Những chất dinh dưỡng tồn tại trong mô thực vật với nồng độ = 100 (ppm) được gọi là dinh dưỡng vi lượng, bao gồm: Sắt (Fe), Kẽm (Zn), Mangan (Mn), Đồng (Cu), Bo (B), Clo (Cl), Molypden (Mo) và Niken (Ni). Trong đó, Fe, Mn, Zn, Cu là những chất dễ bị oxy hóa hoặc kết tủa trong đất cho nên rất khó để cây hấp thụ chúng.

Tuy nhiên, đến hiện tại thì trở ngại này đã được khắc phục bởi sự ra đời của phân bón Chelate. Theo đó, công dụng chính của phân bón Chelate là hỗ trợ cây hấp thụ các chất dinh dưỡng vi lượng một cách có hiệu quả, tối ưu năng suất và phẩm chất nông sản. Sau đây, mời bà con cùng Agmin tham khảo những lưu ý quan trọng trong việc chọn lựa loại phân bón Chelate phù hợp với điều kiện canh tác.

Công dụng chính của phân bón Chelate là giúp cây dễ dàng hấp thụ các chất dinh dưỡng vi lượng.

1. Phân bón dạng Chelate là gì?

Từ “chelate” có nguồn gốc từ từ “chelé” trong tiếng Hy Lạp, dùng để chỉ “càng của tôm hùm”. Theo đó, phân bón chelate là một hình thức giống như gọng kìm mà trong đó, các ion dinh dưỡng kim loại được bao bọc bởi phân tử hữu cơ lớn hơn (càng tôm), thường được gọi là phối tử (ligand) hoặc chelator.

Phối tử bao bọc ion kim loại để tạo thành phân bón vi lượng Chelate.

[Bảng 1] liệt kê các hợp chất Chelate tự nhiên và tổng hợp phổ biến. Mỗi phối tử này khi kết hợp với một vi lượng sẽ tạo thành 1 loại phân bón Chelate. Khi đó, các vi lượng Chelate sẽ được phối tử bảo vệ khỏi quá trình bị oxy hóa và kết tủa trong đất. Nhờ vậy, đặc tính bề mặt của vi lượng thay đổi, dễ dàng được cây hấp thụ thông qua hình thức bón lá.

Bảng 1: Các hợp chất Chelate tự nhiên và tổng hợp phổ biến.

>>> Xem thêm: Ưu điểm của phân bón lá.

2. Lợi ích của phân bón dạng Chelate? Tại sao nên sử dụng phân bón Chelate?

Vì đất có tính chất không đồng nhất và phức tạp nên các vi chất dinh dưỡng rất dễ bị oxy hóa hay kết tủa. Phân bón Chelate giúp giải quyết tình trạng này bằng cách bảo vệ các vi lượng khỏi những phản ứng không mong muốn trong dung dịch và trong đất. Đồng thời, phân bón chelate cải thiện tính sinh khả dụng của các vi lượng như Fe, Cu, Mn và Zn, từ đó góp phần tăng năng suất và lợi nhuận canh tác thương mại.

Trong trường hợp canh tác ở những vùng đất thiếu vi chất hoặc có độ pH > 6.5, phân bón vi lượng Chelate được chứng minh là giúp tăng năng suất cây trồng hơn hẳn phân bón vi lượng truyền thống.

Để tạo điều kiện cho cây phát triển tốt, nhu cầu về dinh dưỡng, bao gồm đa-trung-vi lượng, luôn phải được ưu tiên hàng đầu. Nếu đất không thể đáp ứng đầy đủ nhu cầu dinh dưỡng của cây, thì biện pháp giải quyết hợp lý nhất là sử dụng phân bón vi lượng dạng Chelate, vừa cung cấp dưỡng chất cho cây vừa không làm tăng nguy cơ phú dưỡng (một phản ứng của hệ sinh thái khi quá nhiều chất dinh dưỡng như nitrat và phosphat từ các loại phân bón hoặc nước cống rãnh bị thải vào môi trường nước).

