ĐẠI HỌC QUẢNG NAMKhoa Lý-Hoá-Sinh

GVHD: TRIỆU THY HOÀ

SVTH: NGUYỄN THỊ ÂN

LÊ THỊ DIỂM

NGUYỄN THỊ THU THẢO

NGUYỄN THỊ QUYÊN

NGUYỄN THỊ NGỌC NGHĨA

TRẦN THỊ KIM THÀNH

PHAN THỊ THU THUỶ

NỘI DUNG

I. Giun đất-nhóm chỉ thị sinh học môi trường đất.

II. Thực vật chỉ thị thiếu và thừa chất dinh dưỡng trong đất.

III. Dấu hiệu ngộ độc dinh dưỡng ở thực vật.

IV. Đánh giá khả năng sử dụng đất phèn qua thực vật chỉ thị.

I. Giun đất – nhóm chỉ thị sinh học môi trường đất

• Trong thiên nhiên, hiếm có các nhóm động vật mà chỉ bằng hoạt động sống của chúng đưa lại cho con người nhiều lợi ích như giun đất.Giun đất là nhóm sinh vật tham gia tích cực và thường xuyên vào hình thành lớp đất trồng trọt. Dawin đã sớm nhận xét rằng: “Trước khi con người phát minh ra lưỡi cày, giun đất đã cày đất và mãi mãi sẽ cày đất”.

• Thật vậy, giun đất thuyên chuyển các sản phẩm thực vật từ trên mặt đất xuống lớp đất sâu, đào hang làm cho đất thoáng, tạo điều kiện cho các sinh vật và động vật không xương sống khác hoạt động, đẩy nhanh quá trình tạo mùn và khoáng hóa các chất hữu cơ thành các chất dinh dưỡng khoáng nuôi sống cây trồng. (HÌNH)

• Ví dụ: Thí nghiệm của Van Rhe (1977) ở nước Anh cho thấy, vườn táo được thả giun đất có bộ rễ ăn sâu và phát triển mạnh hơn, năng suất quả cao hơn vườn táo không thả giun đất.

• Vai trò của giun đất trong việc hình thành lớp đất trồng trọt còn quan trọng hơn nhiều so với vai trò của lưỡi cày. Các hạt đất cùng với xác thực vật sau nhiều lần chuyển qua ống tiêu hóa của giun đất được nghiền nhỏ, chế biến rồi ép lại thành các viên đất xốp, liên kết với nhau nhờ chất tiết của tế bào ở thành ruột và biến đổi thành phân giun đất làm cho đất có cấu trúc hạt, rất thuận lợi cho phát triển của rễ cây. Trong những đất có thành phần cơ giới nhẹ như đất cát, phân giun có tác dụng giữ ẩm và các chất dinh dưỡng ở mức độ nhất định tạo nên cấu trúc đất.

• Trong những đất có nhiều giun độ chua thường trung tính. Trong phân giun đất Ph. Hupeiensis, hàm lượng cacbon tổng số là 2,53%, đạm tổng số là 0,235% và có tới 76mg Ca và 24,0mg Mg/100g đất.

• Có thể xem phân giun đất là một loại phân bón tổng hợp. Đáng chú ý là nguồn phân bón tổng hợp này được giun bón cho đất hằng năm với khối lượng lớn.

• Như vậy, giun đất là một chỉ thị cho sự màu mỡ của đất đai, con người đã và đang sử dụng giun đất như một yếu tố biến đổi nhanh chóng độ màu mỡ của đất, biến cac vùng đất hoang hóa, cằn cỗi thành vùng đất trồng trọt phì nhiêu. Do đó, trong nhiều năm trở lại đây nhiều nước trên thế giới đã di nhập nhân tạo giun đất vào các vùng thiếu giun đất.

• Giun đất, nếu xét về thành phần loài và sự biểu hiện về số lượng là nhóm động vật không xương sống chỉ thị rất tốt cho chất lượng của môi trường đất, cho độ phì nhiêu đất, cho nguồn gốc phát sinh và mức độ biến đổi của cảnh quan. Do tiến hóa của giun đất gắn liền với lịch sử tiến hóa của từng vùng đất, các họ giun đất có vùng phân bố gốc xác định, dễ nhận biết bằng vùng phân bố của các giống đặc hữu.

• Giun đất còn là vật chỉ thị cho tính chất đất.

• Ở các vùng khác của Việt Nam, trong đất cát ven biển, đất với nồng độ mặn khác nhau và đất trồng cây lâu năm, giun đất có phần trăm khối lượng và sinh khối cao hơn các nhóm Mesofauna khác. Liên quan đến độ sâu tầng đất, nghiên cứu của tác giả ở đất trồng các loài cây khác nhau là lúa, khoai lang, lạc cho thấy: các nhóm Mesofauna chủ yếu tập trung ở tầng đất A1 còn tầng A2 thường gặp Oligochaeta và Insecta.

Bảng 78: Nhóm Mesofauna ở đất cát ven biển

TT Loài Đất trồng lúa (n=6) Đất trồng khoai lang (n=3)

Đất trồng lạc (n=3)

A1 (0=10cm) A1 (0-10cm) A1 A1 A2

n% p % n% p% n% p% n% p% n% p%1

1 Oligochaeta 91,1 98,5 100 100 90,9 97,4 54,3 83,0 75,0 97,4

2 Myriapoda 0,7 0,2

3 Isopoda 2,3 0,1

4 Araneida 0,7 0,1 20,0 3,0

5 Insecta 5,2 1,1 9,1 2,6 25,7 14,0 25,0 2,6

Tổng số cá thể (con) 1080 120 44 140 16

Tổng sinh khối (g) 106,0 30,6 11,4 40,5 22,8

Bảng 79: Sự phân bố của giun đất và các nhóm Mesofauna khác ở các độ mặn và tầng đất khác nhau tại khu vực Phát Diệm, Ninh Bình.

