nội dung kali – phospho – lưu huỳnh đối với thực vật mục lục đặt vấn đề trang 3 nội dung trang 5 i kali potassium k trang 5 1 hàm lượng k trong đất và trong cây trang 5 2 vai trò sinh lí của k đối v

Trong quá trình dinh dưỡng của cây trồng ngoài các nguyên tố đa lượng, các nguyên tố vi lượng và siêu vi lượng nói chung, đặc biệt là các nguyên tố K, P, S nói riêng trực tiếp tham gia t[r]

MỤC LỤC

Đặt vấn đề Trang 3Nội dung Trang 5

I Kali (Potassium - K) Trang 51.Hàm lượng K trong đất và trong cây Trang 52.Vai trò sinh lí của K đối với thực vật Trang 63.Quá trình đồng hóa K đối với thực vật Trang 94 Nhu cầu và triệu chứng thiếu hay thừa K đối với thực vật Trang 105.Ứng dụng của phân bón chứa nguyên tố K trong trồng trọt…… Trang 12II Photpho (Phosphorus -P) Trang 131.Hàm lượng P và các dạng P trong đất, trong cây ……… Trang 132.Vai trò sinh lí của P đối với thực vật Trang 153 Quá trình đồng hóa P đối với thực vật Trang 184 Nhu cầu và triệu chứng thiếu hay thừa P đối với thực vật Trang 215.Ứng dụng của phân bón P đối với cây trồng Trang 23III Lưu huỳnh (Sulfur - S) Trang 241.Hàm lượng và các dạng S trong đất, trong cây Trang 242.Vai trò sinh lí của S đối với thực vật Trang 26 3 Quá trình đồng hóa S đối với thực vật Trang 274 Nhu cầu và triệu chứng thiếu hay thừa S đối với thực vật Trang 305 Nguồn cung cấp lưu huỳnh cho cây trồng Trang 33

Kết luận Trang 36Tài liệu tham khảo Trang 37

ĐẶT VẤN ĐỀ

Như chúng ta đã biết, dinh dưỡng khoáng là một trong những yếu tốcần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của thực vật Cây có khả năng hấp thụ,vận chuyển chất dinh dưỡng vào trong các bộ phận của cây đặc biệt là vào lá, nhờcó chất diệp lục, sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời để thực hiện quá trìnhquang hợp tạo nên các chất cần thiết cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cơthể, đồng thời tích luỹ các chất vào trong sản phẩm.

Trong cây có hầu hết các nguyên tố khoáng đã tìm thấy trên vỏ trái đất Bằngphương pháp phân tích người ta tìm thấy có khoảng trên 75 nguyên tố có mặt trongcơ thể thực vật, nhưng chỉ biết 19 – 20 nguyên tố trong đó C, H, O, N chiếm 95%khối lượng chất khô của cây Tuỳ thuộc vào hàm lượng của các nguyên tố trongcây, người ta chia nguyên tố khoáng trong cơ thể thực vật thành 3 nhóm:

Nhóm nguyên tố đại lượng: chiếm 10-1-10-4 khối lượng chất khô.Nhóm nguyên tố vi lượng chiếm từ 10-5-10-14 khối lượng chất khô.

Nhóm siêu vi lượng chiếm một lượng rất nhỏ, từ 10-8-10-14 khối lượng chấtkhô.

Mỗi nguyên tố khoáng có hàm lượng, vai trò khác nhau đối với hoạt độngtrao đổi chất, sinh trưởng, phát triển của cây trồng.

Trong phạm vi chuyên đề này, tôi sẽ tìm hiểu về nguyên tố Kali, Photpho vàlưu huỳnh Tìm hiểu về các nguyên tố này, chúng ta sẽ xác định một số đặc điểmnhư: hàm lượng và các dạng tồn tại của chúng trong đất, trong cây, vai trò sinh lí vàquá trình đồng hoá chúng trong cơ thể thực vật…

Trên cơ sở các đặc điểm về vai trò sinh lí của các nguyên tố đối với cơ thểthực vật, và căn cứ vào các đặc điểm tìm hiểu như trên, chúng ta xác định nhu cầu

của cây trồng đối với các nguyên tố đó và những ứng dụng của các loại phân bóncó chứa các nguyên tố trên trong nông nghiệp

Với thời gian có hạn, bản thân tôi củng đã cố gắng tìm hiểu những vấn đề cóliên quan đến đề tài, chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Rất mongđược sự giúp đỡ và góp ý của Thầy Tôi xin chân thành cảm ơn.

