Dinh dưỡng trong đất và phân bón- các hình thức hấp thụ

Dinh dưỡng trong đất và phân bón- các hình thức hấp thụ

Dinh dưỡng trong đất và phân bón.Các hình thức hấp thu

Cây hút các chất dinh dưỡng dưới dạng ion hòa tan trong nước. Rễ là bộ phận chính hấp thu chất dinh dưỡng từ đất và phân bón, ngoài ra cây còn hấp thu các chất dinh dưỡng từ phân bón lá qua lá.

     Các chất hữu cơ, chất khoáng trong đất và phân bón không hòa tan phải nhờ các loại vi sinh vật, các phản ứng hóa học phân hủy thành các chất hòa tan để cây trồng có thể hấp thu và sử dụng. Cây hấp thu đạm dưới dạng Amon và nitrat, lân dưới dạng HPO42- và HPO4-, kali dưới dạng ion K+.

  Một số chất bị keo đất giữ lại cây khó hấp thu, có thêm chất hữu cơ (phân hữu cơ) cây trồng dễ hấp thu hơn. Rễ cây có thể tiết ra một số acid hữu cơ có khả năng phân giải, phân hủy  các chất khó tan, khó tiêu (khó hấp thu) thành các chất dễ tan dễ tiêu (dễ hấp thu).
I.Cơ chế hấp thu/ hút các chất dinh dưỡng qua rễ

 Rễ là bộ phận chính hấp thu nước và các chất dinh dưỡng của cây. Các chất dinh dưỡng dưới dạng ion hòa tan được rễ hấp thu nhờ sự khuyếch tán và thẩm thấu ở bề mặt rễ (chóp rễ và lông hút)

  Rễ cây hấp thu/ hút chất dưỡng chất (các ion khoáng) theo cơ chế thụ động, cơ chế chủ động hay cơ chế hút khoáng sinh lý.

1.Cơ chế hút, hấp thu bị động (thụ động)

Là sự hấp thu/ hút chất dinh dưỡng nhờ sự khuyếch tán do chênh lệch nồng độ, các ion từ nơi có nồng độ cao di chuyển đến nơi có nồng độ ion thấp mà không cần tiêu hao năng lượng. Các ion khoáng xâm nhập vào tế bào khi nồng độ ion trong đất cao hơn trong rễ, quá trình hấp thu, hút dinh dưỡng được thực hiện.

2.Cơ chế hút/ hấp thu chủ động

Phần lớn các chất dinh dưỡng được hút/ hấp thu theo cơ chế này. Là quá trình ion dịch chuyển ngược từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ ion cao và cần sự tiêu hao năng lượng để thực hiện quá trình. Quá trình hấp thu/ hút chất khoáng (ion khoáng) có liên quan đến quá trình hô hấp của rễ. Sự hút ion nitrat (NO3-) với sự đào thải cacbonat (CO2) và các sản phẩm của quá trình hô hấp, sự trao đổi các anion và cation của môi trường được đảm bảo một cách liên tục. Điều kiện cần thiết cho sự hút/ hấp thu dinh dưỡng của bộ rễ là quá trình hô hấp.

Cần có sự tiêu tốn năng lượng (ATP) và chất trung gian (chất mang). Nồng độ ion trong rễ nhiều khi có nông độ cao hơn ngoài môi trường nhưng nhờ màng menbram trên bề mặt chất nguyên sinh, là màng bán thấm, không cho những ion đã vào trong tế bào đi ra ngoài. Trong qua trình trao đổi chất dinh dưỡng trên bề mặt màng đó tạo ra một số chất vừa tương tác với ion khoáng ngoài môi trường vừa vận chuyển chúng qua màng (phức hệ chất mang – ion), sau khi xâm nhập vào trong phức hệ đó được phá hủy. Các ion ở lại phía trong tế bào, còn chất mang lại quay ra và tiếp tục nhiệm vụ vận chuyển chất khoáng.
Chất mang được coi là phương tiện chuyên chở, nhờ nó mà các ion đi qua được màng tế bào để vào bên trong.

3.Cơ chế hút khoáng lý hóa

     Là sự hút chất dinh dưỡng qua sự trao trổi ion giữa dung dịch đất và rễ cây. Trong quá trình sinh trưởng, rễ cây thiết ra một số chất acid có khả năng phân ly thành ion âm và dương. Khi một ion mang điện rễ thải ra dung dịch đất gây ra sự mất cân bằng điện, sẽ có sự xâm nhập của ion mang điện tích cùng dấu từ dung dịch đất để bù đắp sự mất cân bằng đó.

4.Sự hút, hấp thu dinh dưỡng chịu sự ảnh hưỡng của những yếu tố nào?
Quá trình hút/ hấp thu chất dinh dưỡng chịu sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố.
Tình trạng sức khỏe cây trồng:

  • Cây trồng sinh trưởng phát triển khỏe mạnh, quá trình hô hấp mạnh, bộ rễ phát triển thì khả năng hút/ hấp thu dinh dưỡng cũng mạnh, tốt hơn. Còn nếu cây phát triển kém, bị sâu bệnh nhiều thì quá trình hấp thu/ hút dinh dưỡng cũng kém.
  • Quá trình quang hợp, hô hấp, trao đổi và tổng hợp các chất cành mạnh thì sự hút, hấp thu dinh dưỡng càng mạnh. Các chất khoáng tham gia vào quá trình quang hợp, cấu trúc nên bộ máy hô hấp, là nguyên liệu để tổng hợp các chất hữu cơ.
  • Khi cây ở thời kỳ sinh trưởng mạnh, thân lá phát triển, nhu cầu dinh dưỡng lớn thì sức hút, khả năng hấp thu dinh dưỡng cao hơn vào giai đoạn cuối khi cây đã già yếu. Thời kỳ cuối cây sử dụng dưỡng chất  đã hấp thu ở thời kỳ đầu. Một lượng dưỡng chất được vận chuyển từ các bộ phân  già về các bộ phận non và nuôi hạt, củ, quả. Trong quá trình canh tác cần chăm sóc bón phân ngay từ đâu khi cây còn nhỏ để tạo điều kiện cho cây sinh trưởng và phát triển khỏe mạnh tạo tiền đề để đạt một vụ mùa năng suất cao, chất lượng tốt.

