Trong phạm vi bài viết này chúng tôi tập trung phân tích vai trò quan trọng của canxi đối với cây trồng. Qua đó phân tích ý nghĩa quan trọng của nano canxi, nano canxi cacbonat ứng dụng trong lĩnh vực trồng trọt.

Vai trò của canxi đối với cây trồng:

Canxi là cation trao đổi trong đất (cây hút canxi ở dạng Ca²⁺). Hầu hết canxi trao đổi của đất đều được hấp phụ trên bề mặt keo đất, khi nồng độ ion H⁺ trong môi trường tăng thì các ion Ca²⁺ bị đẩy ra khỏi bề mặt keo đất vào trong dung dịch đất để trung hòa độ chua của đất và cây có thể hấp thu được canxi. Đây là hiện tượng trao đổi cation. Trong cây canxi thường liên kết với một số chất hữu cơ và nó bị giữ chặt không di động như Kali. Canxi là nguyên tố không dùng lại nên nó có nhiều ở bộ phận già (lá già). Do đó cần có biện pháp bổ sung canxi phù hợp theo từng thời kỳ sinh trưởng, phát triển của cây, tránh để cây thiếu hụt canxi.

Vai trò quan trọng của canxi là tham gia vào quá trình hình thành nên màng tế bào. Canxi kết hợp với axit pectinic tạo nên pectatcanxi có mặt ở lớp giữa của thành tế bào gắn chặt các tế bào với nhau thành một khối làm cho cuống hoa, cuống quả trở lên bền vững hơn do đó để chống rụng hoa, quả non cần phải bổ sung canxi cho cây ở thời kỳ trước ra hoa, thời kỳ ra hoa và đậu quả non.

Khi thiếu canxi thì pectancanxi không được hình thành vì thế mà hoa - quả non dễ bị rụng. Thiếu canxi các tế bào tầng rời dễ dàng tách nhau ra gây nên hiện tượng rụng quả non sinh lý. Khi quả chín pectatcanxi bị phân hủy cho nên thịt quả mềm ra. Do đó pectatcanxi được xem như là chất kết dính giữa các tế bào với nhau khiến chúng trở nên bền vững hơn.

Như vậy để chống rụng hoa và quả non cần phải bổ sung canxi dễ tiêu, dế hấp thu qua lá, hạn chế thiếu hụt canxi đặc biệt là ở thời kỳ cây ra hoa đậu quả.

                  

Nano canxi, nano nano canxi cacbonat chống rụng quả non, ức chế hình thành tầng rời cuống quả

Ngoài ra canxi còn tham gia vào cấu tạo thành tế bào lông hút và ở ống phấn. chính vì thế khi thiếu canxi sự nảy mầm và sinh trưởng của hạt phấn bị ức chế, mô phân sinh và mô phân sinh đỉnh rễ chậm phát triển.

Canxi có vai trò trung hòa độ chua và đối kháng với nhiều cation khác trong cây (H⁺, Na⁺, Al³⁺). Trong đất Canxi có vai trò trung hòa độ chua của đất tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng, phát triển cho bộ rễ và hoạt động sống của vi sinh vật.

Canxi có khả năng hoạt hóa nhiều enzym nên ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất: Phospholipase, adeninkinase, agrininkinase, ATP-Ase..

Tổng kết vai trò của canxi đối với cây trồng:

+ Trung hòa độ chua của đất, tăng cường khả năng hoạt động sống của vi sinh vật, nâng cao sức đề kháng và sức chống chịu với các điều kiện bất lợi từ môi trường cho bộ rễ (rễ ăn sâu rộng, chống úng, chống hạn tốt…).

+ Tăng sức sống của hạt phấn, nâng cao tỷ lệ thụ phấn.

+ Ngăn cản quá trình hình thành tầng rời cuống hoa, cuống quả từ đó chống rụng hoa và rụng quả sinh lý.

+ Chống lốp đổ cho cây, thúc đẩy tăng trưởng thân cành, giúp cây hấp thu cân đối các nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu.

