4 yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp thu lân của cây trồng

Khả năng hấp thu lân của cây trồng phụ thuộc vào độ sẵn có của lân hòa tan trong đất. Lân (photpho) thường xuyên được bón vào đất, nhưng cây trồng không hấp thu được. Thực tế cho thấy chỉ có 15-20% lân trong phân bón được cây trồng hấp thu dẫn tới tình trạng lãng phí nguồn phân bón. Trong khi cây trồng vẫn thiếu hụt lân.  Sự thiếu hụt dinh dưỡng lân làm giảm năng suất cây trồng trên 30–40%. Vậy những yếu tố nào đã ảnh hưởng đến khả năng hấp thu lân của cây trồng?

1. Độ pH đất ảnh hưởng đến khả năng hấp thu lân

Độ pH của đất ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của lân trong đất.

Phân lân dùng trong nông nghiệp thường ở dạng hợp chất. Khi được bón vào đất nó thường xảy ra hiện tượng kết tủa khi cây chưa kịp sử dụng hết.

• Khi độ pH của đất càng thấp thì khả năng cố định photpho của đất càng tăng.

Theo các nguồn tài liệu của nước ngoài, lân dễ bị cố định bởi các nguyên tố kim loại như sắt, nhôm tạo thành các hợp chất khó tan, cây trồng không thể hấp thụ được. Do ở pH đất thấp, các nguyên tố kim loại này tồn tại ở dạng ion dương. Chúng kết hợp với với ion lân (PO43-) tạo thành các hợp chất khó tan. Cây trồng không thể hấp thụ được.

Phản ứng hóa học:

PO43- + Fe3+ → FePO4

PO43- + Al3+ → AlPO4

Theo Nguyễn Tử Siêm (1996), khi pH giảm từ 0,5 – 1 đơn vị thì hàm lượng Al3+ tăng lên 4 lần. Fe, Al phản ứng với phốt pho ở trạng thái kết tủa cố định chặt trong đất.

• Khi pH đất cao (pH > 7), lân dễ bị cố định bởi các cation kiềm như Ca2+, Mg2+, Na+, K+ tạo thành các hợp chất khó tan, cây trồng khó hấp thụ.

Phản ứng hóa học:

PO43- + Ca2+ → Ca3(PO4)2

PO43- + Mg2+ → Mg3(PO4)2

2. Lượng chất hữu cơ trong đất

Đất giàu chất hữu cơ thì cố định photpho thấp.

Chất hữu cơ trong đất có tác dụng làm tăng pH đất. Giải phóng lân từ các khoáng lân khó tan, và tạo thành các phức hợp lân-chất hữu cơ. Giúp tăng khả năng hấp thu lân của cây trồng.

Cụ thể, chất hữu cơ trong đất có thể giúp cải thiện khả năng hòa tan của lân theo các cách sau:

• Tăng pH đất: Chất hữu cơ có tính kiềm, do đó có thể làm tăng pH đất. Khi pH đất tăng, lân sẽ ít bị cố định bởi các nguyên tố kim loại như sắt, nhôm.
• Giải phóng lân từ các khoáng lân khó tan: Chất hữu cơ có thể cung cấp dinh dưỡng cần thiết cho các vi sinh vật trong đất. Giúp các vi sinh vật này phân hủy các khoáng lân khó tan, giải phóng lân cho cây trồng.
• Tạo thành các phức hợp lân-chất hữu cơ: Chất hữu cơ có thể tạo thành các phức hợp với lân. Giúp lân dễ dàng di chuyển trong đất và được cây trồng hấp thụ.

Cũng theo Nguyễn Tử Siêm (1996), khi đất mất đi 1% chất hữu cơ, năng lực cố định phốt pho có thể tăng thêm 500 ppm P2O5. Vì chất hữu cơ có khả năng chelata hóa cao, liên kết với Fe, Al, tránh cho phốt pho khỏi bị giữ chặt và giải phóng chúng sang dạng hòa tan.

3. Kết cấu đất ảnh hưởng đến khả năng hấp thu lân

Khả năng cố định lân của đất đạt cao nhất trên đất sét > sét pha thịt > thịt pha sét > cát pha thịt. Sự cố định lân ở đất sét thường lớn hơn đất có thành cấp hạt thô hơn. Do vậy, tỷ lệ sét càng cao thì khả năng cung cấp lân cho cây càng giảm. (Trần Thị Tuyết Như, 2006).

• Đất cát có khả năng thoát nước tốt, do đó lân dễ bị rửa trôi khỏi đất.
• Đất sét có khả năng giữ nước cao. Do đó lân dễ bị cố định bởi các hạt sét, tạo thành các hợp chất khó tan, không thể hấp thụ được bởi cây trồng.
• Đất thịt có khả năng thoát nước và giữ nước vừa phải. Do đó lân có khả năng hòa tan và hấp thụ tốt hơn so với đất cát và đất sét.
• Đất thịt pha sét là loại đất có kết cấu tốt nhất. Do đó khả năng cung cấp lân cho cây trồng tốt nhất.

4. Vi sinh vật phân giải lân

Sự sẵn có hay thiếu hụt các chủng vi sinh vật có lợi trong đất ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hấp thu lân của cây trồng. Vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong quá trình hòa tan lân từ các nguồn hợp chất với kim loại. Các axit hữu cơ do vi khuẩn và nấm tạo ra có thể hòa tan các dạng lân vô cơ khác nhau, chẳng hạn như AlPO4. Vi sinh vật cũng tạo ra các hợp chất chelat góp phần vào quá trình hòa tan khoáng chất lân.

Một số nấm, vi khuẩn, chẳng hạn như mycorrhiza hoạt động chuyển đổi phốt pho dạng hữu cơ sang phốt pho dạng vô cơ, dạng mà cây trồng hấp thụ dễ dàng.

Các chủng vi sinh vật phổ biến thường dùng để đẩy nhanh quá trình phân giải lân trong đất bao gồm:

• Pseudomonas sp.: Đây là chủng vi khuẩn phổ biến nhất trong các chủng vi sinh vật phân giải lân. Vi khuẩn này có khả năng phân giải các hợp chất lân vô cơ khó tan như Ca3(PO4)2, AlPO4, FePO4,… thành các dạng lân dễ tiêu, có thể được cây trồng hấp thụ.
• Bacillus subtilis.: Đây là chủng vi khuẩn cũng có khả năng phân giải lân mạnh nhất.
• Actinomycetes sp, Trichodemar.: Đây là các chủng visinh vật chuyên phân giải các hợp chất lân hữu cơ.

Khả năng hấp thu lân phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Trong đó độ pH, hàm lượng hữu cơ, kết cấu đất và vi sinh vật trong đất là những yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến khả năng hấp thu lân trong đất của cây trồng. Để gia tăng hiệu quả sử dụng lân, chúng ta cần có biện pháp tác động phù hợp.

Nguồn tài liệu:

“Soil Fertility and Plant Nutrition” của David L. Sparks (Nhà xuất bản CRC Press, 2018), “Principles of Soil Chemistry” của A.G. Norman (Nhà xuất bản Elsevier, 2017)

Thu Phan

Danh mục: Vi sinh vật