Nhóm động vật Độ mặn Tổng sinh khối

0%o (n=3) 0,11%o(n=6) 3,2%o (n=6)

A1 A2 A3 A1 A2 A3 A4 A1 A2 A3 p p%

n % n % n% n% n% n% n% n% n% n%

1.Oligochaeta 39,7 91,4 86,4 22,5 26,5 13,6 5,7 57,7 66,6 16,7 92,5 53,4

2.Myriapoda 57,5 2,3 10,1 6,2 11,9 28,6 3,2 7,7 16,7

3.Sopoda 1,4 4,7 11,4 46,6 47,8 45,7 57,1 21,8 12,8 16,7 80,7 46,6

4.Araneida 1,4 1,4 8,9 1,7 2,9 8,1 2,6

5.Insecta 1,6 2,2 19.4 10,6 27,1 5,7 9,2 10,3 49,9

Tổng số cá thể (con)

584 516 176 2292 452 236 140 992 156 24

Tổng sinh khối (g)

173,2

II. THỰC VẬT CHỈ THỊ THIẾU VÀ THỪA CHẤT DINH DƯỠNG TRONG ĐẤT

Thực vật đòi hỏi những chất dinh dưỡng cần thiết cho sinh trưởng và đảm bảo các chức năng bình thường khác.

Ngưỡng đủ các chất dinh dưỡng được xem là ngưỡng các chất dinh dưỡng cần thiết để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng và sinh trưởng mạnh nhất của thực vật. Các chất dinh dưỡng nằm ngoài ngưỡng đủ của thực vật gây hiện tượng thiếu hoặc thừa dinh dưỡng đều tác động xấu đến thực vật.

Sự thiếu hụt dinh dưỡng xảy ra khi một chất dinh dưỡng cần thiết không đủ về số lượng cho sinh trưởng thực vật. Sự dư thừa gây ngộ độc xảy ra khi chất dinh dưỡng quá nhiều so với yêu cầu của thực vật và làm giảm sinh trưởng và chất lượng cây trồng,.

Thông thường có 3 công cụ để chẩn đoán thiếu hoặc thừa gây ngộ độc dinh dưỡng:

• - Phân tích đất• - Phân tích thực vật• - Quan sát các dấu hiệu bằng mắt ngoài thực

địa• Phân tích đất và phân tích thực vật là các phép

thử định lượng và đem so sánh với ngường đủ cho một cây trồng nào đó. Quan sát các dấu hiệu bằng mắt, ngược lại là các phép thử chất lượng dựa trên các biểu hiện như sinh trưởng còi cọc, lá có màu vàng,…

1. Chẩn đoán bằng mắt

Việc nhận diện bằng mắt các dấu hiệu về sức ép thiếu thừa dinh dưỡng thường gặp khó khăn vì:

- Nhiều dấu hiệu xuất hiện giống nhau. Ví dụ, các dấu hiệu thiếu N và S rất giống nhau, phụ thuộc vào địa điểm , giai đoạn sinh trưởng và tính khốc liệt của sự thiếu hụt.

- Sự thiếu hụt hoặc thừa gây ngộ độc nhiều chất dinh dưỡng xảy ra cùng một lúc. Ví dụ, nhiều P gây thiếu Zn.

- Các loài cây, thậm chí một số cây trồng nông nghiệp của cùng một loài cũng khác nhau về khả năng chống chịu, thích ứng với sự thiếu, thừa chất dinh dưỡng. Ví dụ, cây ngô có tính mẫn cảm điển hình đối với thiếu Zn hơn là lúa mạch.

- Những dấu hiệu thiếu giả tạo. Các yếu tố tiềm ẩn gây thiếu giả tạo có thể do bệnh lý, khô hạn, thừa ẩm, tính dị thường di truyền, tồn dư thuốc BVTV, côn trùng và độ chặt của đất.

- Thiếu đói ẩn: Thực vật có thể bị thiếu dinh dưỡng song không thể hiện dấu hiệu ra bề ngoài.

2. Chẩn đoán thiếu dinh dưỡng bằng thực vật chỉ thị

a. Một số thuật ngữ về dấu hiệu thiếu dinh dưỡng thông thường:

- Cháy lá (burning): Các đốm vàng thể hiện sự cháy xém.

- Bệnh vàng lá (chlorosis): Vàng toàn bộ mô thực vật, thiếu chất diệp lục.

- Tính phổ biến (generalized): Các dấu hiệu không tập trung vào một chổ mà lan tỏa khắp cơ thể thực vật.

- Tính bất động (immobile): Không thể dịch chuyển từ bộ phận này tới bộ phận khác ở thực vật.

- Màu vàng giữa gân lá (interveinal chlorosis): Xuất hiện màu vàng giữa gân lá nhưng gân lá vẫn giữ nguyên màu xanh.

- Tính định vị (localized): Các dấu hiệu chỉ ở một lá hoặc ở một vùng nào đó của thực vật.

- Tính động (mobile): Có khả năng di chuyển từ bộ phận này đến bộ phận khác của thực vật.

- Bệnh đốm (mottling): Tập trung một chổ, không bình thường, phương thức không nhất quán.

- Hoại tử (Necrosis): Chết mô thực vật, mô có màu nâu và chết rụi.

- Còi cọc (Stunting): Sinh trưởng giảm sút, cây thấp.

b. Những dấu hiệu thiếu dinh dưỡng thông thường

Có thể gộp nhóm những dấu hiệu thiếu hụt chất dinh dưỡng vào 5 thể loại:

• Sinh trưởng còi cọc.• Bệnh vàng lá.• Bệnh vàng giữa gân lá.• Xuất hiện màu đỏ tía.• Hoại tử.

Màu sắc, vị trí trên thực vật, hiện diện bệnh màu vàng lá, xảy ra hoại tử viền lá thì khác nhau đối với từng nguyên tố dinh dưỡngBảng: Các dấu hiệu đặc trưng ở lá khi thiếu chất dinh dưỡng

Chất dinh dưỡng

Vị trí trên thực vật

Bệnh vàng lá Viền lá bị hoại tử

Màu sắc và dạng lá

N Tất cả các lá Có Không Vàng các lá và gân lá

P Những lá già hơn

Không Không Những đốm màu tím

K Những lá già hơn

Có Có Những đốm vàng

Mg Những lá già hơn

Có Không Những đốm vàng

Ca Những lá non Có Không Các lá bị biến dạng

S Những lá non Có Không Lá màu vàng

Mn, Fe Những lá non Có Không Màu vàng giữa gân lá

B, Zn,Cu, Ca, Mo

Những lá non _ _ Lá biến dạng

Các nguyên tố vi lượng, đặc biệt là những cation kim loại (Cu, Fe, Mn, Zn) tồn tại trong đất ở dạng các khoáng chất, phức hữu cơ- kim loại ở dạng cation trao

đổi. Chỉ thị tổng quát được nêu ra ở bảng

Nguyên tố bị thiếu Dấu hiệu thiếu Ngưỡng thiếu hụt ( mg/kg)

Nguồn các chất vi lượng

B- ( Đất phù sa, đất cát, hữu cơ) pH cao, khí hậu khô hạn, ánh sáng yếu.

