DANH
MỤC
BẢNG
BỌ
GIÁO
DỤC CÁC
VÀ ĐÀO
TẠO
TRƯỜNG Ĩ)ẠI HỌC VINH
Bảng 1.1: Giá trị p trong một số loại
LÊđất
THỊ OANH
Bảng 1.2. Một số đặc điêm của nguyên tố Bo
Bảng 1.3. Một số đặc điểm của nguyên tố Mangan
Bảng 1.4. Một số đặc điêm của nguyên tố đồng
Bảng 1.5. Một số đặc điêm của nguyên tố kẽm
Bảng 1.6. Một số đặc điểm của nguyên tố molipden

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN NGUYÊN TÓ VI
LƯỢNG
B,hậuMn,
Cu,củaZn,
Bảng 1.7:
Những nét khí
đặc trung
huyệnMo
Quỳ TRONG
Hợp so với cácĐÁT
huyện
miền
núi

khác
của
Nghệ
An
TRỎNG CAM Ỏ HUYỆN QUỲ HỌP - NGHỆ AN
Bảng 3.1: Ket quả xác định hệ số khô kiệt của các mẫu đất
LUẬN VĂN THẠC sĩ HÓA HỌC
Bảng 3.2: Kết quả xác định tổng khoáng trong các mẫu đất
Bảng 3.3: Giá trị pHn2o của mẫu đất
Bảng 3.4: Giá trị pHKci của các mẫu đất
Bảng 3.5: Độ chua thủy phân của Htp của các mẫu đất
VINH - 2013
Bảng 3.6. Bảng so sánh các chỉ tiêu pHH 0, pHKC1, Ht của đất Quỳ Hợp với
một số loại đất khác ở Vệt Nam
Bảng 3.7: Hàm lượng mùn (%) của các mẫu đất
Bảng 3.8 : Dung tích hấp thu (CEC), meq/lOOg của các mẫu đất
Bảng 3.9: Hàm lượng các nguyên tố vi lượng dạng tổng xác định bằng


DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BIẺU ĐÒ

Hình 1.1: Bản đồ Huyện Quỳ Hợp
Hình 1.2: Bản đồ Xã Minh Họp
Hình 2.1: Hình ảnh phẫu diện lấy mẫu đất
Hình 2.2: Sơ đồ lấy mẫu tại mỗi vườn
Hình 2.3: Sơ đồ trộn mẫu trung bình
Hình 3.1 : Hàm lượng tồng khoáng trong các mẫu đất
Hình 3.2: Giá trị pHH 0 của các mẫu đất
Hình 3.3: Biểu đồ giá trị pHKci của các mẫu đất
Hình 3.4. Biều đồ so sánh độ chua thủy phân Htp của các mẫu đất

Hình 3.5: Biểu đồ so sánh hàm lượng mùn của các mẫu đất
Hình 3.6 : Biêu đồ dung tích hấp thu của các mẫu đất
Hình 3.7:Biểu đồ hàm lượng dạng tổng của các nguyên tố vi lượng
Hình 3.8. Biêu đồ hàm lượng nguyên tố B trong đất
Hình 3.9. Biểu đồ hàm lượng nguyên tố Mn trong đất
Hình 3.10. Biểu đồ hàm lượng nguyên tố Cu trong đất
Hình 3.11. Biểu đồ hàm lượng nguyên tố Zn trong đất


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tải...........................................................................................8
2. Mục đích ý nghĩa của đề tài........................................................................9
2.1. Mục đích nghiên cứu:...............................................................................9
2.2. Ỹ nghĩa thực tiễn:.........................................................................................9
3.

Các mục tiêu của đề tài..............................................................................9

4.

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu:................................................................ 10

5. Phương pháp nghiên cứu............................................................................. 10
CHƯƠNG I.............................................................................................................11
TỔNG QUAN........................................... ................................................ ...........11
1.1. Tầm quan trọng của đất và một số chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất trồng trợt
............................................................................................................................11
1.1.1. Tầm quan trọng của đất.........................................................................11
1.1.2. Một so chỉ tiêu dinh dưõng trong đất.....................................................11

1.1.2.1. Đạm.................................................................................................11
1.1.2.2. Lân..................................................................................................12
1.1.2.3 Kali.....................................................................................................12
1.1.2.4. Mùn.................................................................................................13
1.1.2.5. Canxi và magiê trao đổi...................................................................13
1.1.2.6. Độ chua...........................................................................................13
1.1.2.7. Các nguyên tố vi lượng...................................................................14
1.2. Dạng tồn tại của các nguyên tố vi lượng B, Mn, Cu, Zn, Mo trong đất và
vai trò sinh lý của chúng đối với cây trồng...............................................................14
1.2.1. Vai trò chung của các nguyên to vi lượng đoi với cây trồng..................14
1.2.2. Vai trò sinh lý của các nguyên to vi lượng đoi với cây trồng..................15
1.2.1.1. Mối liên quan giữa các nguyên tố vi lượng và enzym....................15


1.2.3. Dạng tồn tại của B, Mn, Cu, Zn, Mo trong đất và chức năng sinh lý
của

chủng

đoi

với

cây

trồng

19
1.2.3.1. Nguyên tố Bo (B)...........................................................................20
1.2.3.2. Nguyên tố Mangan (Mn)...............................................................23

1.2.3.3. Nguyên tố đồng..............................................................................25
1.2.3.4. Nguyên tố kẽm...............................................................................28
1.2.3.5. Nguyên tố molipden.......................................................................30
1.3. Các phương pháp phân tích nguyên tố vi lượng......................................... 33
1.3.1. Phương pháp phân tích trọng lượng......................................................33
1.3.2. Phương pháp phân tích thế tích.............................................................34
1.3.3. Phương pháp trắc quang.......................................................................3 ố
1.3.4 Phương pháp phô phát xạ nguyên tử (AES)...............................................36
1.3.5................................................................................................................... Ph
ưong pháp quang phô hấp thụ nguyên tử (AAS).................................................37
1.3.6. Các phương pháp điện hóa....................................................................37
1.3.7. Phương pháp plasma cao tần cảm ứng ghép nổi khối phô (ICP-MS)
38
1.3.8. Phương pháp phân tích kích hoạt nơtron(NAA).....................................40
1.4. Vị trí địa lí, điều kiện khí hậu và đất đai của vùng trồng cam huyện Quỳ
Hợp - Nghệ An.........................................................................................................41
1.4.1. Vị trí địa lý.............................................................................................41
1.4.2. Đặc thù về khỉ hậu.................................................................................42
1.4.3. Đặc thù về đất đai..................................................................................44


2.3.1.1.

Xác định hệ số khô kiệt của đất.......................................................50

2.3.1.2.

Xác định tổng khoáng trong đất.......................................................51

2.3.1.3.


Xác định pHH O và pHKcl của đất......................................................52

2.3.1.4.

Xác định độ chua thủy phân theo phương pháp Kappen..................54

2.3.1.5.

Xác định tổng lượng mùn bằng phương pháp Chiurin.....................55

2.3.1.6.

Xác định khả năng trao đổi cation của đất (CEC) (CEC: Cation

Exchange Capacity).........................................................................................58
2.3.2. Xác định nguyên to vi Iưọng bằng phưong pháp ICP-MS......................59
2.3.2.1.

Thiết bị, dụng cụ và hóa chất..........................................................59

2.3.2.2.

