NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA NGẬP ÚNG LÊN CÂY TRỒNG
1. Rễ bị thiếu oxy - vấn đề sinh học nghiêm trọng nhất
Khi đất bão hòa nước, tốc độ khuếch tán O₂ trong nước thấp hơn đất thoáng khí rất nhiều. Rễ và vi sinh vật đất tiếp tục tiêu thụ O₂ → vùng rễ nhanh chóng chuyển sang hypoxia (thiếu oxy), nặng hơn là anoxia (gần như không có oxy).
Điều này làm: Hô hấp hiếu khí của rễ suy giảm; ATP tạo ra ít hơn rất nhiều; Rễ chuyển sang hô hấp yếm khí/lên men; Carbohydrate dự trữ bị tiêu hao nhanh; Màng tế bào và hệ thống vận chuyển ion bị rối loạn; Rễ có thể chết nếu thiếu oxy kéo dài.
Đây là lý do ngập úng có thể làm cây héo dù đất đang đầy nước: rễ mất khả năng hút và vận chuyển nước bình thường.
2. Bộ rễ bị tổn thương và thay đổi cấu trúc
Cây chịu ngập thường giảm sinh trưởng của rễ chính và rễ bên. Một số loài có khả năng thích nghi bằng cách hình thành rễ bất định (adventitious roots) hoặc mô khí (aerenchyma) tạo đường dẫn O₂ hoặc hàng rào hạn chế thất thoát O₂ từ rễ ra đất. Ethylene tích tụ mạnh trong điều kiện ngập và đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành các rễ thích nghi này.
Nhưng đây là cơ chế thích nghi, không có nghĩa cây nào cũng phục hồi được. Khả năng chịu ngập phụ thuộc rất mạnh vào loài, giống, tuổi cây, nhiệt độ và thời gian ngập.
3. Khả năng hút dinh dưỡng bị suy giảm
Đây là điểm rất đáng chú ý trong sản xuất.
Khi rễ thiếu O₂, ATP giảm → các bơm ion và hệ thống vận chuyển chất dinh dưỡng hoạt động kém. Đồng thời, môi trường đất bị khử làm hóa học của các nguyên tố thay đổi.
Các nghiên cứu ghi nhận ngập úng có thể làm giảm khả năng hấp thu N, P, K, Mg, Cu, Zn, trong khi Fe và Mn có thể chuyển sang dạng hòa tan dễ gây độc ở một số điều kiện.
Vì vậy sau ngập có thể xuất hiện nghịch lý: Đất vẫn còn nhiều dinh dưỡng nhưng cây lại biểu hiện thiếu dinh dưỡng. Không nhất thiết là “đất hết phân”, vấn đề có thể nằm ở rễ không còn khả năng hấp thu và vận chuyển hiệu quả.
4. Đất chuyển sang trạng thái khử, làm thay đổi mạnh hệ vi sinh vật
Ngập úng không chỉ ảnh hưởng cây mà còn thay đổi toàn bộ môi trường vi sinh vùng rễ.
Khi O₂ cạn kiệt, các vi sinh vật chuyển sang sử dụng những chất nhận electron khác. Vì vậy thế oxy hóa-khử của đất thay đổi, kéo theo sự thay đổi về dạng tồn tại của N, Fe, Mn, P, các hợp chất hữu cơ, hệ vi sinh vật vùng rễ.
Đồng thời, rễ bị ngập thay đổi lượng và thành phần chất tiết từ rễ, từ đó tiếp tục làm thay đổi cộng đồng vi sinh vật. Đây là một trong những lĩnh vực đang được quan tâm mạnh vì ảnh hưởng có thể kéo dài sau khi nước đã rút.
5. Tăng nguy cơ độc chất trong vùng rễ
Trong đất bị khử, một số nguyên tố chuyển sang dạng hòa tan mạnh hơn, đặc biệt là Fe²⁺ và Mn²⁺; NH₄⁺ cũng có thể tích tụ tùy điều kiện đất và nguồn N. Khi vượt ngưỡng chịu đựng, chúng gây ion toxicity cho rễ. Do đó, sau ngập cây có thể đồng thời gặ thiếu dinh dưỡng + ngộ độc nguyên tố.
Đây là một trong những lý do biểu hiện sau ngập rất phức tạp và không nên quy tất cả thành “thiếu phân”.
6. Quang hợp giảm dù phần lá không bị ngập
Thiếu oxy ở rễ gây ra các tín hiệu hóa học và thủy lực truyền lên phần trên mặt đất → khí khổng đóng, khả năng trao đổi khí giảm → quang hợp giảm.
Khi quang hợp giảm:
Trong khi đó, rễ lại đang tiêu hao nhanh lượng carbohydrate dự trữ để duy trì chuyển hóa yếm khí. Đây là một vòng xoắn bất lợi.
7. Rối loạn hormone
Ngập úng kích hoạt một mạng lưới hormone rất mạnh, đặc biệt: ethylene tăng, ABA thay đổi, auxin thay đổi phân bố, cytokinin thay đổi, gibberellin thay đổi. JA, SA và một số hormone khác tham gia đáp ứng stress. Ethylene đặc biệt quan trọng vì nó tích tụ nhanh trong mô bị ngập và tham gia điều khiển thay đổi kiến trúc rễ, hình thành mô khí và rễ bất định.
