng lân tổng số trong đất biến thiên trung bình từ 0.02–0.15% P2O5 Đất vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long nhìn chung nghèo lân tổng số, hàm lượng lân trung bình của các nhóm đất chính là 0,06% P2O5 Đất phù sa nhiễm mặn có hàm lượng lân tổng
số khá 0.088% P2O5 Đất phù sa Sông Hồng có hàm lượng lân tổng số và lân dễ tiêu nhiều hơn đất vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999) Phù sa Sông Hồng, mặn trung tính kiềm có tỉ lệ lân trung bình 0,1% P2O5 (Nguyễn Tử Siêm
et al., 2000) Hai dạng chủ yếu của lân tổng số là lân vô cơ và lân hữu cơ
Trang 22Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bảng 1.6: Hàm lượng lân tổng số trên tầng mặt của các nhóm đất chính vùng Tây Nam
Sông Hậu (Ngô Ngọc Hưng et al, 1990)
Nhóm đất
Hàm lượng P 2 O 5 (%) Trung bình Thấp nhất Cao nhất Phèn
Phèn nhiễm mặn Phù sa
Phù sa nhiễm mặn
0.053 0.061 0.060 0.088
0.017 0.022 0.011 0.028
0.150 0.131 0.236 0.293
Bảng 1.7: Đánh giá đất theo hàm lượng lân tổng số, % P 2 O 5 ( Lê Văn Căn, 1978)
<0.03 0.04 – 0.06 0.061 – 0.080 0.081 – 0.13
>0.13
Rất nghèo Nghèo Trung bình Khá Giàu
* Lân hữu cơ
Là dạng lân liên kết với chất hữu cơ nên nó được tìm thấy chủ yếu ở lớp đất mặt Hàm lượng lân hữu cơ trong đất thay đổi tùy theo loại đất và gia tăng với hàm lượng chất hữu cơ theo thứ tự sau: đất cát < đất sét < đất than bùn (Đỗ Thị Thanh Ren, 2004) Dạng lân hữu cơ trong đất biến động từ 10–15% lân tổng số bao gồm các phytin, nucleoprotein, lecitin, hợp chất mùn và các acid hữu cơ chứa lân, các acid mùn chứa 4–5% lân và trong điều kiện thuận lợi có thể giải phóng 15–20 kg lân/ha/năm (Nguyễn
Tử Siêm et al., 2000)
Trong đất, phytin thường chiếm tỉ lệ dưới 30–40% tổng số lân hữu cơ và không hòa tan trong nước (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999) Phospholipid là hợp chất lân béo được tìm thấy ở thực vật, cùng với nucleic acid chúng chiếm tỉ lệ 1–2% lân hữu cơ trong đất (Đỗ Thị Thanh Ren, 2004)
Theo Nguyễn Chí Thuộc et al., (1974), dạng lân hữu cơ trong đất phổ biến là dạng
Phytate chiếm 50% tổng số lân hữu cơ Ở đất chua lân hữu cơ chủ yếu là dạng nhôm phytate, sắt phytate, còn ở đất trung tính chủ yếu là canxiphytate Canxi phytate hòa tan trong acid và không hòa tan trong môi trường trung tính hoặc kiềm, trái lại phytate
Trang 23Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
nhôm và sắt không hòa tan trong acid nhưng hòa tan trong môi trường kiềm (Đỗ Thị Thanh Ren, 2004)
Ngoài ra lân trong đất còn tồn tại ở cơ thể vi sinh vật nhưng cây không thể hút trực tiếp được phải đến khi vi sinh vật chết đi và cơ thể của chúng bị khoáng hóa cây mới
hút được (Nguyễn Chí Thuộc et al., 1974) Theo Lê Văn Căn (1978) trong đất mùn,
lân hữu cơ dao động từ 0.81–2.45% phụ thuộc vào các loại đất khác nhau và điều kiện sinh học hình thành các loại đất đó Trong các loại đất khoáng, tỉ lệ lân hữu cơ từ 25–65% và ở các chân đất nhẹ, đất bạc màu… có ít keo sét thì tỉ lệ lân thường thấp hơn các chân đất khác
Sau khi các chất hữu cơ trong đất được phân hủy thì chất hữu cơ mới được giải phóng
ra acid orthophosphorid và những muối dễ hòa tan của nó Nhưng những dạng này bị hấp phụ bởi đất và vi sinh vật cho nên lân hòa tan trong đất rất ít Nếu ta vùi chất hữu
cơ nghèo lân vào trong đất, sau khi bị khoáng hóa thì lân dễ tiêu trong đất không tăng
mà còn bị giảm xuống, khi chất hữu cơ vùi vào đất ít hơn 0.2–0.3% P2O5 thì khi phân giải sẽ không có thêm chút lân dễ tiêu nào vì bị vi sinh vật hút hết (Nguyễn Chí Thuộc
et al., 1974)
* Lân vô cơ (lân khoáng)
Hàm lượng lân vô cơ trong đất thường cao hơn lân hữu cơ, ngoại trừ trên các loại đất hữu cơ, hàm lượng lân vô cơ gia tăng theo độ sâu của phẫu diện (Đỗ Thị Thanh Ren, 2004) Lân vô cơ chiếm khoảng 80% lân tổng số, bao gồm phosphate K, Na, NH4, Ca,
Mg, Fe, Al… đây là những sản phẩm do phong hóa đá mẹ, do phân giải chất hữu cơ hoặc do sự chuyển biến phân lân từ ngoài vào Dạng dễ tan là phosphate của các cation hóa trị I (KH2PO4; NaH2PO4), hay phosphate của kim loại kiềm thổ, phosphate
Ca, Mg ở dạng khó tan (CaHPO4; MgHPO4; Ca3(PO4)2; Mg3(PO4)2) và còn có thể ở dạng hydroxyt apatit (Ca5(PO4)3OH) khó tan hơn (Nguyễn Vy, Trần Khải, 1978) Lân
vô cơ nằm dưới dạng muối phosphate Ở đất chua giàu sắt, nhôm là các phosphate sắt, nhôm Ở đất kiềm là các phosphate canxi và phosphate magiê Ở đất mặn còn có thể xuất phát phosphate natri (Vũ Hữu Yêm, 1995)
Theo Nguyễn Tử Siêm et al (2000) các nhóm phosphate vô cơ tự do và liên kết với