Quá trình phân tích..........................................................................60

CHƯƠNG 3............................................................................................................. 63
KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................................. 63
3.1.......Xác định một số thông số nông hóa thổ nhưỡng chung của đất trồng cam
Vinh, Quỳ Hợp..................................................................................................63
3.1.1. Xác định hệ so khô kiệt của đất.:............................................................63

3.1.2. Kết quả xác định tong khoáng trong đất.................................................64
3.1.3. Ket quả xác định pHHO và pHm của đắt..................................................65
3.1.4.................................................................................................................... Đ
ộ chua thủy phân theo phương pháp Kappen.....................................................66


LÒĨ CẢM ƠN

Luận văn này được hoàn thành tại phòng thí nghiệm Hóa Vô cơ - Khoa
Hóa học và Phòng thí nghiêm Phân tích công cụ, Trung tâm Phân tích &
Chuyển giao Công nghệ Thực phẩm - Môi trường, Trường Đại học Vinh.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
- PGS. TS. Nguyễn Hoa Du đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn cho tôi
trong suốt quá trình hoàn thành luận văn.
- Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa sau Đại học, các thầy
cô giáo trong Bộ môn Hóa Phân tích - Khoa Hóa học - Trường Đại học Vinh
cùng các thầy, các cô kỹ thuật viên phụ trách phòng thí nghiệm đã giúp đỡ tạo
mọi điều kiện thuận lợi nhất, cung cấp hóa chất thiết bị đầy đủ trong quá trình
nghiên cứu.
- Đề tài B2013 -27-05 đã hỗ trợ thực hiện luận văn.
Xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình và bạn bè đã động
viên, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn ĩ
Vinh, tháng 10 năm 2013
Tác giả
Lê Thi Oanh


MỞ ĐÀU
1. Lý do chọn đề tài

Phát triển cây ăn quả để tăng thu nhập, ổn định đời sống cho hàng vạn
nông dân sống trên đất đồi, đất bãi ven sông ở Nghệ An là một hướng phát
triển mới đầy tiềm năng. Nghệ An đã từng nổi tiếng cả nước về cây ăn quả.
Những năm 1980, Nghệ An đạt thương hiệu “cam Vinh” tạo dấu ấn đẹp ngay
cả với người Thủ đô sành ăn. Nói là “cam Vinh” nhưng kỳ thực đấy là sản
phấm của 11 nông trường quốc doanh tập trung ở vùng Nghĩa Đàn, Tân Kỳ,
Quỳ Hợp, Anh Sơn, Con Cuông.
Cam Vinh được trồng chủ yếu ở hai huyện Nghĩa Đàn và Quỳ Hợp, có
chất lượng và hiệu quả kinh tế cao hơn các nơi khác. Điều này có thể do nhiều
nguyên nhân như giống cam, kỹ thuật canh tác, kinh nghiệm chăm sóc, dịch
bệnh, và một yếu tố quan trọng không thể thiếu là thổ nhưỡng. Đối với đất
trồng trọt, thành phần các nguyên tố vi lượng như Cu, Zn, Mo, Mn, B... đóng
vai trò rất quan trọng trong đời sống thực vật. Thiếu hụt nguyên tố vi lượng
nào đó có thể làm ảnh hưởng đến hiệu quả, chất lượng và năng suất cây trồng,
khả năng kháng bệnh và chống chịu bất lợi thời tiết của cây. Vì vậy, gần đây
các nhà hóa học và nông học rất quan tâm đến việc nghiên cứu thành phần
của nguyên tố vi lượng trong đất trồng trọt, tạo cơ sở tìm cách điều chỉnh
hàm lượng của chúng cho thích hợp vói cây trồng nhằm tăng năng suất và
chất lượng nông sản.
Tuy nhiên, theo những tài liệu và nguồn thông tin chúng tôi có được, thì
vấn đề nghiên cứu về thành phần nguyên tố vi lượng của vùng đất trồng cây
ăn quả ở Quỳ Hợp và đặc biệt là đất trồng cam Vinh còn chưa được nghiên
cứu cụ thế, mặc dù chúng là yếu tố rất quan trọng đối với chất lượng và năng
suất nông sản.


Xuất phát từ những lý do trên, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thành
phần nguyên tố vi luợng B, Mn, Cu, Zn, Mo trong đất trồng cam ở
huyện Quỳ Hợp - Nghệ An” nhằm góp phần xác định những số liệu cơ bản
về thành phần của các nguyên tố vi lượng, tạo cơ sở cho việc bổ sung và cải

tạo đất đê nâng cao năng suất và chất lượng sản phâm cũng như nhân rộng
diện tích trồng cây ăn quả của huyện trong thời gian tới.
2. Mục đích ý nghĩa của đề tài
2.1. Mục đích nghiên cứu:
Xác định được thành phần của các nguyên tố vi lượng và một số thông số
thổ nhưỡng cơ bản, tạo cơ sở khoa học cho việc bổ sung và cải tạo đất đê
nâng cao năng suất và chất lượng cam Vinh, cũng như nhân rộng diện tích
trồng cây cam Vinh ở Quỳ Hợp-Nghệ An
2.2. Y nghĩa thực tiên:
- Cung cấp số liệu phân tích đánh giá về thành phần thổ nhưỡng đất
trồng cây cam Vinh ở Quỳ Hợp - Nghệ An, đặc biệt là số liệu về hàm lượng
các nguyên tố vi lượng B, Mn, Cu, Zn, Mo.
- Góp phần tạo cơ sở khoa học giúp cho việc cải tạo đất và định hướng
sử dụng các nguyên tố vi lượng trong canh tác cây ăn quả.
3. Các mục tiêu của đề tài
Mục tiêu cụ thể:
- Xác định được một số chỉ tiêu dinh dưỡng chung của đất như: tổng
lượng khoáng trong đất, pH của đất, độ chua thủy phân, tồng lượng mùn,
dung lượng cation trao đổi.
- Tìm hiểu về vai trò của các nguyên tố vi lượng B, Mn, Cu, Zn, Mo
đối với năng suất và chất lượng của cây cam Vinh ở Quỳ Hợp-Nghệ An.
- Xác định hàm lượng, thành phân các nguyên tô vi lượng B, Mn, Cu,
Zn, Mo có trong đất trồng cây cam Vinh ở Quỳ Hựp-Nghệ An bằng phương
pháp khối phổ plasma cảm ứng (ICP - MS).


-

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu:


- Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Đất trồng cam Vinh ở Quỳ Họp - Nghệ
An.
- Phạm vi nghiên cứu: hàm lượng các nguyên tố vi lượng B, Mn, Cu, Zn,
Mo trong đất trồng cam Vinh ở huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An.
- Phưong pháp nghiên cứu
-

Sưu tầm, phân tích, tổng hợp các tài liệu, tư liệu và mẫu đất có liên
quan.

-

Sử dụng các phương pháp thực nghiệm thường quy trong phân tích đất.

-

Sử dụng phương pháp ICP — MS đê định lượng các nguyên tố vi lượng
trong đất trồng cam huyện Quỳ Hợp.

-

Xử lý thống kê số liệu thực nghiệm và biếu diễn đồ thị trong phần mềm
Excel đế rút ra các thông tin cần thiết đánh giá hàm lượng các nguyên tố vi
lượng B, Mn, Cu, Zn, Mo trong các mẫu đất, nhận định đặc trưng hàm lượng


CHƯƠNG I
lượng mùn càng nhiều thì đạm càng nhiều (N chiếm 5-10% khối lượng của
TỎNG QUAN
mùn) [17].

1.1. Tầm quan trọng của đất và một số chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất
trồng
Việc
đảmtrọt
bảo về nitơ cho cây phụ thuộc vào tốc độ phân giải các hợp
Tầmvậy,
quan
trọngcócủa
đấtlượng cây trồng cao không thể trông chờ
chất1.1.1.
hữu cơ. Tuy
muốn
sản
vào lượng nitơ dự trữ trong đất cho dù đất có trữ lượng mùn lớn mà cần phải
bón thêm phân hữu cơ hoặc vô cơ chứa nitơ vào đất vì nhu cầu về nitơ của
Đấtrấtgiống
như là cơ thể sống có khả năng sử dụng các chất thải thúc đẩy
thực vật
lớn [2].
sự dự trữ dinh dưỡng và làm sạch nguồn nước. Đất là nơi sinh sống và phát
triển của thực vật, là tư liệu sản xuất cơ bản của nông nghiệp. Đất không chỉ
là cơ
sở sản xuất
1.1.2.2.
Lânthực vật mà còn là cơ sở sản xuất động vật. Đất là một bộ
phận quan trọng của hệ sinh thái. Đất có khả năng chứa, trao đổi ion, di
chuyển chất dinh dưỡng và điều hòa chất dinh dưỡng. Một loại đất được gọi
Lânphải
là nguyên
dinhthực

dưỡng
đa lượng
đối với
vai
là đất tốt
đảm bảotốcho
vật “ăn
no” (cung
cấp cây
kịp trồng.
thời vàLân
đầyđóng
đủ chất
trò quan
trọng“uống
trongđủ”
quá(chế
trìnhđộtrao
chất,
dinh
dưỡng
và vận
dinh
dưỡng),
nướcđốitốt),
“thởhúttốt”
(chế
độ không
khí,chuyển
nhiệt

các thích
chất hợp
trongtơicây.
sẽ sinh
trưởng
chậm,
suất thấp
độ
xốp)Cây
và thiếu
“đứnglân
vững”
(rễ cây
có thể
mọccho
rộngnăng
và sâu).
Tuỳ
phẩm
chất
nông
sản
kém
[2].
theo loại đất và chế độ canh tác mà lượng chất dinh dưỡng thay đổi khác nhau

