Vì sao thiếu nitơ trong môi trường dinh dưỡng, cây lúa không thể

mythuatcongnghiepachau.edu.vn sẽ chia sẻ chuyên sâu kiến thức của Vì sao thiếu nito trong môi trường dinh dưỡng hi vọng nó sẽ hữu ích dành cho quý bạn đọc

Câu hỏi: Vì sao trong môi trường dinh dưỡng thiếu đạm thì cây lúa không sống được?

Câu trả lời:

Thiếu đạm trong môi trường dinh dưỡng cây lúa không sống được vì đạm là nguyên tố khoáng cần thiết, có tầm quan trọng đặc biệt đối với quá trình sống, sinh trưởng và phát triển của cây lúa:

Nitơ tham gia cấu tạo nên protein, enzim, coenzim, axit nucleic, diệp lục, vì vậy cây lúa thiếu nitơ sẽ yếu, quang hợp kém, phát triển kém, năng suất và chất lượng thấp.

Chúng ta hãy tìm hiểu thêm về quá trình chuyển hóa nitơ trong thực vật và đất.

I. Vai trò sinh lý của nguyên tố nitơ

Nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu của thực vật. Nitơ được rễ cây hấp thụ từ môi trường dưới dạng4+ và không3-. Trong cây KHÔNG3- giảm xuống NHỎ4+. Nitơ có vai trò quan trọng đối với sự sống của thực vật:

– Tham gia cấu tạo các phân tử prôtêin, enzim, coenzym, axit nucleic, diệp lục, ATP …

– Tham gia vào việc điều chỉnh các quá trình trao đổi chất và hydrat hóa tế bào và ảnh hưởng đến mức độ hoạt động của tế bào.

– Vai trò điều tiết

Nitơ là khối cấu tạo của protein – enzym, coenzym và ATP. Vì vậy, nitơ tham gia điều hòa các quá trình trao đổi chất trong cơ thể thực vật thông qua hoạt động xúc tác, cung cấp năng lượng và điều hòa trạng thái ngậm nước của các phân tử protein trong tế bào chất.

II. Quá trình đồng hóa nitơ ở thực vật

Quá trình đồng hóa nitơ trong mô thực vật bao gồm hai quá trình:

1. Quá trình khử nitơ:

– Là quá trình chuyển đổi KHÔNG3- trở nên NHỎ4+với sự tham gia của Mo và Fe được thực hiện trong các mô rễ và lá theo sơ đồ

KHÔNG3- (nitrat) → KHÔNG2- (nitrit) → NHỎ4+ (amoni)

– Mo và Fe hoạt hóa các enzim tham gia vào quá trình khử trên.

Quá trình khử nitrat thành amoni được thực hiện trong mô rễ và lá

2. Quá trình đồng hóa NH4 + trong mô thực vật:

Đi theo 3 con đường:

Axit amin hóa trực tiếp của axit xeton:

Axit keto + NHỎ4+ → Axit amin.

– Chuyển vị của các amin:

Axit amin + axit xeton → a. amin mới + a. keto mới

– Sự hình thành các amit:

Là một con đường liên kết phân tử nhỏ3 với các axit amin đisacboxylic.

Axit dicacboxylic + NHỎ4+ → amides

Sự hình thành các amit có ý nghĩa sinh học quan trọng

– Là cách tốt nhất để khử độc NH3 (NH3 tích tụ nhiều sẽ gây độc cho tế bào)

– Amit là nguồn dự trữ NH3 cho quá trình tổng hợp a. amin khi cần thiết.

III. Nguồn nitơ tự nhiên cho cây trồng

Nitơ là một trong những nguyên tố phổ biến nhất trong tự nhiên, chủ yếu được tìm thấy trong không khí và trong đất.

Nitơ trong không khí

Nitơ trong đất

Hiện có Đặc điểm

Thực vật không thể hấp thụ nitơ phân tử

– Nitơ phân tử, sau khi được vi sinh vật cố định nitơ chuyển hóa thành NHỎ3 cây có thể đồng hóa.

