Độc Fe chủ yếu được gây ra do sự sự hấp thu quá nhiều Fe ừi nồng độ Fe trong dung dịch đất cao. Ngay từ khi mới cấy lúa có thể bị ảnh hưởng độc khi số lượng Fe được tích luỹ nhiều sau khi ngập lụt. Những giai đoạn sinh trưởng sau cây lúa bị ảnh hưởng độc Fe do hấp thụ quá nhiều Fe2+ bởi vì độ thấm của rễ tăng lên và sự khử của Fe của vi sinh vật ở vùng rễ được tăng cường. Sự hấp thụ quá nhiều Fe làm cho hoạt động của enzim polyphenol oxidaza tăng lên, dẫn đến sự hình thành các polyphenol bị oxi hoá, nguyên nhân của lá trở nên có màu đồng.
10 trang |
Chia sẻ: haohao89 | Lượt xem: 2828 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem nội dung tài liệu Các chất độc (fe, h2s, b, mn, al, độ mặn) trong đất lúa nước, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
29
Chương 4
CÁC CHẤT ĐỘC (Fe, H2S, B, Mn, Al, độ mặn) TRONG ĐẤT LÚA NƯỚC
4.1 Độc sắt
Độc Fe chủ yếu được gây ra do sự sự hấp thu quá nhiều Fe ừi nồng độ Fe trong dung
dịch đất cao. Ngay từ khi mới cấy lúa có thể bị ảnh hưởng độc khi số lượng Fe được tích luỹ
nhiều sau khi ngập lụt. Những giai đoạn sinh trưởng sau cây lúa bị ảnh hưởng độc Fe do hấp
thụ quá nhiều Fe2+ bởi vì độ thấm của rễ tăng lên và sự khử của Fe của vi sinh vật ở vùng rễ
được tăng cường. Sự hấp thụ quá nhiều Fe làm cho hoạt động của enzim polyphenol oxidaza
tăng lên, dẫn đến sự hình thành các polyphenol bị oxi hoá, nguyên nhân của lá trở nên có màu
đồng. Số lượng Fe quá lớn trong cây có thể làm tăng sự hình thành các gốc oxi có độ độc sinh
học cao và là nguyên nhân của sự suy giảm protein và peroxy hoá lipit của màng tế bào.
* Ngưỡng gây độc Fe
+ Đối với cây:
Hàm lượng Fe bị ảnh hưởng của độc Fe thường cao (300-2000 mg Fe kg-1), nhưng
nồng độ Fe giới hạn phụ thuộc vào tuổi của cây và tình trạng dinh duỡng nói chung. Ngưỡng
giới hạn thấp hơn ở các đất có dinh dưỡng không cân đối.
Các cây bị độc Fe có hàm lượng K trong lá thấp (thường <1% K). Tỷ lệ K:Fe ,17-18
trong rơm rạ và <1,5:1 ở rễ có thể chỉ thị bị độc Fe.
Bảng 4.1 Khoảng tối thích và ngưỡng giới hạn (mg kg-1) xuất hiện độc Fe ở cây lúa
Giai đoạn sinh trưởng Bộ phận cây Tối thích Ngưỡng giới hạn độc
Đẻ nhánh Lá Y 100-150 >300-500
Nguồn: Achim Dobermann và Thomas Fairhurst, 2000
+ Đối với đất
Nồng độ giới hạn để xuất hiện độc Fe là >300 mg Fe L-1 trong dung dịch đất. Nồng độ
dung dịch Fe giới hạn để xuất hiện độc Fe thay đổi rộng. Dải giá trị đã được ghi nhận từ 10
đến 1000 mg Fe L-1 chỉ ra rằng độc Fe không gắn liền với nồng độ Fe trong dung dịch một
cách đơn độc. Sự khác nhau giữa các nồng độ Fe trong dung dịch giới hạn được gây ra do các
sự khác nhau về khả năng của rễ lúa chống lại ảnh hưởng của độc Fe, phụ thuộc vào giai đoạn
sinh trưởng của cây, trạng thái sinh lý và giống lúa gieo trồng (năng lực oxi hoá của rễ).
Các đất có pH (H2O) <5 cũng như các đất nghèo K, P, Ca và Mg dễ tiêu thường hay
xảy ra sự độc Fe.