[2].
Hàm lượng lân tổng số trong đất Việt Nam khoảng 0,03-0,2%. Giàu p
nhất là
đất vật

nâu nhận
đỏ trên
bazan
nghèo tố
p nhất
đất bạc
màubavàdạng:
đất cát
.Dưới
Thực
được
cácvànguyên
dinh làdưỡng
dưới
Thể
rắn
đây
là
giá
trị
của
p
trong
một
vài
loại
đất.
(dạng vô cơ hoặc hữu cơ), thê lỏng (dạng dung dịch trong đất), thê khí (khí
Bảng
1.1: đất

Giá trị
p trongđược
một số
loại tâm
đất như: mùn, lân, đạm,
trong đất). Các chỉ tiêu
trong
thường
quan
độ chua, độ hấp thu, các cation kim loại, đặc biệt là các nguyên tố vi lượng
đóng một vai trò quan trọng đối với cây trồng, vì vậy nó thường xuyên được
các nhà nông hoá thổ nhưỡng quan tâm [2].
1.1.2.
Một số chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất
1.1.2.1.

Đạm

Đây là nguyên tố mà cây cần nhiều nhưng đất lại chứa ít. Trong đất Việt
Nam, N chứa khoảng 0,1 -0,2%, có loại dưới 0,1% như đất bạc màu. Hàm
lượng N trong đất phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng hữu cơ. Nói chung hàm
Hàm lượng lân tống số của đất phụ thuộc chủ yếu vào thành phần
khoáng vật của đá mẹ, thành phần cơ giới đất, chế độ canh tác và phân bón

[2].
1.1.2.3 Kali
Kali là nguyên tố đa lượng với cây trồng. Nó tham gia vào nhiều quá


luỹ nhiều trong thân lá. Tỷ lệ kali trong cây biến động trong khoảng 0,5-6%

chất khô [2].
1.1.2.4.

Mùn

Mùn là do kết quả phân hủy xác động thực vật và các vi sinh vật. Mùn là
yếu tố thường xuyên tác động vào sự hình thành, phát triển, duy trì và cải tạo
độ phì nhiêu của đất như: tham gia biến đổi đá và khoáng, tầng tích tụ làm đất
tơi xốp, chống được hiện tượng rửa trôi và có khả năng lưu giữ nước cho đất,
mùn càng lớn thì tính đệm đất càng cao sẽ giúp đất chống chịu sự thay đổi đột
ngột về pH, đảm bảo các khả năng chuyển hóa của các phản ứng hóa học xảy
ra bình thường, giúp duy trì đặc tính trao đổi ion, lưu giữ chất dinh dưỡng của
đất [2].
1.1.2.5.

Canxi và magiê trao đổi

Ca và Mg có trong các khoáng như canxit, đôlômit, ogit, amphibon...
Khi các khoáng vật trên bị phong hoá thì Ca và Mg được chuyển sang dạng
các muối cácbonat và bicacbonat. Các muối này kết hợp với các chất khác
trong đất đê tạo thành muối clorua, nitrat, sunfat, phosphat.
Trong đất Ca và Mg phần lớn gặp ở dạng các muối đơn giản, bị hấp phụ
trên keo đất và hoà tan trong dung dịch đất. Trong số các cation trao đổi thì
Ca chiếm vị trí hàng đầu, Mg chiếm vị trí thứ hai. Cả hai nguyên tố này đều là
nguyên tố dinh dưỡng trung lượng với cây và đóng những vai trò sinh lý học
quan trọng đảm bảo cho sự phát triển bình thường của cây. Thường thì lượng
canxi và magie trong đất không thiếu đối với thực vật nhưng ở những đất quá
chua cây có thể bị thiếu Ca và Mg [2, 8].
1.1.2.6.


Độ chua

pH là yếu tố ảnh hưởng đến chỉ tiêu dinh dưỡng của đất. Neu bón phân
không cân đối và không chú ý đên cải tạo pH thì đó sẽ là nguyên nhân làm
cho đất bạc màu và dẫn đến đất bị thoái hóa làm cho năng suất cây trồng bị
giảm [4].


1.1.2.7.

Các nguyên tố vi lượng

Là các nguyên tố dinh dưỡng đóng vai trò rất quan trọng trong hoạt
động sống của cây trồng nhưng hàm lượng của chúng trong cây rất ít từ 10"310'5 %. Các nguyên tố vi lượng gồm có molipden (Mo), bo (B), kẽm (Zn),
đồng (Cu), mangan (Mn), niken (Ni), coban (Co), iod (I), flo (F)...
Các nguyên tố vi lượng có vai trò rất quan trọng trong các quá trình
sinh lý và sinh hoá của động thực vật. Chúng có trong thành phần của
vitamin, các men và hocmon. Sự thiếu hay thừa các nguyên tố vi lượng trong
đất đều không có lợi cho sự phát triển của thực vật dẫn đến sự suy giảm về
năng suất cũng như chất lượng nông sản. Ví dụ thiếu bo sự nảy mầm của hạt
phấn khó khăn, bầu nhị bị hạ thấp, giảm năng suất của hạt, giảm khả năng
chống bệnh của cây. Thiếu kẽm các cây thân gỗ thường mắc bệnh đốm lá, lá
dễ rụng...
Nhiều nghiên cứu đã tìm thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa hàm lượng các
nguyên tố vi lượng trong đất một mặt với sản lượng của cây, mặt khác với sản
phẩm động vật và sức khoẻ con người.
Đất là nguồn gốc của các nguyên tố vi lượng trong cây, trong thức ăn
của động vật và trong sản phârn dinh dưỡng cho người. Chính vì vậy nghiên
cứu hàm lượng và sự di động của các nguyên tố vi lượng trong đất rất cần
thiết để giải quyết những vấn đề thực tiễn của trồng trọt, chăn nuôi, thú y và y

học. Nghiên cứu các quy luật phân bố các nguyên tố vi lượng trong đất tạo cơ
sở khoa học cho việc bón phân vi lượng cho cây và bổ sung vi lượng vào
nguồn thức ăn vô cơ cho động vật [6].
1.2. Dạng tồn tại của các nguyên tố vi lượng B, Mn, Cu, Zn, Mo trong đất
và vai trò sinh lý của chúng đối với cây trồng
1.2.1.
Vai trò chung của các nguyên tô vi lượng đôi với cây trông.
Nguyên tố vi lượng, còn gọi là vi lượng tố, là cơ sở của sự sống, là những
nguyên tố hóa học cần thiết cho cơ thể thực vật ở lượng rất nhỏ, cần dùng


trong các chức năng trao đổi chất quan trọng. Chúng phải được đưa vào cơ
thể đều đặn, mỗi nguyên tố dinh dưỡng có một vai trò nhất định, sự thiếu hụt
của bất kỳ nguyên tố nào đều ảnh hưởng tới sinh trưởng và phát triển của cây.
Sự thiếu hụt này có thế do đất trồng không thỏa mãn và việc bón bổ sung dinh
dưỡng không đủ hoặc bón đủ nhưng cây trồng không sử dụng được, hoặc bón
mất cân đối [2, 7].
1.2.2.
Vai trò sinh lý của các nguyên to vi lượng đoi với cây trồng.
1.2.1.1.