NỘI DUNG

I KALI : ( K; POTASSIUM)

Kali là nguyên tố hoá học thuộc nhóm I trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học Mendeleev, có số thứtự 19, khối lượng nguyên tử bằng 39 K là một kim loại kiềm, có tính khử mạnh, dễ dàng mất điện tử và và trở thành cation hoá trị I (K+)

1 Hàm lượng và các dạng K trong đất và trong cây.

* Trong đất:

-Trong đất K tồn tại dưới dạng các muối tan : Cl-, SO42-, NO3-, CO32-; K traođổi, không trao đổi trong các silicate K trao đổi rất quan trọng và thích hợp đối vớithực vật So với các nguyên tố khác, K có một hàm lượng lớn trong đất khoảng 0,2-3% tồn tại ở dạng muối khó tan và dễ tan (65-75 T/ha trong lớp đất cày) K cónhiều trong đất đen, xám, nâu và có ít trong đất đỏ, than bùn

-Trong từng loại đất khác nhau thì hàm lượng K củng khác nhau; chẳng hạn:1ha đất cát: 20 – 25 KgK2O/ha.

1 ha đất sét: 30 – 50 KgK2O/ha.

* Trong cây:

-Trong cơ thể thực vật, K tồn tại dưới dạng muối vô cơ như KCl, KHCO3,K2HPO4, K2SO4,…hoặc các dạng muối của acid pyruvic, citric, oxalic

-Trong cây K ở dạng: không tham gia vào thành phần cấu tạo nên hợp chất tếbào mà tồn tại ở dạng muối vô cơ, hữu cơ hoặc ion Các muối hữu cơ như: pyruvatkali, malat kali,

-K tồn tại trong dịch bào, không bào hoặc mặt trong của nguyên sinh chất.Ởtrong tế bào K liên kết với protein (30%), K là nguyên tố có khả năng di chuyển từcác bộ phận già sang bộ phận non theo mạch gỗ hoặc mạch libe.

Nồng độ K trong dịch bào cao hơn nhiều gấp hàng chục, hàng trăm lần sovới môi trường, trong lục lạp K chiếm 100-120 mM, dịch bào 100-200mM Trongtế bào thực vật K chiếm khoảng 0,5 – 1%, múc phổ biến thích hợp là 1%.

2 Vai trò sinh lí của K đối với thực vật.

- K làm giảm độ nhớt của keo nguyên sinh chất, tăng khả năng hydrat hoácủa các axit, do đó làm tăng cường độ trao đổi chất của dịch bào.

Phần lớn K ở dạng hoà tan trong dịch bào Trước đây người ta chỉ thấy K ởdạng tự do trong cơ thể, gần đây tìm thấy K+ cũng như Ca2+, Na+ cũng ở dạng lênkết không bền với hợp chất hữu cơ Dùng K40 Olsen đã thấy trong tế bào có tới30% K ở dạng liên kết với protein và các hợp chất khác Vai trò chính của K làđiều tiết các hoạt động sống thông qua tính chất hoá lý, hoá keo của tế bào Do Kcó khả năng làm tăng độ ngậm nước, độ phân tán nên làm giảm độ nhớt của keonguyên sinh chất K là kim loại có khả năng làm tăng tính ưa nước, tăng lượngnước liên kết, ăng áp suất thẩm thấu, thuận lợi cho quá trình trao đổi chất Do Kđược hấp thụ nhiều qua màng tế bào nên không những thuận lợi cho sự hấp thụnước, vận chuyển các chất mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình photphorinhoá quang hợp Cụ thể K tham gia vào vận chuyển điện tử tạo ATP, NADPH, giúpquá trình đồng hoá CO2, tổng hợp polysacarit, protein, axit nucleic, lipit.