Những lá non và chồi dị dạng 15 Natri tetra borat ( 15% B)

Bo – ( Đất cát, nhiều Ca, đất than bùn), bón vôi, tiêu nước

Giảm nhiễm khuẩn Rhizobium, khả năng cố đinh nito bị ức chế

< 0,1 Co- sunfat

Cu – ( Đất cát, hữu cơ), giàu P và Zn

Héo những lá non, màu vàng giữa gân lá

< 4 Co – sunfat (25% Cu)

Cl – ( Đất cát) nơi xa biển, cây trồng mẫn cảm

Bệnh màu vàng ở những lá non hơn

< 500 KCl ( 48% Cl)

Fe – Đất chua (hàm lựơng hữu cơ thấp,chặt bí, có CaCO3 tự do)

Những lá non nhất có màu vàng giữa gân lá

< 50 Fe – sunfat (19% Fe)

Mn - Đất kiềm thoát nước kém, hàm lượng Fe, Cu, Zn trong đất cao. Khí hậu khô hạn, cường độ ánh sáng yếu, nhiệt độ đất thấp

Những đốm và giải màu vàng ( thường có những tổn thương màu nâu xám) bắt đầu từ những lá non

< 20 Mn – sunfat (30%Mn)

Mo – Đất chua, nhiều Fe tự do

Đình và viền lá bị hoại tử, xoắn tròn

< 0,1 Môlipdat amoni (54% Mo)

Zn – Đất kiềm, hàm lượng P trong đất cao, đất chặt bí

Các đốm màu vàng giữa gân lá, những lá non nhỏ phát triển rất nhanh

< 20 Zn – sunfat (21%Zn)

3. Khóa nhận diện chất dinh dưỡng dễ tiêu và không tiêu trong đấtKhóa nhận diện được sử dụng để nhận diện sự thiếu hụt dinh

dưỡng theo các dấu hiệu thông thường. Khóa này gồm những diễn tả luân phiên về ác cấu trúc thực vật và sự xuất hiện của chúng. Khóa nhận diện các chất dinh dưỡng dễ tiêu được minh họa ở hình 2 và các chất dinh dưỡng không linh động ở hình 3.

4. Dấu hiệu thiếu các chất dinh dưỡng ở thực vật

a. Những chất dinh dưỡng linh động - Nitơ (N):+ Thực vật cần N để tạo Protein, DNA và RNA và chất diệp lục.+ Dấu hiệu thiếu N: Màu vàng các lá ở tầng dưới, còi cọc, sinh

trưởng kém. Thực vật sẽ chín sớm, năng suất và chất lượng giảm.

Photpho (P):

+ Thực vật cần P để tạo ATP, đường và axit Nucleic.

+ Dấu hiệu thiếu P: lá có màu xanh tối, yếu ớt và chín muộn.

- Kali (K):

+ Thực vật sử dụng K để hoạt hóa các enzym và coenzym, cho quang hợp, hình thành Protein và vận chuyển đường.

+ Dấu hiệu thiếu K: Sự thiếu K không xuất hiện ngay các dấu hiệu có thể quan sát được. Ban đầu chỉ giảm sinh trưởng, sau đó xuất hiện vàng lá và họai tử.

- Clo (Cl):

+ Thực vật cần Cl cho trương lá và quang hợp.

+ Dấu hiệu thiếu Cl: Thực vật xuất hiện những đốm vàng và hoại tử dọc theo rìa lá với ranh giới rất rõ giữa mô chết và mô sống.

- Magiê (Mg):

+ Là phân tử quan trọng trong chất diệp lục và hình thành ATP.

+ Dấu hiệu thiếu Mg: Mùa vàng giữa gân lá và viền lá trở nên vàng hoặc đỏ tía trong khi gân giữa của lá vẫn xanh.

- Môlipđen (Mo)+ Mo cần cho hoạt tính enzym trong thực vật và cố định N trong

cây họ đậu.+ Dấu hiệu thiếu Mo: Giống những dấu hiệu khi thiếu N với sinh

trưởng còi cọc và vàng lá ở cây họ đậu. Ngoài ra, các lá có màu nhợt nhạt và có thể quăn lại.

b. Những chất dinh dưỡng không linh động- Lưu huỳnh (S):

+ Là hợp chất cần thiết của một số axit amin và Protein.

+ Dấu hiệu thiếu S: Giống với các dấu hiệu khi thiếu N và Mo. Những lá non thiếu S trở nên màu xanh sáng đến màu vàng.

- Bo (B):+ Hình thành thành tế bào và mô sinh sản.+ Dấu hiệu thiếu B: Các lá non có màu vàng và chết các điểm sinh

trưởng chính. Cây khô giòn và dị dạng, đỉnh lá dày và xoắn tròn.màu trắng xám, rụng sớm và chết.

- Sắt (Fe):+ Có vai trò quan trọng trong hô hấp thực vật và các phản ứng

quang hợp.+ Dấu hiệu thiếu Fe: Bệnh vàng giữa gân lá với giới hạn rõ giữa

gân lá và các vùng màu vàng ở các lá non. Nếu thiếu Fe trầm trọng, toàn bộ lá có màu vàng sáng và hoại tử.

biến đổi các lá thành

- Kẽm (Zn)+ Thực vật cần để sản xuất Hormon và đặc biệt cho sự dài ra của

các đốt.+ Dấu hiệu thiếu Zn: Lá có màu vàng giữa gân lá, những vùng bị

bệnh vãng trở nên xanh nhợt nhạt, vàng hoặc màu trắng. Cây thiếu trầm trọng

- Canxi (Ca):+ Là thành phần quan trọng của thành tế bào thực vật và điều

chỉnh cấu trúc thành tế bào.+ Dấu hiệu thiếu Ca: Lá non dị dạng và trở nên xanh đậm, đỉnh lá

khô giòn và có thể chết.

