Khóa luận tốt nghiệp hóa học khảo sát hàm lượng mùn và nitơ tổng số ở nông trường lê minh xuân và phạm văn hai thuộc huyện bình chánh tp hcm

Khóa luận hóa học: Khảo sát hàm lượng mùn, nitơ tổng số tại nông trường Lê Minh Xuân, Phạm Văn Hai, Bình Chánh, TP HCM. Nghiên cứu đất nông nghiệp.

• Tác giả: Nguyễn Thị Trâm
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Văn Bình
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Hóa Nông Nghiệp
• Đề tài: Khảo sát hàm lượng mùn và nitơ tổng số ở nông trường Lê Minh Xuân và Phạm Văn Hai thuộc huyện Bình Chánh Tp.HCM
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2005
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• Lời cam ơn
• Phần mở đầu
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NITƠ
• 1.1. VAI TRÒ CỦA NITƠ ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG
• 1.2. CAC LOẠI ĐẠM TRONG CÂY
• 1.2.1. Aminoacid
• 1.2.2. Proteit
• 1.2.3. Alkaloid
• 1.2.4. Các hợp chất có nitơ khác
• 1.3. TỶ LỆ ĐẠM TRONG CÂY
• 1.4. SỰ DINH DƯỠNG ĐẠM CỦA CÂY
• 1.4.1. Sự hấp thụ đạm
• 1.4.2. Ảnh hưởng hàm lượng đạm đến chất lượng nông sản
• 2. NITƠ TRONG ĐẤT
• 2.1. HÀM LƯỢNG VÀ CÁC DẠNG ĐẠM TRONG ĐẤT
• 2.2. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ N TRONG ĐẤT
• 2.2.1. Nitơ tổng số (Ntổng số)
• 2.2.2. Nitơ thủy phân
• 3. Quá trình chuyển hoá nitơ trong đất
• 3.1. Quá trình amôn hoá
• 3.2. Quá trình nitrat hoá
• 3.3. Quá trình phản nitrat hoá
• 3.4. CHU TRÌNH BIẾN ĐỔI NITƠ TRONG THIÊN NHIÊN VÀ CÂN BẰNG ĐẠM
• 3.5. Sự cung cấp đạm
• 3.6. Sự cố định nitơ
• 3.7. Sự mất đạm
• 4. CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MÙN
• 4.1. Sự hình thành và thành phan của mùn
• 4.2. Vai trò của mùn
• 5. Chương 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MÙN VÀ NITƠ TỔNG SỐ
• 6. PHẦN 2: THỰC NGHIỆM
• 6.1. Chương I: SƠ LƯỢC VỀ NƠI LẤY MẪU
• 6.2. Chương 2: PHÂN TÍCH MẪU
• 6.2.1. Lấy mẫu
• 6.2.2. Xác định mùn bằng phương pháp Tuirin
• 6.2.3. Xác định nitơ tổng số bằng phương pháp Kjendan
• 7. Phần 3: KẾT LUẬN
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Vì Sao Khảo Sát Mùn Nitơ Tổng Số Là Chìa Khóa Nông Nghiệp

Việc khảo sát hàm lượng mùn và nitơ tổng số không chỉ là một hoạt động nghiên cứu khoa học đơn thuần. Đây là bước đi nền tảng quyết định sự thành bại của hoạt động canh tác nông nghiệp hiện đại, đặc biệt tại những vùng có điều kiện thổ nhưỡng đặc thù như huyện Bình Chánh. Mùn, hay chất hữu cơ trong đất (SOM), được xem là "trái tim" của đất, đóng vai trò cốt lõi trong việc duy trì và cải thiện độ phì nhiêu của đất. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc đất, khả năng giữ nước, và hoạt động của hệ vi sinh vật. Một nền đất giàu mùn sẽ tơi xốp, thoáng khí, tạo điều kiện lý tưởng cho bộ rễ cây trồng phát triển. Trong khi đó, nitơ tổng số, hay đạm tổng số trong đất, là một trong ba nguyên tố đa lượng thiết yếu nhất (N-P-K). Nitơ là thành phần chính của diệp lục, protein và axit nucleic, tham gia vào mọi quá trình sinh trưởng, từ phát triển thân lá đến hình thành hoa quả. Thiếu hụt nitơ khiến cây còi cọc, vàng lá, năng suất cây trồng sụt giảm nghiêm trọng. Ngược lại, thừa nitơ lại làm cây yếu ớt, dễ bị sâu bệnh tấn công và gây ô nhiễm môi trường. Do đó, việc đánh giá chất lượng đất thông qua các chỉ tiêu nông hóa đất như mùn và nitơ tổng số cho phép người nông dân hiểu rõ "sức khỏe" của đất đai, từ đó đưa ra các quyết định quản lý đất canh tác một cách khoa học và hiệu quả, thay vì bón phân theo cảm tính. Điều này không chỉ giúp tối ưu hóa chi phí đầu tư mà còn hướng đến một nền nông nghiệp bền vững, bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng nông sản.