Cụ thể, đối với vi lượng Sắt. Một số yếu tố làm giảm tính sinh khả dụng của Sắt bao gồm: độ pH của đất cao, hàm lượng bicacbonat cao, chủng loại thực vật và các điều kiện căng thẳng phi sinh học. Sắt thường được cây hấp thụ dưới dạng Sắt đen (Fe2+). Tuy nhiên, trong môi trường đất có pH > 5.3 thì Sắt dễ bị oxy hóa thành (Fe3+), một dạng sắt mà cây không thể hấp thụ. Ngoài ra, tình trạng cây thiếu hụt Sắt thường xảy ra khi pH đất > 7.4. Nếu sử dụng phân bón vi lượng Sắt Chelate, chúng ta có thể ngăn cản quá trình chuyển hóa từ Fe2+ thành Fe3+. Nhờ vậy, cây hấp thụ đủ vi lượng Sắt cần thiết.

Bón trực tiếp các vi lượng như Fe, Mn, Zn và Cu vào đất là điều vô ích, bởi vì trong dung dịch đất, chúng tồn tại dưới dạng các ion kim loại mang điện tích dương (+) và sẽ dễ dàng phản ứng với oxy và/hoặc các ion hydroxit mang điện tích âm (OH-), kết quả là tạo thành các hợp chất mới không sinh khả dụng đối với thực vật, tức là thực vật không thể hấp thụ. Cả 2 ion oxy và hydroxit đều có nhiều trong đất và môi trường nuôi cấy không có đất. Phối tử có vai trò bảo vệ vi lượng khỏi bị oxy hóa hoặc kết tủa.

[Hình 1] cho chúng ta thấy các ví dụ về triệu chứng thiếu Sắt trên cây vải thiều trồng ở Homestead, Florida. Trong đó, cây vải có lá vàng và quả nhỏ hơn bình thường. Để cải thiện tình trạng rối loạn dinh dưỡng này, phương pháp dễ dàng và thiết thực nhất là bón phân vi lượng Sắt Chelate. Ví dụ, dạng Sắt bị oxy hóa là (Fe3+), không sinh khả dụng đối với cây và thường tạo thành kết tủa Sắt(III) hidroxit (Fe(OH)3) màu nâu. Trong khi đó, hợp chất Sắt(II) sunfat màu xanh lá, không phải là phân bón dạng Chelate, thường được sử dụng để cung cấp Sắt cho cây. Như vậy, nếu dung dịch chuyển sang màu nâu thì có nghĩa là dạng sinh khả dụng của Sắt đã bị oxy hóa và không được cây hấp thụ.

Trong đất, rễ cây tự giải phóng dịch tiết có chứa chelate tự nhiên. Axit amin phi protein, axit mugineic, là một loại chelate tự nhiên được gọi là phytosiderophore. Phytosiderophore được tạo ra bởi các loại cây có hạt (cỏ) sinh sống trong điều kiện thiếu Sắt. Chelate tự nhiên thúc đẩy cây hấp thụ chất dinh hiệu quả hơn bằng cách liên kết với ion vi lượng để tạo thành phức hợp kim loại (tức là hợp chất phối trí) và tiếp cận với lông hút của rễ. Đổi lại, vi lượng Chelate gần lông hút sẽ giải phóng chất dinh dưỡng cho lông hút. Sau đó, Chelate được tự do và sẵn sàng tạo phức với một ion vi lượng khác trong đất, bắt đầu lại chu trình.

Hình 1: Các triệu chứng thiếu Sắt điển hình trên cây vải.

Làm thế nào để ngăn cản phản ứng hóa học giữa Chelate vi lượng và đất? Câu trả lời là sử dụng phân bón lá. Ngoài bón đất, vi lượng cũng có thể thâm nhập vào cơ thể thực vật thông qua con đường bón lá. Phân bón lá sẽ xuyên qua lớp sáp phủ trên bề mặt lá và di chuyển đến các cơ quan của cây [Hình 2]. Do đó, bón phân lá dạng Chelate có thể cải thiện hiệu quả sử dụng vi chất dinh dưỡng và giúp tiết kiệm chi phí phân bón. Các ảnh trong [Hình 3] cho thấy sự khác biệt trong 3 phương pháp xử lý với cây vải thiều: Cây được bón Fe(II) Chelate có lá xanh tốt hơn hẳn 2 cây còn lại.