Mối liên quan giữa các nguyên tố vi lượng và enzym

Việc nghiên cứu và phát hiện ra mối hên quan khăng khít giữa các
nguyên tố vi lượng và các enzym đã giúp hiểu rõ được cơ chế tác dụng và
nguyên nhân của hoạt tính sinh học mạnh mẽ của nhóm nguyên tố này, đồng
thời nó cũng thúc đấy sự phát triển mạnh mẽ của ngành sinh hoá học .
Các nghiên cứu cho thấy việc hình thành phức chất giữa enzym và kim
loại làm tăng hoạt tính xúc tác của kim loại đó lên gấp bội. Ngược lại, các kim
loại cũng có ảnh hưởng sâu sắc đến hoạt tính xúc tác của protein mang men

và nhóm hoạt động của enzym. Nhiều kim loại như đồng, kẽm đóng vai trò
trực tiếp trong các chuyến hoá hoá học như trong quá trình chuyển electron
trong các hệ thống enzym oxi hóa - khử. Chúng là thành phần bắt buộc cấu
trúc nên nhóm hoạt động của phân tử enzym. Trong trường họp này, các
nguyên tố vi lượng được liên kết một cách bền chắc với enzym và có tính chất
đặc trưng không thể thay thế được bằng những kim loại khác, người ta thường
gọi những enzym như vậy là enzym kim loại thật sự. Ví dụ: Các xytocrom,
catalaza, tyrozinaza, lactaza... chứa đồng. Ngoài ra, rất nhiều kim loại là tác
nhân hoạt hoá không đặc trưng của hàng loạt enzym khác nhau. Trong trường
hợp này kim loại được liên kết không bền với enzym, chúng thường đóng vai
trò làm cầu nôi giữa nhóm hoạt động của enzym vói protein mang enzym
hoặc giữa enzym với các nguyên liệu tác động của chúng. Trong trường hợp
khác, việc liên kết với kim loại có thể ảnh hưởng đến độ bền của các liên kết


trong nguyên liệu, đến việc tăng điện tích, do đó ảnh hirửng đến pH thích hợp
của enzym và có thể gây ra sự tăng nồng độ OH' ở một số điểm giúp quá trình
thuỷ phân và nhiều loại chuyển hoá khác diễn ra dễ dàng [6, 7].
1.2.2.2.

Mối liên quan giữa các nguyên tố vi lượng và trao đối chất

Các quá trình trao đổi chất ở sinh vật nói chung và ở thực vật nói riêng,
muốn thực hiện được phải có sự tham gia của enzym, mà các nguyên tố vi
lượng có mối quan hệ chặt chẽ với enzym nên các nguyên tố vi lượng đã tác
động mạnh mẽ đến quá trình trao đổi chất. Các nguyên tố vi lượng ảnh hưởng
đến sự tổng hợp và phân giải axit nuclêic.
Các nguyên tố vi lượng thúc đây quá trình phân giải tinh bột của hạt
nảy mầm và tăng tổng hợp tinh bột, đường ở lá và các cơ quan dự trữ tăng
aminoaxit không thay thế. Các nguyên tố vi lượng có ảnh hưởng mạnh mẽ

đến sinh tổng hợp protein - enzym từ đó ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng,
phân hoá tế bào. Quá trình chuyển hoá, tổng hợp các họp chất có hoạt tính
sinh học cao như vitamin, auxin, gluzit...đều chịu tác động của nguyên tố vi
lượng, ví dụ kẽm là tác nhân hoạt hoá triptofansintetase và vitamin nhóm B
(Bb Bố) từ đó ảnh hưởng đến tổng hợp triptofan là tiền chất của heteroauxin

VI

1.2.2.3.
Mối liên hệ giữa các nguyên tố vi lượng và các quá trình sinh lý của
thực vật.
Khi nghiên cứu quá trình phân giải yếm khí (quá trình đường phân)
nhận thấy các nguyên tố vi lượng, đặc biệt mangan, kẽm, coban, magie tham
gia hoạt hóa nhiều enzym.
Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy các nguyên tố vi lượng có ảnh
hưởng mạnh mẽ đối với quá trình trao đổi chất và năng lượng trung tâm ở tế
bào hô hấp. Trước hết, các nguyên tố vi lượng tham gia tích cực trong chặng
đường phân huỷ hiếu khí cũng như trong chặng đường phân huỷ yếm khí của
các nguyên liệu hữu cơ. Các nguyên tố vi lượng là thành phần bắt buộc trong


cấu trúc của các hệ enzym oxi hoá khử tham gia trong chuỗi hô hấp (hệ
xitocrom chứa sắt, ascorbinoxidse chứa đồng ...). Nguyên tố vi lượng giúp
quá trình photphoril hoá, oxi hoá tạo ATP trong quá trình hô hấp.
Các nguyên tố vi lượng còn ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình trao đối
nước (hút nước, thoát nước, vận chuyển nước) và do đó ảnh hưởng đến cân
bằng nước trong cây. Các nguyên tố Mn, Zn, Cu, Mo, ... có tác dụng làm
tăng khả năng giữ nước, tăng hàm lượng nước liên kết keo của mô. Điều đó
có tác dụng liên quan với tác dụng của các nguyên tố này thúc đẩy quá trình
tổng hợp các chất ưa nước như protein, axit nuclêic,... cũng như sự tăng độ ưa

nước của chúng [7].
1.2.2.4.

Ánh hưởng của các nguyên tố vi lượng đến quá trình quang hợp

Cùng với sắt, các nguyên tố vi lượng như Mn, Cu, Mo, Zn ... có tác
dụng thúc đấy quá trình sinh tổng hợp diệp lục, là tác nhân hoạt hoá hoặc là
thành phần cấu trúc enzym tham gia trực tiếp trong pha sáng cũng như pha tối
của quá trình quang hợp. Các nguyên tố vi lượng cũng ảnh hưởng đến quá
trình tổng hợp carotenoit, đến số lượng và kích thích lục lạp. Điều đáng chú ý
là trong một giới hạn nhất định người ta thường thấy có mối tương quan thuận
giữa hàm lượng sắc tố và năng suất cây trồng.
Ngoài ra, nhiều nguyên tố như Mn, Zn, Cu, Mo,...không những tham
gia tích cực trong các phản ứng pha sáng và việc hình thành các sản phẩm đầu
tiên mà còn ảnh hưởng mạnh mẽ đến mọi khâu chuyến hoá về sau trong mọi
quá trình tạo nên các sản phẩm quang họp khác nhau. Các nhà khoa học đã
phát hiện nhiều nguyên tố vi lượng như Zn, Cu, Mn, Mo, V... có tác dụng
thúc đấy quá trình vận chuyến các sản phấm đồng hoá từ lá xuống cơ quan dự
trữ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình quang hợp tiếp tục cũng như hạn chế
cường độ quang hợp khi gặp điều kiện bất lợi [3, 4].


1.2.2.5 Tác dụng của các nguyên tố vi lượng đến quá trình sinh trưởng, phát
triển, khả năng chống chịu của cây.
Các nguyên tố vi lượng có ảnh hưởng mạnh mẽ đến nhiều chỉ tiêu sinh
trưởng của cây như tỉ lệ và tốc độ nảy mầm, chiều cao, trọng lượng tươi và
khô của cây, bề mặt đồng hoá, hệ đẻ nhánh...Các nhà khoa học đã phát hiện
chính xác rằng các nguyên tố vi lượng có khả năng chống chịu mặn của cây
trên đất ít mặn (ví dụ: bo) hoặc mặn trung bình (ví dụ: đồng). Dưới tác dụng
của nguyên tố vi lượng, tính thấm của tế bào đối với clo giảm xuống và tốc độ

hấp thụ photpho, kali, canxi tăng lên, đồng thời quá trình tích lũy albumin,
globulin, tinh bột, đường và những chất có tác dụng tự vệ cũng được xúc tiến
thêm. Nguyên nhân của tác dụng này có thể là sự tăng cường hoạt động của
men oxi hoá - khử. Các nghiên cứu cũng cho thấy các nguyên tố vi lượng có
tác dụng làm tăng độ nhớt, lượng chứa keo ưa nước, lượng nước liên kết và
khả năng giữ nước của lá, tăng độ bền của liên kết diệp lục với protein trong
lục lạp.
Một ảnh hưởng có ý nghĩa thực tiễn lớn của các nguyên tố vi lượng là
tăng khả năng chống nhiều loại nấm bệnh (rỉ sắt, đạo ôn...) của cây trồng,
điều này có thê do các nguyên tố vi lượng trong khi gây ra những biến đổi nào
đó trong trao đổi chất, chúng tạo ra môi trường bất lợi cho nấm kí sinh hoặc
do chúng xúc tiến việc hình thành sản phấm polyphenol có tác dụng tự vệ cho
cây chống lại nấm bệnh.
Rõ ràng, các nguyên tố vi lượng có tầm quan trọng đặc biệt đối với cây
trồng, do đó việc tiếp tục tìm hiểu sâu hơn nữa về vai trò sinh lí và nông hoá
của chúng vừa có ý nghĩa lý luận vừa có ý nghĩa thực tiễn.


