Nhu cầu dinh dưỡng cần thiết đối với cây trồng

Khi trồng cây, muốn cây sinh trưởng phát triển tốt, cây phát triển khỏe mạnh, đạt năng suất cao, thì cần nắm bắt được các nhu cầu dinh dưỡng thiết yếu đối với cây trồng để đáp ứng kịp thời dinh dưỡng cho cây trồng. Việc bổ sung dinh dưỡng đúng và kịp thời cho cây trồng giúp cây đạt năng suất chất lượng nông sản cao. Khi nắm bắt được cây trồng thiếu gì và thừa chất gì sẽ giúp cho việc chăm sóc cây trở nên dễ dàng hơn. Có 2 nhóm chất dinh dưỡng chính cung cấp cho cây trồng là dinh dưỡng thiết yếu và dinh dưỡng có lợi

Các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng

1. Chất dinh dưỡng thiết yếu

- Chất dinh dưỡng thiết yếu là chất mà cây trồng nhất thiết phải được cung cấp đầy đủ khi trồng cây, trong giai đoạn nuôi cây và nếu thiếu các dưỡng chất thiết yếu cây trồng sẽ không hoàn thành được chu kỳ sống, hoặc bị ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây.

- Chất dinh dưỡng thiết yếu bao gồm 16 nguyên tố: các bon (C), hydro (H), oxy (O), đạm (N), lân (P), kali (K), canxi (Ca), magiê (Mg), lưu huỳnh (S), săt (Fe), kẽm (Zn), đồng (Cu), măngan (Mn), bo (B), molypden (Mo), clo (Cl). Những chất này tham gia vào thành phần cấu tạo các chất hữu cơ chủ yếu trong cây, hoặc xúc tác cần thiết cho sự tổng hợp vật chất và các quá trình sinh lý trong cây.

2. Chất dinh dưỡng có lợi

- Dinh dưỡng có lợi là chất mà nếu không có nó cây vẫn có thể sinh trưởng phát triển một cách bình thường, nhưng nếu được bổ sung thêm sẽ làm cây sinh trưởng phát triển thuận lợi hơn, tốt hơn và đem lại giá trị cao hơn cho từng nhóm nông sản. Thông thường, những chất này cây cần với lượng rất ít và có thể gọi là nhóm siêu vi lượng.

- Chất siêu vi lượng gồm: cô ban (Co), natri (Na), nhôm (Al), niken (Ni), vanadi (V) ... và các nguyên tố đất hiếm (lanthanum, cerium, praseodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, thulium...).

Biểu hiện của cây bị thiếu dinh dưỡng

3. Vai trò của từng chất dinh dưỡng đối với cây trồng

3.1. Vai trò của đạm (N)

- Chất đạm có vai trò đặc biệt quan trọng đối với cây trồng. Chất đạm là thành phần của protein, diệp lục tố. Nó tham gia vào cấu trúc của tế bào và trong nhiều quá trình biến dưỡng. Chất đạm được xếp vào nguyên tố khoáng.

- Đạm giúp kích thích mô tăng sinh trưởng cây trồng.

- Cây trồng hấp thụ N ở dạng NO₃^-, NH₄⁺; có nhiệm vụ giúp tăng trưởng lá và lá có màu xanh (N là cấu trúc của diệp lục tố).

- Đạm rất dễ bị rửa trôi, nhất là dạng NO₃^-. Chất N có thể di động từ lá già đến lá non.

- Thiếu N cây tăng trưởng kém, lá có màu xanh nhạt hay vàng, đâm tược kém; triệu chứng thiếu xuất hiện đầu tiên ở lá già.

- Cây thừa N sẽ có lá màu xanh đậm, dày, bóng, đậu trái kém và xảy ra tình trạng thiếu calcium. Bón N tốt nhất có tỷ lệ NH₄⁺/NO₃^- là 1/1, bón nhiều NH₄⁺ có thể làm lá cong vẹo.

- Bón lân nhiều ngăn cản hấp thụ N. Bón kali và N theo tỷ lệ 1/1 là tốt nhất cho sự hấp thụ N.

3.2. Vai trò của lân (P₂O₅)

- Lân có vai trò chính trong quá trình trao đổi năng lượng và protein

- Là thành phần cấu tạo photphatides, axit nucleic, protein, photphos - lipid, coenzym NAD, NADP.

- Lân là thành phần không thể thiếu trong aminoaxit, ATP

- Lân rất cần thiết trong quá trình phân chia tế bào, là thành phần của nhiễm sắc thể.