1.1. Vai Trò Của Mùn Nền Tảng Cho Độ Phì Nhiêu Của Đất

Mùn là hợp chất hữu cơ màu nâu hoặc đen, hình thành từ sự phân giải xác thực vật và vi sinh vật. Theo tài liệu nghiên cứu, mùn chiếm tới 85-90% tổng số chất hữu cơ của đất. Vai trò của nó vô cùng quan trọng. Thứ nhất, mùn cải thiện tính chất vật lý của đất, giúp kết dính các hạt đất rời rạc thành cấu trúc viên, làm đất tơi xốp và tăng khả năng giữ nước. Điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với các vùng đất canh tác tại Bình Chánh, nơi thường xuyên đối mặt với tình trạng khô hạn hoặc ngập úng. Thứ hai, mùn là kho dự trữ dinh dưỡng đất trồng. Quá trình khoáng hóa mùn sẽ giải phóng từ từ các chất dinh dưỡng, bao gồm nitơ, phốt pho, và các nguyên tố vi lượng, cung cấp nguồn thức ăn bền vững cho cây. Thứ ba, mùn làm tăng khả năng trao đổi ion (CEC) của đất, giúp đất giữ lại các chất dinh dưỡng, tránh bị rửa trôi. Nó cũng hoạt động như một chất đệm, giúp ổn định độ pH của đất. Cuối cùng, mùn là môi trường sống và là nguồn năng lượng cho hệ vi sinh vật đất phát triển, thúc đẩy các chu trình sinh địa hóa quan trọng.

1.2. Nitơ Tổng Số Yếu Tố Quyết Định Năng Suất Cây Trồng

Nitơ là thành phần không thể thiếu trong mọi tế bào sống. Nó là yếu tố cấu thành nên các hợp chất quan trọng như protein, axit nucleic (ADN, ARN), và diệp lục tố. Do đó, nitơ tổng số trong đất ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình sinh trưởng của cây. Cung cấp đủ nitơ giúp cây quang hợp mạnh mẽ, lá xanh tốt, thân cành phát triển nhanh chóng. Đây là giai đoạn nền tảng để tích lũy sinh khối, quyết định đến năng suất cây trồng ở giai đoạn sau. Theo nghiên cứu tại Bình Chánh, việc hiểu rõ hàm lượng mùn trong đất và nitơ là cơ sở để xác định nhu cầu phân bón. Đất giàu mùn thường có trữ lượng nitơ hữu cơ dồi dào, có khả năng cung cấp dinh dưỡng từ từ cho cây. Ngược lại, những vùng đất nghèo mùn, bạc màu cần được bổ sung nitơ một cách hợp lý để đảm bảo cây không bị thiếu hụt dinh dưỡng. Việc theo dõi chu trình nitơ và sự biến đổi của nó trong đất là một phần quan trọng trong quản lý đất canh tác hiệu quả.

II. Đánh Giá Thực Trạng Đất Canh Tác Tại Nông Trường Bình Chánh

Nông trường Bình Chánh, bao gồm hai khu vực khảo sát chính là Lê Minh Xuân và Phạm Văn Hai, nằm trong một vùng địa lý có những thách thức đặc thù. Toàn bộ khu vực khảo sát thuộc vùng trũng và nằm trong lòng chảo đất phèn của thành phố, với độ cao chỉ khoảng 1m so với mực nước biển. Đặc điểm thổ nhưỡng huyện Bình Chánh tại đây là đất bị nhiễm phèn nặng, một trong những loại đất khó canh tác nhất. Đất phèn (acid sulfate soil) thường có độ pH rất thấp, chứa nhiều hợp chất độc hại cho cây trồng như nhôm (Al³⁺) và sắt (Fe²⁺) hòa tan. Tình trạng này gây ức chế sự phát triển của bộ rễ, làm giảm khả năng hấp thu nước và dinh dưỡng của cây. Trước đây, nhiều diện tích đất đã bị bỏ hoang do năng suất thấp. Nghiên cứu năm 2005 chỉ ra rằng, dù đã có những nỗ lực cải tạo đất bạc màu thông qua các biện pháp như lên liếp, đào kênh mương để rửa phèn, nhưng chất lượng đất vẫn là một bài toán lớn. Việc canh tác lâu dài mà không có sự phân tích đất nông nghiệp định kỳ dẫn đến việc sử dụng phân bón không hiệu quả, vừa lãng phí chi phí, vừa có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường đất và nước. Vì vậy, việc tiến hành khảo sát mùn & nitơ tổng số là một nhiệm vụ cấp thiết để có cái nhìn khoa học, toàn diện về thực trạng đất, làm cơ sở cho các giải pháp canh tác bền vững trong tương lai.

