Dinh dưỡng Kali của cây trồng

3/11/2016

Ngày nay chúng ta biết rằng kali (potassium) là yếu tố dinh dưỡng đa lượng mà cây trồng rất cần, đặc biệt là ở cây ăn quả (bao gồm cả rau ăn trái), cây lấy củ và cây lấy hạt vì nó liên quan nhiều đến chất lượng của những sản phẩm thu hoạch từ các đối tượng cây trồng này. Do đó bón phân kali cho cây trong những giai đoạn ra hoa đậu quả, nuôi quả lớn là biện pháp kỹ thuật quan trọng và các công ty cung ứng vật tư nông nghiệp đều có khuyến cáo lượng bón kèm theo sản phẩm.

Đa số mọi người biết đến đó. Nhưng sinh viên nông nghiệp và những người làm kỹ thuật liên quan đến trồng trọt thì phải hiểu sâu hơn.

Sự thực về vai trò của kali trong cây

Là yếu tố dinh dưỡng đa lượng, ảnh hưởng lớn đến chất lượng nông sản, nhưng sự thực là kali không tham gia thành phần cấu trúc của bất kỳ chất hữu cơ nào trong cây. Vai trò cụ thể của nó trong cây gồm: (1)

  • Điều chỉnh áp lực nước trong tế bào, tham gia quá trình trao đổi khí và điều chỉnh chuyển động của lá khi phản ứng với ánh sáng trong quá trình quang hợp;
  • Kích hoạt enzyme giúp các phản ứng sinh hoá xảy ra trong cây;
  • Tổng hợp protein;
  • Điều chỉnh độ pH trong tế bào;
  • Tăng carbondioxide cố định trong quá trình quang hợp;
  • Vận chuyển các hợp chất;
  • Cân bằng điện tích trong các phần khác nhau của tế bào.

Đó là bản chất hình thành nên những biểu hiện bên ngoài mà chúng ta thường quan sát thấy như tăng màu sắc quả, tăng chất lượng quả, củ, hạt, tăng khả năng chống chịu của cây trồng trước sâu, bệnh và điều kiện thời tiết bất thuận. Đi sâu vào từng vấn đề này sẽ có rất nhiều điều cần phải phân tích.

Hãy xem lại các kiến thức cơ bản về sinh hoá, chúng ta sẽ nhận ra vai trò của kali thật quen thuộc qua các cấu trúc như bơm Na+/K+, cơ chế đóng mở khí khổng nhờ điều tiết nước, sự e thẹn của Trinh nữ (cây xấu hổ) khi ta vô tình chạm vào…

Nhu cầu kali của cây trồng

Mỗi loại cây có nhu cầu kali không giống nhau. Nhìn chung cây cần kali trong suốt chu kỳ sinh trưởng phát triển nhưng tỷ lệ khác nhau ở các giai đoạn. Giai đoạn cây ra hoa, đậu quả và nuôi quả non hay nuôi củ, hạt…là lúc mà các hoạt động sinh hoá trong cây diễn ra mạnh mẽ, cây cần vận hành tối đa các cơ chế vận chuyển chất từ quá trình quang hợp vào bộ phận cần tích luỹ (2), do đó vai trò của kali trở nên nổi bật bởi sự tham gia vào hàng loạt các chức năng như trên. Đó là lý do tại sao cây cần nhiều kali vào lúc này.

Sự tồn tại của kali trong đất

Trong đất cũng có tương đối nhiều kali, nhưng 90 – 98% tồn tại trong các khoáng vật, không trao đổi và cây trồng không hấp thụ được. Khoảng 1 – 10% liên kết chặt với các keo sét hoặc kẹt giữa các hạt keo này và phải có sự tác động nhất định thì mới chuyển hoá thành dạng trao đổi. Chỉ có 0,1 – 2% kali tồn tại ở dạng ion K+ trên bề mặt keo đất, trong các chất hữu cơ và/hoặc trong dung dịch đất là dạng cây trồng có thể hấp thụ được(3). Điều đó giải thích tại sao trong điều kiện thâm canh như hiện nay chúng ta buộc phải bón bổ sung phân kali cho cây qua đất.