- Lân thúc đẩy sự hình thành và phát triển của rễ; giúp cây ra hoa nhiều và có chất lượng trái tốt; tăng cường khả năng kháng bệnh cho cây. Lân không bị rửa trôi khỏi đất. Trong cây, lân di động từ lá già đến lá non.

- Thiếu lân cây sinh trưởng kém; lá có màu xanh đậm; lá già có màu tím hay đỏ, nhất là dọc theo gân ở mặt dưới lá; lá có thể bị biến dạng, cành mảnh khảnh, rễ phát triển kém.

- Cây thừa lân sẽ bộc lộ triệu chứng thiếu dưỡng chất kẽm, sắt. Ở đất chua, lân rất dễ bị cố định bởi sắt, mangan và nhôm. Bón nhiều lân làm giảm hấp thụ vi lượng và N. So với N và K thì nên bón lân với lượng ít hơn.

3.3. Vai trò của kali (K₂O)

- Kali có khả năng tăng thẩm thấu qua màng tế bào, điều chỉnh độ pH, lượng nước ở khí khổng.

- Hoạt hóa enzyme có liên quan đến quang hợp

- Giúp tổng hợp vận chuyển hydratcacbon, tổng hợp protein

- Cải thiện khả năng quang hợp khi thời tiết lạnh và mây mù, tăng cường khả năng và các điều kiện thời tiết bất lợi của môi trường.

- Kali giúp cải thiện chất lượng quả và rau

3.4. Vai trò của cacbon (CO₂)

- Cacbon được cây hút dạng CO₂ trong không khí qua khí khổng của lá nên không được xếp vào nguyên tố khoáng. Nhờ năng lượng ánh sáng mặt trời và nước C được đồng hóa tạo thành hydrat cacbon, thành phần chủ yếu trong cấu trúc và dự trữ của cây.

- Trong điều kiện canh tác bình thường không thiếu CO₂, nguồn cung cấp cacbon.

3.5. Vai trò của oxy (O₂)

- Oxy được sử dụng trong cây chủ yếu từ quang phân ly nước. Ngoài ra trong quá trình đồng hóa CO₂ oxy được giải phóng và tái sử dụng trong một số cho trình sinh học. Giống như cacbon, oxy không được xếp vào nguyên tố khoáng. Oxy là thành phần cấu trúc của hydrat cacbon và tham gia vào nhiều quá trình sinh hóa trong cây.

- Trong điều kiện bình thường cây không thiếu oxy.

3.6. Vai trò của canxi (Ca)

- Canxi là thành phần màng tế bào dưới dạng canxi pectate cần thiết cho sự phân chia tế bào được bình thường

- Giúp cho màng tế bào được vững chắc, duy trì cấu trúc nhiễm sắc thể

- Hoạt hóa nhiều enzyme như photpholipaza, arginine, triphotphataza

- Kích thích rễ và lá cây phát triển.

- Hình thành các hợp chất cấu thành màng tế bào, làm cây trở nên cứng cáp.

- Giúp làm giảm hàm lượng đạm Nitrat trong cây.

- Giúp tăng cường hoạt tính của một số hệ thống men trong cây.

- Giúp trung hòa các axit hữu cơ trong cây.

- Rất cần thiết cho sự phát triển của hạt đậu.

- Ảnh hưởng gián tiếp đến năng suất cây trồng nhờ làm giảm độ chua trong đất, do đó làm giảm sự gây độc của Mangan, sắt, đồng, nhôm (nếu hàm lượng cao).

- Gián tiếp làm tăng năng suất cây trồng nhờ tăng cường sự phát triển của bộ rễ, kích thích hoạt động của vi sinh vật, kích thích sự hữu dụng của Molipden và việc hút các nguyên tố dinh dưỡng khác.

- Rất cần thiết đối với vi khuẩn cố định đạm.

- Cây hấp thụ Ca ở dạng Ca⁺⁺. Chất Ca cũng dễ bị rửa trôi ra khỏi đất. Trong cây, Ca không di động từ lá già đến lá non. Chất Ca cần thiết cho sự phát triển của chồi và chóp rễ; giúp cây giảm sự ngộ độc của nhôm và mangan; và kháng lại nấm bệnh (làm vững chắc vách tế bào).

- Thiếu Ca, chồi non không phát triển được; rễ có thể chuyển sang đen và thối đi; lá non bị cong dủm lên, có màu xanh bất thường và chóp lá có thể dính lại nhau; lá già cũng bị cong dủm lên, trái bị thối ở phần dưới đáy, thân yếu ớt, trái rụng sớm.