Hình 2: Sơ đồ cho thấy phân bón lá chelate xuyên qua lớp sáp phủ trên bề mặt lá để đi vào cơ thể cây trồng. Nếu không được chelate hóa, ion vi lượng sẽ mắc kẹt trên bề mặt lá. Khi được chelate hóa (được phối tử hữu cơ bao bọc), các ion vi lượng trước tiên sẽ di chuyển qua lớp diệp lục của lá và sau đó giải phóng các vi chất dinh dưỡng.

Hình 3: Cây được bón Fe(II) Chelate (Chelated Fe) phát triển xanh tốt hơn hẳn 2 cây còn lại.

>>> Xem thêm: Vì sao đất thiếu hụt dinh dưỡng vi lượng?

3. Những trường hợp nào cần bón phân Chelate cho cây?

- Thứ nhất, dựa vào tính nhạy cảm của cây [Bảng 2]. Những loài cây có tính nhạy cảm cao hoặc trung bình thường rất cần được bón phân Chelate. Nếu là cây có tính nhạy cảm thấp thì không cần thiết phải bón phân Chelate, trừ khi nào đất thiếu hụt các chất vi lượng.

- Thứ hai, dựa vào độ pH của đất. Nếu độ pH của đất lớn > 6.5, thì sinh khả dụng của vi lượng trong đất có thể bị hạn chế và cần phải bón phân Chelate để cải thiện tình trạng này.

	Cu	Fe	Mn	Zn
Các loại Rau
Măng tây		TB		Thấp
Đậu	Thấp	Cao	Cao	Cao
Bông cải xanh	TB	Cao	TB
Bắp cải	TB	TB	TB	TB
Súp lơ	TB	Cao	TB
Cà rốt	Cao		TB	Thấp
Cần tây	TB		TB
Dưa chuột	TB		Cao
Xà lách	Cao		Cao	TB
Mù tạt				Thấp
Hành	Cao		Cao
Đậu Hà Lan	Thấp/TB	TB	Cao	Thấp
Khoai tây	Thấp	Thấp	Cao	TB
Củ cải	TB		Cao
Cải bó xôi	Cao	Cao	Cao	TB
Bắp ngọt	TB	TB	TB	Cao
Cà chua	TB	Cao	TB	TB
Củ cải turnip	TB
Các loại Trái cây
Táo	TB		Cao	Cao
Cây ăn trái rụng lá	TB	Cao	Cao	Cao
Cây có múi	Cao	Cao	Cao	Cao
Nho	TB	Cao	Cao
Mâm xôi		Cao	Cao
Dâu tây	TB	Cao	Cao

Bảng 2: Mức độ nhạy cảm đối với sự thiếu hụt vi lượng của một số loài cây.

4. Nên sử dụng loại phân bón Chelate nào?

Mỗi phối tử [Bảng 1] có thể kết hợp với 1 hoặc nhiều vi lượng để tạo thành phân bón Chelate. Hiệu quả sử dụng của mỗi loại phân bón Chelate sẽ phụ thuộc vào độ pH đất trồng.

Hình 4: Ảnh hưởng của pH và các loại chelate (bao gồm EDTA, OTPA và EDDHA) đối với sự ổn định của Sắt Chelate (A) và năng suất cây trồng (B).

EDTA, DTPA và EDDHA là các phối tử được sử dụng phổ biến trong sản xuất phân bón Chelate [Bảng 4]. Hiệu quả của mỗi phối tử có sự khác biệt đáng kể.

Bảng 4: Công thức và hàm lượng dinh dưỡng của một số loại phân bón Chelate.

FeEDDHA Chelate ổn định nhất trong môi trường pH đất > 7 [Hình 4, A và B]. Phân bón Chelate cần phải mang tính ổn định vì điều này có nghĩa là vi lượng Chelate sẽ ở dạng sinh khả dụng trong một khoảng thời gian dài, như vậy thì mới có thể tăng hiệu quả sử dụng trong sản xuất rau và trái cây.

