Bài 3
Nguyên tố dinh dưỡng tối cần thiết cho cây trồng
Nguyên tố dinh dưỡng tối cần thiết là các nguyên tố:
- Liên quan trực tiếp đến các quá trình trao đổi chất trong cây,
- Cây không thể hòan thành chu kỳ sống khi không có nguyên tố này, và
- Các nguyên tố khác không thể thế thế hòan tòan vai trò của các nguyên tố này
Bao gồm 16 nguyên tố hóa học, trong đó 3 nguyên tố Carbon, Hydrogen, Oxygen mặc dù cây trồng hấp thu 1 lượng lớn từ không khí và nước, chiếm khoảng 96% chất khô của cây, nhưng thường không được xem là chất “dinh dưỡng” thật sự-các nguyên tố khung.
Chúng ta chỉ chú ý đến 13 nguyên tố dinh dưỡng được cung cấp từ đất.
Các nguyên tố dinh dưỡng tối cần thiết được chia thành 3 nhóm:
- Các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng - 3
- Các nguyên tố dinh dưỡng trung lượng - 3
- Các nguyên tố dinh dưỡng vi lượng - 7
2.1 Các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng
Bao gồm Nitrogen – N, Phosphorus – P, và Potassium – K. Các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng là các chất dinh dưỡng chủ yếu, chính – chủ yếu về mặt khối lượng, nhưng không phải quan trọng nhất.
Nhu cầu của cây với hàm lượng tương đối cao, trung bình khoảng 50-150 kg/ha/vụ
2.2 Các nguyên tố dinh dưỡng trung lượng
Bao gồm Calcium – Ca
Magnesium – Mg, và Sulfur – S. Hầu hết các loại cây co nhu cầu "trung bình" về hàm lượng, khoảng 10-50 kg/ha/vụ.
2.3 Các nguyên tố dinh dưỡng vi lượng
Bao gồm Boron – B, Chlorine – Cl, Đồng – Cu, Sắt – Fe, Manganese – Mn, Molybdenum – Mo, Kẽm – Zn.
Chú ý, mặc dù các nguyên tố vi lượng cây có nhu cầu với hàm lượng rất nhỏ, nhưng tầm quan trọng cũng như các nguyên tố đa lượng. Nhu cầu thường <1 kg/ha/vụ.
Bảng 2.1. Các nguyên tố dinh dưỡng tối cần thiết, dạng hữu dụng và nồng độ tương đối trong cây.
|
Nguyên tố |
Dạng hữu dụng (cây hấp thu) |
Nồng độ tương đối |
|
Hydrogen |
H2O |
60.000.000 |
|
Oxygen |
CO2 và H2O |
30.000.000 |
|
Carbon |
CO2 |
30.000.000 |
|
Nitrogen |
NO3- và NH4+ |
1.000.000 |
|
Kali |
K+ |
400.000 |
|
Lân |
H2PO4- và HPO42- |
30.000 |
|
Lưu huỳnh |
SO42- |
30.000 |
|
Chlorine |
Cl- |
3.000 |
|
Sắt |
Fe2+ và Fe3+ |
2.000 |
|
Boron |
H3BO3 |
2.000 |
|
Mangan |
Mn2+ |
1.000 |
|
Kẽm |
Zn2+ |
300 |
|
Đồng |
Cu+ và Cu2+ |
100 |
|
Molybden |
MoO42- |
1 |
Các thuật ngữ này diễn tả sự tương quan giữa nồng độ dinh dưỡng trong cây và năng suất.
3.1“Thiếu dinh dưỡng”: nồng độ dinh dưỡng thấp, năng suất giảm nghiêm trọng. Nếu thiếu nặng thường thể hiện triệu chứng ra bên ngoài, nếu mức độ thiếu dinh dưỡng nhẹ, hay trung bình, năng suất có thể giảm, nhưng không thể hiện triệu chứng thiếu ra ngoài. .
3.2 “nồng độ ngưỡng”: nếu nồng độ chất dinh dưỡng trong cây thấp hơn nồng độ này, năng suất sẽ giảm –và khi bón phân có chất dinh dưỡng này, năng suất sẽ tăng. Đây là vùng tiếp giáp giữa ĐỦ và THIẾU dinh dưỡng.
3.3.“đủ dinh dưỡng”: nồng độ dinh dưỡng cao, khi bón thêm phân sẽ không làm tăng năng suất*, mặc dù có thể tăng nồng độ dinh dưỡng trong cây.
- 4 “ tiêu thụ xa xĩ.” Khi cây đã hấp thu đủ dinh dưỡng, nếu cung cấp thêm phân bón, hay đất có hàm lượng dinh dưỡng cao, mặc dù không có nhu cầu nhưng cây có thể hấp thu thêm. Điều này có thể cải thiện chất lượng nông sản do nồng độ dinh dưỡng trong cây tăng, như lá xanh hơn, lượng protein caohơn…
3.5 “thừa dinh dưỡng”: nồng độ dinh dưỡng quá cao làm giảm năng suất, hay chất lượng nông sản và gây ra sự mất cân bằng với các chất dinh dưỡng khác. Ví dụ, thừa N có thể dẫn đến những tác động xấu: mọng nước, đổ ngã, phát triển nhiều cành, nhánh vô hiệu, giảm chất lượng nông sản (vị đắng trên bắp cải…), chống chịu sâu bệnh kém…, sự Mất cân bằng ion xảy ra với các ion đối kháng, như khi cây hấp thu Na cao, sẽ làm giảm hấp thu K hay Ca; hay khi hấp thu K và NH4+ cao dẫn đến thiếu Mg. Hiện tượng thừa dinh dưỡng chịu ảnh hưởng rất lớn bởi khả năng đệm của đất. Đất có khả năng đệm thấp, nếu bón nhiều phân, cây dễ bị thừa dinh dưỡng.