2.1. Thách Thức Từ Vùng Đất Phèn Tiềm Tàng Tại Bình Chánh

Đặc điểm nổi bật của đất tại khu vực khảo sát là sự tồn tại của tầng pirit (FeS₂) có màu xanh lợt và mùi tanh, đây là tầng phèn tiềm tàng. Khi tầng đất này tiếp xúc với không khí do quá trình cày xới hoặc khô hạn, pirit sẽ bị oxy hóa, tạo ra axit sulfuric (H₂SO₄) và làm giảm đột ngột độ pH của đất, giải phóng các ion kim loại độc. Quá trình này không chỉ gây hại trực tiếp cho cây trồng mà còn ảnh hưởng tiêu cực đến độ phì nhiêu của đất. Các vi sinh vật có lợi bị ức chế, quá trình khoáng hóa chất hữu cơ trong đất (SOM) và chu trình nitơ bị đình trệ. Việc cải tạo đất bạc màu trên nền đất phèn đòi hỏi các biện pháp kỹ thuật phức tạp và tốn kém, không chỉ đơn thuần là bón phân. Do đó, hiểu rõ bản chất và sự phân bố của tầng phèn là bước đầu tiên và quan trọng nhất trong việc lập kế hoạch quản lý đất canh tác.

2.2. Hậu Quả Của Việc Canh Tác Thiếu Cơ Sở Khoa Học

Phần mở đầu của tài liệu gốc đã nhấn mạnh, việc bón phân không hợp lý là nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm môi trường nông thôn. Khi không có kết quả khảo sát đất, người nông dân thường có xu hướng bón thừa phân đạm (nitơ) với hy vọng tăng năng suất cây trồng. Tuy nhiên, cây trồng chỉ hấp thụ được một lượng nitơ nhất định. Lượng dư thừa sẽ bị rửa trôi xuống các nguồn nước ngầm và nước mặt, gây ra hiện tượng phú dưỡng, hoặc chuyển hóa thành các khí nhà kính như N₂O. Tình trạng này không chỉ gây lãng phí tài chính mà còn làm suy thoái chất lượng đất về lâu dài. Việc thiếu đánh giá chất lượng đất định kỳ khiến các vấn đề như suy giảm hàm lượng mùn trong đất, mất cân bằng dinh dưỡng, và gia tăng độ chua của đất không được phát hiện và xử lý kịp thời, dẫn đến một vòng luẩn quẩn của suy thoái và năng suất thấp.

III. Phương Pháp Khoa Học Khảo Sát Mùn Nitơ Tổng Số Chuẩn

Để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy, việc khảo sát mùn & nitơ tổng số ở Nông trường Bình Chánh phải tuân thủ một quy trình khoa học nghiêm ngặt. Quá trình này bao gồm hai giai đoạn chính: lấy mẫu và xử lý mẫu tại hiện trường, sau đó là phân tích các chỉ tiêu nông hóa đất trong phòng thí nghiệm. Việc lấy mẫu đất đóng vai trò quyết định, vì một mẫu đất đại diện sẽ phản ánh đúng thực trạng của cả một khu vực canh tác. Theo nghiên cứu, các mẫu đất được lấy ở tầng canh tác, độ sâu từ 0-25cm, tại nhiều vị trí khác nhau trên một liếp đất (mép, giữa liếp) rồi trộn lại thành một mẫu hỗn hợp. Giai đoạn phân tích trong phòng thí nghiệm sử dụng các phương pháp hóa học tiêu chuẩn đã được công nhận rộng rãi trên thế giới. Việc áp dụng một phương pháp luận chặt chẽ không chỉ cung cấp những con số chính xác về hàm lượng mùn trong đất và đạm tổng số trong đất, mà còn giúp xây dựng một bộ dữ liệu khoa học có giá trị, phục vụ cho việc theo dõi sự thay đổi chất lượng đất qua thời gian và đánh giá hiệu quả của các biện pháp can thiệp. Đây là nền tảng không thể thiếu cho việc ra quyết định trong quản lý đất canh tác hiện đại.