Độ ổn định của 3 loại phân Fe Chelate thay đổi ở các điều kiện pH khác nhau [Hình 4, A]. Trục Y biểu thị tỷ lệ Fe Chelate trên tổng Chelate và nằm trong khoảng từ 0 đến 1.0. Giá trị 1.0 có nghĩa là Chelate ổn định. Trục X biểu thị độ pH của đất. Ở mức 6.0, tỷ lệ của cả 3 loại phân Fe Chelate là 1.0 (ổn định), nhưng ở pH 7.5 thì chỉ có tỷ lệ của FeEDDTA Chelate là 1.0. Giá trị của FeDTPA Chelate là 0.5 và FeEDTA Chelate chỉ là 0.025. Vì vậy, trong thực tế, phân bón FeEDDTA Chelate đem lại hiệu quả cao nhất khi pH đất > 7 nhưng cũng là tốn kém nhất. Theo đó, xếp hạng năng suất cây trồng của 3 loại phân bón Fe Chelate này như sau: FeEDDHA > FeDTPA > FeEDTA [Hình 4, B]. [Bảng 3] cho chúng ta thấy mối quan hệ giữa độ pH đất và nhu cầu phân bón Chelate.

pH < 5.3	pH từ 5.3 đến 6.5	pH > 6.5
Không cần phân bón Chelate	Có thể cần phân bón Chelate	Cần phân bón Chelate

Bảng 3: Mối quan hệ giữa độ pH đất và nhu cầu bón phân Chelate.

Lưu ý: Ở độ pH < 5.3, đất có thể cung cấp đủ Fe, Cu, Mn và Zn cho cây. Trong phạm vi pH của đất từ 5.3 đến 6.5, các loài cây nhạy cảm sẽ cần phân bón Chelate. Nếu pH đất từ 6.5 trở lên, hầu hết các loài cây đều cần phân bón Chelate.

Việc khắc phục tình trạng thiếu Fe phụ thuộc vào phản ứng của từng loại cây trồng và một số yếu tố khác. Tỷ lệ sử dụng:

- Đối với rau: 180–500 gram Fe Chelate trong 378 lít nước / 4.000 m2 đất.

- Đối cây ăn trái rụng lá: 45–90 gram Fe Chelate trong 100 lít nước / 4.000 m2.

Bón lá hiệu quả hơn bón đất. Đối với bón lá, Fe vô cơ hoặc Fe Chelate đều đem lại hiệu quả, tuy nhiên Fe Chelate thích hợp cho bón tưới hơn.

Đất có độ pH cao thường dễ xảy ra tình trạng thiếu hụt Cu. Hiệu quả sử dụng của Cu Chelate lớn hơn so với Cu vô cơ. Dạng Cu Chelate được sử dụng phổ biến nhất là Na2CuEDTA, chứa 13% Cu. Vật liệu hữu cơ tự nhiên có khoảng 0,5% Cu.

Ngoài độ pH của đất, Mn còn bị ảnh hưởng bởi độ thoáng khí, độ ẩm và hàm lượng chất hữu cơ. Mn Chelate giúp cải thiện tính sinh khả dụng của Mn. Sự thiếu hụt Mn thường xuyên xảy ra ở những vùng đất khô và pH cao. Tương tự như các loại phân vi lượng khác, phun qua lá Mn Chelate hiệu quả hơn nhiều so với bón đất. Tỷ lệ sử dụng:

- Đối với rau: 90–230 gram Mn EDTA trong 750 lít nước / 4.000 m2 đất.

Tính sinh khả dụng của Zn có liên quan chặt chẽ với độ pH của đất. Tình trạng thiếu hụt Zn thường xuất hiện ở những vùng đất có pH > 7.3. Tỷ lệ sử dụng:

- Phun 45–65 gram Zn Chelate trong 378 lít nước / 4.000 m2 đất.

Các vi chất Cu, Mn và Zn cũng được tìm thấy trong chất thải chăn nuôi và chất thải đô thị.

5. Có các dạng phân bón Chelate nào?

Chelate nói chung là các hợp chất làm tăng thêm số lượng các dưỡng chất dễ hấp thụ cho cây trồng, nhất là chất vi lượng. Nếu dung dịch dinh dưỡng thiếu đi chelate, cây trồng có thể rơi vào tình trạng thiếu hụt các chất vi lượng chủ chốt, từ đó gây ức chế quá sinh trưởng khi gặp điều kiện căng thẳng.