* Các nguyên nhân gây ra độc Fe
Các nguyên nhân chính dẫn đến độc Fe bao gồm:
+ Nồng độ Fe2+ trong dung dịch đất cao do điều kiện khử mạnh trong đất hoặc do pH
thấp.
+ Tình trạng dinh dưỡng của cây thấp và không cân đối. Sự oxi hoá và khả năng loại
trừ Fe2+ của bộ rễ kém do thiếu P, Ca, Mg hoặc K. Sự thiếu K thường gắn liền với hàm lượng
bazơ của đất thấp và pH đất thấp làm cho nồng độ của Fe trong dung dịch đất cao.
+ Khả năng oxi hoá (loại trừ Fe2+) của rễ kém do sự tích luỹ các hợp chất kìm hãm sự
hô hấp (ví dụ như: H2S, FeS, các axit hữu cơ).
+ Bón số lượng lớn chất hữu cơ không bị phân giải.
+ Tiếp tục bổ sung Fe vào đất từ nước ngầm hoặc nước mạch từ các dãy núi.
+ Do tác động của rác thải thành phố hoặc rác thải công nghiệp có chứa nhiều Fe.
* Các trường hợp xuất hiện độc Fe
Sự độc Fe có thể xuất hiện trên nhiều loại đất nhưng thường xảy ra ở các đất lúa trũng
bị ngập nước thường xuyên trong quá trình sinh trưởng của lúa. Điểm chung của các nơi bị
độc Fe là tiêu nước kém, CEC và hàm lương các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng của đất thấp.
Sự độc Fe xuất hiện trên dải pH đất khá rộng từ 4-7. Các đất thường xảy ra sự độc Fe bao
gồm các loại sau:
+ Các đất tiêu nước kém ở những thung lũng thu nhận dòng chảy từ các đất dốc chua.
30
+ Các đất kaolinit có CEC thấp và nghèo P, K dễ tiêu.
+ Các đất phù sa hoặc đất phát triển trên sản phẩm dốc tụ.
+ Các đất phèn trẻ.
Các đất than bùn ở vùng núi cao hoặc vùng đất trũng, chua.
* Biện pháp xử lý độc Fe
+ Việc xử lý độc Fe trong thời gian sinh trưởng của lúa thường rất khó vì vậy cần có
chiến lược phòng ngừa để quản lý độc Fe. Các biện pháp phòng ngừa chính bao gồm:
- Cấy các giống lúa chống được độc Fe (IR 8192-200, IR9764-45…)
- Xử lý hạt (nếu gieo thẳng): tẩm hạt bằng các chất oxi hoá (ví dụ Ca peroxit 50-100
khối lượng hạt), hoặc điều chỉnh chậm lại thời gian cấy, cấy khi nồng độ Fe2+ trong đất giảm
xuống (ví dụ sau khi đất bị ngập nước 10-20 ngày mới cấy).
- Không tưới nước liên tục, tránh để ngập nước liên tục ở các đất thoát nước kém, giàu
Fe2+ và chất hữu cơ.
- Bón cân đối NPK hoặc kết hợp bón NPK với vôi. Không bón quá nhiều phân hữu cơ
ở các đất chứa nhiều Fe2+ và chất hữu cơ, thoát nước kém. Sử dụng ure thay cho đạm sunphat.
- Hoàn chỉnh hệ thống thuỷ nông để có thể phơi ải đất sau khi thu hoạch.
+ Khi bị ngộ độc Fe có thể lựa chọn một trong các cách xử lý sau:
- Bón bổ sung phân K, P và Mg.
- Kết hợp bón vôi cho lớp đất mặt để nâng cao pH cho các đất chua.
- Bón kết hợp khoảng 100-200 kg MnO2 ha-1 ở lớp đất mặt để làm giảm sự khử Fe3+.
- Thực hiện tiêu giữa vụ để loại bỏ sự tích luỹ Fe2+. Giữa giai đoạn đẻ nhánh (25-30
ngày sau cấy/gieo hạt), tiêu nước trên ruộng lúa và giữ không bị ngập nước (giữ ẩm) khoảng
7-10 ngày để cải thiện việc cung cấp oxi trong thời gian đẻ nhánh.
4.2 Độc sunphua
Nồng độ quá cao của sunphua hydro trong đất làm giảm sự hấp thụ dinh dưỡng do làm
giảm sự hô hấp của bộ rễ. Sunphua hydro có ảnh hưởng xấu đến sự trao đổi chất khi cây lúa
hấp thụ một lượng lớn.