8. Stress oxy hóa - ROS tăng mạnh
Khi thiếu oxy lại có thể dẫn đến stress oxy hóa.
Trong thời gian ngập, hệ thống chuyển hóa và cân bằng oxy hóa-khử bị đảo lộn. Khi nước rút và O₂ trở lại, quá trình tái oxy hóa có thể tạo ra lượng lớn ROS (reactive oxygen species - các loại oxy phản ứng).
Nếu hệ thống chống oxy hóa của cây không kiểm soát được:
Các tổng quan quốc tế xác định ROS là một trong những thành phần trung tâm của tổn thương do đất bị úng nước/bão hòa nước
9. Sau khi nước rút chưa chắc cây đã “thoát ngập”
Khi nước rút: O₂ trở lại → quá trình hô hấp phục hồi → nhưng ROS có thể tăng → rễ bị tổn thương thêm. Đồng thời cây phải tái lập hệ thống rễ, cân bằng nước, hấp thu dinh dưỡng, quang hợp, cân bằng hormone, hệ thống chống oxy hóa.
Vì vậy, thiệt hại sinh học có thể tiếp tục diễn ra vài ngày sau khi mặt ruộng đã khô nước. Các nghiên cứu gần đây còn nhấn mạnh “ác động kéo dài sau stress” - tức những ảnh hưởng tồn dư của ngập đối với đất, vi sinh vật và cây sau khi sự kiện ngập kết thúc.
Có thể tóm toàn bộ quá trình thành một chuỗi thứ tự từ 1 đến 9
- Mưa lớn → đất bão hòa nước → O₂ vùng rễ giảm
- Hô hấp rễ giảm → ATP giảm → rễ mất khả năng hấp thu
- Rễ tổn thương + thay đổi cấu trúc rễ
- Nước và dinh dưỡng vận chuyển lên cây giảm
- Khí khổng đóng → quang hợp giảm
- Carbohydrate giảm + chuyển sang hô hấp yếm khí
- ROS + rối loạn hormone + mất cân bằng ion
- Đất bị khử + thay đổi vi sinh vật + độc Fe/Mn
- Suy giảm sinh trưởng → vàng lá → rụng lá → chết rễ → giảm năng suất.
GIẢI PHÁP PROFESFAR PHỤC HỒI CÂY
Sau khi nước rút, cây trồng có thể xuất hiện các biểu hiện như héo, vàng lá, rũ lá hoặc suy giảm sinh trưởng do bộ rễ bị thiếu oxy trong thời gian ngập úng. Tuy nhiên, những biểu hiện này chưa đồng nghĩa với việc cây đã chết. Cần kiểm tra mô sống và khả năng tiếp tục sinh trưởng của cây trước khi quyết định biện pháp xử lý.
Bước 1. Giải phóng vùng rễ
Ngay sau khi nước rút, cần ưu tiên thoát nước và làm đất thông thoáng để khôi phục điều kiện oxy trong vùng rễ. Không nên bón phân hoặc tưới thúc khi đất vẫn còn úng hoặc thiếu thoáng khí.
Bước 2. Hỗ trợ phục hồi cây
Sau khi đất đã thoát nước và thông thoáng khoảng 24-48 giờ, có thể tiến hành phun hỗ trợ phục hồi với 20 ml Nasago 5 (Profesfar® T29) kết hợp 20 ml Atomix (Root PROFESFAR®) trong 18-20 lít nước sạch, phun đều lên lá.
Mục đích của lần xử lý là bổ sung dinh dưỡng N-P-K, hỗ trợ quá trình phục hồi màu xanh và hoạt động quang hợp, đồng thời cung cấp NAA, humic và vi lượng nhằm hỗ trợ quá trình phục hồi và phát triển hệ rễ.
Bước 3. Đánh giá trước khi xử lý lần 2
Sau 5-7 ngày, cần đánh giá lại tình trạng ruộng trước khi tiếp tục xử lý. Nếu cây xuất hiện dấu hiệu phục hồi như lá bắt đầu xanh trở lại, lá mới tiếp tục phát triển, cây đứng trở lại và không còn biểu hiện úng kéo dài, trong khi đất đã thông thoáng, có thể tiến hành phun lần 2 với liều lượng tương tự lần 1.
Trường hợp cây không có dấu hiệu phục hồi, cần tiếp tục đánh giá khả năng sống của cây và tình trạng bộ rễ trước khi quyết định biện pháp tiếp theo.
Bước 4. Phục hồi hệ rễ
Sau 5-10 ngày, khi đất đã thoát nước và trở lại trạng thái thông thoáng, có thể tiến hành hỗ trợ phục hồi vùng rễ bằng cách pha 20 ml Nasago 5 (Profesfar® T29) kết hợp 20 ml Root PROFESFAR® trong 18-20 lít nước sạch và tưới đều vào vùng rễ.
Mục tiêu của bước này là hỗ trợ quá trình tái lập và phát triển hệ rễ, từ đó tăng khả năng hấp thu nước và dinh dưỡng, góp phần phục hồi sinh trưởng của cây.
