Bài 2
Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng cây trồng có thể chia thành 2 nhóm.
Tiềm năng năng suất được quyết định bởi các gene di truyền của cây trồng. Năng suất cây trồng tăng trong thời gian qua đều có liên quan trực tiếp đến các giống lai hay các giống cải thiện. Các đặc điểm khác như chất lượng, khả năng kháng bệnh, chịu hạn cũng do các yếu tố di truyền quyết định. Bắp lai, lúa lai là 1 minh chứng của việc tăng năng suất cây trồng do yếu tố di truyền.. Công nghệ di truyền ngày nay trở thành 1 ngành quan trọng trong việc thay đổi tiềm năng năng suất cây trồng.
Giống và nhu cầu dinh dưỡng của cây- Giống cây cho năng suất 6 tấn/ha luôn có nhu cầu dinh dưỡng cao hơn giống cho năng suất 3 tấn/ha.. Khi tiểm năng năng suất cây trồng tăng, nhu cầu dinh duỡng sẽ tăng và giống có năng suất càng cao, hiệu quả sử dụng phân bón càng cao, nhất là phân N.
Người sản xuất có thể kiểm sóat yếu tố di truyền bằng phương pháp chọn giống thích hợp như giống cho năng suất cao, phẩm chất tốt, tính chống chịu cao….
Yếu tố môi trường bao gồm tất cả các điều kiện bên ngòai ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của 1 sinh vật.
Đối với cây trồng, những yếu tố môi trường quan trọng bao gồm những yếu tố sau và mỗi yếu tố đều có thể là yếu tố giới hạn sinh trưởng của cây. Những yếu tố môi trường không họat động độc lập, các yếu tố này luôn quan hệ với nhau, ví dụ - luôn có mối quan hệ hữu cơ giữa ẩm độ và độ thóang đất.
2.2.1 Nhiệt độ
Cường độ nhiệt. Cây trồng sinh trưởng bình thường trong khỏang nhiệt độ 25-40oC.
- Ảnh hưởng trực tiếp của nhiệt độ. Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến các tiến trình quang hợp, hô hấp, thóat hơi nước, hấp thu nước và dinh dưỡng của cây trồng.
- Tốc độ các tiến trình này tăng khi nhiệt độ tăng và mức độ phản ứng với nhiệt độ khác nhau đối với từng lọai cây trồng. Ví dụ ảnh hưởng của nhiệt độ khác nhau đến sinh trưởng của cây bông vải và khoai tây (cây ưa nhiệt độ cao và cây ưa nhiệt độ thấp).
- Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến họat động của vi sinh vật trong đất. Nhiệt độ thấp ức chế họat động của vi khuẩn nitrate hóa. pH cũng có thể giảm khi nhiệt độ cao, do vi sinh vật họat động mạnh.
- Nhiệt độ đất cũng ảnh hưởng đến hấp thu nước và dinh dưỡng đối với cây trồng.
2.2.1 Ẩm độ đất
Khả năng cung cấp nước – sinh trưởng cây trồng bị hạn chế khi ẩm độ đất quá cao hay quá thấp. Chúng ta có thể kiểm sóat được thông qua phương pháp tưới tiêu. Ẩm độ đủ sẽ cải thiện được sự hấp thu dinh dưỡng. Nếu ẩm độ là yếu tố giới hạn, hiệu quả sử dụng phân bón sẽ không cao.
2.2.3 Năng lượng mặt trời
Chất lượng, cường độ và thời gian chiếu sáng là các chỉ tiêu quan trọng của ánh sáng ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng.
- Chất lượng ánh sáng là yếu tố chúng ta không kiểm sóat được trên đồng ruộng.
- Cường độ ang sáng là tính chất quan trọng do tiến trình quang hợp có liên quan mật thiết với cường độ ánh sáng. Bắp có dạng lá thẳng sẽ hấp thu nhiều ánh sáng hơn dạng lá xòe ngang.
- Thời gian chiếu sáng – Quang kỳ - Cây trồng có liên quan đến độ dài ngày
- Cây ngày dài – Chỉ ra hoa khi độ dài ngày dài hơn 12 giờ. Cây ngũ cốc.…
- Cây ngày ngắn - Chỉ ra hoa khi độ dài ngày ngắn hơn 12 giờ.
- Cây trung tính với quang kỳ- ra hoa trong khỏang độ dài ngày rộng. Cà chua, bông vải…
Do ảnh hưởng của quang kỳ nên 1 số lọai cây trồng có thể không ra hoa trên 1 số vùng. Hoa cúc, thanh long có thể ra hoa bằng phương pháp kiểm sóat quang kỳ.
