Các nguyên tố vi lượng trong nông nghiệp (phần 2)

1. Hiện tượng đất bị ngộ độc bởi các nguyên tố vi lượng

1.1. Nguyên nhân dẫn tới ngộ độc các nguyên tố vi lượng

Việc ngộ độc hình thành trong quá trình phát sinh

• Độc hại do tích luỹ sinh học trên lớp đất mặt có nhiều rễ. Thí dụ cây thông biển hút rất nhiều Al qua rễ sau đó để lại làm giàu Al cho lớp đất mặt.

• Trong quá trình phát sinh đất chua đi một cách tự nhiên do thảm thực vật bị phân giải, các silicat bị phong hoá giải phóng nhiều nguyên tố vi lượng như Al⁺⁺⁺, Fe⁺⁺⁺, Mn⁺⁺ ở trạng thái ion có thể làm cây bị ngộ độc. Trong quá trình phong hoá do đá mẹ giàu nguyên tố vi lượng, các chất vi lượng ở sâu trong đất được di chuyển dần lên tầng mặt làm nồng độ vi lượng trong lớp đất mặt cao lên đến mức độ gây độc.

Do hoạt động sản xuất của con người

+ Trong thuốc bảo vệ dịch hại thường có nhiều nguyên tố vi lượng, nên nếu lạm dụng thuốc bảo vệ dịch hại cũng dễ làm nguyên tố vi lượng tích luỹ lại trong đất đến mức gây độc cho cây. Thí dụ: lạm dụng dung dịch Boocdo dẫn đến thừa đồng trong đất và trong cây dễ gây nên ngộ độc Cu. Chế độ tưới cũng có thể dẫn đến độc vi lượng.

1.2. Mức giới hạn của các nguyên tố vi lượng trong đất

Trong các loại đất khác nhau với độ pH khác nhau thì ngưỡng gây độc của các nguyên tố vi lượng cũng khác nhau, tuy nhiên cũng có một ngưỡng chung mức giới hạn cho phép các nguyên tố trên đối với bo, hàm lượng gây ngộ độc trong đất 0,8 ppm, đối với đồng và Co, ngộ đọc đồng và Co thay đổi theo pH đất nhưng nằm trong khoảng từ 0,5-3 ppm, đối với mangan nồng độ gây ngộ độc thường rất cao. Đối với kẽm hàm lượng gây độc trong đất là 200ppm.

pH đất chi phối độ hoà tan của các nguyên tố vi lượng trong đất nên biện pháp khắc phục hiện tượng ngộ độc bo là bón vôi và phân hữu cơ.

2. Khả năng trả lại nguyên tố vi lượng cho đất của cây

Do cây hút các nguyên tố vi lượng trong đất và cả trong không khí làm chất dinh dưỡng nên trong cây cũng có hàm lượng cao các nguyên tố này, xác thực vật chết có thể cung cấp lại một phần vi lượng bị mất cho đất nhiều nghiên cứu trên thế giới đã cho thấy điều này. Một thí nghiệm về khả năng cung cấp trở lại đất các nguyên tố vi lượng như sau. Trên 1 ha đất trồng cỏ 1 năm có 7000kg cỏ chết và 5000kg rễ cỏ chết ta sẽ thu lại một số lượng vi lượng khá từ lượng xác thực vật này.

Bảng 1. Hàm lượng nguyên tố vi lượng trở lại đất thông qua việc chết và phân hủy của cỏ ví dụ trong 1 ha 1 năm có 7000k cỏ và 5000k rễ bị chết và phân hủy

3. Tình hình các nguyên tố vi lượng trong đất ở Việt Nam và trên thế giới

Vai trò quan trong của vi lượng đối với cây trồng đã không được nhận ra cho đến đầu thế kỉ 20. Sắt là một ngoại lệ do Gris (pháp) phát hiện ra (năm 1844) rằng bệnh vàng lá ở một số cây có thể khắc phục bằng việc phun muối sắt..

Liebig nhận thấy Mangan (Mn) hiện diện trong những cây bị bệnh than nhưng chỉ nghi ngờ rằng nó có thể là một nguyên tố dinh dưỡng. Nó chỉ được biết đến là nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu đối với cây trồng vào năm 1905.

Đồng (Cu) được phát hiện là nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu năm 1920 và sau đó kẽm (Zn) vào năm 1930, môlypden (Mo) năm 1939.

Phân bón vi lượng hiện nay được sử dụng khá phổ biến trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Có những loại vi lượng đơn hoặc hỗn hợp nhiều vi lượng với nhau, cũng có thể là hỗn hợp vi lượng và đa lượng.Ngoài ra vi lượng còn được thêm vào cùng với với trung lượng trong quá trình sản xuất phân bón NPK để tạo các sản phẩm phân bón chuyên dùng.

Bảng 2. Hàm lượng các loại nguyên tố vi lượng trong 3 loại phân đa lượng

 (Nguồn Verloo và willaert ,1990)

Tình hình nguyên tố vi lượng trên đất Việt Nam

Ở Việt Nam cũng như trên thế giới hàm lượng nguyên tố vi lượng trong đất tuỳ thuộc chủ yếu vào đá mẹ và thành phâng cơ giới đất.

Đất trên đất macma trung tính hoặc kiềm và trầm tích sét giàu Cu, Zn, Mn hơn trên đất macma chua và đá cát kết. Bo có nhiều trong đá trầm tích hơn đá macma và đá biến chất.

Quá trình hình thành đất, chất hữu cơ, mức độ xói mòn và quá trình sử dụng đất ảnh hưởng rất rõ đến sự phân bố các nguyên tố vi lượng trong phẫu diện đất. Hầu hết các nguyên tố vi lượng được tập trung trong tầng tích tụ trừ B. Xói mòn làm nhiều nguyên tố vi lượng bị rửa trôi. Đất trồng trọt có tỷ lệ nguyên tố vi lượng ít hơn đất rừng.

Theo kết quả phân tích của Vũ Cao Thái (1971) 90% mẫu Mn < 0,16%. Giàu nhất là đá bazan, đá vôi. Nghèo mangan nhất là đất tạo thành từ đá cát kết, granit, phiến biến chất. Tích luỹ sinh học chỉ thấy trên đất rừng. Tỷ lệ Mn cao nhất là 5.500 mg/kg đất, thấp nhất là 28 mg/100g đất, trung bình là 681 mg/kg đất.

Đối với đồng: 91% số mẫu dưới 90 mg/kg đất. Giàu Cu nhất là đá phiến sét, đá vôi; nghèo Cu nhất là đất được hình thành tạo từ đá cát kết và phù sa cổ.Mẫu thấp nhất chỉ có 4 mg/kg đất, mẫu giàu nhất đạt 477 mg/kg đất, trung bình là 52 mg/kg đất.

Về kẽm: 77% mẫu đem phân tích có 20 -100 mg/kg đất. đất đá vôi nhiều kẽm nhất. đất trên đá phún trào, đá phiến đều giàu kẽm. Nghèo kẽm nhất là đất trên đá cát kết.Tỷ lệ kẽm thấp nhất phát hiện được là 9 mg/kg đất, cao nhất là 515 mg/ kg đất; trung bình đạt 78 m/kg đất.

Bảng 3. Về hàm lượng vi lượng dễ tiêu trong đất tính bằng ppm (Nguyễn Vi và Trần Khải, 1978)

* Mn rút bằng H₂SO₄ 0,1 N, Mo rút bằng dung dịch Tamm (xitrat amon), Zn, Cu rút băng dung dịch HCl 0,1 N, B rút bằng nước cất nóng.