Bài giảng Sinh lý học thực vật: Chương 3 Dinh dưỡng khoáng và nitơ (nitrogen) ở thực vật, cung cấp cho người học những kiến thức như: Phương pháp khí thủy canh (aeroponically); Đặc điểm của đất; Cơ chế hấp thụ chất khoáng; Cơ chế hút khoáng của hệ rễ; Cơ chế hút khoáng chủ động; Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hút khoáng; Vai trò của các nguyên tố khoáng đối với thực vật;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Chương III DINH DƯỠNG KHOÁNG VÀ NITƠ (NITROGEN) Ở THỰC VẬT Tổng quan • Lịch sử phát triển dinh dưỡng khống thự c vật: • Trang 66 • Nicolas-Théodore de Saussure, • • Julius von Sachs, Jean-Baptiste-Joseph-D ieudonné Boussingault, and Wilhelm Knop ttrong kỷ 19: trồng dung dịch khốn Phương pháp khí thủy canh (ae roponically) trang 91 2002 • Ưu, nhược: • • • • Vai trò đặc biệt quan trọng đời sống thực vật Điều kiện dinh dưỡng khoáng nitơ m ột nhân tố chi phối có hiệu qu ả trình sinh trưởng phát triển thực vật Hơn 60 nguyên tố có thành phần củ a Một nguyên tố thiết yếu ngun tố có va • • • 19 ngun tố dinh dưỡng thiết yếu cây: C, H, O, N, O, P, K, Mg, Ca, Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Cl, Na, Si, Ni Cây trồng thường sử dụng nửa số phân bón áp dụng Các khống chất cịn lại ngấm vào vùng nước bề mặt nước ngầm, t rở nên gắn liền với hạt đất, góp phần nhiễm khơng khí • • Epstein 1999 phân loại: Khống chất dinh dưỡng: C,H,O từ nước khơng khí • Ngun tố khống đa lượng: • Ngun tố khống vi lượng: • Nhược điểm: • Mengel and Kirkby (1987): trang 90, 2002 Vi khuẩn nốt sần cộng sinh • • • người ta chia vi khuẩn nốt sần th ành nhóm: - Nhóm mọc nhanh (vi khuẩn nốt sần cỏ b a lá, đậu Hòa Lan, mục túc ) thuộc chi R hizobium Đây nhóm vi sinh vật có hoạt động cố định N2 mạnh - Nhóm mọc chậm (vi khuẩn nốt sần đậu tương, lạc ) thuộc chi Bradyrhizobium • Mối quan hệ tương hỗ họ đậ u vi khuẩn nốt sần quan hệ cộng sinh Cây họ đậu cung cấp glucid, nguồn lượng ATP chất khử NA DH2 để vi khuẩn tiến hành hoạt động khử N2 thành NH3 vi khuẩn cung cấp cho c ây hợp chất ni tơ mà chúng cố định đ ược từ khơng khí Vi khuẩn lam (tảo lam) sống tự cộng sinh • • • Vi khuẩn lam: ruộng lúa vùng châu Á: Aulo sira fertilissima (Ấn Độ), Tolypothrix (Nhật Bản), Anabaena azotica (Trung Quốc) Anabaena azollae cộng sinh bèo ho a dâu số loài vi khuẩn lam cịn cộng s inh nốt sần lồi cỏ ba (Trif olium alexandrinume) • Nhóm vi khuẩn cố định đạm tự do: Azotob acter chroococcum, A Vinelandii nhiều loài khác chi Azotobacter Kị khí sốn g tự thuộc chi Clostridium - - Nhóm vi khuẩn cố định nitơ sống cộng sin h: chi Rhizobium tạo thành nốt sần họ đậu phát 600 lồi có vi sinh vật sống cộng sinh có khả đồng hóa N2 3.4.3 Cơ chế cố định N2 vi sinh vật • q trình cố định N2 địi hỏi: • - Có tham