2.2.4 Thành phần của khí quyển
CO2 chiếm 0.03 % thể tích không khí. Quang tổng hợp biến đổi CO2 thành chất hữu cơ trong cây. CO2 sẽ được trả lại khí quyển bởi tiến trình hô hấp hay phân giải chất hữu cơ. Trong 1 điều kiện nào đó, nếu nồng độ CO2 giảm có thể sẽ là yếu tố giới hạn sinh trưởng của cây trồng. Khi tăng nồng độ có thể năng suất cây trồng tăng như các nghiên cứu trên lúa, cà chua, dưa chuột, hoa, khoai tây…
Chất lượng không khí. Nếu không khí bị ô nhiễm cao, có thể gây ngộ độc cho cây như sulfur dioxide, carbon monoxide, hydrofluoric acid…
2.2.5 Độ thóang khí của đất
Đất bị nén chặt với dung trọng cao, cấu trúc kém thường là đất có độ thóang khí kém. Độ rỗng của đất được chiếm giữ bởi không khí và nước nên nước và không khí trong đất có tỉ lệ nghịch. Đất thóat nước tốt, thường hàm lượng oxy hòa tan không là yếu tố giới hạn sinh trưởng của cây. Cây trồng khác nhau, mức độ nhạy cảm với hàm lượng oxy trong đất khác nhau, ví dụ cây lúa nước và cây thuốc lá.
2.2.6 Phản ứng của đất
pH đất ảnh hưởng đến khả năng hữu dụng của 1 số chất dinh dưỡng như khả năng hữu dụng của P thấp trên đất chua, Al hòa tan mạnh trên đất chua có thể gây độc cho cây. Một số vi sinh vật gây bệnh của chịu ảnh hưởng bởi pH, ví dụ bệnh ghẽ vỏ khoai tây có thể kiểm sóat được khi pH<5,5.
2.2.7 Các yếu tố sinh học
Bón phân với liều lượng cao có thể làm tăng sinh trưởng dinh dưỡng (thân lá) và cây sẽ mẫn cảm với nhiều lọai bệnh. Nhưng trường hợp rễ bị hại bởi tuyến trùng, làm giảm khả năng hấp thu dinh dưỡng của rễ, nên cần thiết phải bón nhiều phân hơn. Cỏ dại là yếu tố cạnh tranh nước, dinh dưỡng và ánh sáng với cây trồng, ngòai ra rễ cỏ còn tiết ra nhiều hợp chất có hại cho rễ cây trồng (allelopathy)
2.2.8 Các chất dinh dưỡng khóang tối cần thiết
Tất cả các nguyên tố hóa học tham gia rực tiếp vào quá trình trao đổi chất của cây. Các nguyên tố hóa học không phải là dinh dưỡng (được cung cấp từ nước và không khí), bao gồm carbon, hydrogen, oxygen.
Các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng, bao gồm nitrogen, phosphorus, potassium. Các nguyên tố dinh dưỡng trung lượng gồm calcium, magnesium, sulfur, và các chất dinh dưỡng vi lượng đồng, manganese, kẽm, boron, molybdenum, chlorine, sắt. Các nguyên tố có ích cho 1 số cây trồng như cobalt, vanadium, sodium, silicon.
2.2.9 Các chất ức chế, gây độc cho cây trồng
Các chất dinh dưỡng của cây trồng khi tồn tại với nồng độ cao đều có thể ức chế sinh trưởng hay gây độc cho cây. Các chất khác bao gồm aluminum, nickel, chì – thường đi với bùn cống, chất thải công nghiệp, hầm mỏ…, các hợp chất hữu cơ như phenols, dầu.
- Các yếu tố giới hạn năng suất
Bất kỳ yếu tố nào, có thể là yếu tố di truyền hay yếu tố môi trường, yếu tố nước, ánh sáng, dinh dưỡng…. cũng có thể giới hạn năng suất cây trồng.
- “định luật tối thiểu” (Liebig, 1860’s). “1 hay nhiều chất dinh dưỡng trong đất có thể có nồng độ cao (tối đa), và cũng có thể có nổng độ rất thấp (tối thiểu). Với các chất dinh dưỡng tối thiểu, có thể là Ca, Mg, K, hay bất kỳ chất dinh dưỡng nào khác, năng suất sẽ tương quan trực tiếp với các chất dinh dưỡng tối thiểu này.
- Yếu tố tối thiểu kiểm soát năng suất. Ví dụ, yếu tố tối thiểu của đất là vôi, năng suất cây trồng sẽ không tăng ngay cả khi chúng ta bón các lọai phân bón khác tăng gấp 100 lần** nếu không bón vôi.
Định luật trên phát biểu cho các chất dinh dưỡng, nhưng có thể áp dụng cho bất kỳ yếu tố sinh trưởng nào khác.
Sự sinh trưởng của cây trồng bị giới hạn, khi chất dinh dưỡng hiện diện với hàm lượng giới hạn (tối thiểu), bất kể các chất dinh dưỡng khác có hàm lượng và khả năng cung cấp cho cây đầy đủ hay dư thừa.
Mục tiêu của nhà sản xuất là phải nhận diện tất cả các yếu tố giới hạn làm giảm năng suất cây trồng.
Tóm tắt yếu tố giới hạn năng suất.
- Nếu có nhiều yếu tố giới hạn thì yếu tố giới hạn cao nhất quyết định tiềm năng năng suất.
- Chỉ khi nào giải quyết được yếu tố giới hạn này, năng suất cây trồng mới được cải thiện.
- Đối với các chất dinh dưỡng. Chất giới hạn cao nhất là chất có hàm luợng tương đối thấp nhất so với yêu cầu của cây trồng (ngưỡng dinh dưỡng).
Tổng hợp viết bài bởi góc phố xanh
Nguồn: Giáo trình độ phì và phân bón
