Sự Hút Chất Dinh Dưỡng Của Cây? Cây Lấy Thức Ăn Từ Đâu?

Cây cối lấy dinh dưỡng như thế nào để phát triển?

Cây hút chất dinh dưỡng ở dạng ion hòa tan trong nước. Rễ là bộ phận chủ yếu hút chất dinh dưỡng trong đất, ngoài ra cây còn hút một lượng chất dinh dưỡng qua lá.

Trong đất các chất hữu cơ và các chất khoáng không hòa tan phải được phân giải thành các chất hòa tan nhờ vi sinh vật và các phản ứng hóa học. Đạm trong chất hữu cơ phân giải thành amôn và nitrat. Lân thì phải chuyển thành axit photphoric và các dạng muối dễ hòa tan, giải phóng HPO4 ^2- và HPO4^– cho cây hấp thụ.

Một số ion khoáng còn bị keo đất giữ chặt nên cây cũng khó hấp thụ, trường hợp này nếu có thêm chất mùn (trong phân hữu cơ) sẽ hạn chế một phần.

Tìm hiểu thêm: Tại sao phải kết hợp bón phân hữu cơ và phân vô cơ?

Rễ cây trong quá trình sống tiết ra nhiều loại axit hữu cơ (axit malic, axit xitric) và axit cacbonic (H2CO3) có khả năng phân giải các chất khó tan thành dễ tan.

Ngoài hệ thống rễ, cây còn hấp thụ chất dinh dưỡng qua lá. Phần lớn lượng cacbon và oxy cây cần được hấp thụ từ không khí vào là qua các khí khổng. Một số chất dinh dưỡng ở dạng khí như NH3, NO2, SO2, cũng có thể hấp thu qua khí khổng. Nhiều loại chất dinh dưỡng khác tan trong nước được dùng làm phân bón lá, cũng là một phương pháp bón phân khá phổ biến.

Sự Hút Chất Dinh Dưỡng Qua Rễ

Cơ chế hút khoáng của rễ

Rễ là bộ phận hút chất dinh dưỡng chủ yếu của cây. Các chất dinh dưỡng hòa tan dạng ion hấp thụ vào rễ nhờ sự khuyếch tán và thẩm thấu ở bề mặt rễ, nhất là ở chóp rễ và các lông hút.

Sự hút các chất dinh dưỡng khoảng hòa tan từ dung dịch đất vào cây có thể là bị động hoặc chủ động gắn với việc có hoặc không tiêu hao năng lượng

Sự hút khoáng bị động

Là sự hút khoáng nhờ sự di chuyển, các ion từ nơi có nồng độ cao tới nơi có nồng độ thấp mà không năng lượng của cây. Khi nồng độ các ion khoáng trong đất cao hơn trong tế bào rễ thì các ion này sẽ xâm nhập vào tế bào rễ cây trong quá trình hút khoáng được thực hiện. Hiện tượng này chủ yếu xảy ra khi bón các loại phân bón gốc vào đất.

Sự hút khoáng chủ động

Là quá trình ion dịch chuyển ngược với nồng độ, tức là chuyển từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ cao nhờ sự tiêu hao năng lượng của cây. Các ion trong dung dịch để có thể thẩm thấu qua màng tế bào vào trong cây. Nồng độ ion trong tế bào nhiều khi cao hơn trong dung dịch đất nhưng nhờ màng menbram của tế bào là màng bán thấm, các ion chỉ vào được mà không ra được.

Ngoài ra cây còn hút chất dinh dưỡng qua sự trao đổi ion giữa rễ cây và dung dịch đất, gọi là cơ chế hút khoáng lý hóa. Trong quá trình sinh trưởng, rễ cây thường thải ra một số chất (như axit cacbonic và axit hữu cơ) có thể phân ly thành các ion âm và dương. Khi một ion mang điện tích được rễ cây thải ra dung dịch đất thì trong rễ xuất hiện sự mất cân bằng điện và ion mang điện tích cùng dấu trong dung dịch đất sẽ xâm nhập vào trong cây để bù đắp vào sự mất cân bằng này. Ví dụ rễ cây thải ra ion H+ thì ion NH4+ từ đất xâm nhập vào rễ. Rễ cây thải ra HCO3- thì H2PO4- từ đất xâm nhập vào.

Lượng chất dinh dưỡng cây hút vào qua cơ chế này tuy không lớn nhưng cũng quan trọng do xảy ra thường xuyên liên tục.

Trong đất rễ cây còn có đặc tính phát triển về phía có nhiều nguồn dinh dưỡng, giống như đi tìm thức ăn vậy.