Hiện nay, có 2 dạng phân bón Chelate được ứng dụng phổ biến trong trồng trọt là: Chelate tổng hợp và Chelate hữu cơ. Nắm rõ đặc tính của mỗi dạng chelate, chúng ta sẽ chọn được giải pháp dinh dưỡng phù hợp nhất cho cây trồng của mình.

So sánh Chelate tổng hợp và Chelate hữu cơ:

5.1. Đặc tính của phân bón Chelate tổng hợp

- Ví dụ như các hợp chất: EDTA, DTPA, HEEDTA, CDTA, EDDHA.

- Khả năng liên kết giữa các nguyên tố bền chặt, do đó nó giữ chặt khoáng chất và khó giải phóng khoáng chất cho cây trồng hấp thụ.

- Hiệu quả của các nguyên tố được chelate hóa chịu lệ thuộc vào điều kiện pH môi trường dung dịch. Chẳng hạn như, EDTA có hiệu lực tốt nhất ở môi trường trung tính hoặc hơi chua trong khi DTPA có hiệu lực tốt nhất ở môi trường có pH cao.

- Chủ yếu được ứng dụng trong phân bón đất, nếu là phân bón lá thì công dụng kém hơn.

>>> Xem thêm: Chelate tổng hợp và những điều cần biết.

5.2. Đặc tính của phân bón Chelate hữu cơ

- Là những hợp chất chelate tồn tại sẵn ngoài tự nhiên, ví dụ như Axit Fulvic, Axit Humic.

- Khả năng liên kết giữa các nguyên tố thấp hơn chelate tổng hợp, cho nên chúng không giữ chặt khoáng chất và dễ dàng giải phóng khoáng chất cho cây trồng.

- Được cây trồng hấp thụ gần như hoàn toàn, chất dinh dưỡng di chuyển đến toàn bộ các cơ quan sinh trưởng.

- Khác với chelate tổng hợp, chelate hữu cơ duy trì hiệu quả ở hầu hết các điều kiện pH cao hoặc thấp.

- Được ứng dụng trong sản xuất phân bón lá và phân bón đất.

Là nhà sản xuất phân bón ứng dụng công nghệ Chelate hữu cơ đầu tiên của Úc, Agmin đã nghiên cứu và phát triển các dòng sản phẩm phân bón đa lượng - trung - vi lượng, giúp bà con tăng năng suất, phẩm chất cây trồng, gặt hái giá trị kinh tế tối ưu. Mời bà con tham khảo các sản phẩm phân bón Chelate hữu cơ hiện có của Agmin.

6. Một số lưu ý quan trọng

- Đất có độ pH cao (pH > 6.5) thường khiến cho tính sinh khả dụng của Fe, Mn, Zn, Cu ở mức thấp (tức là khó để cây hấp thụ được) và chúng ta cần bón phân vi lượng để bổ sung dinh dưỡng cho cây.

- Mức độ nhạy cảm đối với sự thiếu hụt dinh dưỡng của mỗi loài cây, mỗi giống cây là hoàn toàn khác nhau. Có 3 nhóm mức độ nhạy cảm là: cao, trung bình và thấp. Trong đó, 2 nhóm đầu tiên cần thiết phải bón phân Chelate.

- Bón phân vi lượng vô cơ hòa tan vào đất không đem lại hiệu quả trong việc cải thiện rối loạn dinh dưỡng.

- Phân bón Chelate ít phản ứng với các điều kiện đất và có thể nâng cao đáng kể hiệu quả hấp thụ và sử dụng chất dinh dưỡng của cây.

- Tỷ lệ bón phân Chelate dao động từ 90–450 gram vi lượng / 4.000 m2 đất đối với canh tác rau và 45–230 gram vi lượng / 4.000 m2 đất đối với canh tác cây ăn quả.

- Bón phân qua lá có nhiều lợi điểm hơn so với bón đất.

Biên tập bởi Agmin.vn