Vai trò của lưu huỳnh trong dinh dưỡng cây trồng

Vai trò của nguyên tố lưu huỳnh đối với cây trồng là rất quan trọng. Chúng tôi cung cấp thông tin về khả năng cung cấp dinh dưỡng nguyên tố này từ đất trồng và các loại phân bón có chứa lưu huỳnh để giúp bà con sử dụng phân bón hợp lý, nâng cao hiệu suất sử dụng đất và phân bón theo hướng phát triển bền vững.

Trong số 20 nguyên tố cơ bản nêu trên thì có 3 nguyên tố C, H, O được cây trồng hấp thu từ quá trình quang hợp, còn lại 17 nguyên tố cây hấp thu qua rễ và được chia thành 3 nhóm chính là: Đa lượng, trung lượng và vi lượng. Nếu N, P, K là các nguyên tố đa lượng, thì Ca, Mg, S, Si là các nguyên tố trung lượng, các nguyên tố vi lượng bao gồm: Fe, Cu, Zn, Cl, Na, Bo, Mn, Co. Trong các nguyên tố dinh dưỡng trung, vi,lượng thì lưu huỳnh (S) là nguyên tố có vai trò rất quan trọng đối với sinh trưởng, phát triển của cây trồng.

1.Vai trò của lưu huỳnh đối với cây trồng

- Tổng hàm lượng S trong các cây trồng khác nhau, khoảng 0,2 đến 0,5% tổng lượng chất khô. Thứ tự sắp xếp các loài cây chứa S như sau: Gramineae (họ hòa thảo) < Legumes (họ đậu) < Cruciferae (họ hoa thập). S tham gia trong các quá trình biến đổi chất của cây như: Quang hợp, hình thành đường và tinh bột, amino axit và protein.


- Khác với Ca và Mg 2 nguyên tố cây trồng lấy đi ở dạng cation, S được hấp thu cơ bản ở dạng anion sunphat (SO42-). S có thể xâm nhập vào lá cây từ không khí ở dạng khí sunphur dioxit (SO2). S là một phần của tất cả các tế bào và tham gia cấu thành 2 trong 21 amino axit để tổng hợp protein.

- Các chức năng khác của S trong cây như sau:

* Giúp tăng cường hoạt động của enzim và vitamin;

* Thúc đẩy hình thành nốt sần để cố định N ở các cây họ Đậu;

* Trợ giúp sản xuất giống;

* Cần thiết cho hoạt động của diệp lục (clorophyl) để hấp thu năng lượng ánh sáng mặc dù không là bộ phận cấu thành clorophyl; trong quá trình quang hợp S cần thiết để hấp thu CO2 để tạo thành đường có sự hoạt động của coenzim có chứa S. Đường là sản phẩm tổng hợp đầu tiên của quá trình quang hợp nhưng quá trình hình thành này xảy ra dưới tác động trực tiếp của S và đường – đây là quá trình hình thành tinh bột trong cây.

* Tham gia trong một số hợp chất hữu cơ để cho đặc tính riêng của cây tỏi, hành, mù tạc.

* Tham gia quá trình hình thành dầu. S là nguyên tố tham gia cấu trúc của các coenzim và các vitamin B và H. Vitamin H (biotin) cùng với tổ hợp các enzim để hình thành 3 coenzym chứa S. Các coenzyme này rất cần thiết để tổng hợp các axit béo trong cây. Hiệu lực của S để tăng hàm lượng dầu trong hạt của một số cây như sau: Lạc tăng 11,3%, mù tạc - 6,0%, vừng - 2,9%, đậu tương -9,2% và hướng dương - 3,8%.

2. Lưu huỳnh trong đất:

- S trong đất về tổng quát có nguồn gốc từ khoáng nguyên sinh pyrit (FeS2) và bị phân huỷ theo thời gian hình thành đất bằng phản ứng ôxy hoá.

