Các nguyên tố hóa học cần thiết cho sinh trưởng và phát triển của cây trồng

1. Các nguyên tố cần thiết cho sinh trưởng và phát triển của cây

- Ba nguyên tố chiếm một hàm lượng rất lớn trong cây: Carbon (C), hydrogen (H), và oxygen (O). Tiến trình quang hợp trong lá sẽ biến đổi CO2 và H2O thành các carbohydrates, từ đó các amino acids, đường, proteins, nucleic acid, và các hợp chất hữu cơ khác được tổng hợp. Các nguyên tố C, H và O không được xem là các chất dinh dưỡng khoáng. Sự cung cấp CO2 cho cây trồng tương đối ổn định, sự cung cấp nước ít khi làm hạn chế trực tiếp sự quang hợp nhưng có thể sự quang hợp bị hạn chế gián tiếp thông qua các ảnh hưởng khác do sự thiếu hụt trong độ ẩm đất.

- Các nguyên tố còn lại được phân loại thành các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng, dinh dưỡng trung lượng và các nguyên tố dinh dưỡng vi lượng, sự phân loại này có tính tương đối và dựa trên hàm lượng tương đối của chúng trong cây.

  • Các nguyên tố đa lượng bao gồm đạm (N), lân (P), kali (K)
  • Các nguyên tố trung lượng gồm lưu huỳnh (S), calcium (Ca) và magnesium (Mg).
  • Các nguyên tố vi lượng. So với các nguyên tố đa lượng và trung lượng nồng độ của các nguyên tố vi lượng sắt (Fe), kẽm (Zn), manganese (Mn), đồng (Cu), boron (B), chlorine (Cl) và molybdenum (Mo) trong cây rất nhỏ, năm nguyên tố khác được xếp vào các nguyên tố có ích sodium (Na), cobalt (Co), vanadium (Va), nickel (Ni) và silaicon (Si) các nguyên tố này chỉ có ích cho một số cây trồng nhất định. Các nguyên tố vi lượng được xem là nguyên tố thứ yếu, nhưng điều này không có nghĩa là chúng kém quan trọng hơn là nguyên tố đa lượng và trung lượng. Sự thiếu hụt hay ngộ độc của các nguyên tố vi lượng có thể làm giảm năng suất cây trồng tương tự như sự thiếu hụt hay ngộ độc các nguyên tố đa, trung lượng.

Mặc dù aluminum (Al) không phải là nguyên tố cần thiết trong dinh dưỡng cây trồng, nhưng nồng độ nhôm trong cây có thể cao khi đất chứa một lượng lớn Al trong dung dịch. Thật ra cây hấp thu nhiều nguyên tố không cần thiết cho sự sinh trưởng của cây  và có trên 90 nguyên tố được tìm thấy trong cây trồng. Khi thực vật bị đốt, phần tro còn lại chứa tất cả các nguyên tố cần thiết và không cần thiết, ngoại trừ C, H, O, N và S bị mất ở dạng khí. 
Hàm lượng của các nguyên tố khoáng trong cây chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, và hàm lượng của chúng khác nhau rất đáng kể trong các loại cây khác nhau. 
Các số liệu phân tích nồng độ chất dinh dưỡng trong cây rất có giá trị cho các chương trình quản lý phân bón và có thể dùng để giúp khuyến cáo cho việc bón phân. Bởi vì có nhiều phản ứng sinh học và hóa học xảy ra trong phân bón và trong đất, nên hàm lượng chất dinh dưỡng hấp thu bởi cây trồng thường không tương ứng với hàm lượng phân bón được bón vào. Sự quản lý phân bón thích hợp có thể làm tăng tối đa tỉ lệ chất dinh dưỡng trong phân được hấp thu bởi cây trồng (tăng hiệu quả bón phân). Cây trồng hấp thu chất dinh dưỡng từ đất để sinh trưởng và phát triển, sau khi hoàn thành chu kỳ sống của chúng khi chết đi các chất dinh dưỡng dư thừa  trong cây trồng sẽ được trả lại cho đất. Các chất dinh dưỡng này trải qua các phản ứng sinh học và hóa học tương tự như là các chất dinh dưỡng trong phân bón. Mặc dù chu kỳ này có thể khác nhau giữa các chất dinh dưỡng, nhưng  việc nghiên cứu các động thái dinh dưỡng trong hệ thống đất – cây trồng – khí quyển là rất cần thiết để quản lý chế độ phân bón hợp lý.

2. Chức năng của các nguyên tố đa, trung, vi lượng

  • Đa lượng (N, P, K)
  • Trung lượng (Ca, Mg, S)
  • Vi lượng (Bo, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo; Cl, Co, V, Na, Si, Ni) 

2.1. Đa lượng (N, P, K)

  • N (Nitrogen/Nitơ/Đạm): tạo thân, tạo lá, tạo lục diệp tố (Mg bổ sung). Xem thêm
  • P (Phốt pho/Phosphor/Phosphorus/P2O5/Lân): ra rễ, ra chồi, ra hoa, tạo protein. Xem thêm
  • K (Kali/Potassium/ K2O): Vận chuyển nước lên lá, ngọn, hoa (13-0-46 (Kali cao) trước khi vào mùa nắng > chống hạn 2g/lít), Tạo đường, Tạo sắc tố (không có tăng lục diệp), Tạo xơ cho cành hoa (cành hoa dài). Xem thêm

2.2. Trung lượng (Ca, Mg, S)

  • Ca (Calci nitrat, calci hòa tan, nguồn gốc từ vỏ sò, vỏ ốc, xương đv...): Phát triển rễ mập (không phải là ra rễ), hạ phèn, diệt rong rêu, giúp cây tiêu thụ đạm (cây mập ra)
  • Mg + S: sử dụng  phối hợp, vận chuyển phân thuốc từ rễ lên ngọn > Phát triển đỉnh ngọn, lá dài. Làm da cây, da lá dày lên. Thiếu (Thiếu: nứt da, nứt thân). Mg bổ sung lục diệp tố, lá bóng, xanh (Thiếu: lá xanh không đều).

2.3. Vi lượng (Bo, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo; Cl, Co, V, Na, Si, Ni) 

  • Fe: đẩy K làm tăng sắc tố (màu bông đậm hơn), làm lá vàng trở thành xanh, chữa bệnh bạc lá (lá trắng)
  • Cu: giúp cây chống rét (tạo lớp bảo vệ dưới biểu bì lá), tái tạo lục diệp tố, giúp cây tiêu thụ đạm
  • Mn - Zn: (Mn thường đi chung với Zn) thẩm thấu qua khí khổng (nhiều hơn qua rễ) > điều tiết khi nhiệt độ, thời tiết thay đổi > Mn bv lá, Zn bv thân
  • Bo: thiếu sẽ làm bông rụng, gù đọt.
  • Mo: cần rất ít