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hút khoáng của cây

Quá trình hút khoáng của cây có liên quan đến nhiều yếu tố như tình trạng sinh trưởng của cây, hàm lượng chất dinh dưỡng trong đất và điều kiện môi trường.

Tình trạng cây:

Nói chung khi cây khỏe, sinh trưởng mạnh, hô hấp mạnh, bộ rễ khỏe thì khả năng hút chất dinh dưỡng cũng mạnh. Ngược lại khi cây yếu hoặc bị sâu bệnh hại thì khả năng hút dinh dưỡng cũng kém. Khi cây đang ở thời kỳ sinh trưởng mạnh, lá phát triển nhiều, nhu cầu chất dinh dưỡng nhiều thì sức hút dinh dưỡng cũng cao hơn ở thời kỳ cuối khi cây đã già yếu. Ở thời kỳ cuối cây có thể sử dụng chất dinh dưỡng đã hấp thụ ở thời kỳ đầu. Một lượng chất dinh dưỡng ở các bộ phận già (cành, lá) chuyển lên nuôi quả và các bộ phận còn non. Trong canh tác cần bón phân, chăm sóc đầy đủ ngay từ thời gian đầu khi cây còn nhỏ và đang sinh trưởng mạnh, tạo điều kiện cho bộ rễ và con năng suất và chất lượng cao.

Hàm lượng chất dinh dưỡng trong đất:

Cây hút chất dinh dưỡng chủ yếu từ dung dịch đất. Khi nồng độ chất khoáng trong dung dịch đất ở mức độ thích hợp thì khả năng hấp thụ của cây tốt. Khi nồng độ trong dung dịch đất quá thấp khả năng hấp thụ của cây giảm, dẫn đến bị thiếu chất dinh dưỡng sẽ sinh trưởng phát triển kém. Ngược lại khi nồng độ dung dịch đất quá cao, nước từ rễ cây sẽ chuyến ra ngoài, sự hấp thụ bị ảnh hưởng, rễ cây có thể chết do thiếu nước hoặc bị ngộ độc.

Trong các nguyên tố đạm, lân, kali rễ cây hút lân mạnh hơn. Thông thường hàm lượng đạm và kali trong dung dịch đất khoảng 20 – 30ppm cây mới hút được nhưng lân thì chỉ cần 10 – 15ppm cây vẫn hút được, có thể làm kiệt quệ lẫn trong đất.

Cũng cần chú ý là trong dung dịch đất luôn có nhiều chất hỗn hợp với nồng độ khác nhau. Các chất này có sự quan hệ qua lại với nhau ảnh hưởng đến sự hấp thụ của cây. Sự quan hệ giữa các ion trong đất có thể là tương hỗ, cũng có thể là đối kháng.

Tác động tương hỗ là khi có ion này sẽ làm tăng sự hấp thụ ion khác, thường xảy ra với các ion khác dấu. Thí dụ, khi có K+ thì cây hút nhiều NO3- , có NH4+ thì tăng khả năng hút H2P04-. Vì vậy khi bón phối hợp nhiều loại phân cùng lúc hoặc dùng phân hỗn hợp NPK sẽ tăng hiệu quả phân bón.

Tác động đối kháng là sự có mặt của ion này làm giảm sự hấp thụ ion khác, thường xảy ra với các ion cùng dấu, nhất là cùng hóa trị. Thí dụ nồng độ K+ cao hạn chế hấp thu NH4+, Ca2+, Mg2+, hoặc NO3- hạn chế hấp thụ H2PO4-. Tuy nhiên tác động đối kháng chỉ xảy ra khi nồng độ các ion quá ngưỡng thích hợp, bình thường các ion cùng dấu đôi khi còn hỗ trợ nhau. Chẳng hạn khi đất thiếu kali mà được bón thêm đủ kali sẽ làm cây hút magiê và canxi tốt hơn, cây sinh trưởng khỏe hơn.

Mối quan hệ tương hỗ hoặc đối kháng giữa các chất dinh dưỡng là cơ sở để sản xuất các loại phân phối hợp NPK và các nguyên tố trung – vi lượng một cách thích hợp, đồng thời là cơ sở cho phân cân đối. Có người cho rằng ở giai đoạn sinh trưởng đầu của cây chỉ cần bón đạm và lân. Thực ra nếu được bón kết hợp một lượng Kali vừa phải thích hợp sẽ làm cây hấp thụ đạm và lân tốt hơn, hiệu phân bón cao hơn.

