Dinh dưỡng khoáng ở cây lúa
Phân vi lượng Trí Việt
Các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây lúa
Các phân tích hóa học cho biết cây lúa
hấp thụ từ môi trường bên ngoài với khoảng 70 nguyên tố hóa học khác nhau.
Trong đó có những chất không rõ vai trò tác dụng của chúng, có thể chúng được
hấp thụ vào cây một các tình cờ do cơ chế thẩm thấu của bộ rể. Nhưng có khoảng
20 nguyên tố hóa học được xác định là cần thiết cho sự sinh trưởng và phát
triển của cây lúa, đó là: cacbon (C), oxy (O), hydro (H), đạm (N), lân (P),
kali (K), canxi (Ca), lưu huỳnh (S), magiê (Mg), silic (Si), bo (B), clo (Cl),
mangan (Mn), sắt (Fe), kẽm (Zn), đồng (Cu), molipden (Mo), niken (Ni), selenium
(Se), và natri (Na).
Các chất xuất hiện với tỷ lệ cao trong
thành phần chất khô của cây trồng (từ 0,2% trở lên) gọi là các nguyên tố đa lượng (macronutrients).
Các chất xuất hiện với số lượng tương đối (từ 0,001% đến 0,02%) gọi là các nguyên tố trung lượng. Các chất xuất
hiện với số lượng rất thấp, từ vài chục ppm (phần triệu) đến vài ngàn ppm (<
0,001%) gọi là các nguyên tố vi lượng.
Trong cây lúa có:
6 nguyên tố đa lượng là: Cacbon (C), oxy (O), hydro (H), nitơ
(N), phốt pho (P), kali (K).
4 nguyên tố trung lượng là: Canxi (Ca), lưu huỳnh
(S), magiê (Mg) và silic (Si).
10 nguyên tố vi lượng là: Bo (Bo), molipden (Mo), đồng (Cu), kẽm
(Zn), mangan (Mn),sắt (Fe), niken (Ni), selenium (Se), clo (Cl) và natri (Na).
Các nguyên tố dinh dưỡng cho cây lúa
nếu thiếu thì cây không phát triển bình thường, tạo ra hiện tượng bệnh sinh lý
thiếu hụt dinh dưỡng, nếu thừa thì gây hại cho cây như những bệnh ngộ độc thừa dinh
dưỡng.
Những nguyên tố cần thiết cho sự sống
của cây lúa được gọi là các nguyên tố
thiết yếu của cây lúa.
Vai trò các nguyên tố đa lượng đối với cây lúa
a-Các nguyên tố đa lượng không phải khoáng
Ba nguyên tố đa lượng C,H,O được cây
hút từ không khí và nước không được gọi là nguyên tố khoáng.
-Cacbon (C) : Được
cung cấp tự nhiên từ không khí. Cacbon là thành phần cấu tạo của nhiều loại
phân tử thực vật bao gồm tinh bột và cellulose .Carbon cố định thông qua quang hợp từ carbon dioxide (CO2) trong không khí và là một phần
của các carbohydrate lưu trữ năng lượng trong thực vật.
Trong môi trường trồng lúa, cây lúa
được cung cấp đầy đủ Cacbon, không có vấn đề thiếu hụt xảy ra.
-Hydrogen (H): Được cung cấp từ nước trong
đất và một phần thấm ướt qua lá. Hydrogen cần thiết để tạo ra chất đường, bột.
Các ion hydro (H+) cung cấp gradient proton để giúp các chuỗi vận
chuyển điện tử trong quang hợp và hô hấp.
Cây lúa trong điều kiện khô hạn quá
trình chuyển vận các ion H+ bị đình trệ làm cho cây héo và có thể bị
chết.
-Ôxy (O): Oxygen được cung cấp từ nước và
không khí, cần thiết cho sự hô hấp tế bào. Hô hấp tế bào là quá trình tạo
ra năng lượng giàu adenosine triphosphate (ATP) thông qua
việc tiêu thụ đường trong quang hợp. Cây trồng sản xuất khí oxy trong quá trình
quang hợp để sản xuất glucose, nhưng sau đó yêu cầu oxy trải qua hô hấp tế bào
hiếu khí và phá vỡ glucose và sản xuất ATP.