– Nitơ ở dạng NO và NO2 trong không khí độc hại đối với thực vật

Cây chỉ có thể hấp thụ nitơ khoáng từ đất ở dạng NHỎ4+ và không3-

– Thực vật không hấp thụ trực tiếp nitơ hữu cơ trong xác sinh vật. Nitơ phải được khoáng hóa bởi các vi sinh vật trong đất4+ và không3-

IV. Quá trình chuyển hóa và cố định nitơ trong đất

1. Chuyển hóa nitơ trong đất

Thực vật không hấp thụ trực tiếp nitơ hữu cơ trong xác sinh vật. Nitơ phải trải qua quá trình chuyển đổi thành NHỎ4+ và không3- thông qua hoạt động của các vi sinh vật trong đất:

Sự trao đổi chất diễn ra trong hai giai đoạn:

Amon hóa là quá trình chuyển đổi nitơ hữu cơ trong thực vật thành amoni (NHL).4+) bằng vi khuẩn amoni hóa:

– Nitrat hóa là sự chuyển hóa từ dạng oxy hóa của nitơ (NH4+) thành nitơ khử ở dạng NO3- bởi vi khuẩn nitrat hóa:

Ngoài ra, trong đất còn diễn ra quá trình chuyển hóa nitrat thành nitơ phân tử (NO.).3- → NỮ2 ). Quá trình này do vi sinh vật kỵ khí thực hiện, diễn ra mạnh mẽ khi đất thiếu không khí. Vì vậy, để chống thất thoát đạm cần đảm bảo độ thoáng khí cho đất

2. Sự cố định nitơ phân tử

– Quá trình liên kết NỮ2 với họ2 để tạo thành NHỎ3 được gọi là cố định nitơ

– Trong tự nhiên, hoạt động của vi sinh vật cố định đạm có vai trò quan trọng trong việc bù đắp lượng đạm đã lấy từ đất.

– Nhóm vi sinh vật cố định đạm gồm hai nhóm: nhóm vi sinh vật sống tự do như vi khuẩn lam và nhóm cộng sinh với thực vật, điển hình là nhóm vi khuẩn thuộc giống Rhizobium hình thành nốt sần trên rễ cây họ đậu.

Vi khuẩn cố định đạm có khả năng này là do chúng có enzym nitrogenaza, enzym này có khả năng phá vỡ liên kết ba bền trong N.2 cho nitơ liên kết với hydro để tạo thành amoniac (NH3). Trong môi trường nước NHỎ3 được chuyển đổi thành NHỎ4+.

V. Phân bón đối với năng suất cây trồng và môi trường

1. Bón phân hợp lý và năng suất cây trồng

Để cây cho năng suất cao cần bón phân hợp lý:

– Đúng loại, đủ số lượng và tỷ lệ các thành phần dinh dưỡng

– Đúng nhu cầu về giống và loài cây trồng

– Phù hợp với thời kỳ sinh trưởng và phát triển của cây (bón lót, bón thúc) cũng như điều kiện thổ nhưỡng, thời tiết theo mùa.

2. Các phương pháp bón phân

– Bón phân qua rễ (bón vào đất): Phương pháp bón phân qua rễ dựa vào khả năng hấp thụ các ion khoáng từ đất của rễ. Bón phân qua rễ bao gồm bón lót trước khi trồng và bón lót sau khi trồng.

– Bón phân qua lá: Phương thức bón phân qua lá là sự hấp thụ các ion khoáng qua khí khổng. Dung dịch phân bón lá phải có nồng độ ion khoáng thấp và chỉ bón phân qua lá khi trời không mưa, nắng không quá gắt.

3. Phân bón và môi trường

Khi lượng phân bón vượt quá mức tối ưu, cây sẽ không hấp thụ hết. Bã phân bón sẽ làm xấu đi các đặc tính lý hóa của đất. Bã phân bón sẽ bị nước mưa cuốn vào các thủy vực, gây ô nhiễm nguồn nước.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Thể loại: Lớp 11, Sinh 11