Đất có nhiều loại, khác nhau về thành phần cơ giới, tính chất lý, hoá, hàm lượng hữu cơ, hàm lượng các yếu tố dinh dưỡng…Do đó trong thực tế cần phải xem xét kỹ tính chất đất để có định hướng bổ sung kali cho phù hợp.

Sự tương tác giữa các yếu tố dinh dưỡng

Kali chỉ là một trong 17 yếu tố dinh dưỡng cây trồng cần để sinh trưởng, phát triển và hình thành năng suất (4). Trong cây các yếu tố dinh dưỡng đương nhiên làm việc cùng nhau, nhưng đó là ở trạng thái phù hợp. Thiếu hoặc thừa bất kỳ yếu tố nào trong đó đều ảnh hưởng đến trạng thái sinh lý chung của cây và ảnh hưởng đến khả năng (động thái) hấp thụ các yếu tố khác. Hãy bắt đầu từ kali: thiếu hay thừa kali thì sẽ ảnh hưởng lớn đến khả năng hấp thụ nitơ, canxi và magie; Canxi thì lại tương tác nhiều với boron, magie và photpho; Photpho thì tương tác qua lại với đồng, kẽm; Kẽm thì liên quan nhiều với sắt, mangan (5); v.v…Mối quan hệ phức tạp này khiến chúng ta bối rối vì đưa ra một giải pháp cung cấp dinh dưỡng sẽ khó khăn hơn. Nhưng sẽ chính xác hơn và trong thực tế, nó giúp chúng ta thay đổi cách đặt vấn đề từ: tại sao cây trồng có triệu chứng này và làm thế nào để khắc phục nó? Thành: tại sao cây trồng có triệu chứng này và làm thế nào để ngăn chặn nó? Đặt vấn đề đúng sẽ định hướng hành động đúng.

Những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng cây trồng hấp thụ kali

Như vậy, loại cây trồng, giai đoạn sinh trưởng, phát triển, đặc điểm đất trồng, nguồn cung cấp kali trong phân bón, cách bón và mối quan hệ với các yếu tố dinh dưỡng khác là những yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến khả năng cây hấp thụ kali.

Ngoài ra còn có các yếu tố thuộc về điều kiện môi trường như nhiệt độ, độ ẩm (6), cường độ ánh sáng hay kể cả mức độ ô nhiễm không khí…cũng ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ kali…

Chúng ta đã hiểu lý do cây cần nhiều kali ở giai đoạn nuôi quả, củ, hạt…nhưng có một mâu thuẫn cần lưu ý: trong giai đoạn này, do cây huy động “tổng lực” để lo cho sản phẩm nông sản mà chúng ta sẽ thu hoạch, dẫn đến chức năng bộ rễ bị suy giảm (chúng ta cũng còn thấy cây sinh trưởng chậm lại hoặc ngừng hẳn, bộ lá ngà vàng, một số loại cây sau khi hoàn thành chức năng sinh sản thì cũng kết thúc chu kỳ sống…Đó là một sự hy sinh có phần cao cả). Điều đó dẫn đến năng lực hút dinh dưỡng nói chung và kali nói riêng cũng bị giảm sút (chuyện cũng giống như khi phụ nữ mang bầu nhưng lại khá kém ăn). Đây là một trong những vấn đề sinh lý thực vật ảnh hưởng đến hiệu suất hấp thụ kali. Do đó, chúng ta - những người chăm sóc cây - sẽ phải cố gắng cho cây ăn bằng cách:

  • Đưa một tỷ lệ phù hợp, không nên quá nhiều về lượng hay đậm đặc quá về nồng độ, hàm lượng để cây hấp thụ tốt hơn. Mặt khác, việc này còn tránh hiện tượng cạnh tranh cation trong đất (chẳng hạn dư K+ sẽ ức chế hấp thụ Ca++, Mg++).
  • Bổ sung kali bằng cách phun lá (cơ chế và chi tiết vấn đề này không bàn ở đây).
  • Cho cây nghe nhạc. Vâng, quý vị không đọc nhầm đâu. Chính xác đó là âm nhạc. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng âm nhạc giúp cây sinh trưởng tốt, giảm stress, hỗ trợ phát triển bộ rễ thông qua hệ nấm hữu ích trong đất (7)...như vậy âm nhạc có thể giúp cây hấp thụ dinh dưỡng nói chung và kali nói riêng hiệu quả hơn chăng? Quý vị có tin điều này không? Hãy thử xem, nhưng nhớ là cây thích dòng nhạc cổ điển, không thích rock.