- K điều tiết áp suất thẩm thấu: khi nồng độ K tăng thì tăng khả năng hútnước của tế bào và tăng quá trình tích luỹ đường saccarose do đó làm tăng áp suấtthẩm thấu K điều tiết pH của dịch bào: K+ có thể kết hợp với HCO3-, SO42- để diềutiết độ pH của dịch bào.

K góp phần chủ yếu để tạo ra các thế năng thẩm thấu của tế bào và mô củathực vật nước ngọt Hầu hết các trường hợp nồng độ ion K+ trong tế bào chất đượcduy trì trong khoảng tương đối nhỏ 100-120 mM Trong lục lạp nồng độ K+ giaođộng lớn, nằm giữa 20-200 mM Nồng độ K+ trong không bào điều tiết quá trìnhtrương của tế bào và những chức năng khác.

Nồng độ K+ trong tế bào chất và lục lạp cần thiết để trung hoà các ion củaaxit hữu cơ hoà tan, các anion vô cơ và những anion của các chất cao phân tửkhông hoà tan để duy trì độ pH giữa 7 và 8 ở trong các cơ quan này pH nằm trongkhoảng này là tối ưu cho hầu hết các enzim phản ứng Chẳng hạn, khi pH từ 7,7-6,5hoạt tính enzim nitratreductase bị ức chế hoàn toàn Trong tế bào chất và lục lạp,K+ cũng góp phần rất nhiều đối với áp suất thẩm thấu.

- K kích thích hoạt động của các hệ enzim: Sự có mặt của K có ảnh hưởngđến quá trình hình thành hydratcacbon trong quan hợp, cũng như các quá trình biếnđổi và vận chuyển hydratcacbon trong cây, điều đó có thể giải thích bằng ảnhhưởng của K đến hoạt tính của amilase, invectase, hoạt tính của các enzim này sẽ bịkìm hãm mạnh trong điều kiện không đủ K Hiện nay đã biết hơn 50 enzim hoặc ítnhiều chịu tác động của K+.

- K làm ảnh hưởng đến tính vận chuyển các chất qua màng do nguyên tố K+

xâm nhập qua màng bị động, từ đó giúp quá trình vận chuyển cation và anion từngoài vào bên trong tế bào và ngược lại.

- K điều tiết quá trình vận chuyển các hợp chất hydratcacbon từ trên lá xuốngcác bộ phận mặt đất vì K+ tham gia quá trình chuyển đường saccarose vào mạchlibe và K tăng cường nước và các ion khoáng từ rễ lên lá là do K điều tiết quá trìnhmở đóng khí khổng.

- K ảnh hưởng tích cực đến quá trình sinh tổng hợp các sắc tố trong lá Khithiếu K, cấu trúc bản lamen bị tổn thương do đó lục lạp bị phá huỷ K làm tăng khảnăng đồng hoá CO2 do K điều tiết sự đóng mở khí khổng.

K ảnh hưởng đến pha sáng quang hợp, tham gia vào quá trình vận chuyển điện tửtrong ánh sáng I và II là do sự di chuyển ngược chiều của ion K+ làm tăng dòngproton khuếch tán qua màng và làm tăng quá trình tổng hợp ATP.

- K đối với hô hấp: K làm tăng cường sự hoạt hoá các enzim vào quá trìnhđường phân và chu trình Crebs.

Saccharose Fructozo-1-P Fructose 1,6DP Chu trình Crebs ATP ADP

K+

CH3 ─ CO ~ CoA CH3─C=O CH2=C~P K+ │ │ COOH COOH

- K điều tiết quá trình tổng hợp protein, lipit, đường,…

- K giúp làm tăng khả năng chống chịu của cơ thể thực vật trong điều kiệnbất lợi của môi trường như: chịu hạn, chịu rét, chịu mặn, chịu úng, chịu sâu bệnh…vì K làm tăng khả năng tổng hợp chất pectin giúp cơ thể thực vật vững chắc, tránhsự tổn thương do đó vi khuẩn và sâu bệnh khó xâm nhập.

