Dinh dưỡng cây trồng và cơ chế hút dinh dưỡng của cây

Dinh dưỡng cây trồng là một phần không thể thiếu trong canh tác nông nghiệp hiện tại.

Vậy làm sao để tối ưu hóa việc sử dụng phân bón để tiết kiệm chi phí, hiệu quả và không gây ô nhiễm môi trường.

Hãy cùng Kim Nông Goldstar tìm hiểu cơ chế hút dinh dưỡng của cây trồng

1. Cơ chế hút dinh dưỡng chủ động qua rễ

Rễ cây chỉ hút muối khoáng hoà tan trong nước.

Sự hút chủ động các nguyên tố khoáng bởi hệ rễ liên quan đến quá trình trao đổi chất của tế bào.

Mối tương quan giữa quá trình hút khoáng và hô hấp

• Nhiều nghiên cứu đã xác định rằng khi hút ion nitrat có kèm theo sự thải CO2 và các sản phẩm cuối của hô hấp (Các ion H+, HCO3-) đã đảm bảo sự trao đổi liên tục một lượng tương đương các anion và cation của môi trường ngoài.
• Nhiều nghiên cứu khác đều cho thấy có mối liên quan chặt chẽ giữa cường độ hô hấp và quá trình hút khoáng và đi đến kết luận: Hô hấp là điều kiện cần thiết cho sự hút chất dinh dưỡng bởi hệ rễ.

Thuyết chất mang:

• Giải thích cơ chế hút chủ động các nguyên tố khoáng có liên quan đến sự trao đổi chất.
• Thuyết chất mang dựa trên quan niệm về sự có mặt trên bề mặt chất nguyên sinh một màng không thấm đối với các ion tự do và không cho các ion đã xâm nhập vào tế bào tự khuyếch tán tra ngoài. Trên bề mặt của màng chất nguyên sinh trong quá trình trao đổi chất hình thành nên những chất không chỉ có khả năng tương tác với các nguyên tố khoáng của môi trường ngoài mà còn vận chuyển chúng qua màng như phức hệ ion – chất mang, sau khi xâm nhập qua màng, phức hệ ấy được phân giải. Ion giải phóng tham gia tương tác với các phân tử của chất nguyên sinh, còn chất mang lại quay trở lại bề mặt màng và lại thực hiện tiếp tục vận chuyển các nguyên tố khoáng.
• Theo quan niệm này, chất mang là phương tiện vận chuyển, nhờ đó mà ion chui qua được màng ngăn cách giữa môi trường trong và ngoài, còn các ion tự do thì không vượt qua được.

2. Cơ chế hút dinh dưỡng cây trồng thụ động qua rễ

• Rễ cây có thể hút các chất khoáng bằng các cơ chế ít nhiều mang tính thụ động dựa trên quá trình khuyếch tán và thẩm thấu, quá trình hút bám trao đổi, quá trình phân phối theo cân bằng Donnan…
• Cơ chế thụ động không có tính chọn lọc, không phụ thuộc vào hoạt động sinh lý của cây.
• Các chất khoáng đi vào rễ nhờ chênh lệch nồng độ các ion trong rễ và ngoài môi trường.

3. Cơ chế hút dinh dưỡng cây trồng qua lá

Ngoài hút dinh dưỡng qua đường rễ, cây trồng còn có thể hấp thụ dinh dưỡng qua đường lá.

Hấp thu dinh dưỡng qua lá theo cách thụ động giống như hấp thu thụ động qua rễ. Thời tiết, độ ẩm, sức khỏe của cây sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hấp thụ.

Ưu điểm của việc bổ sung dinh dưỡng cây trồng qua lá:

• Chất dinh dưỡng được cung cấp cho cây nhanh hơn, rút ngắn đoạn đường vận chuyển.
• Hiệu suất sử dụng dinh dưỡng cao.
• Chi phí hợp lý so với chất lượng, hiệu quả và công sức.
• Ít ảnh hưởng đến môi trường và đất trồng.

Hấp thụ dinh dưỡng qua khí khổng:

• Khi khổng đóng trong trường hợp hạn hán để tránh thất thoát nước.
• Ánh sáng là nguyên nhân gây ra sự mở khí khổng. Do lục lạp trong khí khổng tiến hành quang hợp làm thay đổi nồng độ CO2 và pH, làm cho hàm lượng đường trong tế bào tăng và tăng áp suất thẩm thấu của tế bào, dẫn đến tế bào khí khổng hút nước, trương nước và khí khổng mở.
• Khí khổng không bao giờ đóng hoàn toàn vì tế bào khí khổng không mất nước hoàn toàn.

Lưu ý:

• Số lượng khí khổng ở mặt dưới lá thường nhiều hơn so với mặt trên.
• Số lượng khí khổng trên lá thay đổi tùy theo loài.
• Sự thoát hơi nước và hấp thụ dinh dưỡng qua lá liên quan đến số lượng khí khổng.
• Có loài, mặt trên lá không có khí khổng, nhưng vẫn có sự thoát hơi nước và hấp thụ dinh dưỡng (qua lớp cutin).
• Cây càng có lớp cutin mỏng thì việc sử dụng phân bón lá càng hiệu quả hơn.
• Một số loại phân bón lá Amino như Kelpbost, Nutri Pro Amino 4500 hay Folical, nhờ phân tử Amino nhỏ, hay công nghệ cao sẽ giúp cây hấp thu nhanh hơn.