Triệu chứng thiếu canxi:

Khi thiếu canxi mô phân sinh đỉnh thân và rễ bị hại nghiêm trọng, mô phân sinh ngừng phân chia, sinh trưởng bị ức chế, rễ ngắn hóa nhầy và chết. Khi thiếu canxi lá bị biến dạng, đỉnh lá bị uốn móc. Hệ thống rễ khi thiếu canxi sẽ bị nâu, ngắn, đâm nhiều nhánh. Do canxi là nguyên tố không di động nên triệu chứng thiếu canxi biểu hiện ở lá non trước.

Nano canxi cacbonate: Kích thước hạt 20-25nm

Khi phun Nano canxi cacbonat qua lá (hoặc tưới gốc) có tác dụng bổ sung canxi cho cây trồng, trung hòa tác hại của mưa axít, tăng cường tính bền vững của nhóm các tế bào tầng rời qua đó hạn chế hiện tượng rụng hoa và quả sinh lý...

Nano – canxi cacbonat có hoạt tính hóa học cao nên dễ phản ứng để trung hòa axit ngay cả ở môi trường axit yếu pH = 5-6. nano CaCO₃ sử dụng trong phân bón lá làm tăng quá trình quang hợp và bổ sung canxi cho lá cây.

Hình ảnh nano canxi cacbonat ở kích thước nano mét

Khi ở kích thước nano mét các hạt CaCO₃ bám vào kẽ lá và phân hủy trong môi trường khí CO₂ tự nhiên và giải phóng CO₂ tăng đến 40% tại kẽ lá giúp cây xanh quang hợp đồng thời bổ sung canxi cho cây trồng qua lá.

Như vậy có thể hiểu nano canxi cacbonat vừa có tác dụng chống mưa axít hại hoa và quả non, vừa chống rụng quả sinh lý (do nano canxi cacbonat có khả năng bổ sung Canxi dễ tiêu, dễ hấp thu cho cây) đồng thời làm tăng hiệu suất quang hợp cho cây trồng do cung cấp thêm khí CO₂ tại chỗ (tại bề mặt lá cây khí CO₂ được giải phóng liên tục và được bổ sung qua khí khổng, giúp cây tăng hiệu suất quang hợp).

Đa số các dạng canxi hiện nay trên thị trường được bán dưới dạng phân bón lá có hỗn hợp với một số thành phần trung, vi lượng khác tuy nhiên các dạng canxi này hầu hết tồn tại dưới dạng ion (dạng muối có chứa Ca²⁺), khi phun qua lá các ion Ca²⁺ này thường bị oxi hóa khử hoặc bị các axít yếu như axít cacbonic (H₂CO₃₎ làm kết tủa ở dạng không tan, khó hấp thu (CaCO₃): 

CO₃^2-    +    Ca²⁺    ==>  CaCO₃  (Canxi ở dạng khó tan, khó hấp thu)

Trong quá trình chăm sóc cây ăn quả, rất nhiều bà con vẫn thường xuyên bổ sung canxi cho cây tuy nhiên không đạt được hiệu quả như mong muốn: vẫn hình thành tầng rời cuống hoa, cuống quả dẫn đến hiện tượng rụng hoa và quả non hàng loạt đặc biệt trong điều kiện tự nhiên bất lợi (mưa nhiều, ẩm cao, sâu bệnh). Điều này là do hiệu suất hấp thu canxi thấp hoặc canxi bị giữ lại ở dạng khó tiêu, khó tan, khó hấp thu, cây không có đủ lượng canxi cần thiết để duy trì sức sinh trưởng. Mặt khác canxi là nguyên tố dinh dưỡng trung lượng không di động cho nên ở thời kỳ ra hoa đậu quả cây thường bị thiếu hụt canxi, cây trồng khi thiếu hụt canxi thường dẫn đến hiện tượng rụng hoa-quả non. Do đó khi bổ sung Canxi cho cây nhất là giai đoạn ra hoa, đậu quả cần bổ sung các dạng canxi dễ hấp thu, có tính chất giải phóng Canxi (Ca²⁺) liên tục trong nhiều thời điểm, ở mọi điều kiện cho dù là điều kiện thời tiết không thuận lợi tất nhiên cần quan tâm lưu ý bổ sung thêm các nguyên tố dinh dưỡng trung - vi lượng khác, tránh mất cân đối dinh dưỡng.