Sự tích luỹ K+ trong cây nồng độ cao không gây độc như: Na+, NH4+,…

- K điều tiết khả năng ứng động, hướng động cho cây vì K+ tạo ra điện thếmàng do đó tạo ra sự di chuyển của các cation và anion qua màng giúp quá trìnhbiến đổi về trương nước hoặc mất nước của tế bào.

- K ảnh hưởng đến sự hấp thụ và chuyển hoá nitơ Nếu cung cấp K đầy đủ thìquá trình hấp thụ NO3- thì quá trình chuyển hoá từ nitơ vô cơ sang nitơ protein caohơn khi không bón Thiếu K cây tích luỹ nhiều aminoaxit, amit và thiếu trầm trọngcây tích luỹ agmatin và putrescin gây độc.

Ví dụ minh hoạ ảnh hưởng của việc cung cấp Kali đối với năng suất hạt cây

đậu tương và phần trăm của hạt bị nhiễm bởi Diaporthe sojae.

Kali cung cấp ( kg/ha ) Năng suất hạt ( g/cây) Những hạt bị nhiễm ( % củatổng số )

( Căn cứ của Crittenden và Svec, 1974)

3 Quá trình đồng hoá Kali đối với thực vật.

Thực vật hấp thụ Kali ở dạng K+ (nằm trong các muối vô cơ hòa tan) từ đấtđược hút vào rễ, qua thân lên lá theo mạch gỗ và tại lá chủ tếu tập trung ở tế bàothịt lá (tế bào nhu mô lá) Sau đó, K+ được vận chuyển vào trong không bào (K+ tồntại ở dạng muối vô cơ hoặc hữu cơ).

Vào tế bào, K+ được vận chuyển vào không bào, tế bào nhu mô lá và tồn tạiở muối vô cơ hoặc hữu cơ Ở trong không bào K+ tồn tại ở dịch bào, tồn tại ở dạngion ở màng nguyên sinh chất, màng không bào để điều tiết điện thế màng, điều tiếtpH, điều tiết áp suất thẩm thấu.

Kali có tính di động cao, dễ dàng di chuyển từ lá già sang lá non Khoảng80% K trong tế bào ở trong không bào và chiếm chủ yếu trong dịch bào, dễ bị rửatrôi Có 1% K liên kết với protein Khoảng 20% K của tế bào được hấp thụ trên các

hạt keo Ở ngoài ánh sáng K liên kết chặt hơn trong tối, ¾ hoạt động hấp thụ của rễ

là do ion K trong dịch bào.

4 Nhu cầu và triệu chứng thiếu hay thừa K đối với thực vật

K được cây sử dụng trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển K cần chonhiều vào quá trình sinh trưởng sinh thực, thời kì hình thành hoa, quả, hạt Ở thựcvật thân thảo sự tích luỹ K ít, ở thời kì hoa, quả, hạt sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sựtổng hợp hydratcacbon do đó cây mềm yếu, dễ bị đổ ngã.

Đối với cây cung cấp tinh bột, đường, lấy sợi nhu cầu K+ cao hơn các loạicây lấy lá, cây rau, cây lấy dầu.

Tuỳ theo loại cây và tuỳ theo độ phì của đất mà hàm lượng K cung cấp 30-60kgK2O/ ha và cung cấp vào giai đoạn cây chuẩn bị ra hoa và khi hình thành quả,hạt, củ.

K làm tăng cường hệ số sử dụng ánh sáng, nên đối với cây trồng ở vụ đôngxuân, những cây trồng xen, trồng gối cần bón K.

Các loại đu đủ, chuối, thuốc lá bón K tăng năng suất không đáng kể nhưngphẩm chất tăng nhiều Đối với cây ăn quả, K làm tăng lượng đường, màu sắc đẹp,hương vị thơm, độ chín sinh lý đồng đều K có ảnh hưởng nhiều mặt đến đời sốngcủa cây trồng, nhưng bón K chỉ có hiệu lực đầy đủ khi nào ở môi trường dinhdưỡng có đầy đủ những yếu tố dinh dưỡng khác như: N, P, vi lượng…

Đối với đất chua, vụ đông xuân bón 30-50 kg K2O/ ha; vụ hè thu bón 30-40kg K2O /ha.

