I. NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG KHOÁNG THIẾT YẾU TRONG CÂY
1. Định nghĩa:
Nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu là:
+ Là những nguyên tố mà thiếu nó cây không hoàn thành được chu trình sống.
+ Không thể thay thế được bởi bất kì nguyên tố nào khác.
+ Phải trực tiếp tham gia vào quá trình chuyển hoá vật chất trong cơ thể.
2. Phân loại: Gồm 17 nguyên tố: C, H,O, N, S, P, K, Ca, Mg,Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Zn.
* Nguyên tố đại lượng (> 100mg/1kg chất khô của cây)gồm: C, H,O, N, S, P, K, Ca, Mg.
* Nguyên tố vi lượng (≤ 100mg/1kg chất khô của cây) gồm: Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Zn.
3. Dấu hiệu nhận biết cây thiếu dinh dưỡng
Hiện tượng thiếu các nguyên tố dinh dưỡng thường được biểu hiện bằng những dấu hiệu màu sắc đặc trưng trên lá hoặc lá bị biến dạng
Ví dụ:
+ Thiếu đạm (N): lá vàng nhạt, cây cằn cỗi
+ Thiếu lân (P): lá vàng đỏ, trổ hoa trễ, quả chín muộn.
+ Thiếu Kali: ảnh hưởng đến sức chống chịu của cây.
+ Thiếu Ca: ảnh hưởng đến độ vững chắc của cây, rễ bị thối, ngọn cây khô héo.
II. VAI TRÒ CỦA CÁC NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG KHOÁNG THIẾT YẾU TRONG CÂY
Vai trò của các nguyên tố khoáng đối với cây trồng:
– Tham gia vào thành phần các chất cấu tạo nên hệ thống chất nguyên sinh, cấu trúc nên tế bào và các cơ quan.
– Nguyên tố khoáng tham gia vào quá trình điều chỉnh các hoạt động trao đổi chất, các hoạt động sinh lý trong cây
+ Thay đổi các đặc tính lý hóa của chất keo nguyên sinh
+ Hoạt hóa enzim, làm tăng hoạt động trao đổi chất
+ Điều chỉnh quá trình sinh trưởng của cây
– Tăng tính chống chịu cho cây trồng đối với các điều kiện bất lợi của môi trường
Bảng 4: Khái quát vai trò của các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu
Các nguyên tố đại lượng
Dạng mà cây hấp thụ
Vai trò trong cơ thể thực vật
Nito
NH4+ và NO3-
Thành phần của protein, axit nucleic
Photpho
H2PO4-, PO4-
Thành phần của axit nucleic, ATP, coenzim
Kali
K+
Hoạt hóa enzim, cân bằng nước và ion, mở khí khổng
Canxi
Ca2+
Thành phần của thành tế bà và màng tế bào, hoạt hóa enzim
Magie
Mg2+
Thành phần của diệp lục, hoạt hóa enzim
Lưu huỳnh
SO42+
Thành phần của protein
Các nguyên tố vi lượng
Dạng mà cây hấp thụ
Vai trò trong cơ thể thực vật
Sắt
Fe2+, Fe3+
Thành phần của xitocrom, tổng hợp diệp lục, hoạt hóa enzim
Mangan
Mn2+
hoạt hóa nhiều enzim
Bo
B4O72-
Liên quan đến haotj động của mô phân sinh
Clo
Cl-
Quang phân li nước và cân bằng ion
Kẽm
Zn2+
Liên quan đến quang phân li nước và hoạt hóa enzim
Đồng
Cu2+
Hoạt hóa enzim
Molipden
MoO42+
Cần cho sự trao đổi nito
Niken
Ni2+
Thành phần của enzim ureaza
III. NGUỒN CUNG CẤP CÁC NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG KHOÁNG CHO CÂY
1. Đất là nguồn chủ yếu cung cấp các nguyên tố khoáng cho cây
– Muối khoáng trong đất tồn tại ở dạng không tan hoặc dạng hoà tan (dạng ion).
+ Dạng hòa tan: cây hấp thụ được
+ Dạng không hòa tan: Cây không hấp thụ được, phải chuyển háo thành dạng hòa tan nhờ vào cấu trúc đất (hàm lượng nước, độ thoáng, độ pH, nhiệt độ, vi sinh vật)
2. Phân bón cho cây trồng
– Phân bón là nguồn quan trọng cung cấp các chất dinh dưỡng cho cây trồng.
– Bón phân với liều lượng cao quá mức cần thiết sẽ gây độc cho cây, gây ô nhiễm nông phẩm, ô nhiễm môi trường đất và nước.
Ví dụ: NếuMonhiều trong rau thì động vật ăn rau có thể bị ngộ độc, người ăn rau bị bệnh gút (bệnh thống phong).
IV. CƠ CHẾ TRAO ĐỔI KHOẢNG Ở THỰC VẬT
– Quá trình hấp thụ muối khoáng theo 2 cơ chế:
+ Chủ động: Ngược chiều gradient nồng độ (từ nơi nồng độ thấp đến nơi nồng độ cao), cần năng lượng và chất mang.
+ Thụ động: Cùng chiều gradient nồng độ, không cần năng lượng, có thể cần chất mang.
V. BÀI TẬP
Câu 1: Tại sao các nguyên tố vi lượng chỉ cần 1 lượng rất nhỏ nhưng không thể thiếu đối với sự sinh trưởng- phát triển của thực vật?
Hướng dẫn: Vì vai trò của các nguyên tố vi lượng trong cây không phải là vai trò cấu trúc mà chủ yếu là vai trò hoạt hóa enzim trong các quá trình trao đổi chất nên chúng chỉ cần 1 lượng rất nhỏ.
Đồng thời, do chúng còn liên kết với các chất hữu cơ tạo thành hợp chát hữu cơ trong hoạt hóa enzim, giúp tăng tốc độ các phản ứng sinh hóa→ rất quan trọng với sự sinh trưởng và phát tiển của cây. Ví dụ Cu trong Xitocrom, Fe trong EDTA, Co trong vitamin B12,…
Câu 2: Tai sao khi cây thiếu nguyên tố Mg thì lá cây mất màu xanh?
Hướng dẫn: Màu xanh của lá mà chúng ta nhìn được là do trong lá cây có diệp lục. Mà Mg là nguyên tố tham gia vào cấu trúc của phân tử diệp lục. Vì vậy khi cây thiếu Mg, diệp lục không được hình thành, lá mất màu xanh lục
Câu 3: Trong sản xuất cần có những biện pháp gì để hạn chế tình trạng thiếu khoáng của cây?
Hướng dẫn: Cần:
– Phải nắm được tính chất đất trồng
– Thường xuyên thực hiện các biện pháp giúp cho quá trình chuyển hóa các muối khoáng ở trong đất từ dạng không tan thành dạng hòa tan dễ hấp thụ đối với cây:
+ Làm cỏ sục bùn, cày ải phơi đất
+ phá váng trên mặt đất sau mưa, bón vôi cho đất chua
– Kiểm tra thường xuyên, phát hiện những biểu hiện của lá
– Nếu lá cây có biểu hiện chuyển màu phải cung cấp khoáng kịp thời và đúng nhu cầu