gia enzyme nitrogenase • • • • - Có lực khử mạnh với khử cao (NAD, NADP, ) - Có l-ượng (ATP) đủ có t ham gia nguyên tố vi lượng Nhóm hoạt động enzyme nitrogenase có chứa Mo Fe - Tiến hành điều kiện yếm khí N2 Dịng hydro (Feredixin khử) Các điện tử (Feredoxin oxi hóa) Nitrogenas e Fe, Mo ATP dịng lượng tế bào NH3 N2 + 8e- + 8H+ + 16 ATP 2NH3 + H2 + 16 ADP + 16 Pi Pi – Photpho vơ • • • A A normal plant that has been furni shed with all the e ssential elements The other plants w ere grown in medi a deficient in speci fic elements, as fol lows: B Potassium C P Cơ sở việc bón phân h ợp lý • Lượng phân bón (LPB của) cần thiết : Nhu cầu dinh dưỡng – khả cung cấp đất • • LPB = Hệ số sử dụng phân bón 4.1 Nhu cầu dinh dưỡng thực vật • • • l-ượng chất dinh d-ưỡng mà cần qu a thời kỳ sinh tr-ưởng để tạo thành m ột đơn vị suất - Mặt l-ượng: số l-ượng chất dinh d-ưỡng cần để tạo thành đơn vị suấ t - Mặt chất: Các nguyên tố dinh d-ưỡng kh ác mà cần giai đoạn si nh tr-ưởng định để hình thành s uất cao Phương pháp xác định nhu cầu dinh dưỡng • - - - Ph-ương pháp lấy l-ượng chất dinh d-ưỡ ng mà hút trình sinh trưởng làm nhu cầu dinh d-ưỡng: + Tiến hành phân tích hàm l-ượng chấ t dinh d-ưỡng cây: + Trồng dung dịch phân tích l -ượng chất dinh d-ưỡng lại sau thời gi an trồng • • - Ph-ương pháp loại trừ hẵn hay loại trừ m ột phần chất dinh d-ưỡng cần nghiên cứu khỏi môi tr-ường thời kỳ dinh d-ư ỡng định theo giỏi trình dinh d -ưỡng trồng Ph-ương pháp bón thêm chất dinh d-ưỡng vào thời kỳ sinh trưởng khác xem suất tăng thời kỳ nhiều n hất 4.2 Cơ sở việc bón phân hợp lý • • • 4.2.1 Xác định khả cung cấp đất - Ph-ương pháp phân tích hóa học: phân tí ch thành phần nguyên tố dinh dưỡng có đất tiêu: tổng số dễ tiêu - Phương pháp sinh học 4.2.2 Xác l-ượng dinh d-ưỡng mà cần • L-ượng chất dinh dưỡng mà cần lấ y đất thường tỷ lệ thuận với suất • phụ thuộc vào nhiều điều kiện ngoại cảnh: - Khí hậu - Giống - Phân bón - Tuổi 4.2.3 Ph-ương pháp bón phâ n hợp lý • Thời kỳ bón phân: - Thời kỳ khủng hoảng - Thời kỳ hiệu suất cao • • Phương pháp bón phân thích hợp: bón lót , bón thúc, bón viên, bón phun qua lá… Về cách bón: ... • Sự xuất lơng hút có độ dài 2 -3 m làm cho bề mặt hút thu rễ chốn từ 0- 13 lần tổng thể tích đất Bề mặt tổng cộng rễ lông hút đạt 130 lần lớn hơ n bề mặt phận kí sinh 1.2 Cơ chế hút khống h ệ... phức hợp trung gian chất mang-ion n h? ?- ph-ương tiện thuận lợi cho việc vận chuyển ion qua màng Để phức hợp n ày hình thành, tr-ước tiên chất mang phải ? ?-? ?ợc hoạt hóa l-ượng củ a ATP enzyme phosphokinase... rệt 2.1 .3 Vai trị kali (potassi um - K) • Kali đất tan nước dạng K + (KCl, KHCO3, K2HPO4 dạng muối acid pyruvic, citric, oxalic ) • Chức năng: - Điều tiết trình thẩm thấu tế bào - - Kích hoạt