1.2.2.6.
Ảnh hưởng của các nguyên tố vi lượng đến một số quá trình chuyển
hoá trong cây.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu, thống kê và kết luận rằng các nguyên
tố vi lượng có ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp và biến đổi mọi nhóm chất
hữu cơ chủ yếu trong cây .
Bởi vậy chắc chắn rằng việc hình thành nên phẩm chất đặc biệt của các
sản phấm đặc sản ở các địa phương có liên quan với hàm lượng và tỉ lệ của
các nguyên tố vi lượng và các đất hiếm trong vùng đó.
Rất nhiều công trình nghiên cứu đã phát hiện ảnh hưởng mạnh mẽ của
các nguyên tố vi lượng đối với quá trình trao đối gluxit trong cây, phát hiện
sự tham gia của chúng trong các men trao đổi gluxit.

Các nguyên tố vi lượng như B, Zn, Cu cũng có vai trò rất quan trọng
trong quá trình trao đổi axit nucleic, nhất là các nguyên tố như Cu, Zn, Fe còn
có tác dụng lớn trong việc duy trì cấu trúc không gian bền vững của phân tử
axit nucleic, trong truyền đạt thông tin di truyền cho quá trình sinh tống hợp
protein. Ngoài ra, một số nguyên tố vi lượng như V, Co, Mo có vai trò quan
trọng trong quá trình cố định đạm của các nhóm sinh vật khác nhau, Mn và
Mo cũng tham gia vào quá trình tống hợp các axit amin.
Rất nhiều tài liệu tham khảo cho thấy có mối tương quan thuận giữa
lượng chứa các nguyên tố vi lượng nhất là Mn, Zn với các vitamin trong cơ
thẻ và mô khác nhau. Mn, Zn, Cu, V cũng có tác dụng làm tăng hàm lượng
sinh tố nhóm B (Bi, B2, BỔ,..) Ở sinh vật [20].
Tóm lại: Mỗi nguyên tố vi lượng có một vai trò riêng trong đời sống thực
vật, trong sự sinh trưởng, phát triển và khả năng cho năng suất cây trồng.
1.2.3. Dạng tồn tại của B, Mn, Cu, Zn, Mo trong đất và chức năng sinh lý
của chúng đôi với cây trông
Các nguyên tố vi lượng trong đất tồn tại nhiều dạng khác nhau. Các
nguyên tố vi lượng nằm trong chất hữu cơ có dạng như trong thực vật. Lúc


Bảng 1.2. Một số đặc điếm của nguyên tố Bo

phân giải chất hữu cơ chúng dễ được giải phóng vì vậy tính dễ tiêu cao. Còn
các vi lượng dạng vô cơ trong đất bao gồm dạng khoáng vật, dạng hấp thụ và
dạng hòa tan.
- Dạng trong khoáng vật: Vi lượng dạng này không có anion nào trao
đối ra được. Khoáng vật thường rất khó tan, phần lớn khi ở môi trường chua
B là nguyên tố thiếu hụt điện tử, có 2 obitan p trống. Các hợp chất của
thì độ hòa tan tăng, còn một số ít tan trong môi trường kiềm. Bởi vậy độ pH
B thường thê hiện tính chất chất như một axit Lewis, có khả năng liên kết với
ảnh hưởng lớn đến tính dễ tiêu của nguyên tố vi lượng.

các hợp chất giàu điện tử. B có khả năng truyền tia hồng ngoại.
Dạng hấp thụ trên keo đất: Có thê bị ion khác trao đổi ra nên gợi là
Ờ nhiệt độ phòng B là một chất dẫn điện kém nhưng ở nhiệt độ cao dẫn
dạng trao đổi, dạng này không nhiều chỉ cỡ 1 - 10 ppm, ví dụ: dạng hấp thụ
điện rất tốt.
của Mo là HM0O4', M0O42'.
B là nguyên tố có sức chịu kéo giãn cao nhất.
- Dạng nguyên tố vi lượng hòa tan trong dung dịch: phần lớn ở dạng
ion, nồng độ dạng này rất thấp, thường biểu diễn bằng ppb.
Là một nguyên tố á kim có số oxi hóa đặc trưng +3, B xuất hiện chủ
yếu trong quặng borat, trong tự nhiên không tồn tại B tự do mà chỉ tồn tại
- Dạng hợp chất của nguyên tố vi lượng dễ dàng chuyển hóa vào trong
trong các hợp chất [15].
các dung dịch chiết rút khác nhau được gọi là dạng di động của các nguyên tố
b) Dạng
tạichủ
củayếu
B trong
đất hai khái niệm cơ bản:
vi lượng.
Tuy tồn
nhiên
sử dụng
+ Hàm
tống tìm
số không
hiệnmuối
trực tiếp
năng
cungcolemanit,

cấp dinh
B
tronglượng
tự nhiên
thấy biẻu
ở dạng
borat,khảaxit
boric,
dưỡng
của
đất
cho
cây
trồng,
nhưng
biếu
hiện
độ
phì
tiềm
tàng
của
đất
nếugốc
ta
kernit, ulexit. Axit boric đôi khi được tìm thấy trong nước suối có nguồn
biết
tác
động
đúng

cách.
núi lửa. Ulexit là khoáng chất borat tự nhiên. Trong đất, B tồn tại dưới dạng
các ìon B4O72', HBO33', BƠ33‘ ...và đây cũng là dạng mà cây trồng có thể hấp
thụ được. Trong tự nhiên, nguyên tố B thường được bổ sung thường xuyên
+ Hàm lượng dễ tiêu biểu hiện phần chất dinh dưỡng mà cây có thể lấy
vào đất qua nước mưa, vào khoảng 20g/ha/năm. Tuy nhiên, lượng B trong đất
trong đất.
mất đi hằng năm còn lớn hơn nhiều, nguyên nhân chủ yếu là do sự rửa trôi và
việc thu sản phẩm cây trồng (ước tính khoảng 250 - 300g/ha/năm). Bên cạnh
đó, pHTóm
đất lại,
cũng
là nguyên
nhân trong
gây ra
khi pH
nguyên
tố vi lượng
đấtsự
có thiếu
thể tồnBtạitrong
dướiđất,
các dạng
khácthay đối
sẽ
kéo
theo
sự
thay
đổi

ion
B
cây
trồng
dễ
hấp
thụ,
làm
cho
cây
không
nhau, tuy nhiên hàm lượng các nguyên tố vi lượng trong các loại đất không thể hấp
thụ
trạng
B trong
cây [6].
mặc dù lượng B trong đất vẫn
-4
vượtđược,
quá 10gây
% ra
trừ tình
Mn đôi
khithiếu
tính đến
phần trăm
đủ. Vì vậy phải xác định được nguyên nhân thiếu B trong cây để có hướng
khắc phục hiệu quả [6].
1.2.3.1.
Nguyên

Bo B
(B)
c)
Chức năng
sinh lítốcủa
a) Giới thiệu về nguyên to B [15]


là lànguyên
yếu chứng
đối vớithiếu
cây Btrồng.
Ngày
trên
-B B
nguyêntố tốdinh
ít didưỡng
động thiết
nên triệu
thường
xuấtnay
hiện
ở
70 quốc
gia đã
ở hầu
hết chùn
các loại
các
bộ phận

nonphát
củahiện
cây.tình
Bantrạng
đầu thiếu
đỉnh Bsinh
trưởng
lại, cây
dầntrên
dầnnhiều
chết
loại đất.
Nam, kết
cứunếp
trong
chovớithấy
tói 78%
các
khô.
Các ơlá Việt
non thường
bị quả
biến nghiên
dạng, gấp
và đất
mỏng
màucóxanh
nhạt đến
loại đất
chung,

sự có
thiếu
B trong
xảy ra
trongĐôi
những
mất
màu.nghèo
Trên B.
bề Nhìn
mặt lá
thường
những
đốmđất
nhỏthường
màu vàng
trắng.
khi
điều kiện
đỉnh
sinh sau:
trưởng bị chết làm cây mọc nhiều chồi bên giống như cây bụi.
vùng
ấm,lên
mưa
nhiều (do B là nguyên tố dễ bị
- Những
Lá già có
kết có
cấukhí

