NHU C NHU C Ầ Ầ U DINH DƯ U DINH DƯ Ỡ Ỡ NG NG KHO KHO Á Á NG C NG C Ủ Ủ A CÂY C A CÂY C Ó Ó M M Ú Ú I I 1. GIỚI THIỆU Thực vật, cũng như mọi sinh vật khác, muốn sinh trưởng và phát triển phải hấp thu các chất dinh dưỡng từ đất và không khí. Các nguyên tố khoáng, chủ yếu dưới dạng các ion vô cơ Justus von Liebig (1803-1873) đã đặt nền móng cho môn dinh dưỡng khoáng cây trồng ra đời. Một nguyên tố được xem là cơ bản phải hội 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 Đạm (N) % <2.2 2.2-2.4 2.5-2.7 2.8-3.0 >3.0 Lân (P) % <0.09 0.09-0.11 0.12-0.16 0.17-0.3 >0.30 Kali (K) % <0.7 0.7-1.1 1.2-1.7 1.8-2.4 >2.4 Calcium (Ca) % <1.5 1.5-2.9 3.0-4.9 5.0-7.0 >7.0 Magnesium (Mg) % <0.20 0.20-0.29 0.30-0.49 0.50-0.70 >0.70 Lưu huỳnh (S) % <0.14 0.14-0.19 0.20-0.40 0.41-0.60 >0.60 Chlorine (Cl) % <0.20 0.20-0.7 >0.70 Natri (Na) % <0.2 0.15-0.25 >0.25 Sắt (Fe) ppm <35 35-59 60-120 121-200 >200 Boron (B) ppm <20 20-35 36-100 101-200 >200 Manganese (Mn) ppm <17 18-24 25-100 101-300 >300 Kẽm (Zn) ppm <17 18-24 25-100 101-300 >300 Đồng (Cu) ppm <3 3-4 5-16 17-20 >20 Molybdenum (Mo) ppm <0.05 0.06-0.09 0.10-1.0 2.0-5.0 >5.0 Bảng 1. Các tiêu chuẩn phân tích lá cây có múi trên cơ sở nồng độ dinh dưỡng ở các chồi lá 4-6 tháng tuồi lấy từ cành không mang trái 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 mà u vàng nhạt. Toàn bộ triệu chứng đều xuất hiện ở lá già. Lá rụng sớ m hơn bình thường. Về mặt năng suất, vườn thiếu đạm trầm trọ ng 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) [...]... 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 Mn2+ Mangan hoạt động ở một số enzyme Nó được biết để kích thích, xúc tác một số chu trình phản ứng trong cây, ... 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 (hình phải... 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 Thiếu Mg Triệu chứng thiếu magnesium của cây có. .. 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... 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 H2O... 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 Fe3+ (B), EDTA (C) và EDDHA (D) Thiếu sắt Thiếu sắt trong trường hợp nhẹ gân lá có màu... tụ nhiều NH4+ 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... 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 CO2 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. .. 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 Mức 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... chính trong thuỷ thể VAI TRÒ SINH LÝ CỦA KHOÁNG VI LƯỢNG Sắt (Iron) Cây hấp thu sắt dưới dạng Fe2+ 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 Fe2+ và Fe3+ khi nó đóng vai trò như chìa khóa của các hệ thống enzyme Các enzyme này . 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. hấp thu các chất dinh dưỡng từ đất và không khí. Các nguyên tố khoáng, chủ yếu dưới dạng các ion vô cơ Justus von Liebig (1803-1873) đã đặt nền móng cho môn dinh dưỡng khoáng cây trồng ra đời NHU C NHU C Ầ Ầ U DINH DƯ U DINH DƯ Ỡ Ỡ NG NG KHO KHO Á Á NG C NG C Ủ Ủ A CÂY C A CÂY C Ó Ó M M Ú Ú I I 1. GIỚI THIỆU Thực vật, cũng như