Hàm lượng dinh dưỡng trong đất, phân bón:

 Cây lấy dinh dưỡng từ đất và phân bón. Khi nồng độ các chất dưỡng chất ở môi trường ngoài ở mức phù hợp thì khả năng hấp thu/ hút dinh dưỡng cũng tốt hơn. Nồng độ quá thấp khả năng hấp thu sẽ giảm, nồng độ quá cao rễ sẽ bị ngộ độc và chết.
     Các chất dinh dưỡng trong đất và phân bón có quan hệ qua lại với nhau và ảnh hưởng đến sự hấp thu của cây.

     Quan hệ hỗ trợ: Là khi có mặt ion này sẽ tăng khả năng hấp thu ion khác, thường là với các ion khác dấu. Vi dụ, có mặt K+ sẽ hút nhiều NO3-,…

     Quan hệ đối kháng: Là sự có mặt ion này sẽ giảm sự hấp thu ion khác, xảy ra với các ion cùng dấu, cùng hóa trị. Như  sự có mặt của K+ sẽ hạn chế rễ hấp thu NH4+, Mg2+. Chỉ khi nồng độ các chất vượt quá ngưỡng thích hợp thì mối quan hệ này mới xảy ra.
Yếu tố môi trường ngoài:

Các yếu tố về nhiệt độ, ánh sáng, lượng mưa, độ ẩm,…đều có ảnh hưởng đến quá trình hút, hấp thu chất dinh dưỡng. Khi điều kiện phù hợp thì quá trình hấp thu dinh dưỡng diễn ra thuận lợi. Còn trời quá nóng, lạnh, đất khô hạn hoặc ngập úng đều ảnh hưởng xấu. Làm giảm sự hút, hấp thu dinh dưỡng của cây. Đất thiếu không khí (yếm khí) hô hấp bị giảm khiến quá trình hút chất dinh dưỡng cũng kém.

 Độ pH môi trường kiềm hút các dinh dưỡng cation mạnh hơn, còn môi trường acid thì hút anion nhiều hơn cation. pH còn ảnh hưởng đến khả năng hòa tan các chất dinh dưỡng, hoạt đông của vi sinh vật đất (vi sinh vật phân giải chất hữu cơ, lân, cố định đạm,…). pH môi trường vượt qua giới hạn sinh lý thì rễ bị tổn thương, ức chế sự hút dinh dưỡng.

Các yếu tố trên, ngoài việc ảnh hưởng đến tình trạng cây, còn ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất trong đất, từ đó ảnh hưởng đến sự hút chất dinh dưỡng của cây trồng.
5.Sự chuyển hóa, vận chuyển các chất dinh dưỡng của rễ

Ngoài việc hút nước và chất dinh dưỡng, rễ cây còn tổng các chất dinh dưỡng. Các chất dinh dưỡng được rễ hấp thu phải trải qua quá trình chuyển hóa thành các hợp chất hữu cơ ngay ở rễ rồi mới vận chuyển lên các bộ phân khác để tổng hợp các chất cần thiết cho sự sinh trưởng phát triển. Bộ rễ phát triển mạnh, ăn sâu, rộng, quá trình tổng hợp và vận chuyển dinh dưỡng cũng mạnh từ đó lại thúc đẩy quá trình hấp thu các chất. Quá trình tổng hợp diễn ra mạnh hơn vào ban ngày khi đủ nhiệt độ, đủ ánh sáng, nước, quá trình quang hợp diễn ra mạnh, tạo ra năng lượng tăng cường sự hấp thu các chất của rễ. Sự thoát nước ban ngày diễn ra mạnh tạo lực hút nước và dinh dưỡng từ rễ vận chuyển lên những bộ phận khác của cây.

II.Cơ  chế hút, hấp thu dinh dưỡng qua lá

 Trên bề mặt lá có các lỗ khí không, các chất dinh dưỡng hòa tan vào tế bào qua các lỗ khí khổng. Khí không là các lỗ cực nhỏ ở trên bề mặt của lá, giúp cây thoát hơi nước giúp nhiệt độ của cây ổn dịnh, mở để CO2 vào tham gia cho quá trình quang hợp.
     Một số ion còn thẩm thấu trực tiếp qua lớp biểu bì lá, con đường này phụ thuộc nhiều vào cấu tạo của lá cây, tầng cutin,..

   Dinh dưỡng xâm nhập vào không bào, không bào được xem là kho chứa của các dưỡng chất trước khi hấp thu vào tế bào.

  Quá trình hút các ion vào ban đêm thường hoạt động và diễn ra mạnh hơn, khi khí khổng mở. Những lá già hấp thu kém hơn các lá còn non, khi nồng độ dung dịch ngoài lá quá cao sự hấp thu dinh dưỡng của lá cũng bị hạn chế.

Quá trình hấp thu, hút các dinh dưỡng phần lớn qua rễ là chính, các loại phân bón lá không thay thế được phân bón gốc.

 

← Bài trước Bài sau →
Bình luận của bạn sẽ được duyệt trước khi đăng lên

Bình luận