các cation hóa trị I hầu như không có trong dung dịch đất, dạng liên kết với cation hóa trị II cũng rất ít Lân tồn tại chủ yếu dưới dạng các phosphate với các cation đa hóa trị Fe-P, Al-P khó tan (chiếm tới 65–90%, thậm chí 95% lân tổng số) Phosphate sắt chiếm trên 50% lân khoáng trong đất, có độ hòa tan thấp hơn P-Ca nhưng trong môi trường chua chúng bền vững hơn P-Ca
Lê Văn Căn (1978) cho rằng dạng phosphate sắt, nhôm có thể cung cấp lân đáng kể khi nó ở dạng trung tính nghĩa là tỉ lệ phân tử giữa phosphate và kim loại là 1:1 Trên đất nhiệt đới, phosphate sắt, nhôm không ở dạng trung tính, chỉ có ở dạng acid khó tan
trong nước, nên đất nhiệt đới rất nghèo lân dễ tiêu (Nguyễn Chí Thuộc và ctv., 1974)
Theo Mathan, K.K and A.Amberger (1977) cho rằng nếu nồng độ Fe trên 5mg/l thì sẽ ảnh hưởng bất lợi đến sự tăng trưởng và hấp thu lân, còn lân ở mức cao làm giảm sự vận chuyển của sắt từ rễ tới chồi
Trang 24Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
b) Lân dễ tiêu
Lân dễ tiêu được định nghĩa là phần hợp chất vô cơ chứa lân trong đất, có khả năng hòa tan trong nước hoặc các dung môi yếu như các acid vô cơ có nồng độ thấp, các muối kiềm như carbonate… phần lân đó cây trồng có thể hút thu được dễ dàng (Nguyễn Vi và Trần Khải, 1978)
Lân dễ tiêu trong đất là một chỉ tiêu dao động và không ổn định ngay cả trong một thời gian rất ngắn, ở ngay trong một loại đất Mặc dù vậy lân dễ tiêu vẫn là một chỉ tiêu đánh giá độ phì của đất rất quan trọng không thể thiếu được Vì nếu hàm lượng lân dễ tiêu cao thì đất có khả năng cung cấp lân nhanh và việc thu hút chất lân của bộ
rễ được thuận lợi (Lê Văn Căn, 1985) Nhưng lân dễ tiêu trong đất là một chỉ tiêu tương đối phức tạp nó chịu sự tác động mạnh mẽ của điều kiện môi trường, của vi sinh vật trong đó pH và các kim loại như:
Fe, Al, Mn, Ca cũng như các tinh khoáng silicat và các hydroxyt của các kim loại trên
có vai trò hết sức quan trọng đối với sự hữu dụng của lân
Chỉ tiêu lân dễ tiêu phản ánh khá trung thực nhu cầu bón lân cho bắp Theo ý kiến của
đa số các nhà bác học thì lân dễ tiêu trong đất gồm các dạng chính sau đây
- Những phân tử riêng rẻ của H3PO4 trong dung dịch đất và trong nước tưới
- Những photphate dễ hòa tan trong nước của các kim loại có hóa trị I (NH4, K, Na) với các gốc H2PO4-, HPO42-, PO43-
- Những phosphate của kim loai đa hóa trị như Ca, Mg, Al, Fe với ion H2PO4
- Những ion H2PO4-, HPO42-, PO43- hấp thụ trên bề mặt keo đất
- Các phosphates Ca, Mg, Fe, Al… lúc mới thành lập
- Các phosphates Fe-P, Al-P bị khử hóa trong đất ở điều kiện yếm khí Các dạng của lân dễ tiêu được sắp xếp theo thứ tự giảm dần độ hòa tan của chúng trong nước và mức độ hữu dụng của chúng đối với cây trồng Hàm lượng lân dễ tiêu trong dung dịch đất và trong cây thay đổi rất lớn tùy thuộc vào tính chất của đất, nhiệt
độ môi trường, hàm lượng lân tổng số, quá trình hình thành và phát sinh của đất cũng như loại cây trồng trên đó
Theo Lê Văn Căn (1985) thì lân dễ tiêu trong đất rất dễ bị kết tủa: ở đất kiềm nó bị kết tủa dưới dạng phosphate canxi, ở đất chua bị kết tủa dưới dạng phosphate sắt, nhôm
Vì vậy lượng phosphate hòa tan khi ta bón vào đất không bao lâu sẽ chuyển thành những dạng khó hòa tan hơn, và càng ít hòa tan thì càng chậm tiêu, khó được cây thu hút Canxiphosphate dễ dàng biến đổi thành lân dễ tiêu cho cây hơn là sắt, nhôm
phosphate (Nguyễn Chí Thuộc et al.,1974)
Trang 25Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Theo Đỗ Thị Thanh Ren (1999), nồng độ lân hòa tan rất thấp thường là 0.2-0.5mg/l Các loại đất giàu lân có thể chứa 1mg/l, các loại đất nghèo lân là 0,1mg/l Cây có khả năng thu hút được lân từ những nồng độ rất loãng trong dung dịch đất
Cây trồng hút lân chủ yếu dưới dạng ion H2PO4
et al., 1974)
Bảng 1.8: Đánh giá hàm lượng lân dễ tiêu theo Đỗ Ánh (2003)
% P 2 O 5 dễ tiêu Mức độ Dưới 5mg/100g đất
5-10mg/100g đất Trên 10mg/100g đất
Đất nghèo lân Đất trung bình Đất giàu lân
1.3 Đạm (N) trong cây
Đạm là thành phần không thể thiếu được trong tế bào thực vật Đạm là nguyên tố quan trọng nhất trong việc gia tăng năng suất cây trồng Cây hấp thu đạm từ đất dưới hai dạng NO3
pH hẹp từ 5-6 (Ngô Ngọc Hưng et al.,2004) Theo Võ Thị Gương (2004) thì đạm là
dưỡng tố chính, là thành phần quan trọng của nhiều hợp chất cần thiết của cây trồng Đạm là thành phần chính của tất cả các amino acid tạo thành protein, enzyme mà các hợp chất này kiểm soát toàn bộ các tiến trình sinh học bên trong cây Tùy vào loài cây, giai đoạn phát triển và bộ phận của cây Trong cây trồng tỷ lệ đạm trung bình từ 1-3% trọng lượng chất khô