Rễ lúa thải CO2 dể oxi hoá H2S ở vùng rễ. Vì vây độ độc của H2S phụ thuộc vào
cường độ oxi hoá của bộ rễ, nồng độ H2S trong dung dịch đất và tình trạng của bộ rễ được
phản ánh bởi sự cung cấp dinh dưỡng. Những cây lúa non đặc biệt dễ bị tổn thương đối với
độc sunphua trước khi triển khai các điều kiện oxi hoá ở vùng rễ.
* Ngưỡng gây độc sunphua
Độc sunphua phụ thuộc vào nồng độ của sunphua và năng lực oxi hoá của bộ rễ lúa.
Độc sunphua có thể xuất hiện khi nồng độ H2S trong dung dịch đất >0,07 mg L-1.
* Các nguyên nhân gây ra độc sunphua
Độc sunphua có thể xuất hiện do các nguyên nhân sau:
+ Nồng độ H2S trong dung dịch đất lớn (do điều kiện khử mạnh và sự kết tủa FeS ít).
+ Tình trạng dinh dưỡng của cây trồng kém và không cân đối làm giảm năng lực oxi
hoá của bộ rễ (do thiếu P, Ca và Mg, đặc biệt khi thiếu K)
+ Sự dụng quá nhiều phân sunphat hoặc rác thải của các trung tâm dân cư hoặc khu
công nghiệp cho các đất bị khử mạnh, tiêu nước kém.
* Các trường hợp xuất hiện độc Fe
Nếu số lượng sắt tự do (Fe2+) đủ thì nồng độ H2S thường thấp do hình thành FeS
không tan. Vì vậy, độc sunphua gắn liền với đất nghèo Fe. Vì vi khuẩn khử SO42- thành H2S
trở nên hoạt tính khi pH đất >5 nên độc H2S chủ yếu xuất sau khi ngập nước kéo dài. Độc
H2S có thể xuất hiển ở những loại đất sau:
+ Đất cát tiêu nước tốt nghèo Fe hoạt tính.
+ Đất lúa bị thoái hoá nghèo Fe hoạt tính.
+ Đất hữu cơ tiêu nước kém.
+ Đất phèn.
31
Các đất dễ xảy ra độc sunphua và độc Fe tương tự nhau về về hàm lượng cao của Fe
hoạt tính , CEC và nồng độ bazơ trao đổi thấp.
* Biện pháp xử lý độc sunphua
+ Việc xử lý độc sunphua trong thời gian sinh trưởng của lúa thường rất khó vì vậy
cần có chiến lược phòng ngừa để quản lý độc sunphua. Các biện pháp phòng ngừa chính bao
gồm:
- Cấy các giống lúa chống được độc sunphua, ví dụ các giống lúa lai có hệ thống rễ
khoẻ và năng lực ô xi hoá của bộ rễ mạnh hơn nếu được cung cấp đầy đủ dinh dưỡng.
- Xử lý hạt (nếu gieo thẳng): tẩm hạt bằng các chất oxi hoá (ví dụ Ca peroxit 50-100
khối lượng hạt) để tăng sự nảy mầm của hạt.
- Không tưới nước liên tục, tránh để ngập nước liên tục ở các đất thoát nước kém, giàu
S và chất hữu cơ.
- Bón cân đối NPK hoặc kết hợp bón NPK với vôi để tránh sự căng thẳng về dinh
dưỡng và cải thiện năng lực oxi hoá của bộ rễ. Cung cấp đầy đủ phân K. Tránh sử dụng quá
nhiều phân hữu cơ, rơm rạ ở các đất chứa nhiều Fe2+ và chất hữu cơ, thoát nước kém.
- Hoàn chỉnh hệ thống thuỷ nông để có thể phơi ải đất sau khi thu hoạch.
+ Khi bị ngộ độc sunphua có thể lựa chọn một trong các cách xử lý sau:
- Bón phân K, P và Mg.
- Bón Fe (dạng muối hoặc oxit)cho các đất nghèo Fe để làm tăng khả năng cố định của
H2S dưới dạng FeS.