Nano canxi, Nano canxi cacbonate là các dạng có tính chất vượt trội và linh động. Ở kích thước nano các nguyên tử bề mặt có năng lượng rất thấp, không bị các lớp ngoài che chắn nên chúng dễ dàng được giải phóng liên tục. Hai dạng này vừa bổ sung canxi dễ tiêu một cách liên tục, vừa có khả năng trung hòa mưa axít làm giảm hiện tượng axít hóa hoa và quả non.

Nano – canxi cacbonate có hoạt tính hóa học cao nên dễ phản ứng để trung hòa axit ngay cả ở môi trường axit yếu pH = 5-6. Nano - CaCO₃ sử dụng trong phân bón lá làm tăng cường hoạt động quang hợp và bổ sung canxi cho cây qua bộ lá. Khi ở kích thước nano mét các hạt nano canxi cacbonat (N-CaCO₃) bám vào kẽ lá và phân hủy trong môi trường khí CO₂ tự nhiên và giải phóng CO₂ tăng đến 40% tại bề mặt lá giúp cây trồng quang hợp và bổ sung canxi cho cây trồng:

                               Nano-CaCO₃  +  H₂CO₃ = Ca⁺²  +  2CO₂↑  +  H₂O

Qua phản ứng trên chúng ta có thể thấy cùng một thời điểm nano canxi cacbonat tạo ra 3 vai trò quan trọng:

Một là: Trung hòa tác hại của mưa axít, ngay cả axít yếu.

Hai là: Bổ sung canxi cho cây qua bộ lá thông qua các khi khổng và thủy khổng.

Ba là: Giải phóng khí CO₂ tại chỗ. Khí CO₂ là nguồn nguyên liệu cần thiết và không thể thiếu cho quá trình quang hợp qua đó thúc đẩy hoạt đồng quang hợp (nâng cao hiệu suất quang hợp của cây trồng).

Như vậy có thể nói nano canxi có rất nhiều ưu điểm vượt trội khi sử dụng cho cây trồng đặc biệt là đối với cây ăn quả được trồng tại các tỉnh Miền Bắc như: cam, bưởi, chanh, xoài, nhãn, vải, na...Bởi ở Miền Bắc, tại thời điểm ra hoa đậu quả thường xảy ra các điều kiện thời tiết cực đoan không có lợi đối với sinh trưởng, phát triển của cây trồng (mưa phùn kéo dài, ẩm cao, thời tiết âm u, thiếu ánh sáng...). Hiện tượng này làm cho hoa, quả non chậm phát triển, bị tác động bởi mưa axít làm cho cánh hoa bị cháy, hạt phấn mất chức năng sinh lý, quả non bị rụng. Nước mưa có chứa nhiều axít sẽ làm giảm chất lượng nông sản, gây hại đỉnh sinh trưởng của cây trong một số trường hợp còn làm rụng hoa-quả hàng loạt, gây ra hiện tượng vàng lá, thối rễ, cây còi cọc chậm phát triển. Chính vì vậy việc sử dụng nano canxi, nano canxi cacbonat phun/tưới cho cây trồng là giải pháp toàn diện giúp tăng cường sức đề kháng của cây, nâng cao chất lượng nông sản, giúp cây trồng chống đổ ngã, phát triển bền vững...

         

Trong thời kỳ ra hoa đậu quả non nên kết hợp sử dụng nano canxi cacbonat và nano bạc đồng, nano đồng oxyclorua để đạt hiệu quả cao và toàn diện nhất(đặc trị nấm bệnh gây hại hoa và quả non, chống thối nhũn hoa, nâng cao tỷ lệ thụ phấn và đậu quả).

TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO NANOTECH

Tư vấn kỹ thuật, ứng dụng công nghệ nano trong sản xuất nông nghiệp:

ThS Phạm Công Khải - 0976 804 678 * 01235 99 85 99