dày,hậu
đôinóng,
khi cong
và dòn.
rửa trôi)
- Hoa ít hoặc không hình thành, rễ còi cọc.
- Đất chua phát triển trên đá phún xuất, đất có pH<4.
- Hoa, trái dễ bị thối và rụng non.
- Đất phát triển trên đá vôi.
- Bệnh “Ruột nâu” xuất hiện ở cây có củ đặc trimg bởi những đốm
- Đất có kết cấu thô, đất thoát nước tốt như đất dốc, đất cát, đất có hàm
thẩm màu.
lượng hữu cơ thấp.
- Các loại quả như táo có triệu chứng xốp bên trong và bên ngoài.
Canxi
tươngthiếu
tác B
mạnh
với trồng
B, nhu
cầu B của cây thấp khi
Cụ
thể là
mộtnguyên
vài triệutốchứng
trên cây
như:
cây thiếu canxi. Ngược lại, kali là nguyên tố đối kháng với B, nếu bón quá
nhiều kali sẽ ức chế cây hút B dẫn đến sự thiếu hụt B và làm giảm năng suất
- Cam thiếu B: Trên lá xuất hiện những đốm vàng rải rác. Trên vỏ trái

cây trồng.
xuất hiện những đốm nâu, lõi to, lệch tâm, có quầng thâm đen quanh lõi.
Vai trò của B trong cây:
- Bông vải thiếu B: Trái bị thối đen không nở được, đài hoa rụng sớm.
- B rất cần thiết cho quá trình phân chia tế bào và quá trình thụ phấn
- Giúp
Súp-lơsựthiếu
Lõi bị và
thâm
đen,hoá
bôngmầm
và cuống
thối, lá
của cây.
hìnhB: thành
phân
hoa, bông
tăng bị
cường
sứcrụng
sống hạt
phấn, táng tỷ lệ đậu trái, giúp giảm rụng hoa và trái non.
nhiều.
- B có hên quan đến quá trình tổng họp protein, lipid, làm tăng hàm
lượng đường và các vitamin trong củ, quả, ngăn ngừa sự thối rữa, giúp bảo
Bảng
số đặc điếm của nguyên tố Mangan
quản nông sản được
lâu1.3.
sau Một

thu hoạch.
- B ảnh hưởng đến sự hấp thu và sử dụng canxi, đồng thời giúp điều
chỉnh tỷ lệ K/Ca Mangan
trong cây.
là kim loại màu trắng giống Fe, là kim loại cứng và rất giòn,
khó nóng chảy, nhưng dễ bị oxi hóa. Mangan kim loại chỉ có tính từ khi đã
- Các kết quả nghiên cứu trên thế giới và trong nước đều cho thấy khi
bón B vào gôc hoặc phun B qua lá đã làm gia tăng năng suất các loại cây


29

dd^s1

1,28

nhiều
qua xửhệlýenzim
đặc biệt.
chuyển
Kim hoá
loại và
mangan
tổng hợp
và các
protein
ion phổ
nên biến
có ảnh
của lurởng

nó có tính
nhiềuthuận
đến
quá
từ. trình sinh lý của thực vật như trao đối gluxit, auxin, vitamin... từ đó ảnh
hưởng đến hàm lượng chất hữu cơ cũng như tăng năng suất cây trồng.
Trạng thái oxi hóa phổ biến của nó là +2, +3, +4, +6 và +7. Hợp chất
với số Mn
oxitham
hóa gia
+7 cấu
là trúc
những
nhiều
tác hệnhân
enzym
có như
tínhenzym
oxi hóa
oxi hoá
mạnh- khử,
như trao
Mn 2đối
07,
photpho,...
KMnơ4. Ngoài
cũng ragiống
các họp
như chất
Fe, Mn

với có
số vai
oxi trò
hóa quan
+4, +5
trọng
và trong
+6 cũng
hệ thống
là những
oxi
hoá
họp-chất
khử,cóxúc
tính
tácoxi
chohóa
quá
mạnh.
trình thuỷ phân ađenozintriphotphat.
+2
Trạng
Mn tham
thái gia
oxivào
hóaquá
ổn trình
định phản
nhất ứng
là Mn

quang
, cóphân
màuhuỷ
hồng
nướcnhạt,
giải đây
phóng
là
oxi
trạng
và khử
thái C0
oxi2 trong
hóa quang
được sử
hợpdụng
.
trong các sinh vật sống cho chức năng cảm
giác, các trạng thái oxi hóa khác đều là chất độc với cơ thể con người.

b) Dạng ton
tại củatốMangan
1.2.3.3.
Nguyên
đồng trong đất:
a) Giới thiệu về ngiỉyên tổ Đongịl 5]
Trong tự nhiên, Mn chỉ tồn tại dưới dạng liên kết với các nguyên tố
khác. Trong vỏ trái
đất1.4.
hàm

0,09%,
hơn các kim loại nặng
Bảng
Mộtlượng
số đặcMn
điếmlàcủa
nguyêncao
tố đồng
trừ Fe. Khoáng vật Mn rất phong phú nhưng trong số 150 khoáng vật chỉ có
một số không nhiều có ý nghĩa trong công nghiệp, chủ yếu Mn chứa trong các
quặng manganoxit có nguồn gốc trầm tích. Thông thường để sản xuất phân
bón thì người ta dùng quặng mangancacbonat hoặc các chất thải chứa mangan
dưới dạng hoà tan được trong axit như MnO.
Trạng thái oxi hóa đặc trimg của đồng là +1 và +2.
Trong đất, Mn tồn tại dưới dạng Mn2+, Mn3+,Mn4+, nhưng Mn2+(MnO) là
ĐồngMn
là kim
loạiđất
nặng,
có ánh
có màu
nhiều nhất.
trong
cómềm,
thể tồn
tại kim,
ở dạng
liên đỏ.
kết hoặc ion tự do trong
dung dịch. Cây trồng hấp thụ rnangan chủ yếu dưới dạng Mn 2+, do nó dễ hoà

tan trong dung dịch đất. Trong điều kiện63 pH thấp, ngập
nước và thoát khí thì
Trong
2 đồng
vị bền:
Cu (70,13%); 65Cu (29,87%).
lượng Mn
lớn,thiên
thực nhiên
vật dễcó
hấp
thụ hơn
.
c) Chức năng sinh lí củaMangan
- Tính chất hóa học:
Mn cần cho tất cả mọi loại cây. Trong các loại cây có nhu cầu Mn cao
mặt
họcđường,
đồng là
nhiệtcácđộloại
thường
và
phải kểvềđến
là hóa
củ cải
cáckim
loạiloại
ngũ kém
cốc, hoạt
bông,động,

khoaiơ tây,
cây ăn
trong
không
khí,
đồng
bị
bao
phủ
một
màng
màu
đỏ
bao
gồm
đồng
kim
loại
quả nhất là trên các chân đất bạc màu nhiều vôi, đât cacbonat, đất than bùn.
và đồng (I) oxit. Oxit này được tạo nên bởi những phản ứng:
Mn tham gia tích cực trong quá trình tổng hợp aminoaxit cũng như trong
quá trình tổng họp protein. Mn
tham
cấu0—»
trúc hoặc
tác nhân hoạt hoá của
2Cu
+ Ơ2gia
+ 2H
2CU(OH)

2

CU(OH)2 + Cu -> Cu2ơ + H2Ơ

2


tạo nên lớp gồm hỗn hợp oxit Cu 20 và CuO, ở nhiệt độ nóng đỏ đồng cháy
tạo nên CuO và cho ngọn lửa màu lục.
ơ nhiệt độ thường Cu không tác dụng với flo bởi vì màng CuF2 được
tạo nên rất bền sẽ bảo vệ đồng.
Khi đun nóng, Cu tác dụng vói Cl 2, s, c, P...Khi có mặt oxi trong
không khí, đồng có thể tan trong dung dịch HC1, NH3 đặc và dung dịch
xianua kim loại kiềm [14], [15].
b) Dạng tồn tại của Cu trong đất