- Thực hiện tiêu giữa vụ để loại bỏ sự tích luỹ H2S và Fe2+. Giữa giai đoạn đẻ nhánh
(25-30 ngày sau cấy/gieo hạt), tiêu nước trên ruộng lúa và giữ không bị ngập nước (giữ ẩm)
khoảng 7-10 ngày để cải thiện việc cung cấp oxi trong thời gian đẻ nhánh.
4.3 Độc bo
Sinh lý vế tính chống chịu B và độc B cho đến nay vẫn chưa được hiểu rõ. Sự hấp thụ
B gắn liênd với nồng độ B trong dung dịch đất và tốc độ thoát hơi nước. Khi nồng độ b trong
dung dịch đất cao. Khi nồng độ B trong dung dịch đất cao, B được phân bố trong toàn cây
theo dòng thoát hơi nước bình thường gây ra sự tích luỹ B ở các mép và đỉnh lá. Sự dư thừa B
xuất hiện sẽ hạn chế sự hình thành tinh bột từ đường hoặc gây ra sự hình thành các phức chất
B-hydratcacbon làm chậm sự chắc hạt mặc dù cây vẫn sinh trưởng bình thường.
* Ngưỡng gây độc B
+ Đối với cây:
Bảng 4.2 Khoảng tối thích và ngưỡng giới hạn (mg kg-1) xuất hiện độc B ở cây lúa
Giai đoạn sinh trưởng Bộ phận cây Tối thích Ngưỡng giới hạn độc
Đẻ nhánh Lá Y 6-15 100
Đẻ nhánh Ngọn 35
Chín Rơm 100
Nguồn: Achim Dobermann và Thomas Fairhurst, 2000
+ Đối với đất
Ngưỡng giới hạn độc B trong đất như sau:
- >4 mg B kg-1 (chiết rút B bằng HCl 0,05N)
- >5 mg B kg-1 (chiết rút B hoà tan bằng nước nóng).
- >2,5 mg B L-1 dung dịch đất.
+ Đối với nước tưới
Nồng độ B trong nước tưới >2 mg L-1 là độc.
* Các nguyên nhân gây ra độc B
Các nguyên nhân chính dẫn đến độc B bao gồm:
+ Nồng độ B trong dung dịch đất cao do sử dụng nước ngầm giàu B và nhiệt độ cao.
+ Nồng độ B trong dung dịch đất cao do mẫu chất hình thành đất giàu B. Hàm lượng
B cao ở các trầm tích biển, đá plutonic (đá sâu) và các vật chất núi lửa khác (ví dụ, tuf).
+ Bón quá nhiều borăc hoặc các phế thải thành phố.
32
* Các trường hợp xuất hiện độc B
Sự độc B thường xảy ra ở các vùng khô hạn và bán khô hạn nhưng cũng có thể xảy ra
ở các vùng khác. Các đất dễ xảy ra thiếu B bao gồm các loại sau:
+ Các đất được hình thành trên mẫu chất núi lửa, thường gắn liền với sử dụng nước
tưới bằng bơm từ các giếng sâu có nồng độ B cao.
+ Một số đất mặn ven biển.
* Biện pháp xử lý độc B
+ Sử dụng giống chịu độc B: IR42, IR46, IR48, IR54, IR9884-54.
+ Sử dụng nước mặt nghèo B để làm nước tưới. Nếu dùng nước ngầm để tưới cần phải
kiểm tra thường xuyên. Nếu nước ngầm chứa nhiều B khi dùng làm nước tưới phải được pha
loãng bằng nguồn nước khác nghèo B.
+ Cầy đất khi đất khô để B tích luỹ trên lớp đất mặt, sau đó rửa đất bằng nước có chứa
ít B.
+ Khi cây bị độc B, dùng nước nghèo B để rửa đất.
4.4 Độc mangan
Nồng độ Mn trong dung dịch đất có thể tăng lên ở pH thấp hoặc thế năng oxi hoá khử
thấp do ngập nước. Số lượng dư thừa của Mn trong dung dịch đất có thể dẫn đến sự hấp thụ
quá nhiều Mn trong các trường hợp các cơ chế loại trừ hoặc chống lại sự độc Mn của rễ
không đáp ứng. Nồng độ cao của Mn trong mô thực vật làm thay đổi các quá trình trao đổi
chất (ví dụ, hoạt tính enzim, các hợp chất hữu cơ) dẫn đến các triệu chứng độc Mn như bệnh
úa vàng (chlorosis) hoặc bệnh chết hoại (necrosis).