3.1. Phân Tích Hàm Lượng Mùn Bằng Phương Pháp Tiurin

Phương pháp Tiurin là một trong những phương pháp phổ biến và đáng tin cậy nhất để xác định hàm lượng chất hữu cơ trong đất (SOM). Nguyên tắc của phương pháp này dựa trên phản ứng oxy hóa. Cacbon hữu cơ trong mẫu đất sẽ bị oxy hóa hoàn toàn bởi một dung dịch oxy hóa mạnh là Kali dicromat (K₂Cr₂O₇) trong môi trường axit sulfuric (H₂SO₄) đậm đặc và đun nóng. Lượng K₂Cr₂O₇ dư sau phản ứng sẽ được xác định bằng phương pháp chuẩn độ với dung dịch muối Mohr (sắt (II) amoni sulfat). Từ lượng chất oxy hóa đã phản ứng, có thể tính toán chính xác lượng cacbon hữu cơ có trong đất. Sau đó, hàm lượng mùn được quy đổi từ hàm lượng cacbon hữu cơ thông qua một hệ số kinh nghiệm (thường là 1,724). Phương pháp này cho kết quả khảo sát đất có độ chính xác cao, giúp đánh giá chất lượng đất một cách khách quan.

3.2. Xác Định Nitơ Tổng Số Bằng Phương Pháp Kjeldahl

Phương pháp Kjeldahl là tiêu chuẩn vàng để xác định nitơ tổng số trong các mẫu đất và nông sản. Quy trình này bao gồm ba bước chính. Bước đầu tiên là "phá mẫu" (digestion), trong đó mẫu đất được đun nóng với axit sulfuric đậm đặc và chất xúc tác. Quá trình này chuyển toàn bộ các hợp chất nitơ hữu cơ trong đất thành dạng amoni sulfat ((NH₄)₂SO₄). Bước thứ hai là "chưng cất" (distillation). Dung dịch sau khi phá mẫu được kiềm hóa bằng NaOH đặc, giải phóng amoniac (NH₃). Amoniac sau đó được chưng cất bằng hơi nước và được hứng vào một dung dịch axit chuẩn (thường là H₂SO₄ hoặc H₃BO₃). Bước cuối cùng là "chuẩn độ" (titration). Lượng axit còn dư sau khi phản ứng với amoniac sẽ được chuẩn độ bằng một dung dịch kiềm chuẩn. Dựa trên thể tích các dung dịch đã dùng, có thể tính toán chính xác hàm lượng đạm tổng số trong đất. Đây là phương pháp cốt lõi trong phân tích đất nông nghiệp.

IV. Kết Quả Khảo Sát Đất Tại Nông Trường Lê Minh Xuân Phạm Văn Hai

Các kết quả khảo sát đất được thực hiện tại hai nông trường Lê Minh Xuân và Phạm Văn Hai đã cung cấp một bức tranh chi tiết về hiện trạng độ phì nhiêu của đất. Nhìn chung, hàm lượng mùn và nitơ tổng số có sự biến động lớn giữa các lô đất và các thời điểm lấy mẫu khác nhau, phản ánh sự ảnh hưởng của lịch sử canh tác và điều kiện môi trường. Một phát hiện quan trọng là đất canh tác càng lâu năm (từ đất hoang đến năm thứ 3) thì hàm lượng mùn trong đất có xu hướng tăng lên. Điều này cho thấy các hoạt động canh tác như bón phân, xác thực vật để lại đã góp phần tích lũy chất hữu cơ trong đất (SOM). Tuy nhiên, sự khác biệt giữa hai nông trường là rất rõ rệt. Đất tại nông trường Phạm Văn Hai có hàm lượng mùn và nitơ cao hơn đáng kể so với nông trường Lê Minh Xuân. Điều này có thể được giải thích bởi sự khác biệt về vị trí địa hình, thành phần cơ giới đất, và chế độ chăm sóc. Phân tích cũng chỉ ra mối tương quan thuận giữa hàm lượng mùn và đạm tổng số trong đất: đất càng giàu mùn thì càng giàu đạm. Những dữ liệu này là cơ sở thực tiễn vô giá để đánh giá chất lượng đất và xây dựng chiến lược quản lý đất canh tác phù hợp cho từng khu vực cụ thể.

4.1. Biến Động Hàm Lượng Mùn Và Nitơ Theo Thời Gian Canh Tác

Dữ liệu phân tích cho thấy một xu hướng tích cực: hàm lượng mùn tăng dần theo thời gian canh tác. Cụ thể, tại nông trường Phạm Văn Hai, đất trồng dứa năm thứ ba có tỷ lệ mùn cao hơn đáng kể so với đất trồng năm đầu. Điều này chứng tỏ rằng quá trình canh tác, nếu được quản lý tốt, có thể góp phần cải tạo đất bạc màu và tăng cường chất hữu cơ trong đất. Tương tự, nitơ tổng số cũng có xu hướng tăng theo hàm lượng mùn. Tuy nhiên, nghiên cứu cũng ghi nhận sự sụt giảm hàm lượng mùn ở một số lô đất năm thứ ba tại nông trường Lê Minh Xuân, có thể do cây trồng ở giai đoạn sắp thu hoạch đã khai thác dinh dưỡng mạnh mẽ, khiến tốc độ khoáng hóa mùn diễn ra nhanh hơn tốc độ tạo thành. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bổ sung phân bón hữu cơ một cách đều đặn.