- Đồng (Cu):+ Sản sinh chất diệp lục, hô hấp và tổng hợp Protein.+ Dấu hiệu thiếu Cu: Lá có màu vàng ở những lá non, cây châmk

lớn và chín muộn.lá và vàng giữa gân lá ở những lá non.

III. Dấu hiệu ngộ độc dinh dưỡng ở thực vật1. Ngộ độc nhômTrong những đất chua mạnh (ph<4), tình trạng phổ biến

đối với những cây trồng lương thực và thực phẩm là xuất hiện những dấu hiệu bị ngộ độc do Al3+ linh động cao, trong một số trường hợp có cả Mn+, nhưng Al linh động vẫn là chủ động. Sự biến đổi của nhôm trong đất chua diễn ra rất phức tạp.

a) Dạng nhôm đơn thứcAl trong dung dịch nước bị thủy phân nhanh và thuận nghịch trong những dung dịch pha loãng (<0,001m) với giá trị n thấp(<0,15). Ở đây n là tỉ lệ số mol OH/Al. Sự thủy phân dạng Al đơn thức hình thành (chứa một ion kim loại hoặc trong trường hợp này, một ion Al3+).

b) Dạng phức nhôm

Dạng nhôm phức có thể được hình thành do các phản ứng thủy phân trong các dung dịch nước. Sự có mặc của các polime Al trong dung dịch đất chưa được khẳng định chắc chắn. Sự thủy phân Al để hình thành các dạng Al polime có thể được biểu diễn:

xAl3+ + yH20 -> Alx(OH)y(3x-y)+ yH+

• c) Ngộ độc nhôm• * Cơ chế ngộ độc Al• Thực vật tiếp xúc lâu với Al3+ sẽ hạn

chế sinh trưởng của mầm, nhánh do thiếu các chất dinh dưỡng như Ca2+, Mg2+ và P, do cú sốc khô hạn và mất cân bằng hoocmon sinh lí.

• Những khác biệt kiểu gen trong tính mẫn cảm với ngộ độc Al3+ ở cây lúa như sau:

• - Né tránh cú sốc Al3+ do loại trừ Al3+ khỏi những điểm mẫn cảm hoặc giảm hoạt tính Al3+ trong vùng quyển rễ, do đó giảm sự kìm hãm dòng Ca2+ và Mg2+ đi vào bởi Al3+.

• - Chống chịu cú sốc Al3+ do sức chống chịu cao của mô thực vật đối với nhôm, cố định nhôm trong các dạng không độc hoặc hiệu quả sử dụng bên trong cây cao đối với P.

- Vàng úa với màu vàng-da cam giữa các gân trên lá. Sinh trưởng kém, thực vật còi cọc. Những tính khảm từ màu vàng đến trắng giữa gân lá và kéo theo các đỉnh lá bị chất héo và viền lá bị táp nắng.

- Nếu ngộ độc Al3+ nghiêm trọng thì những chỗ bị vàng úa sẽ bị hoại tử.

Các loại đất sau dễ bị ngộ độc Al3+

- Đất dốc (feralit) với hàm lượng Al3+ trao đổi lớn. Ngộ độc Al3+ xảy ra đồng thời với ngộ độc Mn2+

- Đất phèn, đặc biệt khi cây mới trồng hoặc cấy lúa sau một vài tuần lễ trước khi ngập úng.

- Đất ngập nước với Ph < 4 trước khi các triệu chứng ngộ độc Fe xuất hiện.

2. Ngộ độc sắt

Ngộ độc sắt trước hết do những tác động độc hại bởi thực vật hút thu dư thừa Fe có nồng độ lớn trong dung dịch đất.

Giống cây khác nhau thì khác nhau về sự mẫn cảm với độc Fe. Đối với cây lúa, những cơ chế thích ứng chính để khắc phục độc Fe là:- Tránh những cú sốc của Fe do sự oxy hóa Fe2+ trong vùng quyển rễ.- Sự kết tủa và lắng đọng của hydroxit Fe3+ trong vùng quyển rễ do những rễ khỏe (được thể hiện bằng vỏ bọc màu nâu đỏ trên rễ) ngăn cản sự hút thu quá nhiều Fe2+.

b) Các triệu chứng ngộ độc sắt và tác động đến sinh trưởng

Những đám nâu nhỏ trên các lá ở tầng thấp bắt đầu tử đỉnh hoặc toàn bộ lá có màu vàng da cam đến nâu.

Trước hết, những vết đám nhỏ màu nâu xuất hiện trên các lá tầng dưới, bắt đầu từ đỉnh lá lan rộng ra bản lá. Sau đó, các vết đám lan ra giữa gân lá và các lá chuyến sang màu nâu da cam và chết. Các lá hẹp thường vẫn giữ màu xanh. Nơi có độc Fe trầm trọng, các lá xuất hiện màu nâu tía.

Những triệu chứng khác của ngộ độc Fe như sau:

- Cây sinh trưởng còi cọc, giảm mạnh khả năng đâm chồi.

- Hệ rễ thô, thưa thớt và bị hư hại với vỏ bọc từ màu nâu đen đến đen trên bề mặt rễ và nhiều rễ bị chết. Nồng độ Fe2+ cao trong đất có thể kìm hãm sự hút thu K và P. Ở những điều kiện khử mạnh, việc sản sinh H2S và FeS có thể làm tăng ngộ độc Fe do giảm năng lực oxy hóa rễ.

c) Nguyên nhân ngộ độc Fe- Nồng độ Fe lớn hơn trong dung dịch đất do những

điều kiện khử mạnh hoặc do Ph thấp.- Tình trạng dinh dưỡng kém hoặc mất cân đối. Năng

lực oxy hóa rễ và khả năng loại trừ Fe yếu do thiếu P, Ca, Mg hoặc K. Sự thiếu hụt thường liên quan đến hàm lượng bazo của đất và Ph thấp dẫn đến nồng độ Fe cao trong dung dịch đất.

- Năng lực oxy hóa rễ yếu còn do sự tích lũy trong quyển rễ các chất kìm hãm hô hấp như H2S, FeS và các axit hữu cơ.