Khi thiếu đạm cây phát triển chậm, diệp lục tố khó thành lập nên cấu trúc lá bị vàng
úa, cây còi cọc, lù, lá hẹp, trái mau chín, năng suất kém, số lá, số chồi, số nhánh ít, kích thước lá nhỏ Triệu chứng thiếu trên xuất hiện ở các lá già bị vàng trong khi các
lá non vẫn còn xanh do sự di chuyển đạm sang các bộ phận non của cây và trên cuống
Trang 26Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bắp có hai thời kỳ khủng hoảng đạm: thời kỳ tăng trưởng nhanh và lúc cây bắt đầu hình thành cơ quan sinh sản Thiếu đạm trong giai đoạn đầu cây tăng trưởng chậm, trong giai đoạn sau cây chậm trỗ cờ Hàm lượng đạm tập trung nhiều trong hạt, qua phân tích hàm lượng này khoảng 1.9% và khoảng 0.75% có trong thân cây (Chu Thị
Thơm et al., 2005) Theo Dương Minh (1999) ở lá, nồng độ đạm được coi là thấp khi
chỉ chứa 1.1% trọng lượng lá khô và được coi là trung bình khi chứa từ 2.9-3.5% Các giống bắp trồng ở Đồng bằng sông Cửu Long thường có hàm lượng đạm ở lá xanh chiếm khoảng 1.8% trọng lượng khô Lượng đạm trong lá chiếm khoảng 1/3 tổng số đạm và có nhiều nhất là ở lá ôm trái Ở trước giai đoạn chín sữa thì lượng đạm hấp thu được tích lũy ở lá, thân, cờ, lá bi và lõi Sau đó thì nó chuyển vị về hột để dự trữ (khoảng 2/3 tổng lượng đạm)
Bón đạm quá nhiều sẽ làm cây tăng hấp thu đạm, tăng lượng đạm dự trữ trong cây do không sử dụng hết Lượng đạm dư thừa này được trữ trong các bộ phận của cây làm tế bào cây trở nên mềm hơn, màu sắc xanh hơn và mượt mà hơn rất hấp dẫn côn trùng, cây phát triển nhiều cành lá làm gia tăng ẩm độ dưới tán cây do ánh sáng không xuyên qua được tán cây làm hình thành tiểu khí hậu có độ ẩm cao dưới tán lá tạo điều kiện cho côn trùng sinh sống, chích hút và nhân mật số (Đường Hồng Dật, 2002)
Cung cấp quá nhiều Nitrogen cho cây trồng là nguyên nhân thay đổi quá trình sinh hoá trong cây và có thể đẫn đến tình trạng mất cân bằng về dinh dưỡng (Nguyễn Bảo
Vệ và Nguyễn Huy Tài, 2004) Khi N được cung cấp cao nhưng các nguyên tố khác như P và K thiếu, đưa đến tình trạng mất cân đối về dưỡng chất, triệu chứng thừa N càng gia tăng, cây bị lốp dỗ, dễ nhiễm sâu bệnh
1.4 Kali (K) trong cây
Sau đạm kali là dưỡng chất khoáng cần thiết cho cây trồng, được hấp thu với một lượng lớn nhất Nhu cầu kali cho sinh trưởng tối hảo của cây nằm trong khoảng 2-5% trọng lượng khô của thân lá, qủa tươi và củ
Kali là nguyên tố khoáng đa lượng có vai trò quan trọng trong sự kích hoạt enzyme,
sự tổng hợp protein, đóng mở khí khẩu, quang tổng hợp, cân bằng cation-anion và điều hoà áp suất thẩm thấu Có trên 60 enzyme lệ thuộc một cách hoàn toàn vào K+
Kali là thành phần liên kết độ cứng chắc của cây, kích hoạt quang hợp, giúp cho sự biến dưỡng của cây, giúp vận chuyển dinh dưỡng, tăng hàm lượng protein, tăng hàm lượng tinh bột và hàm lượng đường trong nông sản (Nguyễn Bảo Vệ và Nguyễn Huy Tài, 2004) Kali tham gia vào quá trình làm kéo dài và làm vách tế bào, quá trình hoá
gỗ của mô gỗ Trên tất cả cây trồng, khi tăng Kali thì làm tăng chlorophyll, giảm quá trình lão hoá, tăng quang hợp để cây phát triển (Achim Dobermann, 2000) Khi cây trồng không được bón đầy đủ Kali sẽ dẫn đến hấp thu nhiều đối với nguyên tố khác, thiếu Kali làm giảm quá trình quang tổng hợp, giảm áp sức thẩm thấu ảnh hưởng đến sức trương của tế bào Kali đóng vai trò trung tâm trong việc phát triển độ dầy của biểu bì, là chướng ngại vật vật lý đối với hoạt động tấn công và thâm nhập của côn trùng chích hút Van Emden (1966) cũng chứng minh rằng thiếu Kali là nguyên nhân
Trang 27Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
tăng Nitrogen hoà tan, tích tụ nhiều acid amin và đường hoà tan , là nguồn dinh dưỡng cho sâu bệnh tấn công Kali giúp cây chuyển vị và tích lũy dinh dưỡng tốt hơn, qua đó
lá cứng hơn, chống sự xâm nhập của nấm bệnh tốt hơn Kali là một nguyên tố có đặc tính di động cao và có khả năng tái phân phối tại những vùng sinh trưởng thiếu K, K ở những mô già có thể chuyển vị đến K còn có nhiệm vụ điều hòa lượng nước trong cơ thể giúp cho sự gia tăng lực nước trong nguyên sinh chất giúp cho cây kháng hạn
Clark R.B (1970) đã thực hiện thí nghiệm trồng bắp trong dung dịch cho thấy ảnh hưởng của sự thiếu các nguyên tố dinh dưỡng khoáng sẽ kìm hãm sự sinh trưởng của cây bắp theo thứ tự: K>P>N Như vậy quá trình sinh trưởng của cây bắp bị kìm hãm nhiều nhất khi thiếu K
Hầu hết nhu cầu kali của cây được hút ở giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng, cho tới trỗ
