Ở vùng chóp rễ và dải rễ tơ, hoạt động phân chia tế bào diễn ra liên tục và với tốc độ rất cao. Chính khu vực này quyết định cây có đâm rễ mạnh hay không, rễ mới có mọc dài, xuyên đất tốt và hút dinh dưỡng hiệu quả hay không. Nếu vùng chóp rễ yếu, phân bào bị gián đoạn, bộ rễ sẽ trở nên ngắn, dễ gãy, khó phục hồi sau mỗi đợt stress.
Trong khi đó, phần lớn người làm nông lại thường chỉ quan tâm đến đạm, lân, kali mà ít để ý đến vai trò của canxi và bo. Thực tế, hai nguyên tố này là “bộ đôi cấu trúc” nằm ở trung tâm của quá trình hình thành tế bào mới tại chóp rễ. Chúng tham gia từ khâu xây dựng vách tế bào, ổn định màng, cho đến điều hòa tín hiệu phân bào và vận chuyển năng lượng đến vùng rễ non.
Bài viết này sẽ làm rõ cách canxi và bo tham gia vào quá trình phân chia tế bào rễ, vì sao thiếu một trong hai nguyên tố này rễ rất khó phát triển bền và khỏe, đồng thời gợi ý cách ứng dụng thực tế để tận dụng đúng vai trò của chúng trong canh tác.
📌 Gợi ý đọc thêm: Cơ chế hấp thu đạm, lân, kali qua rễ
1. Phân chia tế bào rễ diễn ra ở đâu và vì sao quan trọng?
Vùng chóp rễ có một lớp mô đặc biệt gọi là mô phân sinh. Tại đây, các tế bào liên tục phân chia để tạo ra tế bào mới. Những tế bào này sau đó sẽ kéo dài, hóa bền và trở thành rễ non, rễ tơ, hình thành vùng lông hút giúp cây khai thác dinh dưỡng trong đất.
Hoạt động phân chia ở mô phân sinh diễn ra rất nhanh. Mỗi chu kỳ phân bào đều đòi hỏi năng lượng, nguyên liệu để tổng hợp màng tế bào, vách tế bào, nhân và các cấu trúc bên trong. Bên cạnh năng lượng và đạm, vùng này cần một lượng ổn định các nguyên tố cấu trúc, trong đó quan trọng nhất là canxi và bo.
Chất lượng của tế bào mới quyết định trực tiếp đến:
• tốc độ mọc của rễ tơ
• độ dài và khả năng xuyên đất của rễ non
• độ bền cơ học của rễ khi gặp lực tác động hoặc nấm bệnh
• khả năng hút nước và ion khoáng qua hệ lông hút
Đây cũng là giai đoạn rất nhạy cảm. Nếu pH không phù hợp, đất thiếu oxy hoặc thiếu vi lượng, chu trình phân bào dễ bị rối loạn. Một khi chuỗi phân chia tế bào ở chóp rễ bị “vấp”, rễ tơ sẽ thưa dần, đầu rễ dễ bị cháy đen, bộ rễ mất sức sống.
📌 Gợi ý đọc thêm: Cơ chế hô hấp rễ và vai trò của oxy vùng rễ
2. Vai trò của canxi trong phân chia tế bào rễ
Canxi không chỉ là một dưỡng chất khoáng đơn thuần mà còn là một phần nền tảng của cấu trúc vách tế bào. Trong thành tế bào, canxi liên kết với các phân tử pectin ở lớp trung gian giữa các tế bào, giúp tạo nên một “lớp keo” vững chắc gắn kết tế bào này với tế bào khác. Nhờ đó, mô rễ có độ cứng và độ ổn định nhất định, không bị vỡ nát khi rễ xuyên qua đất.
Tại vùng chóp rễ, nơi tế bào mới vừa hình thành, canxi giữ ba nhiệm vụ quan trọng:
• Giúp hình thành vách tế bào mới sau khi tế bào phân chia. Mỗi lần phân bào, cây cần dựng lại bức tường ngăn giữa hai tế bào con. Canxi tham gia trực tiếp vào quá trình này bằng cách gắn với pectin, hoàn thiện bộ khung của vách tế bào mới.
• Duy trì tính toàn vẹn của màng tế bào. Canxi tương tác với các phospholipid và protein màng, giúp màng tế bào ổn định, ít bị rò rỉ. Điều này rất quan trọng ở vùng rễ non, nơi màng tế bào liên tục bị kéo căng khi tế bào kéo dài.