- Sử dụng nhiều tàn dư hữu cơ chưa phân giải.- Cung cấp liên tục Fe cho đất từ nước ngầm hoặc nước

thấm rỉ từ nơi cao xuống.- Sử dụng nước thải thành phố hoặc công nghiệp với

hàm lượng Fe cao.

• Những đất dễ bị ngộ độc Fe gồm các loại:

• + Đất tiêu nước kém ở những thung lũng tiếp nhận dòng nước chảy vào từ những đất chua ở trên cao xuống.

• + Đất caolinit với CEC thấp và hàm lượng P và K dễ tiêu nhỏ.

• + Những đất phù sa, đất glây chua hình thành do lũ tích.

• + Đất phèn trẻ

• + Đất úng trũng hoặc đất đầm lầy vùng cao.

3. Ngộ độc Mangan

a. Cơ chế ngộ độc Mangan Nồng độ Mn trong dung dịch đất tăng ở Ph đất

thấp hoặc khi điện thế oxy hóa khử thấp sau khi ngập úng. Lượng dư thừa Mn trong dung dịch đất có thể dẫn đến sự hút thu dư thừa Mn trong những trường hợp nơi những cơ chế loại trừ hoặc chống chịu trong các rễ không hoàn thành đầy đủ chức năng.

*Những cơ chế thích nghi chính là:- Tránh cú sốc Mn: Bằng việc giải phóng O2 từ rễ ( năng lực oxy hóa rễ) để oxy hóa Mn2+ trong vùng quyển rễ. Những khác biệt trong hình thái, giải phẫu rễ và cung cấp K, Si, P, Ca, và Mg cũng như các chất độc H2 S đều tác động đến sự oxy hóa rễ.- Chống chịu cú sốc Mn: Sự lưu giữ Mn trong mô rễ (oxy hóa và tích lũy Mn2+ trong thành tế bào). Nồng độ dư thừa Mn ở các dạng không hoạt tính trao đổi chất trong thực vật.

Khi cây bị ngộ độc Mn sẽ xuất hiện các vết đốm

nâu vàng giữa các gân lá và lan rộng đến toàn bộ

vùng giữa gân lá.Ngộ độc Mn có thể gây

nên bệnh vàng úa ở những lá non với các

biểu hiện tương tự như bệnh vàng úa do ngộ độc

sắt. Thực vật còi cọc, giảm khả năng đâm chồi,

đẻ nhánh.

bTriệu chứng ngộ độc Mn và tác động đến sinh trưởng

c) Diễn biến ngộ độc Mn Ngộ độc Mn ít xảy ra ở đất trũng trồng lúa

mặc dù nồng độ Mn lớn trong dung dịch đất, ngộ độc Mn không phải là hiện tượng phổ biến vì cây lúa chống chịu tương đối tốt với nồng độ cao của Mn. Rễ lúa có khả năng loại trừ Mn và có sức chống chịu bên trong cao đối với nồng độ Mn trong mô thực vật.* Các loại đất sau thường bị ngộ độc Mn

- Đất dốc chua (Ph < 5,5), ngộ độc Mn thường xáy ra cùng với ngộ độc Al.

- Đất úng trũng chứa lượng lớn Mn dễ khử.- Đất phèn.- Những vùng đất khai khoáng Mn.

4. Ngộ độc bo (B)a) Cơ chế ngộ độc bo (B) Sự thu hút B liên quan mật thiết đến nồng độ B của dung dịch đất và tốc độ thoát hơi nước bởi thực vật. khi nồng độ B trong dung dịch đất cao, B phân bố rong khắp cơ thể thực vật trong dòng nước thoát hơi, gây nên sự tích lũy B trong viền lá và đầu lá.

Lượng dư thừa B hạn chế sự hình thành các phức, B - cacbohidrat hạn chế sự mẩy hạt, nhưng

sinh trưởng lại bình thường.

b) Những triệu chứng ngộ độc B và tác động đến sinh trưởng:- Đỉnh lá xuất hiện màu nâu và những đốm elip trên lá- Ngộ độc B trước hết xuất hiện bệnh vàng lá ở đỉnh và viền các lá già. Từ 2 đến 4 tuần sau những điểm elip màu nâu đen xuất hiện ở những chỗ mất màusau đó trở thành màu nâu và khô héo.

c) Nguyên nhân ngộ độc B:- Nồng độ B lớn trong dung dịch đất do sử dụng nước ngầm giàu và nhiệt độ cao.- Nồng độ B lớn trong dung dịch đất do đá mẹ giàu B. Hàm lượng B lớn trong một số trầm tích biển, đá hình thành do nhiệt và vật liệu núi lửa ( túp núi lửa), nhưng nồng độ B trong đá macma lại rất nhỏ.- Sử dụng nhiều B ở dạng Borax ( N2B4O7.10H2O), hoặc nhiều chất thải đô thị (phân compost)Ngộ độc B phổ biến nhất ở vùng khô hạn và bán khô hạn. những loại đát sau thường gây ngộ độc B.- Đất hình thành trên đá mẹ có nguồn gốc núi lửa, thường liên quan đến việc sử dụng nước tưới được bơm từ những giếng sâu chứa nồng độ B cao.- Một số đất mặn ven biển.

5. Tính độc hại của kim loại nặng trong hệ thống đất câya) Tính độc hại của kim loại nặng

* Có 2 loại ảnh hưởng độc hại là:- Độc hại cấp tính là khi có một lượng lớn các chất độc hại trong mộ khoảng thời gian ngắn thường dẫn đến gây chết các sinh vật.- Độc hại mãn tinh khi nồng độ các chất độc hại thấp nhưng tồn tại lâu dài. Chúng có thể làm chết sing vật hoặc tổn thương ở các mức độ khác nhau.

b) Ảnh hưởng độc hại của kim loại nặng đối với sinh vật đất

• Dựa vào tính chất độc hại của kim loại nặng, Duxbury (1985) đã chia ra 3 nhóm:

• Nhóm có độc tính cao: Hg

• Nhóm có độc tính trung bình: Cd

• Nhóm có độc tính thấp: Ci, Ni, Zn

6. Ngộ độc lưu huỳnh

a) Cơ chế ngộ độc lưu huỳnh

Nồng độ sunfua hidro (H2S) cao trong đất làm giảm khả năng hút thu các chất dinh dưỡng do việc giảm sút hô hấp rễ. H2S tác động có hại đến trao đổi chất khi thực vật hút thu nó ở lượng dư thừa.