Điều kiện môi trường:

Bao gồm các yếu tố nhiệt độ, ánh sáng, lượng mưa, mức nước… đều có ảnh hưởng đến sự hấp thụ dinh dưỡng của cây. Khi các yếu tố trên thích hợp thì các quá trình sinh lý trong cây xảy ra thuận lợi, cây sinh trưởng phát triển khỏe mạnh, sự hấp thụ dinh dưỡng cũng mạnh. Ngược lại, khi trời quá nóng hoặc quá lạnh, thiếu ánh sáng, đất khô hạn hoặc ngập úng đều ảnh hưởng không tốt đến sự hấp thụ dinh dưỡng của cây.

Các yếu tố trên không những liên quan đến tình trạng cây mà còn ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất trong đất, qua đó ảnh hưởng đến sự hút chất dinh dưỡng của cây. Thí dụ đất khô hạn thiếu nước, chất khoáng khó hòa tan cây cũng khó hút. Đất ngập nước yếm khí chất hữu cơ chậm khoáng hóa cây cũng hút được ít chất dinh dưỡng.

Sự chuyển hóa các chất của bộ rễ

Ngoài chức năng hút nước và chất khoáng, bộ rễ cây còn có khả năng tổng hợp các chất. Các nguyên tố dinh dưỡng được rễ cây hấp thụ một phần phải trải qua quá trình chuyển hóa thành các chất hữu cơ ban đầu ngay tại rễ rồi chuyển lên thân đi tới các bộ phận của cây để tổng hợp thành các chất hữu cơ cần cho sự sinh trưởng phát triển của cây. Bộ rễ phát triển mạnh, sự tổng hợp và vận chuyển chất ở rễ cũng mạnh lại thúc đẩy sự hấp thụ chất dinh dưỡng của cây. Ban ngày, quá trình hấp thụ và vận chuyển chất tiến hành mạnh hơn ban đêm. Khi cây được tiếp nhận ánh sáng mặt trời, đủ nhiệt độ và nước, quá trình quang hợp tiến hành mạnh, tăng năng lượng giúp bộ rễ hấp thu và vận chuyển chất dinh dưỡng tốt hơn. Ban ngày cây thoát hơi nước mạnh, tạo lực hút cho nước và muối khoáng vào rễ và chuyển lên các bộ phận của cây.

Sự Hút Chất Dinh Dưỡng Qua Lá

Sự hút chất dinh dưỡng qua lá bằng cách sử dụng phân bón lá cho cây trồng. Trên bề mặt lá có nhiều lỗ khí khổng, là nơi các chất dinh dưỡng hòa tan có thể xâm nhập trực tiếp vào lá. Một số ion còn có thể thẩm thấu trực tiếp qua biểu bì lá. Phía dưới biểu bì là lớp tế bào nhu mô, nơi xảy ra quá trình quang hợp của cây. Hợp chất hydrat cacbon đơn giản đầu điên được tạo thành từ quang hợp sẽ cùng với các chất dinh dưỡng khoáng được lá hấp thu cùng với các chất được hấp thu ở rễ sẽ vận chuyển tới các bộ phận cây để tiếp tục tổng hợp thành các chất hữu cơ cần thiết cho cây (như protit, lipit, gluxit, các men, vitamin, chất điều hòa sinh trưởng…).

Khả năng hấp thu các chất của lá cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố bên trong cũng như bên ngoài giống như với rễ. Sự hấp thu các ion qua lá thường cao vào ban đêm khi khí khổng mở (ban đêm tế bào khí khổng trường nước nên mở ra). Mức độ hấp thụ chất dinh dưỡng qua lá thường giảm theo tuổi lá, lá già hấp thu kém hơn lá non. Khi nồng độ khoáng trong dung dịch phun quá cao cũng hạn chế sự hấp thu của lá, đôi khi còn làm cháy lá.

Cũng cần chú ý rằng sự hấp thu chất dinh dưỡng qua lá ngoài các nguyên tố C, H, O là chính (từ không khí và nước) còn với các nguyên tố khác chỉ là nguồn bổ sung, hấp thụ qua rễ mới là chính, vì vậy phân bón lá không thay thế phân bón gốc.

Tổng kết lại, cây hấp thu dinh dưỡng qua 2 con đường đó là qua rễ – sử dụng phân bón gốc, qua lá – sử dụng phân bón lá. Hy vọng những thông tin sự hút chất dinh dưỡng của cây sẽ giúp ích cho quý nhà nông chúng ta hiểu thêm về cây. Đừng ngần ngại đặt câu hỏi hay đưa ra các ý kiến về bài viết bằng cách để lại bình luận phía dưới hoặc liên hệ fanpage shop nhé!

Nguồn: Dinh dưỡng cây trồng và phân bón – NXB Nông Nghiệp