Đối với cây sắn cần bón 200-500 kg K2O/ ha

Thiếu K lá chuyển từ màu xanh sang vàng, biểu hiện ở chóp lá, kéo dài đến

phiến lá, biểu hiện ở lá già trước sau đó đến lá non Nếu thiếu K trầm trọng trên bề mặt phiến lá xuất hiện những đốm màu nâu Thiếu K ảnh hưởng đến quá trình đẻ nhánh, đơm bông, chất lượng hạt Nếu thiếu K cây thường bị uốn

xuống, rũ rượi, khô dần ngoài rìa dọc theo mép lá, cây chậm phát triển, chậm chínnhất là trong giữ được nước, không giữ được trạng thái căng nên khi gặp rét cây bịkhô héo và rụng lá, nhất là cây ở trên đồi dốc và nơi đất thường thiếu K mà cây lạiphải chống chịu với gió, rét nhiều hơn đồng bằng.

Thiếu K làm giảm năng suất cây trồng 20-30%.

Ở cây ngô, triệu chứng thiếu Kali đầu tiên là dọc theo các mép lá dưới cómàu vàng hoặc nâu và lan dần vào gần lá và lên các lá trên Một triệu chứng thôngthường khác của việc thiếu Kali khi các đốt phía trong có màu nâu sậm.

*Triệu chứng thừa Kali.

Thừa K sẽ ảnh hưởng đến quá trình tích luỹ tinh bột và đồng hoá CO2, ảnhhưởng đến năng suất cây trồng

Triệu chứng lá và quả của cây ngô bịthiếu Kali

Triệu chứng thiếu K ở cây củ cải đườngTriệu chứng thiếu K ở cây củ cải Thuỵ Điển

5.Ứng dụng của phân bón chứa nguyên tố K trong trồng trọt

Phân kali – magiê sunphat: có dạng bột mịn màu xám Phân có hàm lượng

K2O: 20 – 30%; MgO: 5 – 7%; S: 16 – 22% Phân này được sử dụng có hiệu quảtrên đất cát nghèo, đất bạc màu

Phân “Agripac” của Canada: có hàm lượng K2O là 61% Đây là loại phânkhô, hạt to, không vón cục, dễ bón, thường được dùng làm nguyên liệu để trộn vớicác loại phân bón khác sản xuất ra phân hỗn hợp

Muối kali 40%: có dạng muối trắng kết tinh có lẫn một ít vảy màu hồng

nhạt Ngoài hàm lượng kali chiếm 40% trong khối lượng phân, trong thành phầncủa phân còn có muối ăn với tỷ lệ cao hơn muối ăn trong phân clorua kali Phânnày cần được sử dụng hạn chế trên các loại đất mặn

Clorua kali: là loại phân chua sinh lý Phân này khi để khô có độ rời tốt, dễ

bón Nhưng nếu để ẩm phân kết dính lại với nhau khó sử dụng Hiện nay, phân clorua kali được sản xuất với khối lượng lớn trên thế giới và chiếmđến 93% tổng lượng phân kali Cloria kali có thể dùng để bón cho nhiều loại câytrên nhiều loại đất khác nhau.Clorua kali rất thích hợp với cây dừa vì dừa là cây ưaclo Không nên dùng phân này để bón vào đất mặn, là loại đất có nhiều clo, vàkhông bón cho thuốc lá là loại cây không ưa clo Phân này cũng không nên dùngbón cho một số loài cây hương liệu, chè, cà phê, vì phân ảnh hưởng đến phẩm chấtnông sản

Phân sunphat kali:

Phân có dạng tinh thể nhỏ, mịn, màu trắng Phân dễ tan trong nước, ít hút ẩmnên ít vón cục Hàm lượng kali nguyên chất trong sunphat kali là 45 – 50% Ngoàira trong phân còn chứa lưu huỳnh 18% Phân này có thể sử dụng thích hợp chonhiều loại cây trồng Sử dụng có hiệu quả cao đối với cây có dầu, rau cải, thuốc lá,

chè, cà phê Sunphat kali là loại phân chua sinh lý Sử dụng lâu trên một chân đấtcó thể làm tăng độ chua của đất Không dùng sunphat kali liên tục nhiều năm trêncác loại đất chua, vì phân có thể làm tăng thêm độ chua của đất.