4.2. So Sánh Chất Lượng Đất Giữa Hai Vùng Khảo Sát

Một trong những kết quả khảo sát đất nổi bật là sự chênh lệch rõ ràng về hàm lượng dinh dưỡng giữa nông trường Phạm Văn Hai và Lê Minh Xuân. Trong cả hai đợt lấy mẫu, các mẫu đất tại Phạm Văn Hai đều cho thấy hàm lượng mùn và đạm tổng số trong đất cao hơn. Theo nhận định trong tài liệu, sự khác biệt này có thể do nhiều yếu tố như địa hình, hệ thống mương liếp, thảm thực vật tự nhiên và chế độ chăm sóc. Nông trường Lê Minh Xuân có thể là vùng đất bị nhiễm phèn nặng hơn hoặc đã trải qua quá trình canh tác lâu dài hơn trước đó, dẫn đến suy thoái độ phì nhiêu của đất. Việc xác định rõ nguyên nhân của sự khác biệt này là rất quan trọng để có thể áp dụng các biện pháp cải tạo đất phù hợp, giúp nâng cao mặt bằng chất lượng đất chung cho toàn bộ thổ nhưỡng huyện Bình Chánh.

V. Giải Pháp Cải Tạo Đất Và Quản Lý Dinh Dưỡng Bền Vững

Dựa trên các kết quả khảo sát đất chi tiết, việc xây dựng các giải pháp cải tạo đất bạc màu và quản lý dinh dưỡng là bước đi hợp lý tiếp theo. Mục tiêu không chỉ là khắc phục các vấn đề hiện tại mà còn hướng tới việc nâng cao độ phì nhiêu của đất một cách bền vững. Đối với những vùng đất có hàm lượng mùn và nitơ thấp như tại nông trường Lê Minh Xuân, ưu tiên hàng đầu là bổ sung chất hữu cơ trong đất (SOM). Sử dụng phân bón hữu cơ như phân chuồng ủ hoai, phân xanh, hoặc tàn dư thực vật là biện pháp hiệu quả và thân thiện với môi trường. Chất hữu cơ không chỉ cung cấp dinh dưỡng mà còn cải thiện cấu trúc đất phèn, tăng khả năng giữ nước và giảm độc tính của nhôm, sắt. Bên cạnh đó, việc áp dụng kỹ thuật canh tác tiên tiến như trồng cây che phủ, luân canh cây họ đậu có khả năng cố định đạm cũng là giải pháp cần được khuyến khích. Việc quản lý đất canh tác phải dựa trên nguyên tắc "trả lại cho đất những gì đã lấy đi", đảm bảo cân bằng dinh dưỡng và duy trì sức khỏe lâu dài của hệ sinh thái đất, từ đó tối ưu hóa năng suất cây trồng.

5.1. Tầm Quan Trọng Của Phân Bón Hữu Cơ Trong Cải Tạo Đất Phèn

Đối với thổ nhưỡng huyện Bình Chánh, đặc biệt là đất phèn, phân bón hữu cơ đóng vai trò không thể thay thế. Khi được bón vào đất, chất hữu cơ sẽ phân hủy tạo thành mùn. Mùn có khả năng tạo phức với các ion kim loại độc hại như Al³⁺ và Fe²⁺, làm giảm độc tính của chúng đối với cây trồng. Axit humic và fulvic trong mùn cũng giúp cải thiện cấu trúc đất, làm đất thông thoáng hơn, tạo điều kiện cho quá trình rửa phèn diễn ra hiệu quả. Hơn nữa, phân bón hữu cơ là nguồn cung cấp đa dạng các chất dinh dưỡng, từ đa lượng, trung lượng đến vi lượng, giúp cân bằng dinh dưỡng đất trồng một cách tự nhiên. Việc tăng cường sử dụng phân hữu cơ là chiến lược then chốt để phục hồi và nâng cao độ phì nhiêu của đất phèn.