Đồng là một kim loại nặng tưong đối ít di động trong đất, rất khó chiết
đồng ở các tầng đất sâu. Mật độ Cu 2+ trong dung dịch đất bị khống chế bởi sự
hấp thụ đồng vói các tác nhân vô cơ và hữu cơ được giữ rất chặt chẽ trong
đất. Sự di động của đồng xảy ra chủ yếu trong môi trường bề mặt và đồng
được xem là cation có nhiều loại ion có thẻ xuất hiện trong đất như: Cu 2+,
Cu+, CuOH+, CU(OH)22+, CU(OH)2, ...
Nhiều loại hợp chất hữu cơ tạo các phức tan và không tan với đồng, do
vậy khả năng hòa tan đồng phụ thuộc rất lớn vào loại và số lượng chất hữu cơ
trong đất.
Tóm lại, phần lớn đồng liên kết với các hợp chất vô cơ và hữu cơ.
Nồng độ đồng trong dung dịch đất khoảng 0,01 |Lig [ll]thường cây hấp thụ
đồng dưới dạng Cu2+ và Cu(OH)+, khả năng hấp thụ bị ảnh hưởng một số yếu
tố nhưng chủ yếu là pH của môi trường, trong đất ít chua, trung tính hoặc
kiềm yếu thì độ tan và khả năng dễ tiêu của Cu bị giảm. Tính di động của Cu

thấp là do trong đất có nhiều chất hữu cơ và hàm lượng mùn, đạm cao. Ngoài
ra tính linh động và khả năng dễ tiêu của Cu tùy thuộc vào lượng mưa, nhiệt
độ, nếu đất đủ độ ấm thì tính linh động của Cu tăng còn khô hạn thì giảm
xuống. Lượng Cu ở dạng dễ tiêu trong đất cỡ 0,05 -^-14 pg/kg đất. Mức độ
linh động của Cu trong đất có thành phần cơ giói nhẹ lại thường cao còn trong
đất thịt nặng thường thấp [3].


c) Chức năng sinh lý của Cu
Đồng có vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh lý - quang hợp,
thoát hơi nước, sự phân bố, sự ổn định và sự khử nitơ, trao đối chất protein và
nghĩa
của đồng đối với cây trồng được phát hiện ra cách đây trên 30
trao đổiÝvách
tế bào.
năm. Một số loài cây cần đồng một cách mạnh mẽ là các loại ngũ cốc như
ngô, kê..., các loại đậu, các loại rau, lanh, củ cải đường và các loại cây ăn
quả. Đồng
có kiểm
vai tròsoát
đặcsựbiệt
sốngARN
thực vật
và thiếu
khônghụt
thể nó
thaylàm
thếkìm
nó
Đồng

sảntrong
xuấtđời
AND,
và sự
bằngsựmột
hợp sản
mộtxuất
số giống,
nguyêntính
tố bất
khác.
tham gia vào các quá
hãm
sinhhoặc
sản ởbằng
thực tập
vật như
thụ Cu
phấn.
trình oxi hóa, làm tăng cường độ quá trình hô hấp. Cu tham gia vào các quá
trình trao đối nitơ, thiếu Cu làm giảm quá trình tổng hợp protein, khi thừa nitơ
ảnh hưởng
đếnrõ.sựTrong
thẩm cây,
thấulượng
các ống
bởi1,3
vậy—>
nó 8,1
kiểm

soát
thì dấu Đồng
hiệu thiếu
Cu càng
Cu xilem,
chiếm từ
mg/kg
các
chấtmối
khô.quan hệ của nước.
Đồng
liênlý quan
đến cơ
bệnh.
có trình
bằngoxi
chứng
Vai
tròcósinh
của đồng
chủchế
yếukháng
là tham
gia Cũng
vào quá
hóa rằng
khử
thực
lượng
đồngphần

cao bắt
thì nhạy
cảm nhiều
một vài
loại bệnh.
hiện
trongvật
cơ có
thể.hàm
Đồng
là thành
buộc của
hệ men
oxi hóaNhững
khử quan
tượng
thể chỉ ra rằng vaiuriccooxydaza,
trò của đồng trong
kháng bệnh là và
một có
yếuthê
tố
trọng này
như cópoliphenoloxiđaza,
xytocromoxydaza,...
gián
[7].Cu2+ đến Cu+ khi trao đổi electron.
biến tiếp
đổi từ
1.2.3.4.

tố kẽmgóp phần tích cực cho quá trình hình thành và bảo
Ngoài ra,Nguyên
đồng cũng
đảma)độGiới
bền thiệu
vữngvềcủa
diệp tổlục.
Trong
nguyên
Kẽm
[15] lục lạp cũng như ti thẻ hàm lượng đồng
thường rất cao so với các thành phần khác của tế bào sống (khoảng 70% tổng
Bảng 1.5. Một số đặc điếm của nguyên tố kẽm
lượng đồng ở trong lá tập trung trong lục lạp) và hầu như một nửa số lượng
đó ở trong thành phần của plaxtioxiamin là chất mang electron.
Đồng
trình tống hợp và chuyển hóa
Trạng có
tháiảnh
oxi hưởng
hóa đặcmạnh
trưngmẽ
củavới
kẽmquá
là +2.
gluxit, -photphatit,
nucleoprotit,
quá trình trao đổi protit, sinh tố, kích thích
Tính chất vật
lý

yếu tố sinh trưởng.
Đồng có khả năng tạo phức rất lớn đối với các chất hữu cơ có trọng
Kẽmtử là
kim
loạiprotein.
màu trắng bạc. Trong thiên nhiên có 5 đồng vị bền
lượng phân
thấp
và vói
trong đó 64Zn chiếm 50,9%. Kẽm là kim loại mềm, dễ nóng chảy.
Đồng xuất hiện trong nhiều enzym có chức năng sống trong sự trao đổi
Tínhvât.
chất hóa học:
chất của- thưc
Kẽm là nguyên tố tương đối hoạt động. Trong không khí ẩm, kẽm bền
ở nhiệt độ thường do có màng oxit bảo vệ. Nhưng ở nhiệt độ cao, kẽm cháy
mãnh liệt tạo thành ngọn lửa màu lam và sáng chói. Kẽm tác dụng với
selen...


nhiệtứng
độ thường,
Zn Mg
bền2+ với
ở nhiệt độ
một sốỞphản
enzim thì
và nước
Mn2+ vì
có cóthểmàng

thay oxit
thế bảo
Zn2+vệ,
(Hodgson
và
cao
nước thành oxit:
cộngkhử
sự, hơi
1966).
Đa số các loại cây rau, cây 70(fc
quả mọng và cây ăn quả, trong đất không đủ
Zn + H20
~ > ZnO + H2
kẽm thì bệnh thiếu kẽm sẽ thể hiện ở các cây ăn quả, đầu tiên trên lá xuất
hiện những đốm úa vàng hoặc đỏ tím, còn lá có màu lục sáng và ở một số cây
lá gần nhu có màu trắng. Đối với cây ăn quả còn bắt gặp hiện tượng lá hình
hoa thị,Cólá thế
ở đầu
nhỏ kẽm
bé, đốt
co ngắn
năm,phải
ở các
cây
điện cành
cực âm,
dễ dàng
tác lại.
dụngSau

vớimột
axitvài
không
là chất
bệnh cành sẽ bị chết, những cây như thế không ra quả hoặc quả rất nhỏ và
oxi
giải kì
phóng
khí hiđro.
hìnhhóa
dạng
dị...Đặc
biệt đối với cam, quýt, bưởi. Vì vậy nếu đủ lượng kẽm
cho cây ăn quả thì có tác dụng thúc quả chín sớm, tăng kích thước quả, tăng
lượng đường, giảm độ chua của quả, kẽm còn có tác dụng kéo dài thời gian
bảo quản
của quả.
Kẽm
có thể tan trong dung dịch kiềm giải phóng hiđro giống như
nhôm:
Zn + 2H2Ơ + 20H' -> [Zn(OH)4]2' + H2
1.2.3.5.
Nguyên tố molipden
b) Dạng ton tại của Zn trong đất
a) Giới thiệu về nguyên tổ moỉipden [15]
Trong đất kẽm ở dạng liên kết, hàm lượng thấp và phụ thuộc vào độ
+
Molypden
nguyên
học+, thuộc