cờ bắp đã hút khoảng 84% lượng kali cây cần Nhưng 25 ngày đầu cây cũng chỉ hút 9% tổng nhu cầu Cây bắp hút kali nhiều nhất vào thời kỳ giữa nhằm tạo đốt, phát triển thân lá, thụ phấn, kết hạt (25-50 ngày sau mọc cây bắp hút khoảng 43%; thời kỳ phun râu - kết hạt 30%) Các thời kỳ sau việc hút kali giảm mạnh (thời kỳ hình thành hạt 14%; thời kỳ chín 2%) (Nguyễn Như Hà, 2006) Còn theo Trần Thượng Tuấn (1977) cho biết cây cần kali ngay từ giai đoạn đầu sau khi mọc Trong các giai đoạn đầu cây hút kali nhiều hơn đạm và lân, nhưng các giai đoạn cuối thì diễn ra ngược lại, đạm lân hút nhiều hơn kali
Kali tích lũy nhiều ở thân lá (khoảng 80%) và tích lũy trong hạt ít hơn nhiều Theo
Chu Thị Thơm và ctv (2005) kali có trong hạt với tỷ lệ 0.37% K2O, ở thân lá 1,64%
K2O Theo Dương Minh (1999) lượng kali trong hột (0.36-0.50% K2O) chứa khoảng 35% tổng kali trong giai đoạn tạo hột, chỉ có kali ở thân lá là được chuyển vị về hột
1.5 Canxi (Ca)
Tốc độ hấp thu của Ca vào trong tế bào rất hạn chế và dường như được liên kết một cách rời rạc trong quá trình biến dưỡng Ca là một dưỡng khoáng không độc, mặc dù ở nồng độ cao, và giải độc rất hiệu quả khi cây bị ngộ độc bởi các nguyên tố khoáng khác ở nồng độ cao ( Lê Văn Hòa, 2004)
1.5.1 Hàm lượng và các dạng canxi trong đất, trong cây
Canxi được cây trồng hấp thu từ dung dịch đất dưới dạng ion Ca2+ Nồng độ Ca đáp ứng cho nhu cầu của cây trồng từ 0.1%-5.0% của trọng lượng chất khô Hàm lượng canxi trong đất chỉ sau nguyên tố kali, chiếm khoảng 0.1-0.2%, tồn tại ở các dạng quặng khó tan như: Apatit, photphat canxi, sunphat canxi, cacbonat canxi, CaCl2, CaC2, Ca(HCO3)2, Ca(NO3)2…
Trang 28Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Hàm lượng canxi trong cây khác nhau tuỳ loài cây khác nhau, các bộ phận khác nhau của cây và tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường sinh thái, khoảng 5-30 mg/g chất khô.Nồng độ Ca hiện diện trong môi trường rễ thường cao hơn lượng cây trồng cần hấp thu cho sự sinh trưởng
Canxi ít có khả năng di chuyển so với K Ca tồn tại nhiều trong không bào Trong các
bộ phận già, các cơ quan hoạt động sinh lí kém thì canxi tồn tại dưới dạng oxalat canxi Ca đối kháng với nhiều cation khác như Mg2+, K+, NH4+… nên hạn chế sự xâm nhập các ion này vào cây
1.5.2 Vai trò sinh lí của canxi
* Điều hòa tính thấm của màng và điều tiết enzym
Ca đóng vai trò là cầu nối giữa các thành phần hoá học của chất nguyên sinh nối giữa ADN và protein trong nhân, ARN và protein trong riboxom hoặc giữa các nucleotit với nhau Chính vì vậy Ca có vai trò ổn định cấu trúc không gian của các bào quan trong tế bào ảnh hưởng đến cấu trúc cũng như tính thấm của màng tế bào Ngoài ra,
Ca còn tham gia hoạt hoá nhiều enzym liên quan đến các quá trình sinh tổng hợp, các quá trình trao đổi chất khác, như sự sinh trưởng kéo dài tế bào, quá trình quang hợp, các quá trình vận chuyển khác
Ca tham gia hoạt hoá nhiều hệ enzym như α-amilase, photpholipase, ATPase (Wyn Jones và Lunt, 1967) Canxi trong tế bào chất trở nên liên kết (một cách thuận nghịch) với một protein nhỏ, hòa tan gọi là Calmodulin ( Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004).Vai trò hoạt hóa enzyme đối với Ca2+ dường như tồn tại chủ yếu khi ion được liên kết vào Calmodulin hoặc những protein có quan hệ gần gũi.Ca hoạt hoá auxin, biến auxin ở trạng thái liên kết thành auxin hoạt động, vì vậy vai trò sinh lí của Ca2+liên quan đến duy trì ổn định màng, cân bằng ion, điều chỉnh áp suất thẩm thấu
Ca ức chế nhiều enzym ở vùng tế bào chất và ở lục lạp Hàm lượng Ca2+ thấp ở thực vật C4 trước tiên làm tăng cường độ quang hợp Ở nhóm thực vật C3, sự cố định CO2
sẽ ngừng đột ngột khi nông độ của Ca2+ trong cơ chất của lục lạp đạt tới mức bằng mức của Mg2+
Ca làm ổn định màng tế bào bằng cầu nối photphat và nhóm cacboxyl của photpholipit và protein chủ yếu ở bề mặt của màng Có thể có sự trao đổi giữa Ca2+ và các ion khác (K+, Na+, H+) ở trong đoạn liên kết màng Không thể thay thế Ca2+ bằng
Mg2+ trong vai trò ổn định cấu trúc màng Để thực hiện chức năng của màng nguyên sinh, Ca luôn có mặt ở trong dung dịch bên ngoài Ở đó Ca điều tiết tính chọn lọc hấp thụ ion và ngăn cản sự thoát ra của chất tan từ tế bào chất, qua đó điều hoà áp suất thẩm thấu của tế bào
* Canxi và sự tăng trưởng của tế bào
Ca cần thiết cho sự phân chia tế bào nhất là ở các vùng mô phân sinh Nuôi ống phấn trong môi trường có Ca, người ta thấy rằng ống phấn phát triển lớn hơn Ca khi xâm nhập vào sẽ kết hợp với pectate để tạo petacalcium giúp tế bào ống
Trang 29Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