II PHỐT PHO: (P - PHOSPHORUS)

1.Hàm lượng P và các dạng P trong đất, trong cây.

Phốt pho là nguyên tố hoá học thuộc nhóm V trong bản tuần hoàn các nguyên tố hoá học Mendeleev, có số thứ tự l5 Khối lượng nguyên

tử bằng 30,97 Trong các đồng vị của P đồng vị P23 là quan trọng nhất, được dùnglàm nguyên tử đáng dấu trong các nghiên cứu khoa học khác nhau Chu kì bán huỷcủa P23 là 14, 5 ngày

* Trong đất:

Hàm lượng P trong vỏ Trái đất là 0,8% tính theo khối lượng P dễ bị oxi hoá, nên không ở trạng thái tự do Trong đất, P chiếm 0,02-0,4% tuỳ theo loại đất Chu trình P

trong tự nhiên được tóm tắt ở (hình bên) Người ta chú ý nhiều đến việc làm sáng tỏvai trò sinh lí của P trong cơ thể thực vật Tuy nhiên đến nay bức tranh về nhữngbiến đổi các hợp chất P trong cơ thể vẫn chưa sáng tỏ hoàn toàn.

Trong đất P tồn tại trong đất dưới dạng các muối vô cơ hoặc hữu cơ như trongpirophosphat, photphat Al,Fe,trong các loại quặng Apatit (Ca5(PO4)3X ; X có thểlà OH, F, Cl, Br), variscit (Al(OH)2.H2PO4), strengit (Fe(OH)2.H2PO4).

Sơ đồ chu trình phốt pho trong tự nhiên

Ngoài ra P còn tồn tại trong xác bã động thực vật dưới dạng các chất hữu cơ.

* Trong cây:

Trong cây P tồn tại chủ yếu ở các dạng hợp chất hữu cơ: axitnuclêic,photpholipit, nucleoprotein, các hợp chất cao năng, các hợp chất dẫn xuất củađường… Hàm lượng P: 0,25 – 0,5 % đối với trọng lượng khô.

Cơ thể thực vật sử dụng P dưới dạng muối của acid phosphoric Bản chất củasự biến đổi các hợp chất P trong cơ thể là các gốc acid tham gia vào thành phầnmột chất hữu cơ nhất định bằng quá trình phosphoryl hóa và sau đó truyền cho cácchất khác (bằng cách phosphoryl hoá) Bằng con đường đó, cơ thể đã tạo thành tấtcả các chất chứa P cần thiết cho sự sống.

Các hợp chất P gặp trong cơ thể thực vật khác nhau về bản chất hoá học cũngnhư về chức năng sinh lí Có thể chia làm 5 nhóm các hợp chất P như sau:

- Nhóm nucleotid (bao gồm AMP, ADP, ATP) Các nucleotid này đóng vai

trò rất quan trọng trong các quá trình cố định, dự trữ và chuyển hoá năng lượng,đồng thời chúng tham gia vào tất cả quá trình biến đổi và sinh tổng hợp cáccarbohydrate, lipid, protein, cũng như quá trình trao đổi acid nucleic trong cơ thểthực vật.

- Hệ thống coenzyme như CoI (NAD), CoII (NADP), FAD, FMN Đây là các

nhóm hoại động của các enzyme oxi hóa khử, đóng vai trò đặc biệt quan trọngtrong các phản ứng oxi hóa khử trong cây, đặc biệt là quá trình quang hợp, hô hấpquá trình đồng hóa ni tơ .

- Các acid nucleic và các nucleoprotein P tham gia trong thành phần của

AND, ARN có vai trò trong quá trình di truyền của cây, liên quan đến quá trìnhtổng hợp protein, các quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật.

- Các polyphostphate Chúng có thể phosphoryl hoá ARN và có thể coi chúng

là các hợp chất cao năng giống như ATP Thực vật cần các polyphosphate này đểhoạt hoá ARN trong quá trình sinh tổng hợp protein và acid nucleic.