• Tăng sức đề kháng của mô rễ đối với nấm bệnh. Khi thành tế bào được gia cố tốt, nấm khó tiết enzyme để phá vỡ cấu trúc và xuyên vào bên trong. Rễ có đủ canxi thường ít bị nhũn, ít bị nứt rách hơn khi gặp điều kiện bất lợi.
Ngoài vai trò cấu trúc, Ca2+ còn là một ion tín hiệu trong tế bào. Sự biến đổi nồng độ Ca2+ trong bào tương tham gia điều hòa nhiều quá trình, trong đó có nhịp độ phân chia và kéo dài tế bào. Khi rễ gặp stress, các tín hiệu này có thể bị rối loạn nếu không đủ canxi, khiến quá trình phân bào bị chậm hoặc dừng lại.
Khi thiếu canxi, đầu rễ thường bị đen hoặc nâu sẫm, chóp rễ như bị “rụng”, rễ tơ mới mọc ra rất ít và dễ gãy. Mô rễ non mềm, dễ vỡ khi có lực tác động hoặc khi gặp phân đậm, cũng dễ bị nấm xâm nhiễm hơn. Đây là lý do trong các mô hình trồng cây cường độ cao, thiếu canxi thường kéo theo một loạt vấn đề về rễ, chứ không chỉ là hiện tượng trên lá hay trên trái.
📌 Gợi ý đọc thêm: Nguyên tắc phục hồi rễ sau mưa lớn
3. Vai trò của bo trong phân chia tế bào rễ
Bo thường được xếp vào nhóm vi lượng, hàm lượng cần rất nhỏ nhưng vai trò lại mang tính “chìa khóa”, đặc biệt ở vùng rễ non và đỉnh sinh trưởng. Về mặt cấu trúc, bo giúp tạo các mối liên kết chéo giữa các phân tử pectin trong vách tế bào. Có thể hình dung bo như những “cầu nối” nhỏ giúp mạng lưới pectin gắn kết với nhau chắc chắn hơn.
Nhờ những liên kết này, vách tế bào mới hình thành có độ vững chắc và độ đàn hồi phù hợp. Nếu thiếu bo, vách tế bào trở nên rời rạc, dễ rách hoặc hoại tử từng đốm, đặc biệt là tại những vùng đang phân bào mạnh như chóp rễ.
Bo còn tham gia vào một số quá trình quan trọng khác:
• Hỗ trợ vận chuyển carbohydrate và năng lượng đến vùng rễ non. Vùng này không quang hợp, hoàn toàn phụ thuộc vào lượng đường và năng lượng vận chuyển từ lá xuống. Bo giúp quá trình vận chuyển này diễn ra trơn tru, nhờ đó tế bào rễ có đủ nguyên liệu để phân chia.
• Liên quan đến tổng hợp acid nucleic như ADN và ARN, là nền tảng cho sự nhân đôi vật chất di truyền trong mỗi chu kỳ phân bào. Thiếu bo, chu trình phân bào dễ bị dừng ở giữa chừng vì không đủ vật liệu để hoàn thành.
• Góp phần ổn định màng tế bào, giúp màng có độ đàn hồi tốt, giảm rò rỉ và giúp tế bào chịu được biến động về áp suất thẩm thấu trong vùng rễ.
Khi cây thiếu bo, các rễ tơ mới phát triển rất chậm, đôi khi đầu rễ phồng lên, mô rễ xuất hiện những vùng hoại tử nhỏ, phân bố không đều. Về lâu dài, số lượng rễ tơ giảm, khả năng hút nước và dinh dưỡng kém, cây trở nên nhạy cảm với hạn, nóng, mặn và cả bệnh hại vùng rễ.
📌 Gợi ý đọc thêm: Dinh dưỡng dạng chelate có giúp rễ hấp thu hiệu quả hơn không
4. Sự phối hợp giữa canxi và bo
“Bộ đôi cấu trúc” của rễ non
Canxi và bo không hoạt động tách rời mà bổ sung cho nhau trong việc xây dựng vách tế bào rễ. Bo giúp sắp xếp và tạo cầu nối cho các phân tử pectin trong vách, trong khi canxi liên kết vào các vị trí này để cố định cấu trúc. Khi cả hai nguyên tố hiện diện với tỷ lệ cân đối, vách tế bào rễ sẽ:
• chắc, không dễ rách khi rễ xuyên qua các lớp đất chặt
• dai, chịu được biến động về ẩm độ và áp lực cơ học
• khó bị enzyme của nấm bệnh phá vỡ
Nếu có sự mất cân bằng, cây sẽ bộc lộ nhiều vấn đề dù tổng lượng dinh dưỡng không hề thấp.