phấn trở nên cứng, dễ xâm nhập vào trong vòi nhụy, sự phát triển của ống phấn chủ
yếu theo hóa hướng động để tìm Ca (Lê Văn Hòa et al, 2004) Sự sinh trưởng của rễ
ngừng và sự kéo dài tế bào cũng bị ức chế khi thiếu Ca Ảnh hưởng này được giải thích do Ca2+ có chức năng làm cân bằng lại nồng độ cao của các ion khác gây ảnh hưởng thiệt hại màng nguyên sinh chất
* Sự cân bằng Cation-anion và điều hoà thẩm thấu
Trong không bào của tế bào lá Ca2+ chiếm một tỷ lệ lớn Nó góp phần làm cân bằng cation-anion bằng cách tác động trở lại đối với anion của axit hữu cơ và vô cơ Ở những loài cây mà sự tổng hợp oxalat chiếm ưu thế trong phản ứng đối với khử nitrat,
sự hình thành oxalat canxi trong không bào để duy trì lượng Ca2+ tự do trong tế bào chất và rong lục lạp thấp ( Mix và Marchner, 1974) Sự tạo ra oxalat canxi ít tan cũng quan trọng để điều chỉnh áp suất thẩm thấu của tế bào và là chất trung gian của sự tích luỹ muối trong không bào của thực vật sử dụng dinh dưỡng nitrat mà không làm tăng
áp suất thẩm thấu trong không bào (Osmond, 1967)
1.5.3 Nhu cầu canxi của thực vật, triệu chứng của cây trồng khi thừa hoặc thiếu canxi
Ca có nhiều trong đất, nên trong thực tế khi trồng cây ta không cần bổ sung thêm Ca Tuy nhiên đối với môi trường đất có tính axit, cần bổ sung Ca với lượng lớn (500-
1000 Kg CaO/1 ha) để điều tiết môi trường pH Trong cây bắp Ca có nhiều ở thân, lá hơn ở hột, nhất là ở các lá già vì không chuyển vị (Dương Minh, 1998)
Ngược lại với Mg2+, Ca2+ hầu như không di chuyển trong mô libe và kết quả là triệu chứng thiếu thường được phát hiện trên những mô non.Cây trồng thiếu Ca có thể do 2 nguyên nhân:
+ Do bón nhiều K + Đất thiếu Ca hay Ca ở dạng không hòa tan, ví dụ kết hợp với phosphate tạo thành calcium phosphate tribasic
Thiếu Ca vách tế bào dễ bị phá vỡ, các mô non mới được hình thành dễ bị tổn thương, bìa của lá bị uốn cong vào trong., các cơ quan mới được hình thành (như lông hút, rễ non) sẽ dễ bị rụng, đỉnh sinh trưởng (chồi tận cùng) của cây bị khô khi thiếu nặng Thiếu Ca sẽ ảnh hưởng đến sự hình thành ống phấn, ảnh hưởng đến sự thụ tinh tạo hạt, tạo quả, ảnh hưởng đến năng suất cây trồng, ảnh hưởng lớn đến quá trình tổng hợp protein, tổng hợp lipít, do đó ảnh hưởng đến năng suất và phẩm chất của các cơ quan dự trữ (hạt, quả sẽ bị rụng)
Ca đối kháng với nhiều cation như K+, NH4+, Mg2+…nên hạn chế sự xâm nhập quá đáng của các ion này vào trong cây
Thiếu Ca sẽ bị ngộ độc các nguyên tố vi lượng
Nồng độ Ca cao ở vùng rể giúp giảm sự hấp thu các độc chất: Al, Mn, H Nồng độ Ca
Trang 30Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
cao giúp màng tế bào khép kín hơn, nên giảm sự hấp thu thụ động đối với các ion này àCa có tác dụng giải độc cho cây trồng
Ngược lại nếu bón quá nhiều Ca sẽ làm cho pH của đất gia tăng nên gây trở ngại cho việc hấp thu Mg, Mn, Fe,Zn, Bo
Trong bắp Ca có nhiều ở thân lá hơn là ở hột, nhất là ở các lá già Kết quả phân tích thường ở lá ngọn cho thấy cây bắp thiếu Ca khi lá chỉ chứa 0.3% Ca Ca trung bình ở
lá thường là 0.76-0.8%
1.6 Magie (Mg)
Chức năng của Mg trong cây có liên quan tới tính lưu chuyển của nó trong các tế bào, tác động với các nucleophilic ligand ( thí dụ nhóm P) thông qua các liên kết ion, các hoạt động như cầu nối nguyên tố hoặc hình thành các phức hợp có tính ổn định khác nhau.Mg hình thành các phức hợp tam phân với enzyme trong đó các cầu nối cation cần thiết để thành lập cấu hình chuẩn giữa enzyme và chất nền (Clarkson và Hanson,1980) Tỷ lệ cao của Mn2+ tổng số có vai trò trong việc điều hòa pH của tế bào và sự cân bằng cation và anion
1.6.1 Hàm lượng và các dạng Mg trong đất, trong cây
Hàm lượng magiê trong đất giao động từ 0.05-0.5%, hàm lượng Mg trong đất phụ thuộc ít nhiều vào từng loại đất, đất cát nghèo Mg hơn đất thịt và đất giàu chất hữu cơ Trong điều kiện bình thường Mg trong đất ít hơn Ca Mg được vận chuyển dễ dàng trong dung dịch đất vì vậy cường độ thoát hơi nước có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng
và sự hấp thụ magiê Hàng năm Mg bị rửa trôi khoảng 10-30kg MgO/ha
Trong cây, Mg đựợc hấp thụ ở dạng ion Mn2+ Trong cây bắp Mg chiếm khoảng 0.1 – 0.3 % (ở dạng MgO) Lượng Mg do cây trồng hấp thụ thường thấp hơn Ca hoặc K Hàm lượng Mg trong cây trồng thay đổi không chỉ theo loài và giống mà còn theo tuổi
và các bộ phận của cây trồng Các cây họ đậu thường chứa nhiều Mg hơn các cây thân
cỏ, trong khi các cây hạt dầu thường chứa nhiều Mg hơn các cây hạt tinh bột Giá trị giới hạn trung bình của nồng độ Mg cho sự phát triển bình thường của cây trồng từ 0.15-0.20%