Trong môi trường trồng lúa, cây lúa
được cung cấp đầy đủ Oxy, không có vấn đề thiếu hụt xảy ra.
b-Các nguyên tố khoáng đa lượng
Ba nguyên tố N,P,K là 3 nguyên tố đa
lượng được cây hút trực tiếp từ đất được gọi là chất khoáng đa lượng.
+Nitơ (N): Nitơ là một thành phần thiết yếu của tất cả các protein. Hầu
hết nitơ được đưa vào cây từ đất dưới
dạng ion NO3-.Amino axit và protein chỉ có thể được xây
dựng từ NH 4+ để NO3- phải được
giảm trong cây. Nhưng cây lúa có khả năng hấp thụ nitơ qua rể ở dạng NH4+.
-Khi thừa đạm: Cây sinh trưởng rất mạnh, lá to,
tán lá rườm rà, mềm yếu, dễ đỗ ngã, sâu bệnh dễ phá hại…
-Khi thiếu đạm: Cây lúa hạn chế tăng trưởng chiều cao, ít đẻ nhánh, lá bị vàng, bộ rể kém
phát triển và năng suất thấp.
+Photpho (P): Phốt pho rất quan trọng trong năng lượng sinh học cây trồng.
Là một thành phần của ATP , phốt pho cần thiết cho việc chuyển đổi năng lượng từ ánh
sáng mặt trời để thành năng lượng hóa học (ATP) trong quá trình quang hợp. Phốt pho cũng
có thể được sử dụng để sửa đổi các hoạt động của các enzym khác nhau bởi sự phosphoryl
hóa, và có thể được sử dụng cho các tín hiệu tế bào.
ATP được sử dụng cho sinh tổng hợp nhiều phân tử sinh học thực vật , phốt pho rất quan
trọng cho sự tăng trưởng thực vật và trổ
hoa, tạo
hạt do hình thành các Este Phosphate DNA, RNA, và
phospholipid.
Nguồn
cung cấp Phospho phổ biến nhất là axit photphoric (H3PO4) có
sẳn trong
đất và trong phân lân được bón bổ sung cho cây, là dạng dể hấp thu qua rể nhất. Phốt pho hòa
tan thường nghèo trong hầu hết các loại đất.
-Khi thừa lân: Triệu chứng rất khó phát hiện, tuy nhiên dễ làm cho cây thiếu kẽm
và đồng.
-Khi thiếu lân: Cây lúa có đặc trưng lá màu xanh đậm nhưng phát triển kém, đôi khi lá có
màu tím bầm do sự tích tụ của anthocyanin. Bởi vì lân là chất dinh dưỡng
chuyển vị nên sự thiếu lân biểu hiện ở lá già trước, sau đó đến các lá non. Cây
lúa thiếu lân sự đẻ nhánh kém, ít hạt.
+Kali (K): Kali điều chỉnh sự đóng mở của khí khổng bởi một bơm
ion kali. Khí khổng quan trọng trong điều tiết nước, kali làm giảm sự
mất nước từ lá và tăng khả năng chịu hạn hán . K + là ion rất
năng động và có thể hỗ trợ trong việc cân bằng những anion trong cây. Kali có vai trò trao đổi ion giúp cho sự
hấp thu phân từ môi trường vào cây qua chóp rể. Nó phục vụ
như là một chất kích hoạt các enzym được sử dụng trong quang hợp và hô hấp.
Kali được sử dụng để xây dựng cellulose và hổ trợ trong quang hợp bởi sự hình
thành của một tiền chất diệp lục.
Kali có tính hòa tan cao trong nước và
dể bị rửa trôi dẫn đến thiếu hụt kali.
-Biểu hiện thừa Kali trên cây lúa không xảy ra trong điều kiện bình thường.
-Thiếu hụt Kali có thể dẫn đến nguy cơ cao hơn của các
tác nhân gây bệnh héo rũ, vàng lá, đốm nâu, dể mẫn cản và
thiệt hại cao hơn do sương giá và nhiệt độ. Thiếu hụt kali nặng có thể gây hoại tử
hoặc lá úa.
Vai trò các chất khoáng trung lượng đối với cây lúa
+Calcium
(Ca): Calcium quy định vận chuyển chất dinh dưỡng khác vào cây
và cũng tham gia vào việc kích hoạt các enzyme thực vật nhất định.