- Thừa Ca, cây không hấp thụ được Mg. Đất ở vùng nhiệt đới, mưa nhiều hay bị thiếu Ca do đất chua và rửa trôi dẫn đến cây không hấp thụ được Ca.

- Bón vôi dạng đá vôi nghiền mịn hay đá vôi nung hoặc phun qua lá CaCl₂ có thể khắc phục tình trạng thiếu Ca.

3.7. Vai trò của chất Magnesium (Mg)

- Magie là thành phần cấu tạo của diệp lục tố, có vai trò quan trọng trong quang hợp

- Chất Mg tham gia vào hạt nhân trung tâm của phân tử diệp lục nên có vai trò tích cực trong quang hợp của cây.

- Mg và đạm là 2 nguyên tố dinh dưỡng duy nhất trong đất tham gia cấu tạo nên Chlorophyll (diệp lục), mà nhờ có nó cây trồng mới quang hợp, tạo nên tất cả các vật chất khác cấu tạo nên sự sống.

- Trong cây, Mg chủ yếu tham gia vào thành phần diệp lục, ngoài ra còn thấy trong thành phần hạt.

- Mg cũng giúp tăng cường đồng hóa lân, tăng cường hô hấp và hoạt hóa nhiều hệ thống men trong cây.

- Chất Mg được cây hấp thụ ở dạng Mg⁺⁺, là cấu trúc của diệp lục tố giúp lá có màu xanh. Chất Mg rất dễ bị rửa trôi khi đất có nhiều cát.  Trong cây, Mg di động từ lá già đến lá non.

- Thiếu Mg cây sinh trưởng kém; lá già có màu vàng, màu đồng hoặc màu đỏ ở phần thịt lá nhưng gân lá vẫn còn xanh; bìa lá có thể bị cong xuống hoặc dủm lên với những nếp nhăn nheo.

- Cây thừa Mg sẽ ít hấp thụ Ca; lá già có những đốm bị hoại tử, những gân nhỏ của lá già này có thể chuyển sang màu nâu. Chất Mg thường bị thiếu trong cây vì chất này rất dễ bị rửa trôi.

- Bón phân vôi Dolomite hoặc phun phân MgCl₂ lên lá cũng giúp cây khắc phục được triệu chứng thiếu Mg.

3.8. Vai trò của lưu huỳnh (S)

- Lưu huỳnh là thành phần của các axit amin chứa lưu huỳnh cũng như amino axit.

- Liên quan đến hoạt động trao đổi chất của vitamin, biotin, thiamin và coenzyme A.

- Giúp cho cấu trúc protein được vững chắc

- Lưu huỳnh tham gia vào 2 trong số 21 Amino Axit trong thành phần Protein.Giúp hình thành các men và Vitamin.Tăng cường nốt sần cố định đạm trong cây họ đậu. Giúp tăng năng suất cây trồng lấy hạt. Rất cần thiết trong quá trình hình thành diệp lục mặc dù không có trong thành phần diệp lục. Tham gia vào thành phần một số chất hữu cơ hình thành nên mùi của tỏi, hành và mù tạt.

- Chất lưu huỳnh không di động trong cây. Hầu hết đất ở ĐBSCL có rất nhiều lưu huỳnh ở dạng hữu dụng, cây trồng không bị thiếu dưỡng chất này.

3.9. Vai trò của chất Bo

- Bo có vai trò trong sự kéo dài tế bào, trong sự tổng hợp axit nucleic, trong phản ứng của hoocmon và chức năng của membran (theo Shelp, 1993).

- Triệu chứng thiếu hụt Bo có nhiều biểu hiện khác nhau phụ thuộc vào loài, tuổi của cây. Điển hình là các điểm chết đen ở lá non và chồi đỉnh và tác hại này thể hiện ở các lá non và phần dưới của phiến lá, thân bị cứng. Mất ưu thế ngọn làm cho cây phân cành nhiều, các chồi ngọn của các cành cũng bị hại và do sự phân chia tế bào bị kìm hãm. Cấu trúc của quả, rễ củ và củ thường dị dạng hoặc bị thối do các mô bên trong bị hỏng. 

3.10. Vai trò của chất Mangan

- Ion Mn²⁺ hoạt hóa nhiều enzyme trong tế bào thực vật, đặc biệt là các enzyme dehrogenase, decacboxilase trong chu trình Kreb đều được hoạt hóa bởi mangan. Chức năng rõ rệt nhất của mangan là trong phản ứng quang phân ly nước của quang hợp.