Mg nằm ở dạng hoà tan chiếm 10-20% nằm trong không bào, dịch bào, trong cơ chất;
từ 20-25% Mg liên kết với diệp lục
Mg có khả năng di chuyển mạnh hơn so với canxi, di chuyển từ bộ phận già sang bộ phận non
Sự xâm nhập Mg vào cây chịu ảnh hưởng bởi các cation hoá trị I và II Cụ thể, khi trong môi trường giàu K+ sẽ ức chế hấp thụ Mg2+, bón nitơ dạng NH4+ sẽ ức chế hấp thụ Mg2+ hơn là NO3-
Hàm lượng Mg ở cây hai lá mầm lớn hơn cây một lá mầm Các cây chứa nhiều Mg như táo, thuốc lá, bắp cải, su hào, hướng dương; chiếm khoảng 0.5-3.5%
Trang 31Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Tương tự như Ca, Mg tồn tại ở dạng Mg2+ ở phía bên ngoài của không gian vách tế bào, màng nguyên sinh chất
1.6.2 Vai trò sinh lí của magiê
* Magiê đối với sinh tổng hợp diệp lục và điều tiết pH của tế bào
Chức năng đầu tiên của Mg là thành phần chính tham gia cấu trúc phân tử diệp lục.Tuy nhiên chỉ có một tỷ lệ nhỏ của Mg2+ tổng số liên kết trong diệp lục tố Mg còn tham gia cấu trúc không gian ổn định các phân tử axit nucleic, protein và liên kết các tiểu thể riboxom với nhau
Khi cung cấp Mg tối thích cho sự sinh trưởng thì có khoảng 10-20% Mg2+ tổng số ở
lá định vị trong lục lạp và ít hơn một nửa của nó liên kết với diệp lục, một tỉ lệ tương đương của K+(10-20%) nằm ở trong lục lạp Tuy nhiên tỷ lệ của Ca2+
thường thấp hơn nhiều (Mix và Manschner, 1974)
Nồng độ Mg2+ và K+ ở trong lục lạp và tế bào chất cao thì cần thiết để duy trì pH cao khoảng 6.5-7.5, so với pH của không bào thì thấp hơn nhiều, khoảng 5-6 pH có ảnh hưởng đến cấu trúc của protein và từ đó hoạt tính của enzym phụ thuộc chặt chẽ vào
sự điều hòa của pH trong vùng biến dưỡng và những cation như Mg2+, K+ (Smith và Raven, 1979) Ở trong vùng biến dưỡng Mg2+ cũng cần thiết để trung hoà axit hữu cơ, nhóm photphoryl của photpholipit và đặc biệt là acid nhân
* Magiê đối với sự tổng hợp protein
Mg có nhiệm vụ chính như là cầu nối giữa các tiểu phần riboxom, một tiến trình cần
để tổng hợp protein Khi Mg2+
thấp hoặc K+ thừa thì các tiểu phần bị phân rã và sự tổng hợp protein dừng Mg cũng cần cho enzyme ARN polimeraza để hình thành nên ARN trong nhân
Thiếu Mg thì sự tổng hợp ARN dừng ngay tức khắc, sự tổng hợp được thực hiện tiếp tục khi thêm Mg Ngược lại sự tổng hợp protein không bị ảnh hưởng khi thiếu Mg trong hơn 5h, nhưng sau đó nhanh chóng bị giảm xuống Vai trò của Mg trong sự tổng hợp protein liên quan đến lục lạp
Trong tế bào lá có ít nhất 25% protein tổng số nằm ở trong lục lạp, đó là lí do tại sao khi thiếu Mg có ảnh hưởng đặc trưng đến kích thước, cấu trúc và chức năng của lục lạp Vì vậy hàm lượng diệp lục tố thấp ở lá thiếu Mg là do sự ức chế sự tổng hợp các phân tử diệp lục tố.Điều này giải thích vì sao những cây thiếu Mg những sắc tố khác cũng bị ảnh hưởng như diệp lục ( Bảng 1.9) Liên quan đến việc giảm sắc tố của lục lạp là tinh bột tích luỹ trong lục lạp thiếu Mg tăng lên và phản ứng chủ yếu trong những lá thiếu Mg hàm lương chất khô tăng lên
Trang 32Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bảng 1.9: Thay đổi sắc tố ở lạp thể và hàm lượng chất khô trong lá
Hàm lượng Diệp lục tố (a và b) (mg/g
trọng lượng tươi)
Carotenoids (mg/g trọng lượng tươi) Chất khô (%)
* Vai trò của magiê trong sự điều tiết các enzym và truyền năng lượng
Mg hoạt hoá các enzym tham gia vào chuỗi vận chuyển điện tử trong hệ thống ánh sáng I và II của quang hợp
Mg hoạt hoá cho sự hình thành ATP, do Mg có liên quan đến sự di chuyển prôton qua màng để tổng hợp ATP
Ở pha tối, Mg hoạt hoá enzym Ribulozơ 1,5 điphotphat cacboxylase (C3) tham gia khử CO2; và enzym photphoenolpyruvat cacboxylase (C4) tham gia khử CO2 Chính
vì vậy Mg có ảnh hưởng đến các quá trình tổng hợp dẫn xuất của đường
Mg hoạt hoá enzym tham gia quá trình tổng hợp protein như enzym ARN-Polimerase, AND-Polimerase, hình thành riboxom Vì vậy hàm lượng Mg thấp có ảnh hưởng lớn đến dự tổng hợp protein
Cùng với K+, Ca2+, Mg2+ tham gia điều tiết áp suất thẩm thấu, điều tiết sự cân bằng ion trong tế bào và Mg điều tiết sự tổng hợp ADP trong lục lạp
1.6.3 Nhu cầu magiê của thực vật, triệu chứng của cây trồng khi thừa hoặc thiếu magiê
Khi được hấp thụ , Mg thường di chuyển từ các mô thực vật già sang mô thực vật non
Sự hiện diện các ion tích điện dương khác trong đất hoặc trong phân bón có thể làm giảm sự hấp thụ Mn2+ của cây trồng, các cation này bao gồm Ca2+, K+, Na+ và ion anion NH4+