Ngộ độc H2S do đó phụ thuộc vào năng lực oxy hóa rễ, nồng dộ H2S trong dung dịch đất, sức khỏe của rễ bị tác động bởi việc cung cấp các chất dinh dưỡng

b) Triệu chứng độc H2S và các tác động đến sinh trưởng.

Bệnh úa vàng giữa các gân của lá mới mọc. Cây bị độc H2S có các rễ thô, thưa thớt và có màu đen.

Các triệu chứng lá khi ngộ độc sunfua tương tự như bệnh vàng lá do thiếu Fe. Những chỉ tiêu chẩn đoán khác tương tự như ngộ độc Fe:

- Hệ rễ thô, thưa màu nâu đen đến đen. Ngược lại những rễ khỏe được bao bọc bởi vỏ màu nâu-da cam của oxy và hidroxit Fe3+.

- Các bệnh xảy ra mạnh như đám nâu (gây nên bởi Helminthosporium oryzae) vì hàm lượng dinh dưỡng không cân đối do ngộ độc H2S.

7. Ngộ độc mặn

a) Độ mặn và tác động

Độ mặn là sự hiển diện dư thừa những muối hòa tan trong đất thường đo bằng EC.

Na+, Ca2+, Mg2+, Cl- và SO42- là những ion chính tạo muối. Tác động của muối đến cây như sau:

- Tác động thẩm thấu (cú sốc nước).

- Tác động gây độc do dư thừa ion.

- Quá trình khử trong hút thu chất dinh dưỡng (K, Ca) do hiệu ứng đối kháng ion.

b) Các triệu chứng độc mặn và tác động đến sinh trưởng

Đầu lá bạc trắng và còi cọc, sinh trưởng gián đoạn ở đồng ruộngđầu của các lá bị tác động bạc trắng, những đám úa vàng xuất hiện trên một số lá.

Độ mặn gây sự còi cọc cây và giảm mọc chồi, đẻ nhánh. Sinh trưởng bị gián đoạn. Một số triệu chứng xuất hiện trong lá đầu, sau đó là lá thứ hai và lan rộng ra toàn bộ lá.

c) Sử dụng EC như chỉ thị cho độ mặn

Phép đo nhanh và đơn giản. Tuy nhiên chỉ có EC là không đủ để đánh giá các tác động của độ mặn đến sinh trưởng thực vật, bởi vì nồng độ muối trên bề mặt rễ có thể lớn hơn nhiều so với trong toàn bộ khối đất. Thêm vào đó, EC chỉ thể hiện hàm lượng muối tổng số, mà không rõ thành phần muối.

d) Na và B cần thiết cũng phải được cân nhắc

Độ mặn biến đổi mạnh ở điều kiện đồng ruộng, theo các mùa và ở từng cánh đồng. Các giá trị EC riêng biệt phải được xử lí một cách thận trọng.

e) Nguyên nhân gây mặn

Sinh trưởng của thực vật trên đất mặn bị tác động do các muối hòa tan ở nồng độ cao gây ngộ độc ion, mất cân bằng ion và cân bằng nước bị phá vỡ.

Trên đất xoda, sinh trưởng thực vật bị tác động chủ yếu do Ph cao và nồng độ HCO3- cao. Nguyên nhân chính của mặn hoặc xoda là:

- Thực tiễn tưới tiêu không đúng kĩ thuật hoặc không đủ nước tưới vào mùa khô hoặc mưa ít.

- Bốc hơi mạnh. Độ mặn thường liên quan đến những đất kiềm trong các vùng nôi địa lượng bốc hơi lớn hơn lượng giáng thủy.

IV. Đánh giá khả năng sử đất phèn qua thực vật chỉ thị

1.Thảm thực vật chỉ thị đất phèn.

• Căn cứ vào mối quan hệ giữa chế độ nước và tính đa dạng mà có thể chia thực vật thành các kiểu:

* Thực vật nước ngọt.

* Thực vật nước lợ.

Thực vật chỉ thị đất phèn nước lợ ( dừa nước)

Thực vật chỉ thị đất phèn nước ngọt ( Tràm)

1. Thảm thực vật chỉ thị đất phèn.

• Trên vùng đất phèn, căn cứ vào mối quan hệ giữa chế độ nước và tính đa dạng mà có thể phân chia thực vật chỉ thị thành các kiểu thực vật nước ngọt và kiểu thực vật nước lợ. Loài chỉ thị ưu thế cho những vùng đất phèn ngập nước theo mùa là các quần xã với các loài ưu thế như:

Quần xã súng Quần xã sen Quần xã cỏ ma

Các loài thực vật ưu thế thường gặp trên đất phèn sông Cửu Long:1.1 Cỏ mồm (Ischaemum muticum).

Cỏ mồm phân bố tự nhiên ở nơi đất tương đối cao, nơi ngập nước nông. Do nằm ở địa hình cao hơn các vùng đất xung quanh, nên khả năng rửa phèn qua nước mưa và nước ngập lũ theo quy luật của tự nhiên tốt hơn nên mức độ phèn của đất ở mức trung bình và ít.

1.2 Rừng tràm ( Melaleuca leucadendra) trồng sinh trưởng tốt.Rừng tràm trồng thâm canh 5 tuổi có thể đạt độ cao 5,5m; đường

kính thân 4,5m. Cung cấp được 7000- 8000 cây cừ/1ha/5 năm.Ngoài ra còn một số loài khác mọc trên đất này:• Cỏ đưng (Rhizophora mucronata)• Tràm gió (Melaleuca cajefputy)• Rau muống biển ( Ipomaea pes- caprae)

1.3 Cỏ sậy (Phramites karka)

Các loài thực vật này chỉ thị cho đất phèn trung bình và ít, nhưng mức độ đặc trưng không bằng cỏ mồm.

1.4 Cỏ đũa bếp (Phylidrum lanuginosum)Chỉ thị cho đất phèn mạnh. Cỏ đũa bếp thường mọc xen lẫn với cỏ năng kim trên đất phèn.

2. Thực vật chỉ thị đất phèn tiềm tàng

Ráng dại (Acrostichum aureum)

• Mọc hoang ở bờ rạch, đầm nước mặn từ Bắc đến Nam, thuộc loài ưa sáng và đất mùn.