- Các estephosphate của các loại đường (như hexose P, triose P, pentose

P ) Đây là các dạng đường hoạt hóa, đóng vai trò quan trọng trong trao đổi

carbohydrate Các phospholipid là hợp chất chứa P rất quan trọng cấu tạo nên hệ

thống màng sinh học như màng sinh chất, màng không bào, màng các bào quan Đây là các màng có chức năng bao bọc, quyết định tính thấm, trao đổi chất vànăng lượng Chức năng của màng gắn liền với hàm lượng và thành phần củaphospholipid trong chúng.

2 Vai trò sinh lí của P đối với cây trồng.

P có mặt trong hầu hết các hợp chất kiến tạo tế bào, P có vai trò quan trọngđối với tế bào thực vật, cơ quan trong cơ thể thực vật Có mặt trong các liên kết hữucơ, tham gia vào thành phần cấu trúc trong tế bào.Có mặt trong các hợp chấtphospholipit ( photphatidin colin, photphoyidyl serin, photphatidyl etanol amim,ATP,UTP,GTP…).

- Liên kết với kim loại tạo nên một hệ thống đệm đảm bảo độ pH trong tếbào chỉ xê dịch trong một phạm vi nhất định (6-8) KH2PO4 và K2HPO4 trong môitrường acid sẽ cho ion OH-, còn trong môi trường kiềm tạo ra ion H+ làm ổn địnhđộ Ph:

- Đối với quang hợp P ảnh hưởng đến khâu tổng hợp sắc tố, quá trình quangphosphoryl hóa, quá trình tạo chất hữu cơ trong pha tối của quang hợp.

- P có ảnh hưởng sâu sắc đến quá trình trao đổi nước và khả năng chống chịucủa cây Nhiều tài liệu cho rằng P là dạng phân có tác dụng rút ngắn thời gian sinhtrưởng, làm cây ra hoa, kết quả sớm hơn Như vậy, P sau khi xâm nhập vào thựcvật dưới dạng các hợp chất vô cơ theo con đường đồng hoá sơ cấp P bởi hệ rễ, đã

tham gia vào nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng và tham gia vào hầu hết quá trìnhtrao đổi chất của cây Do vậy có thể nói rằng P đóng vai trò quyết định sự biến đổivật chất và năng lượng, mà mối liên quan tương hỗ của các biến đổi đó quy địnhchiều hướng, cường độ các quá trình sinh trưởng phát triển của cơ thể thực vật vàcuối cùng là năng suất của chúng.

- Vai trò truyền năng lượng: mặc dù trong tế bào chỉ ở nồng độ thấp,

esterfotfat C-P và phosphate giàu năng lượng P-P có mặt trong cơ chế đồng hoá củatế bào Có khoảng 50 ester riêng biệt được hình thành từ phosphat, đường, và ancolđã được xác định Trong số đó có khoảng 10 ester có mặt ở trong tế bào ở nồng độtương đối cao, kể cả glucose-6fotfate và phosphoglyxeroaldehyt.

Đa số các esterfotfat là sản phẩm trung gian trong con đường đồng hoá củaquá trình sinh tổng hợp và phân huỷ Chức năng và sự hình thành của chúng thì liênquan trực tiếp đến sự đồng hoá năng lượng của tế bào và tới phosphat giàu nănglượng Ví dụ năng lượng cần thiết cho sự tổng hợp hoặc cho hấp thụ ion thì đượccung cấp bởi chất trung gian giàu năng lượng hoặc coenzim chủ yếu là ATP

Năng lượng được giải phóng qua thñy phân, hô hấp, quang hợp được sửdụng để tổng hợp liên kết pyrophosphat giàu năng Sự thuỷ phân liên kết này giaiphóng gần 30Kj/mol ATP Năng lượng này có thể được chuyển cùng với nhómphosphoril trong phản ứng phosphoril hoá tới hợp chất khác, mà nó dẫn tới sự hoạthoá hợp chất này.