Calcium
dể bị rửa trôi ở các vùng ngập lũ và dể bị kết tủa ở vùng đất phèn.
-Thiếu hụt Canxi cây
trở nên còi cọc, bộ rể phát triển kém, đất chay cằn và thiếu vi sinh vật hoạt
động.
+Magnesium
(Mg): Là thành phần cấu tạo chất diệp lục , một sắc tố thực vật quan trọng trong quang
hợp. Trong
việc sản xuất của ATP thông qua vai trò của nó như là
một loại co-enzyme . Magnesium có rất nhiều vai trò
sinh học khác nhau trong cây.
-Thiếu mangnesium có thể dẫn đến là úa và vàng nhạt.
+Sulphur (S):Lưu huỳnh là thành phần cấu trúc của
của các phân tử protein bậc cao, một số axit amin và các vitamin, và cần thiết
trong sản xuất của lục lạp .
-Thiếu hụt Lưu huỳnh thường xảy ra trên đất xám, đồi trọc..nhưng thừa thậm chí là nguồn gây độc
cho lúa trên đất phèn, đất trầm thủy.
+Silic (Si):Trong cây silic tăng cường thành tế bào, làm cứng cây và
tạo cây khỏe, chống chịu tốt hạn hán, giá buốt và đề kháng cao với sâu, bệnh.
Silic xuất hiện trong cây lúa nhiều hơn
cả Kali, nhưng do vai trò sinh lý của Silic không quan trọng nên được xếp vào
nhóm nguyên tố trung lượng.
Vai trò các chất khoáng vi lượng đối với cây lúa
-Đồng (Cu): Đồng rất
quan trọng trong quang tổng hợp. Tham gia vào nhiều quá trình hoạt hóa enzyme,
tham gia trong sản xuất lignin (thành tế bào). Tham gia vào quá trình tạo hạt.
Các triệu chứng thiếu hụt đồng bao gồm bệnh vàng lá.
-Kẽm (Zn):
Kẽm cần thiết
trong một số lượng lớn của các enzym và đóng một vai trò thiết yếu trong sao
chép DNA. Một triệu chứng điển hình của sự thiếu
hụt kẽm là chậm phát triển của lá, làm "lá nhỏ" và được gây ra bởi sự
xuống cấp oxy hóa của các hormone tăng trưởng auxin.
-Molybden (Mo): Molybden là một đồng yếu tố enzyme quan
trọng trong việc xây dựng các axit amin.
-Boron (Bo):Boron quan trọng đối với cấu
trúc của thành tế bào non, vai trò phụ là vận chuyển đường , phân chia tế bào, và tổng hợp một số enzym . Boron thiếu hụt gây ra hoại tử trong các lá
non và còi cọc.
-Mangan (Mn): Mangan
cần thiết cho việc xây dựng các lục lạp . Thiếu
hụt Mangan
có thể dẫn đến bất thường về màu sắc, chẳng hạn như điểm đổi màu trên lá .
-Cobalt (Co): Đã
được chứng minh là có lợi cho một số cây trồng nhưng với cây lúa không được rõ.
-Clo(Cl): Clo cần
thiết cho việc thẩm thấu và cân bằng ion , nó cũng đóng một vai trò quan
trọng trong quang hợp. Cây lúa ở vùng cao, vùng
nước ngọt cần được cung cấp lượng Clo nhất định. Clo có trong phân Clorua Kali
(KCl). Ở vùng nhiểm mặn cây lúa bị ngộ độc Natri lẩn Clo.
-Natri (Na): Cần thiết cho một số cây trồng, nó có
thể thay thế kali mở và đóng khí khổng. Trên đất mặn Natri cao làm cho cây lúa
ngộ độc.
-Sắt (Fe): Sắt cần
thiết cho quang hợp và hiện diện như là một đồng yếu tố enzyme trong thực vật. Thiếu sắt có thể dẫn đến hoại tử và úa lá. Trên đất phèn cây lúa dể bị ngộ độc
sắt.
-Nickel
(Ni): Nickel cần thiết để kích hoạt urease, một loại enzyme có liên quan với quá trình chuyển hóa nitơ cần thiết để xử
lý urê. Nếu
không có Nickel, nồng độ độc hại của urê tích lũy, dẫn đến sự hình thành các
tổn thương hoại tử.