5.2. Xây Dựng Kế Hoạch Bón Phân Dựa Trên Kết Quả Phân Tích

Việc phân tích đất nông nghiệp không nên dừng lại ở mức độ nghiên cứu. Các kết quả này phải được ứng dụng trực tiếp vào thực tiễn sản xuất. Thay vì bón phân theo lịch cố định hoặc kinh nghiệm, cần xây dựng một kế hoạch bón phân linh hoạt dựa trên hàm lượng dinh dưỡng thực tế trong đất và nhu cầu của cây trồng ở từng giai đoạn sinh trưởng. Ví dụ, với những khu vực đã có hàm lượng mùn trong đất và nitơ tổng số ở mức khá hoặc giàu, cần giảm lượng phân đạm vô cơ để tránh lãng phí và ô nhiễm. Ngược lại, những nơi đất nghèo dinh dưỡng cần được ưu tiên bón lót bằng phân bón hữu cơ và bổ sung phân khoáng một cách hợp lý. Phương pháp tiếp cận này, còn gọi là "bón phân chính xác", không chỉ giúp tối ưu năng suất cây trồng mà còn giảm chi phí sản xuất và bảo vệ môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương I: TỔNG QUAN VỀ NITƠ Trong tự nhiên, nite tốn tại ở 2 trạng thái + Nitơ tự do trong khí quyển (chiếm khoảng 80%) + NHơ ở dang hợp chất hữu cơ và vô cơ Nhìn chung cây trồng chỉ có thể đồng hóa được nite dang vô cơ cha các hợp chất hữu cơ có chứa nitd thì cây trồng chỉ đồng hóa được những hợp chất hữu cơ đơn giản còn đối với những hợp chất phức tạp phải trai qua quá trình biến đối lâu dài thành những hop chất đơn giản cây mới sử dụng được. A) NITƠ TRONG CÂY 1) VAI TRÒ CUA NITƠ ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG: 1) Nita là một trong những nguyên tố cần thiết cho thực vật: Nitd là thành phan quan trọng nhất của tất cả các protid đơn giản cũng như phức tạp trong nguyên sinh chất của tế hào thực vật Nguồn nitơ chủ yếu của cây trong là NH} và NO,, các chất này sau khi được cây hấp thu sẽ kết hợp với các cetoacid va trai qua quá trình biến đổi phức tap để tạo nên sản phẩm aminoacid và protit cung cấp cho cây trồng Các ceto acid (acid ccto glutamic, phumaric) được tao ra trong thực vật khi phân hủy các gluxit ——————————— Sutt: NGUYÊN TH] TRAM Trang 5 Luậo DS sắp {8h nh TS NGUYÊN VĂN BINH Trong thực vật, các aminoacid được tổng hợp theo hướng như sau: HOOC-¢~(CH;);-COOH +NHy HOOC- {-(CH;); -COOH 0 NH Acid cetoglutamic |2 HOOC ss (CH), -COOH NH; Acid Glutamic Các NO{.NO; phải được khử ở tế bào trước khi tao thành aminoacid Quá trình khử ion nitrat thành ion amoni được tiến hành hởi enzim metaloflavoproteit và một kim loại nào đó. xM „ xtCu xức xrMn HNO, -> HNO, > (HNO,), > NH,OH -> NH, (ipomiust} 2) Nữơ có trong thành phần các acid nucleic và các nhóm protin: Do đó nó có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình trao đổi chất của thực vật. Acid nucleic gdm 2 loại: ƒ Ribonucleic (ARN) Dezoxiribonucleic (ADN) 3) Nữơ là một trong những thành phần của clorofin (diệp lục): Clorofin là thành phan cơ bản trong quá trình tổng hợp chất hữu cơ từ CO; và H;Ø.

Đối với những cây trồng có chứa clorofin chúng có khả năng tư dưỡng (tự tổng hợp chất hữu cơ cắn thiết từ các chất vô cơ). những loài khác (thực vật không chứa clorofin trong cơ thể, động vật và con người) đều phải lấy các chất hữu cơ từ các loài khác. 4) Nữơ có trong thành phần của các photphatic và các chất có hoạt tính sinh học cao: các chất kích thích sinh trưởng (hetcetoaukin), các vitamin nhóm B (B,, Bs, B„;. ảnh hưởng đến sự hình thành tế bào mới.

5) Anh hường đến sự phát triển của cây trồng: Khi cây trồng được cung cấp đủ nitơ và những điều kiện khác thì khả năng quang hợp của cây tăng tao diéu kiện cho quá trình tổng hợp chất hữu cơ thuận lợi. Thiếu đạm: cây mọc cần cdi không hình thành được protit và diệp lục > lá bé, màu xanh nhạt hoặc xanh tái, chóng vàng và rất để phát hiện. Cây không đủ đạm thường ra hoa sớm nhưng hoa thưa, ít hình thành được quả hoặc quả bé phẩm chất kém. Sree: NGUYEN TH] TAAM Trang 6 Luận TES săn ÔL i NGUYÊN VĂN BINH Thừa đạm > thời kì sinh trưởng của cây kéo dài, cây hô hấp manh hơn quang hợp > lương gluxit tiêu hao nhiều hơn lượng tích trữ =*⁄lượng tinh bột trong cây giảm Hon nữu do cây phải hình thành nhiều protit và mô > các hidratcacbon cao phân tứ không được hình thành nhiều.

các chất nống cốt của mang tế bào (xenluloz, linhin.) bị thiểu hụt làm cây không cứng cáp dé bị sâu bệnh và đổ lốp. Đồng thời cây có sư tích lũy alkaloid và glucosit làm cho có vị ding. nếu là rau qua thi khó ăn. kém ngon va de bi hư hong (theo Mecten — 1944).