• Khi canxi nhiều mà bo thiếu, canxi khó gắn vào cấu trúc pectin một cách ổn định. Vách tế bào trở nên “cứng mà giòn”, rễ dễ nứt, dễ gãy, các vết nứt này lại trở thành cửa ngõ cho nấm bệnh.
• Khi bo nhiều mà canxi thiếu, có cầu nối nhưng thiếu “chốt khóa”, cấu trúc vách tế bào cũng không hoàn chỉnh. Mô rễ trở nên yếu, dễ nhũn, dễ tổn thương dưới tác động của độc chất, muối hoặc vi sinh vật gây hại.
Giai đoạn rễ phục hồi sau mưa lớn, sau khi cây trải qua stress hoặc sau các đợt xử lý thuốc là thời điểm mà canxi và bo trở nên đặc biệt quan trọng. Lúc này, cây phải liên tục tạo rễ tơ mới để bù lại phần đã chết. Nếu không có đủ canxi và bo, rễ mới sẽ mọc chậm, dễ tổn thương và chu kỳ phục hồi kéo dài hơn rất nhiều.
5. Các yếu tố ảnh hưởng đến hấp thu canxi và bo
Hiệu quả của canxi và bo không chỉ phụ thuộc vào lượng bón mà còn phụ thuộc vào điều kiện đất và dòng vận chuyển trong cây.
• pH đất ảnh hưởng khác nhau đến mỗi nguyên tố. Khi pH quá thấp, canxi trong đất dễ bị rửa trôi hoặc chuyển vào dạng khó hấp thu. Ngược lại, khi pH quá cao, bo lại dễ bị rửa trôi khỏi vùng rễ hoặc bị mất dần ra khỏi tầng canh tác.
• Đất khô hoặc đất lạnh làm giảm dòng vận chuyển nước từ rễ lên thân. Do canxi di chuyển chủ yếu theo dòng nước trong mạch gỗ, khi dòng này yếu, lượng canxi đến được vùng chóp rễ và đỉnh sinh trưởng cũng giảm. Cây có thể thiếu canxi cục bộ ở rễ non và đọt non dù tổng lượng canxi trong đất không hề thấp.
• Khi EC đất cao, nồng độ muối trong dung dịch đất tăng, rễ khó hút nước. Trạng thái “khát nước trong môi trường mặn” làm giảm dòng nước vào rễ, kéo theo việc hấp thu Ca2+ cũng giảm. Đồng thời, sự cạnh tranh giữa Ca2+ với các cation khác như Na+, Mg2+ có thể làm giảm hiệu quả hấp thu canxi.
• Thiếu oxy vùng rễ làm hô hấp rễ suy giảm, năng lượng ATP ít, bơm ion hoạt động yếu. Điều này ảnh hưởng tới toàn bộ quá trình vận chuyển chủ động, trong đó có việc hấp thu và phân bố bo trong mô rễ. Bo tuy di chuyển tương đối linh hoạt trong nước, nhưng nếu rễ thiếu sinh lực, khả năng đưa bo vào sâu trong vùng mô phân sinh cũng bị hạn chế.
• Đất nghèo hữu cơ làm vùng rễ kém hoạt hóa. Ít chất hữu cơ đồng nghĩa với ít hoạt động vi sinh, ít acid hữu cơ và các chất phức giúp giữ bo trong vùng rễ với nồng độ ổn định. Bo dễ bị rửa trôi hoặc phân bố không đều, rễ non không nhận được lượng bo liên tục để duy trì quá trình phân bào.
📌 Gợi ý đọc thêm: Vì sao rễ chỉ hấp thu dinh dưỡng theo dạng ion
6. Ứng dụng trong canh tác
Khi nào cần bổ sung canxi và bo cho rễ?
Từ góc độ thực tế, canxi và bo đem lại hiệu quả rõ nhất trong những giai đoạn sau:
• Khi cây đang phục hồi rễ sau mưa lớn, sau ngập úng hoặc sau một đợt stress phân bón hay thuốc bảo vệ thực vật. Đây là lúc cây bắt buộc phải hình thành rễ tơ mới để thay thế phần rễ đã bị tổn thương.