Hàm lượng Mg trung bình thích hợp cho sự sinh trưởng của thực vật là 0.5% trọng lượng khô của các bộ phận sinh trưởng Hiện tượng vàng ở lá nở rộng là một triệu chứng có thể thấy rõ nhất do thiếu Mg Tỷ lệ N trong protein giảm và tỷ lệ các chất chứa N (không phải protein) gia tăng ở lá thiếu Mg.Tốc độ quang hợp ở những cây thiếu Mg thấp hơn so với những cây bình thường, tương tự đối với tốc độ hô hấp
(Bottrill et at.,1970; Terry và Ulrich, 1974) Tuy nhiên triệu chứng thiếu Mg tạm thời
và thiếu Mg ít trong suốt giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng không làm giảm năng suất
Trang 33Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
sau cùng, mặc dù có những thay đổi không tránh khỏi, như giảm số lượng hạt/gié ở ngũ cốc (Forster, 1980) Mg cần trong suốt quá trình sinh trưởng của thực vật, nhưng
ở giai đoạn còn non và trưởng thành thì cần nhiều hơn
Khi thiếu Mg, lá cây chuyển từ dạng màu xanh lục sang vàng da cam và biểu hiện trên toàn bộ phiến lá, biểu hiện đầu tiên ở lá già Thiếu Mg ít ảnh hưởng đến sự đẻ nhánh, nhưng ảnh hưởng đến phiến lá, ảnh hưởng đến quang hợp Vì vậy sự tích luỹ các chất trong cây (đường, protein, tinh bột, vitamin A, C) sẽ bị giảm sút
Giống như Ca, Mg không gây độc nhưng có liên quan đến tổng hợp các chất khô Khi hàm lượng Mg lớn thì làm giảm tổng hợp các chất khô tích luỹ trong cây, ảnh hưởng đến sản phẩm sau thu hoạch, ảnh hưởng đến năng suất cây trồng
Trong cây bắp Mg chiếm 0.1-0.3 % có nhiều trong lá, thân và hột Trong lá bắp nhất
là lá ngọn, kết quả cho thấy có sự tương quan thuận chặt chẽ giữa nồng độ N và Mg bên trong Điều này chứng tỏ cả N và Mg đều góp phần trong việc trao đối chất của tế bào Theo Dương Minh, 2004 cây bắp thiếu Mg khi trong lá chỉ chứa 0.07 %MgO Lượng Mg trung bình trong lá chiếm khoảng 0.1-0.3 %
1.7 Kẽm (Zn)
Kẽm được coi như là một trong các nguyên tố vi lượng đầu tiên cần thiết cho cây trồng Tuy nó chỉ được sử dụng với liều lượng rất nhỏ nhưng để có năng suất cao không thể không có nó
1.7.1 Hàm lượng và các dạng kẽm trong đất và trong cây
Trong đất kẽm ở dạng liên kết, hàm lượng thấp và phụ thuộc vào nồng độ ion H+ Hàm lượng kẽm trong đất khá thấp, khoảng 10-7 mol ở dạng liên kết hữu cơ Kẽm thường tồn tại ở dạng Zn2+ hoặc ZnOH+, ZnCl+ Ngoài dạng Zn-ion dễ trao đổi, Zn còn ở dạng liên kết với các hợp chất muối khó hoà tan trong dung dịch đất Đất càng thiếu kẽm khi giá trị pH càng cao Hàm lượng photphat trong đất cao ức chế hấp thụ kẽm
Trong cây Zn thường liên kết chặt với các hợp chất hữu cơ, có mặt trong các enzym như Alcohol dehidrogenase, Cu-Zn superoxit dismutuse, cacbonanhidrase, ARN-Polimeraza, tham gia cấu tạo các axit amin (ví dụ Triptophan), cấu tạo riboxom, các hợp chất phytohoocmon
1.7.2 Vai trò sinh lí của nguyên tố kẽm
* Điều hoà cấu trúc và chức năng của các enzyme
Trong cây kẽm không tham gia vào quá trình oxi hoá hoặc khử Kẽm đóng vai trò không những chỉ tham gia hình thành enzyme mà còn là nhân tố điều hoà cấu trúc và chức năng của hàng loạt enzyme giúp quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ
Kẽm là nguyên tố cần thiết để hoạt hoá các enzyme như dehidrogenase, aldolase, isomerase, transphosphorilase, ADN-Polimerase, ARN- Polimerase Vì vậy nếu thiếu
Trang 34Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
kẽm làm giảm cường độ đồng hoá CO2, ảnh hưởng đến sinh tổng hợp tinh bột, sinh tổng hợp protein
Bảng 1.10: Ảnh hưởng của nguyên tố kẽm lên hoạt tính của các hệ enzyme ở lá bắp phát triển trong điều kiện thiếu kẽm (Shrotri et at., 1983)
* Vai trò của Zn trong tổng hợp tinh bột
Zn ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp gluxit, thiếu kẽm hàm lượng đường giảm Trong điều kiện thiếu kẽm trầm trọng có thể dẫn đến sự bài tiết đường qua bề mặt của lá Thiếu kẽm quá trình quang hợp giảm rất mãnh nhưng nếu bổ sung thêm kẽm sau 24h phản ứng Hill sẽ được phục hồi gần như cây đối chứng Rất nhiều dẫn liệu thực nghiệm đã quan sát đựơc đối với sự chịu đựng của cây do thiếu kẽm gây ra đã làm thay đổi quá trình sinh trưởng của cây Cây sinh trưởng chậm do thiếu kẽm có thể nhìn thấy bằng mắt thường
* Vai trò của kẽm trong tổng hợp protein
Kẽm có vai trò quan trọng trong tổng hợp protein Cường độ tổng hợp protein và hàm lượng protein ở cây thiếu kẽm giảm một cách mãnh liệt, điều này thể hiện ở sự tích luỹ amino axit, amit Hơn nữa, Zn là thành phần cấu trúc của riboxom và Zn cần thiết cho tính cấu trúc hoàn chỉnh của riboxom
1.7.3 Mối tương tác giữa P và Zn