* Ngưỡng gây độc B
+ Đối với cây:
Cây lúa có khả năng chống lại độc Mn tốt hơn cây trồng trên đất cao và nồng độ giới
hạn đói với cây trồng để xuất hiện độc Mn lớn và dễ thay đổi. Nồng độ giới hạn để xuất hiện
độc Mn đối với lúa được dẫn ở bảng 4.3, nhưng trong một số trường hợp với nồng độ 3000
mg Mn kg-1 cây lúa vẫn không bị độc Mn và không ảnh hưởng đến năng suất lúa.
Bảng 4.3 Khoảng tối thích và ngưỡng giới hạn (mg kg-1) xuất hiện độc Mn ở cây lúa
Giai đoạn sinh trưởng Bộ phận cây Tối thích Ngưỡng giới hạn độc
Đẻ nhánh Lá Y 40-700 >800-2500
Đẻ nhánh Ngọn 50-150 -
Chín Rơm 0,10-0,15 <0,06
Nguồn: Achim Dobermann và Thomas Fairhurst, 2000
+ Đối với đất
Hàm lượng Mn trong cây lúa có quan hệ chặt chẽ với nồng độ của Mn dễ bị khử trong
đất, nhưng cho đến nay vẫn chưa được định rõ.
* Các nguyên nhân gây ra độc Mn
Độc Mn có thể được gây ra bởi một trong những nguyên nhân sau:
+ Nồng độ Mn trong dung dịch đất cao do pH thấp (<5,5) và/hoặc thế năng oxi hoá
khử thấp.
+ Tình trạng dinh dưỡng của cây trồng nghèo và không cân đối. Năng lực oxi hoá và
loại trừ Fe2+ của rễ kém do:
- Thiếu Si, K, P, Ca hoặc Mg và
- Có các chất kìm hãm hô hấp (ví dụ, H2S, FeS, các axit hữu cơ)
+ Bón các phế thải thành phố hoặc công nghiệp có chứa nhiều Mn.
* Các trường hợp xuất hiện độc Mn
Độc Mn ít khi xảy ra ở các đất lúa trũng thấp. Mặc dù nồng độ Mảotong dung dịch cao
nhưng độc Mn ít xảy ra vì cây lúa có khả năng chống chịu tương đối với nồng độ Mn cao.
Các rễ lúa có khả năng loại trừ Mn và chống lại khá mạnh đối với hàm lượng Mn cao trong
mô. Các đất có thể xảy ra độc Mn bao gồm:
+ Các đất dốc (pH <5); độc Mn thường xuất hiện cùng với độc Al.
33
+ Các đất thấp chúa nhiều Mn dễ bị khử.
+ Đất phèn.
+ đất ở vùng bị ảnh hưởng của khai thác mỏ Mn.
* Biện pháp xử lý độc Mn
+ Xử lý hạt: tẩm hạt bằng các chất oxi hoá (ví dụ Ca peroxit) để tăng sức nảy mầm và
khi cấy tăng khả năng cung cấ O2.
Fe2+ và chất hữu cơ.
+ Bón cân đối NPK hoặc kết hợp bón NPK với vôi để tranh căng thẳng về dinh dưỡng.
Bón đủ phân K. Bón vôi cho đất chua để làm giảm nồng độ của Mn hoạt tính. Không bón quá
nhiều phân hữu cơ ở các đất chứa nhiều Mn và chất hữu cơ, thoát nước kém. Sử dụng ure thay
cho đạm sunphat.
+ Tái sử dụng rơm rạ để bổ sung thêm Si và K cho đất. Cung cấp đủ Si có tác dụng
ngăn cản độc Mn cho lúa do làm giảm sự hấp thụ Mn và làm tăng tính chống chịu đối với
lượng dư thừa của Mn trong mô thực vật.
+ Khi cây có biểu hiện độc b có thể xử lý nhanh như sau:
- Bón vôi để làm giảm bớt độ chua trên đất dốc.
- Bón xỉ thạch anh (1,5 đến 3 tấn ha-1) để làm giảm sự thiếu Si.