CAC LOẠI ĐAM TRONG CÂY: 1. Aminoacid: La những hop chất hữu cơ đơn giản nhất (gọi là các protit đơn giản) đỏ là các acid hữu cơ có chứa nite ở dang amin. CTTQ: R(COOH)(NH;) Gốc = NH» thường được gấn vào C, (Cacbon sat gốc cacboxyl) Có khoảng 23 loại aminoacid thông thường: VD: Glyxin — CH;- COOH Senin CH; - CH - COOH | | | NH; OH NH; Glutamin CH, - CH, - ‘ii - COOH Alamin CH, - ă ~ COOH COOH NH; NH; 2. Proteit: La những hợp chất có nits hữu cơ phức tạp hơn gồm nhiều aminoacid hợp lại.

vó hai loại proteit: ~ Hôlôproteit: là proteit gém nhiều aminoacid hợp lại. ~ _ HẻlÈprotci: là các proteit mà trong phân tử ngoài các aminoacid, còn có các hợp chất khúc( hiđrocacbin, acid photphonic, sắc tố. ) Ví Dụ: Ngưng tụ hai aminoacid => aminouctd kép gọi là dipeptit fHrcoon + HẠN-Eu _*> CH; f = NH ~ CH; + HạO NH; COOH oO COOH Ngưng tụ nhiều aminoacid => Polipeptit ( Protit phức tạp ) Nam 1951 Đatsở & các đồng nghiệp đã dùng nguyên tử đánh dấu để nghiên cứu và đã giải thích sy hình thành các aminoacid như sau: Suit: NGUYÊN THỊ TRAM Trang 7 Luậo STS sắo lồi NGUYÊN VĂN BINH, “OOH COOH CH nà TT eS “OOH COOH {Acid fumaric) (Acid a-cetoglutamic) =wH || ten aspactaza + NE l|ten đehidrogena Hạo pee Foor CH CHa T NH; H-NH: “OOH COOH (Acid aspactic) (Acid glutamic) si || : ||" glutaminaze ¿ f ~ Hạ co NH: TS Sa oH CH "~=NH; CH-NH; : OOH | OOH (ASPARAGIN) (GLUTAMIN) 3. Alkaloid: La những hợp chất kiểm phức tap đặc trưng cho giới thực vật 4.

Các hợp chất có nữơ khác: a. Glucozit: Là những hợp chất có chứa nitơ phức tạp thường có thể kết tinh và không màu, đa số có vị đắng (dé nhắm với alkaloid) Glucozit —Thủy phân „ n (glucozd) + aglyco (hợp chất khác đường) b. Lrê: có mặt ở một số cây nhất là các loại mam Theo V - Minto: có những loại nấm chứa hơn 10% uré trong tống số chất khd.Uré thường xuất hiện trong cây khi oxy hóa aminoacid trong mô tế bào thiếu hydratcacbon. Amôniac: có ở cây thuộc vùng đất ngập nước (lúa, khoai, nước.

) Hàm lượng amôniäc cao có tác dụng độc cho tế bào. Do đó cây tìm cách. chuyến amôniäc thành các dang aminoacid, amit, protit, alkaloid, glucozit. caaaaarar St: NGUYEN TH) TAAM Trang 8 Luậo I AOE TS NGUYÊN VĂN BỈN_ d.

Nitrat: Có ở một số loại cây (cây vòi voi, quỳ dai.) Tuy nhiên những dang dam vô cơ trong cây thường chuyển biến đưới tác đông của các yếu tố dinh đưỡng và phụ thuộc thời kỳ sinh trưởng của cây. Vi du: Thanh phan đam ở hai thời kỳ sinh trửơng của thuốc lá: | Tỷ lệ các đạm/ giải dit kửi | Thời kỳ ` * | sinh trưởng Pett | Aminoacid | Amit (Có 5 ~ 6 cặp lá 86,5 2.06 41 _—_ - Bất đầu có quả 3 5I 234 1,88 0. TỶ LỆ DAM TRONG CÂY: Hàm lượng đạm trong cơ thể thực vat khá cao so với các nguyên tố khác (trung bình | — 3 % trọng lương chất khô. riêng những thực vật có khả năng cố định dam có thể lên đến 7.