• Giai đoạn ra rễ non mạnh, thường trùng với những đợt bật rễ đầu vụ, đầu mùa mưa hoặc sau khi cắt tỉa, xử lý kích thích sinh trưởng.
• Thời điểm chuẩn bị bật đọt mới ở cây lâu năm. Đợt rễ mới khỏe giúp cây nuôi được đọt non dày, lá dày, tăng hiệu quả tích lũy dinh dưỡng cho các giai đoạn sau.
Về dạng sản phẩm, có thể cân nhắc:
• Canxi và bo dạng chelate, giúp hai nguyên tố này ổn định hơn trong dung dịch đất, ít bị cố định, đặc biệt hữu ích trong điều kiện pH không lý tưởng.
• Canxi nitrate kết hợp với bo ở dạng dễ hấp thu. Dạng này vừa cung cấp canxi, vừa cung cấp một phần đạm ở dạng nitrate, hỗ trợ rễ non phân chia và kéo dài.
• Các dạng canxi hữu cơ và bo hữu cơ trong điều kiện nhà màng, giúp giảm nguy cơ sốc muối và hỗ trợ cây trong môi trường canh tác thâm canh.
Phối hợp với amino là một hướng đi hiệu quả. Amino giúp tăng sức sống của rễ, tăng hô hấp, qua đó hỗ trợ việc hút và vận chuyển canxi, bo vào vùng chóp rễ. Khi rễ đang yếu, việc dùng amino cùng với canxi và bo giúp cây vừa bù nguyên liệu cấu trúc, vừa bù năng lực vận chuyển.
Một lưu ý quan trọng là không nên bón canxi và bo chung với phân lân đậm đặc hoặc các sản phẩm chứa nhiều sulfate trong cùng một lần tưới hoặc cùng một dung dịch. Canxi có thể kết hợp với ion sulfate để tạo thành kết tủa ít tan, làm giảm hiệu quả thực tế của cả hai bên. Trong thực hành, nên tách thời điểm bón hoặc sử dụng hệ thống châm phân có chia đường cho các nhóm dinh dưỡng khác nhau.
📌 Gợi ý đọc thêm: Chu kỳ rễ, chu kỳ đọt và thời điểm bón phân chính xác
Kết bài
Canxi và bo là hai mảnh ghép không thể thiếu trong bức tranh phân chia tế bào rễ. Nếu ví rễ tơ là mặt trận đầu tiên của cây trong việc khai thác dinh dưỡng, thì canxi và bo chính là lực lượng xây dựng nên chất lượng của từng tế bào trên mặt trận đó. Khi cả hai được cung cấp cân bằng và trong điều kiện đất phù hợp, rễ mới sẽ mọc nhanh, dài, dai và ít bị nấm bệnh tấn công.
Ngược lại, nếu chỉ tăng NPK mà bỏ qua canxi và bo, cây có thể xanh lá trong thời gian ngắn nhưng bộ rễ bên dưới lại yếu, đầu rễ dễ thối, khó phục hồi sau mỗi đợt thời tiết bất lợi. Điều này dẫn đến sự thiếu bền vững trong canh tác, nhất là với những cây trồng có giá trị cao.
Từ nền tảng hiểu biết về vai trò của canxi và bo trong phân chia tế bào rễ, có thể tiếp tục mở rộng sang các chủ đề như vai trò của bộ ba canxi, bo, kẽm dạng chelate trong chống thối rễ, hoặc cách phối hợp amino với canxi và bo để rễ phục hồi nhanh sau stress, nhằm hoàn thiện chiến lược quản lý vùng rễ trong hệ thống canh tác thâm canh hiện đại.
⏩⏩ Mời quý vị và các bạn quan tâm theo dõi các nền tảng truyền thông để tìm hiểu, trao đổi và chia sẻ thêm về các kinh nghiệm trong đầu tư và sản xuất nông nghiệp cùng cộng đồng và chuyên gia tại:
- Youtube: Youtube.com/@Kythuattrongcayvn
- Facebook Page: Facebook.com/kythuattrongcay.vn/
- Facebook Group: Facebook.com/6441565519262518
- Tiktok: Tiktok.com/@kythuattrongcay.vn