4.5 Độc nhôm
Triệu chứng quan trọng nhất của độc Al là hạn chế sự sinh trưởng của rễ. Có thể do
tác động của Al lên vách tế bào cũng như tác dụng độc của Al đến màng plasma của các tế
bào non và ở ngoài cùng của rễ hoặc trên symplasma của rễ. Al tác động đến các chức năng
của màng plasma và làm giảm dòng đi vào của Ca2+ và Mg2+. Một số giống lúa có khả năng
chống lại nồng độ Al cao do loại trừ Al bằng đỉnh rễ hoặc bằng tính chống chịu Al của mô
thực vật ở symplasma. Cây bị độc Al trong một thời gian dài sẽ hạn chế sự sinh trưởng của
ngọn do gây ra thiếu dinh dưỡng (Mg, Ca, P) và không cân bằng phyto hoocmôn.
* Ngưỡng gây độc Al
+ Đối với cây:
Bảng 4.4 Khoảng tối thích và ngưỡng giới hạn (mg kg-1) xuất hiện độc Al ở cây lúa
Giai đoạn sinh trưởng Bộ phận cây Tối thích Ngưỡng giới hạn độc
Đẻ nhánh Ngọn 15-18 >100
Nguồn: Achim Dobermann và Thomas Fairhurst, 2000
+ Đối với đất
Độ bão hoà Al >30%, pH(H2O) 1-2 mg Al L-1 dung dịch đất cho thấy khả năng
độc Al.
* Các nguyên nhân gây ra độc Al
Nồng độ Al3+ quá cao trong dung dịch đất được gây ra do pH đất thấp (<5). Nồng độ
Al trong dung dịch đất phụ thuộc vào pH đất cũng như nồng dộ của các hợp chất hữu cơ và vô
cơ có thể hình thành phức chất với Al.
* Các trường hợp xuất hiện độc Al
Sự độc Al ít khi xảy ra ở các đất lúa trũng thấp trừ ở một số loại đất có quá trình khử
diễn ra rất chậm sau khi ngập nước. Độc Al là một trong những yếu tố chính hạn chế năng
suất cây trồng trên các đất dốc chua và thường liên quan với sự cố định P rất mạnh và sự thiếu
P. Độc Al có thể xuất hiện ở những loại đất sau:
+ Các đất dốc có hàm lượng Al trao đổi cao. Độc Al thường xuất hiện cùng với độc
Mn.
+ Các đất phèn, đặc biệt khi lúa sinh trưởng như cây trồng trên đất dốc trong một vài
tuần trước khi ngập nước (ở Thái Lan).
+ Đất bị ngập có pH <4 trước khi triệu chứng độc Fe xuất hiện.
* Biện pháp xử lý độc Al
+ Cấy các giống lúa chống được độc Al (IR 43, CO37…)
34
+ Điều chỉnh chậm lại thời gian cấy sau khi ngập nước cho đến khi pH tăng lên để cố
định Al.
+ Cung cấp đủ nước để duy trì điều kiện khử cho đất. Giữ không để lớp đất mặt bị
khô.
+ Trên đất dốc bị độc Al chú ý bón phân Mg. Độc Al sẽ giảm xuống khi Mg được
cung cấp đủ. Bón vôi có thể không đủ, ngược lại bón đolomit thay cho bón vôi không chỉ tăng
pH mà còn cung cấp Mg.. Kieserite (MgSO4.7H2O) và langbeinite (K2SO4 . MgSO4) có thể
được sử dụng để bón cho các đất dốc chua để khử tác dụng độc Al nhưng giá thành cao hơn
đolomit.
+ Bón vôi để tăng pH. Lượng vôi bón tính theo độ chua thuỷ phân.
+ Có thể bón apatit, photphorit nghiền nhỏ vừa nâng cao pH vừa làm giảm bớt sự
thiếu P.
4.6 Độ mặn của đất
Độ mặ được định nghĩa là sự tồn tại một lượng muối tan dư thừa trong đất (thường
được đo bằng độ dẫn điện EC). Na, Ca, Mg, Co và SO4 là các ion chủ yếu có trong các đất
mặn. Ảnh hưởng của độ mặn đến sinh trưởng của lúa như sau:
+ Tác động thẩm thấu (căng thẳng về nước).
+ Ảnh hưởng độc của các ion do hấp thụ quá nhiều Na và Cl.
+ Giảm hấp thụ các chất dinh dưỡng (K, Ca) do tác dụng đối kháng ion.