 

(1) IPNI, North American Edition, Agronomic fact sheets on crop nutrients, Potasium, No3.

(2) Hoàng Minh Tấn, Nguyễn Quang Thạch, Vũ Quang Sáng, Giáo trình Sinh lý thực vật, Đại học Nông nghiệp 1, Hà Nội, 2006.

(3) Plant and Soil Sciences eLibrary 2016, Soils - Part 6: Phosphorus and Potassium in the Soil, Figure 6.3. Three forms of soil potassium.

(4) N. K.Fageria và cs., Foliar Fertilization of Crop Plants, Journal of Plant Nutrition, 32: 1044–1064, 2009 .

(5) Brian J. Alloway, Zinc in soil and crops nutrition, Second edition, published by IZA and IFA Brussels, Belgium and Paris, France, 2008.

(6) Skogley và Haby (1981) nhận thấy rằng độ ẩm đất tăng từ 10% – 28% có thể tăng gấp đôi tỷ lệ kali di động trong đất.

(7) Vấn đề này dù còn nhiều tranh cãi nhưng cũng đã có không ít nghiên cứu nghiêm túc:

Sir Jagadis Chandra Bose, một nhà sinh lý học thực vật, nhà vật lý Ấn Độ đã dành cả cuộc đời nghiên cứu các phản ứng khác nhau của cây trồng đối với môi trường, đã chứng minh rằng thực vật rất nhạy cảm với các yếu tố trong môi trường bên ngoài, chẳng hạn như ánh sáng, nóng, lạnh và tiếng ồn. Bose công bố các nghiên cứu của mình gồm Response in the Living and Non-Living (1902) và The Nervous Mechanism of Plants (1926).

Năm 1962, T.C.Singh tại Đại học Annamalia (Ấn Độ), nghiên cứu thử nghiệm ảnh hưởng của các hiệu ứng âm thanh đến tốc độ tăng trưởng của thực vật. Ông nhận thấy rằng cây bóng nước (balsam) tăng trưởng hơn 20% ​​chiều cao và 72% sinh khối khi tiếp xúc với âm nhạc, so với đối chứng.

Cùng năm 1962, Eugene Canby, một kỹ sư người Canada đã phát bản nhạc J.S. sonata violon của Bach trên cánh đồng lúa mì và quan sát thấy một sự gia tăng 66% sản lượng.

Năm 1973 Dorothy Retallack đã công bố những phát hiện về sự đáp ứng với âm thanh của cây trông trong cuốn The Sound of Music and Plant.

Peter Tompkins và Christopher Bird cũng đề cập đến những nghiên cứu này trong cuốn sách The Secret Life of Plants, Tái bản 1989.

Bình luận

Viết bình luận

Cùng chuyên mục

Khẩu trang y tế có chống được virus corona không?

Đeo khẩu trang khi di chuyển có ngăn được nguy cơ mắc dịch virus corona không? Các chuyên gia đã giải đáp câu hỏi này.

Cách phân biệt virus corona và cảm lạnh thông thường

Chuyên gia cho biết những đặc điểm cơ bản giúp bạn phân biệt được những dấu hiệu của việc mắc virus Corona hay chỉ đơn giản là căn bệnh cảm lạnh thông thường.

Công nghệ bón phân dúi sâu

Dân số thế giới dự đoán sẽ tăng từ 7 tỷ người hiên tại lên 9,2 tỷ người vào năm 2050, tạo nên những thách thức lớn cho ngành nông nghiệp toàn cầu trong việc cung cấp đủ lượng lương thực cho thế giới.