- Tổng hàm lượng lưu huỳnh trong đất biến động rất lớn, từ 20 kg đến 20.000kg trong 1ha.

- Lưu huỳnh trong đất dưới dạng sunphat, sunphit hoặc thành phần các chất hữu cơ. Trong tổng hàm lượng lưu huỳnh thì lưu huỳnh dạng hữu cơ chiếm khoảng 90%, còn lại 10% dạng vô cơ, trong đó 50% dạng vô cơ ở trong dung dịch đất.

- Khi phân huỷ các chất hữu cơ, thì quá trình ôxy hoá sunphit sẽ tạo thành sunphat- dạng hợp chất bền vững nhất trong số các hợp chất chứa lưu huỳnh, trõ FeSO4.

- Vì là anion hoá trị 2 nên SO42- không gắn kết với sét đất và bề mặt các chất hữu cơ, trừ một số trường hợp đặc biệt. Sunphat, đặc biệt là K, Na, Mg hoà tan tốt trong nước, dễ bị rửa trôi và ít bị đất hấp thu dưới dạng SO42-. Như vậy, SO42- tích luỹ trong đất ở tầng lớp đất dưới và thích ứng với các cây có rễ ăn sâu.

- Ở vùng khô cằn sunphat Ca, Mg, K và Na là các dạng lưu huỳnh vô cơ chủ yếu.

- Phần lớn lưu huỳnh trong đất ở vùng nhiệt đới ẩm ở dạng các hợp chất hữu cơ. Thông qua sự biến đổi sinh học, tương tự như N, thì sunphat và hợp chất sunphat được tạo thành và thích hợp cho cây trồng.

- Hiện tượng thiếu lưu huỳnh trong đất do một số yếu tố sau:

* Năng suất cây trồng tăng và lấy đi từ đất một lượng lớn S.

* Tăng lượng phân bón cho cây trong khi phân bón vào không chứa hoặc chứa ít S.

* Ô nhiễm không khí do S thấp do giảm sử dụng xăng dầu chứa S và cải tiến kỹ thuật loại bỏ S từ khí thải của các ống khói cao.

* Giảm sử dụng các thuốc trừ sâu, bệnh chứa S.

* Giữ S bất động trong các chất hữu cơ do ngăn chặn biện pháp làm đất.

* Tăng trình độ hiểu biết về cần sử dụng S để nâng cao năng suất cây trồng và chất lượng nông sản.

3. Các loại phân bón chứa lưu huỳnh:

- Lượng hữu cơ trong đất là nguồn lưu huỳnh đầu tiên cung cấp cho cây. Hơn 95% lưu huỳnh trong đất ở dạng hữu cơ (đã đề cập ở trên). Các nguồn vật liệu tự nhiên khác là: phân chuồng, nước tưới và không khí.

* Phân chuồng chứa S ở mức 0,02-0,3% và thay đổi tuỳ theo các loài động vật, phương pháp thu giữ, bảo quản và sử dụng phân chuồng…

* Sunphit dioxit và các khí tự nhiên theo mưa hoặc tuyết có thể cung cấp tới 22kg S/ha/năm, thậm chí cao hơn nữa ở các nước công nghiệp phát triển. Khi nước tưới có ion sunphat SO42- trên 5 ppm thì có thể hạn chế hiện tượng thiếu lưu huỳnh trong đất.

- Các loại phân bón chứa lưu huỳnh chủ yếu ở dạng sunphat (bảng 1).

- Lưu huỳnh nguyên tố chứa lượng S không tan trong nước nên phải ôxy hoá thành dạng sunphat trước khi cây trồng hấp thu. Vi khuẩn ôxy hoá lưu huỳnh trong đất hoạt động mạnh ở những điều kiện sau:

* Nhiệt độ đất ấm.

* Đủ ẩm độ đất.

* Đất thoáng khí.

* Kích thước hạt nhỏ.