Nguyên nhân cơ bản của sự tổn thương do muối trong cây lúa là do hấp thụ quá nhiều
Na độc hơn sự căng thẳng về nước, nhưng sự háp thụ nước (sự bay hơi) bị gỉm xuống do độ
mặn cao. Cây thích nghi với điều kiện mặn và tránh sự mất nước bằng cách giảm áp suất thẩm
thấu của các tế bào. Tuy nhiên tốc dộ sinh trưởng của cây vẫn bị giảm. Tác dụng đối kháng
ion đến sự hấp thụ dinh dưỡng có thể xuất hiện gây ra sự thiếu dinh dưỡng, đặc biệt K và Ca
do hàm lương Na lớn.
Sự ức chế hấp thụ và vận chuyển Ca gây ra do Na hạn chế sự sinh trưởng của ngọn.
Tăng độ mặn sẽ ức chế hoạt tính khử nitrat, làm giảm hàm lượng diệp lục và tốc độ quang
hợp, làm tăng tốc độ hô hấp và hàm lượng N trong cây. Hàm lượng K và Ca giảm xuống
nhưng nồng độ của N-N03, Na, S và Cl trong mô của ngọn tăng lên. Cây lúa chống chịu với
độ mặn trong thời gian nảy mầm, đẻ nhánh và kéo dài lóng, nhưng rất mẫn cảm trong thời kỳ
đầu sinh trưởng (giai đoạn 1-2 lá), và mẫn cảm ở thời kì ra hoa.
* Ngưỡng giới hạn mặn
+ Đối với cây
Hàm lượng Na cao hơn ở cây lúa có thể là chỉ thị cho sự tổn hại của độ mặn dẫn đến
làm giảm năng suất lúa. Nồng độ giới hạn của muối (NaCl) ở mô lá mà tại đó triệu chứng
nhiễm độc xuất hiện khác nhau rất lớn giữa các giống lúa khác nhau.
Mối tương quan giữa tỷ lệ Na:K và tính chống chịu mặn đă được xác định, tuy nhiên
vẫn chư biết được ngưõng giới hạn chắc chắn trong mô cây. Tỷ lệ Na:K <2:1 trong hạt có thể
chỉ biết là giống chịu mặn.
Tỷ lệ Na:Ca trong mô thực vật không phải là chỉ thị tin cậy đối với tính chịu mặn của
lúa. Nó không có ảnh hưởng đến sinh trưởng hoặc nồng độ NaCl trong ngọn tìm được vượt
quá tỷ lệ Na:Ca (5-25:1) thường thấy trên đồng ruộng.
+ Đối với đất
- EC của dịch chiết bão hòa hoặc dung dịch đất: Đối với lúa sinh trưởng ở đất ngập lụt,
EC đượ đo ở dung dịch đất hoặc dịch chiết bão hòa (ECe). Đối với lúa canh tác trên đất dốc,
EC của dung dịch đất lớn hơn khoảng ba lần EC của dịch chiết bão hòa. Theo Achim
Dobermann và Thomas Fairhurst (2000) tính toán gần đúng sự giảm của năng suất lúa do độ
mặn gây ra như sau:
Năng suất tương đối (%) = 100 – 12(ECe – 3)
· ECe <2 dS m-1: Thích hợp, không làm giảm năng suất
· ECe >4 dS m-1: Làm giảm năng suất nhẹ (10-15%)
35
· ECe >6 dS m-1: Làm giảm sinh trưởng và năng suất trung bình (20-50%)
· ECe >10 dS m-1: Làm giảm năng suất mạnh (>50%)
- Phần trăm Na trao đổi (ESP)
· ESP <20%: Giảm năng suất không đáng kể
· ESP >20-40%: Năng suất giảm nhẹ (10%)
· ESP >80%: Giảm 50% năng suất
- Tỷ lệ natri trao đổi (SAR)
· SAR >15: Đất sodic - đất chứa nhiều Na hoặc NaCl trong dung dịch đất hoặc Na+
trao đổi (đo cation trong dịch chiết bão hòa).
+ Đối với nước tưới
· pH 6,5-8,0, EC <0,5 dS m-1: Nước tưới chất lượng tốt
· pH 8,0-8,4, EC 0,5-2 dS m-1: Nước tưới chất lượng trung bình đến xấu
· pH >8,4, EC >2 dS m-1: Nước không thích hợp cho tưới
· SAR <15: Chất lượng nước tưới tốt, Na thấp
· SAR 15-25: Chất lượng nước tưới trung bình đến thấ