Trong chất khô trung bình cứ 100 phẩn cabon có khoảng 8 phan nit. Dam có nhiều trong thời kỳ cây còn non. Cay càng giả thì chất xơ càng nhiều, tỷ lê đam giảm và tỷ lê C/N tăng lên. Ví dụ: tỷ lệ đạm ở một số loài cây (tính theo % chất khô) theo tài liệu của Hoàng Thi Hà (Dinh dưỡng khoáng ở thực vật - NXB ĐHQG Hà Nôi - 1996) Hạt thóc 0,8-1,2% Hat đổ tương 5,5-7.0-1,25% Than ngô 0,6-0,8% Hat ngd 1,6-2,0% Bèo hoa dâu 25-4.

SỰ DINH DƯỠNG BAM CUA CÂY 1. Sự hấp thụ đạm: Nitơ tự do trong không khí chiếm 80% nhưng chỉ có cây họ đậu mới đồng hóa được. Nguồn đạm cung cấp cho cây chủ yếu ở hai dang: đạm vô cơ và dam hữu cơ. Dam vô cơ: Nguồn dinh dưỡng chính của cây là các dang nitd vô cơ, quan trong nhất là dang nitrat và amoniäc ( trong đó có dang nitrat hấp thu dé dàng hơn).

¥ Dam nitrat: Theo Uobớt (1955): Cây hút amoniac mạnh hơn nitrat và một phan nitrat bị hút vào đã bị khử ngay trong giai đoạn còn ở tại rẻ. Svee: NGUYÊN THY TAAM Trang 9 [DU ND S1. VINE TS NGLIVEN VAN Ft ¥ Đam amoniac: Nhiều tấc giả cho rằng amoniac là một hợp chất dam trực tiếp cẩn thiết cho sự hình thành protid còn nitrat phải trải qua tham gia vào quá trình khử oxy mới tham gia vào quá trình tạo proud. Theo Merge! (1961): nếu đất không thuộc loại quá chua thì sự dinh dưỡng dam NH, cao.

Trong thực tế sản xuất có khi bón nitrat thấy cây phát triển nhanh hơn bón NH; không phải vì cây hút nitrat manh hơn mà vì sư dinh dưỡng của cây còn phụ thuộc vào quá trình hấp thụ của đất (đất hấp thụ NHy mạnh còn hấp thu nitrat không đáng kể). Theo Hofman, Latzko (1954): mặc dù dam ở nồng d6 cao có tác dung độc hại. cây vẫn có thể hút được qua rẻ, thân và cả lá. Vi dụ: Theo kinh nghiệm của nhân dân néu ta trồng sắn ở cạnh gốc xoan có khi ăn sắn bị ngô độc.

Nhu vay có khả năng rẻ sắn hút và tích trữ HCN do rễ xoan tiết ra. Theo Webster (1955): Khi cây trồng bị thiếu dam sẽ thể hiện đấu tiên ở những li già. Từ những lá già đó, những chất đam giải phóng qua hiện tượng hoại sinh được di chuyển đến những lá còn non. Cây hút dam vô cơ rất nhanh và chuyển thành đạm hữu cd, b.

Dam hữu cơ: Mặc dù đạm vô cơ là nguồn dinh dưỡng chủ yếu của cây trồng nhưng những nghiên cứu gắn đây cho thấy rằng: có một số loại aminoacid va amit cây có thé hut trực tiếp được nhưng với số lượng rất ít. Tiurin & Cononova & một số người khác đã quy định dam dé tiêu cho cây trồng trong đất là tổng số lượng đạm nitrat, amoniäc ở thể trao đổi và hoà tan trong dung dịch đất công với đam hữu cơ có thể thủy phân được trong dung dịch H;SO, 0,5N , 2. Ảnh hưởng hàm lượng đạm đến chất lượng nông sản: Tuy tỷ lệ đam trồng cây không cao nhưng vai trò của đam rất quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nông sắn: Cây thiếu đạm: Cây ra hoa sớm nhưng quả ít, bé và phẩm chất kém. Cây thừa dam: Dễ bị sâu bệnh, đổ lốp.

hàm lượng tinh bột trong cây thấp. Ngũ cốc: Bóa quá nhiều dam cây sẽ ra lá nhiễu, thời gian sinh trưởng kéo dài. trỗ cham và chín châm. Lúa: Theo Cogô (1950) nếu thừa dam thì tỷ lệ C/N trong lá cây thấp (bình thường tỷ lẽ này là 25-26) và ảnh hưởng đến thời kỳ trổ bông.

Chè: Nhiều đạm làm giảm tỷ lệ các chất hòa tan và tỷ lệ tanin trong lá ( theo H.