pH. Kẽm
thườnglà ởmột
dạng
Zn2+tố, hóa
ZnOH
ZnClnhóm
và VIB
một số ion khác. Kẽm là
nguyên tố khá phố biến trong tự nhiên, chiếm khoảng 1,5.10' 3% thành phần
vỏ trái đất. Kẽm
tồn1.6.tạiMột
trong
một
sốcủạ
khoáng
chứa kẽm như xphalerit
Bảng
số đặc
điếm
nguyênvật
tố molipden
(ZnS), zinkit (ZnO), xmixônit (ZnC03)... Kẽm được tách ra khỏi quặng
suníìia bằng phương pháp thủy luyện hay nhiệt luyện.
Sự hấp thụ Zn2+ có thể có thê bị giảm bởi pH thấp (<7) nên các loại axit
nhẹ thì dễ chiết kẽm hơn, theo giá trị pH cao làm tăng rõ rệt lượng hợp chất
dạng dung
kim loại
xám cơ
trắng
bạc là

và một
rất
hữu cơơ trong
dịch nguyên
đất nên chất,
phứcmolypden
kẽm với có
phốimàu
tử hữu
có thể
cứng (mềm
voníram).
Dạng-bột
màu xám sẫm hoặc đen, nó có diêm nóng
nguyên
nhân hơn
của sự
hòa tan kim
loại này.
chảy là 2.623 °c, cao hàng thứ sáu trong số các nguyên tố đã biết. Molypden
c) Chức năng sinh li của kẽm
bắt cháy ở nhiệt độ trên 600°c. Nó cũng có hệ số giãn nở nhiệt thấp nhất
trong số các kim loại sử dụng ở quy mô thương mại. Nhờ có tính chất khó
chảy và hệ số nở nhiệt thấp nên kim loại này được sử dụng rộng rãi trong kỹ
Zn thể
hiệnđiện
vai tử
tròhọc
sinhvôlí tuyến,
ở trongtrong

cây kỹ
có nhiều
mặt. Zn
trò quan
thuật điện,
trong
thuật nhiệt
độ có
cao.vaiNhững
cái
trọng
trong
các
quá
trình
oxi
hóa
khử
xảy
ra
trong
cơ
thể
thực
vật
và
động
vật,
móc mà trên đó treo “sợi tóc” băng vonửam trong các bóng đèn điện thông
nó

thamđều
giađược
vào làm
thànhbằng
phầnmolipđen.
nhiều men,
trìnhkết
traocấu,
đốimolipđen
protein,
thường
Nhưtham
một gia
thứ quá
vật liệu
hiđratcacbon,
traotrong
đổi các
p, lòvào
quá
vitamin và các chất sinh
còn được sử dụng
phản
ứngtrình
năng tổng
lượnghợp
hạt nhân.
trưởng - các ausin, hoạt hóa một số enzim đặc biệt là enzim fructo 1,6
diphosphatase. Thiếu Zn sẽ phá vỡ quá trình trao đổi hiđratcacbon, kìm hãm
sự tạo đường saccaro, tinh bột và chất diệp lục. Zn đóng vai trò không những

chỉ tham gia hình thành enzim mà còn là nhân tố điều hòa cấu trúc và chức
năng hàng loạt enzim giúp cho quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ, trong


b) Dạng tồn tại của moỉipden trong đất

Đất có nguồn gốc từ đá granitic, đá phiến, đất chứa nhiều vỏ sò hoặc
đất đá sét thường thì chứa đựng Mo cao. Trong khi đó loại đất bị chua hóa có
chiều hướng thiếu molipden.
Molipden là nguyên tố phân tán, kém phố biến trong tự nhiên. Hàm
lượng trung bình của molipden trong vỏ trái đất là 3.10' 4%. Mo tồn tại chủ
yếu trong khoáng vật molipden M0CS2, ngoài ra nó còn có mặt trong một số
khoáng vật khác như povetit CaMoơ4, molipdit Fe2(Mo04)3.nH20 và vuílienit
PbMo04. Quặng molipden tự nhiên chỉ chứa 0,1% đến 1% Mo. Đế làm giàu
Mo người ta dùng phương pháp tuyển nối và tinh quặng thu được có hàm
lượng Mo là 47% đến 50% còn lại là các nguyên tố nhẹ khác như silic, asen...
Không giống như các nguyên tố Fe, Mn, Cu và Zn, Mo trong đất ở
dạng oxianion Mo042" trong dung dịch. Mo được thực vật hấp thụ dạng
molipdat giống như photphat hay sunfat trong các hỗn hợp. Sự hấp thụ Mo
càng mạnh khi pH của dung dịch càng thấp.
Phần lớn Mo hấp thụ bởi các hợp chất hữu cơ trong đất ở dạng trùng
hợp bền. Còn ở trong các chất vô cơ thì Mo kết hợp chủ yếu với oxit sắt.
Muốn chuyển Mo từ đất đến thực vật cần pH đất cao và điều kiện tiêu nước.
Vì vậy càng tốt cho khả năng hòa tan của thiomolipdat dưới điều kiện phản
ứng oxi hóa (MoS22' ; Mo02S22‘). Theo Lindsay thừa nhận rằng nhóm cây
trồng trong sự oxi hóa của môi trường có khả năng vận chuyển oxi từ thân
qua rễ. Bởi vậy hợp chất Mo ở bề mặt rễ trở nên oxi hóa nhiều hơn nên hòa
tan nhiều hơn.
Trong đất axit (pH < 5,5), lượng Mo thấp và đặc biệt cân bằng với một
lượng oxit sắt. Trong đất than bùn thì Mo 5 bị cố định bởi axit humic kéo theo

sự giảm Mo042'. Đối với đất giàu hợp chất hữu cơ thì Mo nằm ở dạng phức
với hợp chất hữu cơ nên lượng Mo hòa tan ít song khi ở đất chua các hợp
chất hữu cơ bị phân giải mạnh và tạo ra Mo để cây hấp thụ.


c) Chức năng sinh lí của molipden

Mo là nguyên tố vi lượng tham gia vào quá trình oxi hoá- khử ở trong
cơ thể thực vật. Mo được thực vật hút dạng molipdat, sự hấp thụ Mo có thể bị
ức chế bởi SO42'. Tùy thuộc vào cây nhưng hàm lượng Mo cũng tương đối
thấp từ 0,2 đế 10 |Lig. Nhu cầu Mo của cây so với các nguyên tố khác không
lớn nhưng Mo có vai trò quan trọng xúc tác nhiều hệ enzim và là thành phần
cấu trúc enzim, là chất xúc tác cho các enzim này vừa là bộ phận cấu thành
protein của enzim. ơ thực vật bậc cao có hai enzim chứa Mo quan trọng nhất
đó là nitrogenase và nitratreductase. Ngoài ra Mo tham gia quá trình khử NO3"
và sinh tổng họp axit amin, tham gia quá trình trao đối hidratcacbon, trao đối
các hợp chất lân, vào quá trình tổng hợp chất diệp lục và tổng hợp các
vitamin.
Mo rất cần cho quá trình chuyển hoá từ dạng NO3" thành axit amin và
cần cho sự cố định nitơ phân tử bang con đường sinh học. Mo có vai trò rất
quan trọng trong vận chuyển điện tử, rất cần thiết cho sự hình thành nốt sần ở
cây họ đậu và cả cây không phải là họ đậu. Các kết quả nghiên cứu cũng đã
cho thấy ảnh hưởng của Mo đến quá trình tổng hợp và vận chuyển gluxit,
tổng hợp các sắc tố (đặc biệt là sinh tố C), quá trình đồng hoá photpho và
canxi cùng một số nguyên tố khoáng khác.
Ngoài ảnh hưởng của molipden với enzim trên thì có thể Mo còn ảnh
hưởng đế các enzim khác tham gia trong các phản ứng trao đổi chất như tỉ lệ
giữa photphat vô cơ và chuyển hóa thành photpho ở dạng hợp chất hữu cơ, sự
tích lũy axit hữu cơ, hàm lượng các chất có trọng lượng phân tử thấp từ đó ảnh
hưởng đến toàn bộ quá trình tổng hợp protein.Trong tế bào thực vật Mo tham

gia vào tương tác với lân và ảnh hưởng tích cực đến quá trình sinh tống hợp
axit nucleic và protein. Phân lân làm tăng hiệu quả của Mo. Mo ảnh hưởng đến
phản ứng trao đổi ARN thông tin, do các men thích họp xúc tác. Khi đó rõ ràng
Mo phản ứng với lân cúa nucleotit đồng thời cũng tương tác với những