• Khi chết cho nhiều xác bã và tạo nhiều mùn làm đất tơi xốp

2. Thực vật chỉ thị đất phèn tiềm tàng

Chà là (Phoenix paludosa)

-Mọc ở vùng đất cao, có độ ngập thủy triều cao nhất là 10-20 cm; ở những vùng thấp hơn cũng có chà là nhưg mọc rải rác, cây cao 10m, thân cột, mảnh, đường kính đến 7cm. -Trái mập hình bầu dục, cao 1m, màu nâu đỏ đến đen khi chín, có 1 hột. Cây trổ bông vào tháng 2 – 4 dương lịch và trái chín vào khoảg tháng .- Đặc biệt ở đọt ngọn cây chà là có côn ấu trùng là thức ăn rất thơm ngon.

2. Thực vật chỉ thị đất phèn tiềm tàng• Lác biển (Cyperus

malaccensis) Mọc ở vùng đất

thấp,ngập nước thường xuyên, thường gặp ở ruộng, vùng sình lầy, đôi khi cao đến 2m.Thân to,cứng, dòn 3 cạnh, vót nhọn. Nhiều chỗ mọc xen với cóc kèn.

Bồn bồn (Typha augustifolia)- Loài cỏ lâu năm, cao 1.5 – 2.0m có thân rể (căn hành), lá dài 1.5 – 2.0m, cứng, hợp thành 2 hàng đứng quanh thân, bẹ lá ôm lấy thân. - Bồn bồn mọc hoang ở ruộng, đầm lầy ven sông rạch nước ngọt, có thể tạo thành đám ruộng, trổ bông vào tháng 3 – 8 dương lịch. Cây cho đọt non dùng nấu canh hay làm dưa chua.

3. Thực vật chỉ thị đất phèn nhiều

Năng bột (Eleocharis dulcis) • Năng bột phát triển ở các ruộng

phèn, phát triển mạnh trong các mùa mưa, thích hợp với đất rất chua (pH 4 – 5) và thậm chí Al3+ < 2.000 ppm năng vẫn phát triển.

• Năng bột chỉ thị cho đất phèn hoạt động mạnh, nhưng không gay gắt bằng nơi đất phèn hoạt động mạnh có cỏ năng kim chiếm ưu thế.

* Năng kim, năng chỉ (Eleocharis ochrostachys) - Mọc ưu thế trên đất phèn hoạt động mạnh bị ngập nước sâu ở địa hình thấp, trong các loại đất phèn ở đồng bằng sông Cửu Long, năng suất lúa hè thu rất thấp 1 – 2 tấn/ha/vụ. - Sống trong điều kiện phèn cao hơn năng ngọt(Al3+ từ 1500 – 2500ppm) trong điều kiện ngập phát triển yếu, với những vùng than bùn bị đốt mất lớp mặt,phèn rất cao, thì chỉ có loài này sống nổi. Năng kim mọc rất sát mặt đất thành thảm, lá nhỏ, nhọn, ăn sâu bằng năng ngọt.

Cỏ bàngCây sậy

5. Thực vật chỉ thị cho vùng đất phèn ít và phèn trung bình

Cỏ ống mọc ở khắp mọi nơi, ưa đất cát và đầm lầy, chịu mặn giỏi, chịu được phèn và có khả năng chịu được lũ lụt nên thường tạo thành những bãi cỏ tốt ở ven các cửa sông, ở rừng ngập mặn. những nơi bị úng nước lâu ngày thì ít thấy cở mọc, trổ bông vào tháng 5, tháng 7.

Lác là loại cỏ sống lâu năm ở bùn, nhiều căn chồi và căn hành, cao 1 – 2m, thân có 3 cạnh bén, lá dài bằng nửa thân, bẹ dài. Cỏ lác mọc nhiều ở ruộng, bưng sình lầy, gần các sông rạch, kênh mương có nước thủy triều ra và thường xuyên.

Thuộc họ cói (Cyperaceae), cây có thân đơn độc, cao đến 1m, có 3 cạnh tròn, nhọn ở phần trên. Lá có rìa sắc, bẹ lá màu nâu đỏ. Mọc nhiều trên các dêdocj kênh rạch vùng đất phèn ít và trung bình.

5. Thực vật chỉ thị cho vùng đất phèn ít và phèn trung bình

• Ở những vùng có nước phèn đứng hoặc ở ruộng lúa bón nhiều phân hữu cơ, vùng sình lầy nhiều phân hữu cơ. Kết quả nghiên cứu của Lê Huy Bá (1982) cho thấy, kênh rạch vùng Lê Minh Xuân có 99 loài, 44 giống thuộc 20 họ. Về tỷ lệ có: Lục tảo chiếm cao nhất – 50%, kim tảo - 28,28%, Thanh tảo – 18,18% và cuối cùng là hoa tảo – 3,3%. Các họ có loài nhiều nhất là Osccillatoriaceae, Nitzschiaceae, Naviculaceae, Desmidiceae, Zygnemaceae.

• VD: Loài Eunotia chiếm ưu thế trong những vùng nước phèn đứng, độ phèn cao, nước trong vắt cùng với Meugeolia, làm thành những khối màu vàng rực bao quanh gốc cây năng

• - Độ phèn đã ảnh hưởng đến số lượng loài và khả năng phát triển của các cá thể.

• Nhìn chung, thực vật và rong tảo trên đất phèn có liên quan mật thiết đến độ phè, chúng tạo thành một phần của hệ sinh thái vùng đất phèn.

6. Thực vật chỉ thị đất mặn – phèn* Họ Ôrô (Acanthaceae)

Trong họ Ôrô thường gặp các loài: + Acanthus ebracteatus:

Cây thân gỗ nhỏ, thân

tròn, không có lông, cao 1 – 1,5m. Lá nhọn đối, bìa lá có răng cứng rất nhọn, hoa mọc đối xứng, mỗi hoa có một lá hoa nhỏ và có lông ở bao phấn. Nang tròn dài, dài 2 cm, hột 4 dẹp. Thường sống ở vùng cửa sông ngập mặn và gặp nhiều ở vùng rừng ngập mặn huyện Đầm Dơi.