Cung cấp phân photpho cho đất thấp có thể dẫn đến tình trạng đói kẽm và nâng cao nhu cầu đòi hỏi kẽm của thực vật Kẽm có liên quan đến sự tích luỹ và trao đổi P Thiếu kẽm trong mô thực vật làm cho P tích luỹ nhiều ở dạng P vô cơ và làm chậm sự chuyển hoá thành dạng P liên kết trong các hợp chất hữu cơ Khi tăng lượng bón P thì hàm lượng P trong lá tăng nhưng giảm sinh khối khô và giảm hàm lượng kẽm trong lá gây hiện tượng đói kẽm Kẽm có khả nănglàm ổn định cấu trúc màng nguyên sinh chất và có thể đoán rằng kẽm có phản ứng với nhóm Sulfhidril, tức có khả năng tham gia chuyển hoá các hợp chất chứa nhóm SH của protein của màng tế bào, ở đó kẽm
Trang 35Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
có chức năng đặc biệt trong cấu trúc định hướng của các đại phân tử ở trong màng, làm tăng tính bền vững của màng Hiệu lực của kẽm đến cấu trúc màng một lần nữa
có sự đóng góp của enzyme SOD
Bảng 1.11: Ảnh hưởng của P cung cấp trên trọng lượng khô của chồi và hàm lượng P và Zn trong lá non (Nguyễn Bảo Vệ và Nguyễn Huy Tài, 2004)
P cung cấp (mmol/kg đất hoặc mmol/ lít dung dịch
Trọng lượng khô chồi (g)
Hàm lượng trong lá non
P (mg/g trọng lượng khô)
Zn ( µg/g trọng lượng khô)
Kẽm cũng không được vận chuyển sử dụng lại trong cây nên biểu hiện thiếu thường xảy ra ở những lá non và bộ phân khác của cây Sự thiếu Kẽm ở cây bắp gọi là bệnh
"đọt trắng" vì rằng lá non chuyển sang trắng hoặc vàng sáng Lá bắp có thể phát triển những dải vàng rộng (bạc lá) trên một mặt hoặc cả 2 mặt sát đường gân trung tâm Một số triệu chứng khác như lá lúa mầu đồng; bệnh "lá nhỏ" ở cây ăn trái hay đình trệ sinh trưởng ở cây bắp và cây đậu
Cung cấp kẽm hợp lí làm tăng năng suất của quả và hạt
Trang 36Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
CHƯƠNG 2 - PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 Phương tiện 2.1.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm
Thí nghiệm trồng bắp được thực hiện từ tháng 1 đến tháng 4 năm 2008 tại nhà lưới Khoa NN & SHƯD - Trường Đại Học Cần Thơ Việc phân tích mẫu được tiến hành
từ tháng 1 đến tháng 5 năm 2009 tại phòng phân tích bộ môn Khoa Học Đất Khoa NN
& SHƯD
2.1.2 Đất thí nghiệm
Gồm 9 loại đất, địa điểm lấy mẫu và tính chất lý hoá học của chín loại đất sử dụng
cho trồng bắp trong thí nghiệm nhà lưới được mô tả ở bảng 1 (phụ lục)
2.1.3 Giống
Giống bắp C919: là giống bắp lai đơn do công ty Cargill (Monsanta) phát triển nhập
vào Việt Nam từ Thái Lan và được Bộ Nông Nghiệp Việt Nam cho phép sản xuất rộng rãi từ năm 1999 (Trương Đích, 2002) Cây có tỷ lệ hai bắp khá cao, chống chịu được hạn, úng tốt, chống đổ ngã, thích nghi rộng, phù hợp với nhiều loại đất khác nhau, năng suất đạt từ 8 – 11 tấn/ha
Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên với 18 nghiệm thức và 3 lần lặp lại Nghiệm thức (NT) thí nghiệm bao gồm:
- Chín loại đất (mô tả trong bảng 1 phụ lục)
- Hai mức độ P: (i) Không bón P (180-0-90) và (ii) có bón lân (180-90-90) Tổng số NT thí nghiệm: 9 loại đất x 2 mức độ P = 18 NT
Chậu sứ sử dụng trồng bắp có đường kính 30cm, cao 30cm, trọng lượng đất cho mỗi chậu là 8,0 kg Mỗi chậu được gieo 1 hạt bắp Phân urea, super lân và KCl được sử dụng và bón phân theo công thức: 180-90-90 (NT có bón P) và 180-0-90 (không bón P) P được bón lót toàn bộ vào đất lúc 7 ngày trước khi trồng và tưới ẩm; N và K được
Trang 37Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
chia làm 3 lần bón: Lần 1: 7-10 ngày sau khi gieo; Lần 2: 20-25 ngày sau khi gieo; Lần 3: 40-45 ngày sau khi gieo
nhằm chuyển các nguyên tố nằm trong mẫu phân tích dưới dạng vô cơ hay hữu cơ không hòa tan thành các hợp chất vô cơ hòa tan, sau đó dùng phương pháp thích hợp
để xác định hàm lượng tổng số của các nguyên tố tương ứng có trong mẫu
* Hàm lượng đạm tổng số trong cây được xác định theo phương pháp Semimicro Kjeldahl
* Hàm lượng lân tổng số trong cây được xác định theo phương pháp so màu Ascorbic acid
Trang 38Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
* Hàm lượng K, Ca, Mg, Zn được đo trên máy hấp thu nguyên tử ở các bước sóng khác nhau : đo K ở bước sóng 766.5 nm, đo Ca ở bước sóng 422.7 nm, đo Zn ở bước sóng 213.9 nm, đo Mg ở bước sóng 285.2 nm
2.3 Chỉ tiêu phân tích
Phân tích hàm lượng dưỡng chất được thực hiện trên mẫu hạt và thân của bắp ở 2 nghiệm thức trồng trên 9 biểu loại đất ở ĐBSCL Các loại khoáng được phân tích bao gồm: N, P, K, Ca, Mg và Zn
2.4 Phương pháp xử lý số liệu
Sử dụng chương trình MSTATC để phân tích ANOVA, so sánh hàm lượng dưỡng chất trung bình giữa các nghiệm thức và các loại đất Sử dụng Excel vẽ đồ thị hàm lượng các dưỡng chất N, P, K, Ca, Mg và Zn trong mẫu cây