- Triệu chứng thiếu hụt mangan điển hình là sự mất màu của các gân và sự xuất hiện các điểm chết nhỏ. Sự mất màu có thể xảy ra ở lá già, lá non hoặc tuy thuộc loài cây và tốc độ sinh trưởng. 

3.11. Vai trò của chất Kẽm (Zn)

- Nhiều enzyme cần có ion kẽm cho hoạt động của mình. Kẽm cần cho sự sinh tổng hợp diệp lục ở một số cây.

- Sự thiếu hụt kẽm thể hiện rõ là giảm sự sinh trưởng của đốt, lá thường nhỏ, viền lá bị nhăn nheo. Triệu chứng này gây ra do mất đi khả năng sản xuất hàm lượng auxin.

- Trong một số loài (ngô, kê, đậu), lá già có thể trở nên bị mất mầu ở phần gân và sau đó phát triển các điểm chết mầu trắng. Hiện tượng mất màu là một sự thể hiện thiếu kém cho quá trình sinh trưởng của diệp lục. 

3.12. Vai trò của chất Đồng (Cu)

- Đồng thường được liên kết với các enzyme oxi hóa khử (Cu₂⁺ + e - <=> Cu⁺).

- Triệu chứng đầu tiên của sự thiếu đồng là lá bị chuyển sang màu xanh đen và có mặt các điểm hoại thư. Điểm hoại thư xuất hiện trước hết ở đỉnh lá non sau lan xuống dưới dọc theo mép lá. Lá có thể biến dạng khi thiếu đồng, nếu thiếu  nghiệm trọng thì lá có thể bị rụng. 

3.13. Vai trò của chất Molybden (Mo)

- Ion molybden (Mo₄⁺ đến Mo₆⁺) là thành phần của một số enzyme như nitrat reductase và nitrogenase. Enzyme nitrat reductase xúc tác cho phản ứng khử nitrat thành nitrit trong quá trình đồng hóa chúng ở tế bào thực vật; enzyme nitrogenase biến đổi khí nitơ thành amon trong các vi sinh vật cố định nitơ.

- Dấu hiệu đầu tiên của sự thiếu hụt molybden là sự mất màu giữa các gân lá và các điểm hoại thư ở lá già.Thiếu hụt molybden có thể gây ra sự thiếu hụt nitơ nếu nguồn nitơ cung cấp chủ yếu là nitrat hoặc trên cây trồng phụ thuộc chủ yếu vào nguồn nitơ cố định bởi vi sinh vật cộng sinh.

- Cây đòi hỏi lượng molybden rất thấp. Sự bổ xung một lượng nhỏ molybden trên đất thiếu cũng đã gây ra hiệu quả rất cao. 

3.14. Vai trò của chất Sắt (Fe)

- Sắt là cấu tử của nhiều enzyme có vai trò quan trọng trong việc vận chuyển điện tử (các phản ứng oxy hóa khử) như các cytocrom. Trong quá trình vận chuyển điện tử, sắt được oxy hóa từ Fe²⁺ thành Fe^3+.

- Ở ĐBSCL đa số là đất chua nên không thiếu sắt, trái lại sắt là chất gây độc cho cây trồng trên đất phèn.

3.15. Vai trò của chất Niken (Ni)

- Cho đến nay chỉ phát hiện được enzym urease ở thực vật thượng đẳng là enzyme có chứa niken. Các vi sinh vật cố định nitơ có nhu cầu về niken cho các enzyme tham gia vào quá trình tạo khí hyđro trong quá trình cố định đạm.

- Sự thiếu hụt niken làm cây tích lũy ure trong lá dẫn đến làm chết các ngọn lá. Biểu hiện thiếu hụt niken đối với cây chỉ xảy ra khi cây trồng trên những loại đất đặc biệt rất thiếu niken bởi vì nhu cầu về niken của cây là rất thấp. 

3.16. Vai trò của chất Na (Na)

- Hầu hết các loài thực vật C4 và CAM đều cần natri. Ở các cây này, natri cần cho sự tái tạo phosphoenolpyruvat – chất đầu tiên của phản ứng cacboxil hóa ở cây C4 và CAM. Khi thiếu natri thì những cây này bị mất màu và bị hoại tử hoặc mất khả năng ra hoa.

- Nhiều loài cây C3 cũng sinh trưởng tốt khi có mặt ion Na+. Natri kích thích sinh trưởng qua việc tăng cường sự giãn tế bào và có thể thay thế phần nào kali như một chất tan có hoạt tính thẩm thấu.