+ Acanthus ilicifolius:

Loại cỏ thân tròn, cao đến 1,5m, có màu xanh lục, không lông là có gai nhọn. Lá đơn mọc đối, mép lá có răng cứng, nhọn. Quả là nang hình trụ, 4 hột, tròn dẹt. Loại này thường sống trên bờ rạch của rừng ngập mặn, đầm nước lợ ở đồng bằng sông Cửu Long.

* Họ ráy (Araceae)

• Với loại ráy (Alocasia longiloba) là loài cây thảo, cao 0,5 -1m có thân củ mập. Lá to hình mũi mác, có bẹ bọc lấy nhau ở gốc. Quả mọng hình cầu có màu lục. Cây mọc ở nơi ẩm ướt, ưa bóng. Dịch cây dùng để bôi vào vết thương đã mưng mủ ở vật nuôi.

*Họ Dừa: Phổ biến là dừa nước (Nipa fruticans) tạo thành bụi dày với các lá đứng, thân ngầm phân nhánh. Lá dài đến 7m, xẻ hình lông chim với các lá phụ dài đến

80 cm. Trái ăn được, trái non là một nguồn lợi để chế biến đường và rượu hoặc là giấm. bẹ dừa nước và sống

lá được dùng để bện thừng, dây buộc.

* Họ Mắm (Avicenniaceae)

• Gồm các loài: Mắm lưỡi đòng (Aviennia alba), mắm đen (Avicennia officinalis), mắm ổi (Avicennia marina). Là những loài cây thân gỗ, cao tới 10m, ưa sáng, ưa đất kiềm (đất mặn).

* Họ Ráng (Pteridaceae): Phổ biến là loài ráng đại (Acrostichum aureum), là loài dương xỉ có thân rễ ngắn, to, thẳng đứng và nhiều ngó. Lá kép lông chim, cao đến

3m. Chúng mọc hoang ở bờ rạch, đầm nước mặn từ Bắc đến Nam, thuộc loài ưa sáng và ưa đất nhiều mùn.

* Họ Đước (Rhizophoraceae)

Phổ biến là Rizophoora apiculata loài thân gỗ, cao đến 30m, thân tròn thẳng, tán lá xanh đậm với bộ rễ chống cao đến 3m. Là loài cây ưa sáng thích hợp với loại đất bồi và có nước triều ngập hằng ngày. Gỗ đước có nhiều công dụng, vỏ chứa khoảng 6% tanin dùng để nhuộm và thuộc

. Họ Lúa (Poaceae = Gramineae)Trong đó có sậy (Phragmites karka), là

loại cỏ lâu năm, cao đến 3m, thân tạo ra 1 – 1,5cm, lóng dài 10-13cm. Lá hình vảy hẹp,

mọc hoang nơi đất mặn phèn. Theo Kondrat và Eva (1957) thì sậy có tiếc ra chất độc làm

cho các loại tảo Microcystis, Lyngbya… không sống được. Sậy là nguồn nguyên liệu

bột giấy, thân có thể dùng để bện phên…

7. Thực vật chỉ thị đất cát biển.

Cỏ rười Muống biển Cỏ lông chông

Cỏ lết Cỏ xước Cỏ may

Cây gọng vó Cây bắt ruồi

Cây phong ba Cỏ gà Bao báp

Cây nắp ấm

8. Sinh vật chỉ thị đất mặn *Các loài cây ngập mặn - Sinh vật chỉ thị đất mặn điển hình nhất là các cây

ngập mặn. Các loài cây ngập mặn chia ra làm 2 loại: Có biên độ muối rộng và biên độ muối hẹp.

- Loại có biên độ muối rộng gồm:+ Nhóm chịu độ mặn cao từ 10 – 35‰ hoặc hơn, gồm một số loài thuộc họ mắm (Avicenniaceae), đưng hay đước bộp (Rhizophora mucronata) đâng hay đước vòi (Rhizophora stylosa), dà quánh (Ceriops đecandra),…+ Nhóm chịu độ mănh trung bình từ 15 - 30‰ có đước và vẹt tách (bruguiera parvillosa), vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza), sú (Aegiceras comiculatum)…+ Nhóm chịu độ mặn tương đối thấp từ 7 - 20‰ có trang (Kandelia candel), vẹt tách, ôrô (Acanthus ebracteatus)…

8. Sinh vật chỉ thị đất mặn* Sậy (Neyraudia arundinaceae)

Thuộc họ Hòa thảo (Gramineae), là loài cây cỏ sống lâu năm mọc thành bụi, có khi cao đến 4m, thân đặc và cao ở gốc, có phấn mốc. Phiến lá dài đến 40cm, bẹ lá dài gần bằng lóng và ôm lấy thân, mép lá là một hàng lông dày. Cụm hoa là chùm tụ tán dày nên khi nở hoa gọi là trổ cờ. Mọc hoang ở vùng đất mặn ít, nơi ẩm ướt quanh năm.

*Lác hến (Scirpus grossus) Thuộc họ cối (Cyperaceae), là loài cây cỏ sống

dai, cao đến 2m, thân có 3 cạnh nhọn và mặt lõm. Lá dài, thon nhọn. Quả bế đen có 3 cạnh. Phát triển mạnh ở bùn có ảnh hưởng của thủy triều. Một số nước dùng làm rau mác, lợi tiểu.

Thảm cỏ biểnGồm các thực vật thủy sinh

bậc cao (Hydrophytes), nhóm có hoa (Anthophyta) thích nghi sống ngập nước

biển với môi trường độ muối cao, chịu được lực

tác động của sóng gió, thủy triều và khả năng hấp thụ

phấn trong nước.

Cỏ xoan

Rong tảo

Rong câu Rong đuôi chó

9. Thực vật chỉ thị cho các loại đất dốc thoái hóa, chua.

• Ở những vùng đất dốc do tập quán canh tác nương rẫy từ lâu đời, đất bị rửa trôi, xói mòn và thoái hóa. Đất trở nên chua, nhiều Fe3+, Al3+ linh động. Một số loài thực vật có thể phát triển trên những loại đất này và có thể được xem là những sinh vật chỉ thị, đặc trưng như:

Sim Cỏ lau

Guột Chè vằng

Cây mua

Cỏ lào

Những cây thân bò đặc trưng cho đất dốc chua cằn

Đậu mèo dại Cây trinh nữ