Bài 5: BO (B) VÀ VAI TRÒ ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG

Bo ở dạng kim loại

1. Khái quát về nguyên tố Bo

Bo (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp bore /bɔʁ/) là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu B và số hiệu nguyên tử bằng 5, nguyên tử khối bằng 11.

Là một nguyên tố á kim hóa trị +3, bo xuất hiện chủ yếu trong quặng borax. Có hai dạng thù hình của bo; bo vô định hình là chất bột màu nâu, nhưng bo kim loại thì có màu đen. Dạng thù hình kim loại rất cứng (9,3 trong thangon Mohs) và là chất dẫn điện kém ở nhiệt độ phòng. Không tìm thấy bo tự do trong tự nhiên.

Nguyên tố này được phân lập năm 1808 bởi Sir Humphry Davy, Joseph Louis Gay-Lussac và Louis Jacques Thénard, với độ tinh khiết khoảng 50%. Những người này không biết chất tạo thành như là một nguyên tố. Năm 1824 Jöns Jakob Berzelius đã xác nhận bo như là một nguyên tố; ông gọi nó là boron, một từ tiếng Latin có nguồn gốc là burah trong tiếng Ba Tư. Bo nguyên chất được sản xuất lần đầu tiên bởi nhà hóa học người Mỹ W. Weintraub năm 1909.

Mỹ và Thổ Nhĩ Kỳ là hai nước sản xuất bo lớn nhất thế giới. Bo trong tự nhiên tìm thấy ở dạng muối borat, axít boric, colemanit, kernit, ulexit. Axít boric đôi khi tìm thấy trong nước suối có nguồn gốc núi lửa. Ulexit là khoáng chất borat tự nhiên có thuộc tính của cáp quang học.

Nguồn có giá trị kinh tế quan trọng là quặng rasorit (kernit) và tincal (quặng borax), cả hai được tìm thấy ở sa mạc Mojave (California) (với borax là khoáng chất chủ yếu). Thổ Nhĩ Kỳ là nơi mà các khoáng chất borax cũng được tìm thấy nhiều.

Bo tinh khiết không dễ điều chế. Phương pháp sớm nhất được sử dụng là khử ôxít bo với các kim loại như magiê hay nhôm. Tuy nhiên sản phẩm thu được hầu như có chứa borua kim loại. Bo nguyên chất có thể được điều chế bằng việc khử các hợp chất của bo với các halôgen dễ bay hơi bằng hiđrô ở nhiệt độ cao.

2. Vai trò của Bo đối với cây trồng Theo Fageria và Gheyi (1999), các vai trò trọng của Bo trong cây là: Bo cần thiết cho sự nảy mầm của hạt phấn và tăng trưởng của ống phấn, rất cần thiết cho sự hình thành tế bào và hạt giống. Bo cũng hình thành nên các phức chất đường/borat có liên quan tới sự vận chuyển đường và đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành protein. Bo đóng một vai trò quan trọng trong vận chuyển chất dinh dưỡng bởi tác dụng tăng khả năng thấm ở màng tế bào. Bo tham gia vào quá trình chuyển hóa N và P, tăng số lượng các cụm hoa trong các loại đậu, tăng tỷ lệ nảy mần của hạt giống. Bo có tầm quan trọng đáng kể trong quá trình tổng hợp axit nucleic.

Khi thiếu Bo, tổng hợp cytokinin bị suy giảm, trong các cây không được cung cấp đủ Bo thì NO3- tích lũy trong rễ, lá, thân, cành, điều đó cho thấy tổng hợp NO3- giảm và acid amin bị ức chế (Brown và Hu, 1997). Ngưỡng giới hạn mức Bo tối ưu và mức gây độc của B trong cây trồng rất thấp. Do đó, cần thận trọng trong việc bón phân hóa học để bổ sung B. Trong một số cây trồng, các triệu chứng có thể nhìn thấy điển hình của ngộ độc B bao gồm hiện tượng cháy lá, thường là ở mép và ở đỉnh của các lá (Eraslan và cộng sự, 2007). Triệu chứng thiếu B được thể hiện trên bề mặt lá thường có những đốm nhỏ màu vàng trắng, lá bị biến dạng. Có khi đỉnh sinh trưởng bị chết làm cây mọc thêm nhiều chồi bên. Xuất hiện nhiều vết rạn nứt trên thân và cuống quả. Thiếu Bo làm hoa kém phát triển, sức sống hạt phấn kém, quả non dễ bị rụng. Rễ cây kém phát triển. Triệu chứng thiếu Bo trên cây cà phê3. Bo trong cây trồng:Hàm lượng Bo rất khác biệt giữa các loại cây. Hàm lượng Bo trong các cây một lá mầm thường thấp hơn các cây hai lá mầm. Trong cây, hàm lượng Bo trong lá thường cao hơn thân. Bo trong cây giảm dần theo thời gian sinh trưởng (Fageria và cộng sự, 2006). Nồng độ B trong lúa thay đổi theo của tuổi cây khoảng 9 mg/kg ở 19 ngày sau khi gieo và giảm xuống còn 8 mg/kg ở 130 ngày sau khi gieo. Cây thiếu B khi nồng độ trong lá trưởng thành < 15 mg/kg. Mức độ phù hợp của Bo trong cây trồng trong khoảng 20-100 mg/kg trọng lượng khô (Fageria, 1992).

4. Tác động của Bo đối với cây trồng: Tuy nhu cầu Bo trên cây trồng là thấp hơn so với tất cả các vi lượng thiết yếu khác, ngoại trừ molypden, nhưng vai trò của Bo là không thể thiếu trên các loại cây trồng. Hiện tượng thiếu Bo là rất phổ biến trên thế giới. Rất nhiều loại cây ăn quả, cây rau, và các hoa màu khác có biểu hiện thiếu Bo. Cây cọ dầu đặc biệt mẫn cảm với hiện tượng thiếu Bo. Các loại đậu lấy hạt có yêu cầu cao về Bo.

Ngộ độc Bo trên cây trồng có thể xuất hiện ở những vùng đất khô hạn và vùng đất mặn. Bón nhiều tro cũng là nguyên nhân gây ngộ độc cây ở nhiều vùng. Khi bón B với lượng cao dẫn đến giảm sự hấp thu của Zn, Fe, Mn nhưng tăng sự hấp thu của Cu (Fageria và cộng sự, 2002). Lượng Ca và Mg cao có thể làm giảm sự hấp thu Bo. Ảnh hưởng của lân và lưu huỳnh trên sự hấp thu Bo là không rõ ràng. Thiếu kẽm tăng cường tích lũy B (Graham và cộng sự, 1987), Zn có tác dụng giảm tích lũy và độc tính của B trên cây trồng (Moraghan và Mascagni, 1991; Swietlik, 1995). Thiếu Bo làm giảm khả năng hút lân của các cây họ đậu (Robertson và Loughman, 1974) và giảm sự hấp thu của Mn và Zn trên cây bông (Ohki, 1975). Bo trở thành độc hại đối với ngô khi trồng trong điều kiện thiếu lân, và việc bón lân có tác dụng làm giảm bớt độc tính Bo (Gunes và Alpaslan, 2000). Kiềm hóa bằng cách bón vôi là biện pháp khắc phục tình trạng ngộ độc Bo với cây trồng. Bón thêm silic cũng có tác dụng ngăn cản sự hấp thu Bo của cây từ đó làm giảm tình trạng ngộ độc cho cây trồng.(Còn nữa)…

Sưu tầm và biên soạn Ks Lê Minh Giang