3.6. ngộ độc : khi nồng độ các chất dinh dưỡng trong cây quá cao so với nhu cầu cây, đặc biệt với các nguyên tố vi lượng (B và các cation (Zn, Fe, Mn, Cu)).
Lưu ý.
- Nếu nồng độ dinh dưỡng trong khoảng “rất thiếu”, hiêu quả bón phân sẽ cao nhất.
- Khi bón phân, nồng độ dinh dưỡng trong cây có thể không cao do sự pha lỏang bởi sinh trưởng. “hiệu ứng Steenberg”: hàm lượng hấp thu tăng, nhưng hàm lượng chất khô tăng lớn hơn.
- Khoảng đủ dinh dưỡng”: tương đối rộng với 1 số chất dinh dưỡng (N,K); hẹp (B) trước khi chuyển qua khoảng thừa/ngộ độc
Là các nguyên tố hóa học:
- Có thể làm tăng năng suất hay phẩm chất, nhưng không phải là chất tối cần thiết.
- Có thể thay thế 1 số chức năng trong quá trình trao đổi chất của các nguyên tố tối cần thiết (không thay thế tất cả).
- Một số cây trồng có thể tăng năng suất, phẩm chất khi được bổ sung các nguyên tố này.
Các nguyên tố này là Sodium (Na), Silicon (Si), Cobalt (Co), Vanadium (Va)
Vậy tổng các “Nguyên tố dinh dưỡng tối cần thiết” & “nguyên tố có ích” khoảng 20, nhưng có hơn 60 nguyên tố hóa học được tìm thấy trong cây. Do đó một số chất không phải là nguyên tố tối cần thiết hay có ích
Ngoài ra, một số chất được cây trồng hấp thu nhưng chưa xác định được tính “cần thiết và có ích” như:
Aluminum (Al): làm giảm nghiêm trọng sự phát triển của rễ, có thể có nồng độ trong cây cao, khi trồng trên đất chua, phèn. Đặc biệt đối với các lọai cây không chịu chua. Là 1 trong những nguyên nhân làm cho độ phì của đất chua không cao.
Có rất nhiều trong đất, nhưng chủ yếu nằm trong cấu trúc của khoáng sét, chỉ hòa tan khi pH thấp.
Chì (Pb): cao trong đất ô nhiễm.
Cadmium (Cd): cao trong đất ô nhiễm (bùn cống)
Mercury (Hg): “
Phần lớn các nguyên tố không cần thiết là kim lọai nặng.
III. Sự di chuyển của các chất dinh dưỡng trong cây
Các chất dinh dưỡng tối cần thiết cũng có thể phân nhóm theo khả năng di chuyển trong cây của chúng. Nhóm chất có thể di chuyển dễ dàng trong cây như N, K; nhóm không di chuyển trong cây như Ca, B.
Sự di chuyển của các chất dinh dưỡng trong cây rất có ý nghĩa quan trọng trong bón phân và độ phì nhiêu của đất.
Lòai, giống cây khác nhau có nhu cầu dinh dưỡng khác nhau, số lượng các chất dinh dưỡng tối cần thiết như nhau, nhưng nhu cầu hàm lượng khác nhau, ví dụ cây họ đậu cần nhiều Mo hơn các cây trồng khác, cây họ cải cần nhiều S, táo, cà chua cần nhiều Ca, 5 nguyên tố vi lượng tối cần thiết cho 1 số cây trồng và các nguyên tố có ích khác như Sodium (Na), cobalt (Co), vanadium (V), nickel (Ni), silicon (Si) được cây trồng hấp thu với 1 lượng rất khác nhau đối với các nguyên tố khác
Cây không có nhu cầu, nhưng có thể là nhu cầu dinh dưỡng đối với động vật và con người (như Se, Cr).
Tóm tắt.
- Tất cả các nguyên tố hóa học cây hấp thu không nhất thiết là những nguyên tố tối cần thiết cho sinh trưỡng của cây trồng.
- Chất dinh dưỡng tối cần thiết bao gồm bất cứ nguyên tố nào có các chức năng trong dinh dưỡng cây trồng, dù có tính chuyên biệt hay không.
- Các chất dinh dưỡng tối cần thiết cho sinh trưởng cây trồng là: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, B, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, và Cl.
- Các chất có ích: Na, Si, Ni, Co, V cần thiết cho 1 số cây trồng nhất định.
- Trừ 3 nguyên tố C, H, O là các nguyên tố khung, các nguyên tố còn lại là các nguyên tố dinh dưỡng khoáng.
- Tùy theo nhu cầu của cây trồng, các nguyên tố đa lượng gồm: N, P, và K; các nguyên tố trung lượng: Ca, Mg, và S; và các nguyên tố vi lượng: Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, và Cl.
- Sự di chuyển và nhu cầu các chất dinh dưỡng khác nhau tùy từng chất dinh dưỡng và từng loại cây trồng.
Tổng hợp viết bài bởi Góc phố xanh
Nguồn: giáo trình độ phì và phân bón