ADENOSINE – Ribose – O – P ~ O – P ~ O – P – OH O

O – O

O –

OO –

P – O – R HO – R

ATP là phosphat giàu năng lượng chủ yếu cần cho tổng hợp tinh bột, liên kếtpyrophosphat giàu năng lượng cung có thể chuyển tới các coenzim khác mà nókhác với ATP cho ở gốc nitơ, chẳng hạn Uridine trifotfate (UTP) và guanosinetriphosphat ( GTP ) mà nó cần cho sự tổng hợp saccarose và cellulose tương ứng.Trong tế bào của thực vật bậc cao có hai vùng có chứa phosphat ë mô đồng hoátế bào chất, kể cả lục lạp ester phosphat chiếm ưu thế Mặt khác ở nơi không đồnghoá hoặc ở không bào P vô cơ chiếm chủ yếu Ở cây cung cấp P đầy đủ có khoãng85-95% P vô cơ tổng số được tập trung trong không bào.

- Vai trò điều tiết :

Ngoài ra ở vùng không đồng hóa phosphat vô cơ cũng có chức năng chủ yếukhác nhau.Trong nhiều phản ứng enzim phospho hoặc là chất nền hoặc là sản phẩmcuối cùng (ATP – ADP + Pvc)

+ P vô cơ kiểm tra một vài phản ứng chính của enzim Gian bào chứa Pvc làcần thiết để điều hoà các con đường đồng hoá trong tế bào chất và lục lạp, ở mô

+ Quả cà chua Pvc được giải phóng từ không bào vào trong tế bào chất có thểkích thích hoạt tính enzim phospho fructokinase Như vậy việc tăng cường giảiphóng Pvc từ không bào có thể khởi đầu cho sự đốt nóng hô hấp liên quan tới việcchín của qủa, việc làm chậm chín của quả cây cà chua thiếu P có thể liên quan tớichức năng của P.

+ Sự ức chế tổng hợp tinh bột do Pvc được gây ra do hai cơ chế điều tiết riênglẽ nằm ở trong lục lạp Enzim chính của tổng hợp tinh bột nằm ở lục lạp ADPglucosepyrophosphorylase (con đường 1) thì bị ức chế bỡi P vô cơ và được kíchthích bỡi triosephosphates Thật vậy, tỷ lệ của Pvc với triosephosphate xác định tốcđộ tổng hợp tinh bột trong lục lạp Tỷ lệ này cao enzim sẽ hoạt động Cơ chế khácđược điều tiết do Pvc tạo ra từ triosephosphat (glyxêraldehyt 3 phosphate và

ADP P – O – R

Tham gia quá trình đồnghoá tạo các hợp chất phốtpho thứ cấp.

dihydroxyacetone phosphate, sản phẩm chủ yếu của sự cố định CO2 Sự giải phóngnày được kiểm tra bởi chất vận chuyển phosphate, 1 chất mang đặc thù nằm ởmàng trong của lục lạp thể hiện ở con đường số 2 và nó tạo điều kiện thuận lợi choviệc trao đổi thuận nghịch Ptriosofotfat Ở con đường này sự hấp thụ thực Pvc vàotrong lục lạp điều tiết sự phóng thích các chất quang hợp khỏi lục lạp Như vậy ởnồng độ Pvc cao nó kiềm chế chất đồng hoá triosephosphate của cơ chất và nó làmnhiệm vụ như là chất nền và chất hoạt hoá để tổng hợp tinh bột Sự ức chế tổng hợptinh bột do nồng độ phopho cao cũng là kết quả của việc giảm sót chất nền.

+ Sinh tổng hợp lipit: CH3COOH + HSCoA → CH3COCoA → Lipit

3 Quá trình đồng hoá Photpho.

Thực vật hấp thụ P dưới các dạng H2PO4- , HPO42- H2PO4-

HPO42- {H+}cao rễ thân mô lá HPO42-

Không bào( vacuole) Tế bào nhu mô lá( mesophillxell)

(Tồn tại ở dạng H2PO4- , HPO42- hoặc tham gia vào sự hình thành liên kết các đường đơn Hecxomono

Phootphocilin glucophotphat, Uridingluco ( UTP – Glucozo ))