- Các dạng nước trong cây.
1. Cơ chế hấp thụ chất khoáng.
1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình hút khống 1 Ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh.
1.3.1. Ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh.
Sự hấp thu các chất khống vào cây là một q trình sinh lý phức tạp. Nó phụ thuộc vào nhiều điều kiện khác nhau, trong đó điều kiện ngoại cảnh rất quan trọng.
* Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hút khoáng
Nhiệt độ, đặc biệt là nhiệt độ của đất có ảnh hưởng rất lớn đến sự hút khống của rễ cây. Nhiệt độ ảnh hưởng đến cả hút khoáng chủ động và thụ động. Sự khuếch tán tự do bị động của các chất khoáng phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt độ càng thấp thì tốc độ khuếch tán các chất càng giảm. Nhiệt độ thấp làm hô hấp rễ giảm và rễ thiếu năng lượng cho sự hút khống tích cực.
Trong giới hạn nhiệt độ nhất định, thường từ 35-400C thì với đa số cây trồng ở vùng nhiệt đới, tốc độ xâm nhập chất khoáng tăng theo nhiệt độ. Nhưng nếu nhiệt độ v- ượt quá giới hạn tối ưu thì tốc độ hút khống giảm và có thể bị ngừng khi nhiệt độ đạt trên 500C. Khi nhiệt độ quá cao thì hệ thống lông hút vốn rất nhạy cảm với nhiệt độ sẽ bị rối loạn hoạt động sống và có thể bị chết. Về mùa đơng, khi nhiệt độ của đất hạ xuống đến 10-12 0C, sự hút nước và chất khoáng của cây trồng bị đình trệ.
Giới hạn nhiệt độ thích hợp cho q trình hút khống của cây ở các vùng khí hậu khác nhau có sự khác biệt khá lớn. Nhìn chung hệ số Q10 đối với sự hút khoáng thường lớn hơn 2 (Ql0>2).
Về cơ chế ảnh hưởng của nhiệt độ lên q trình hút khống, nhiều tác giả cho rằng: nhiệt độ ảnh hưởng chủ yếu lên quá trình trao đổi chất, lên quá trình liên kết giữa các phần tử trong chất nguyên sinh với các nguyên tố khoáng.
* Ảnh hưởng của độ thoáng khí đến q trình hút khống
- Ảnh hưởng của nồng độ O2 trong đất: O2 trong đất cần thiết cho hô hấp của rễ để tạo ra năng lượng cho các hoạt động sống của cây, trong đó có q trình hút khoáng. Nồng độ O2 trong đất thấp hơn nhiều so với nồng độ O2 trong khí quyển và nó thay đổi tùy theo kết cấu của đất và mức độ ngập nước. Theo một số tác giả nếu nồng độ O2 trong đất dưới 2% thì tốc độ hút khống giảm hẳn, sự hút chất khoáng đạt mức cao nhất khi hàm lượng này ở khoảng 2-3%. Nếu nồng độ O2 lớn hơn 3% thì tốc độ hút khống khơng thay đổi. Tuy nhiên lại có tác giả cho rằng nếu nồng độ O2 trong đất giảm xuống dưới 10% đã giảm sút sự hút khống, cịn dưới 5% cây chuyển sang hơ hấp yếm khí rất nguy hiểm cho cây, rễ cây hồn tồn thiếu năng lượng cho hút khống.
Nhìn chung hệ thống rễ của cây trồng rất nhạy cảm O2 nên khi thiếu O2 thì ức chế sinh trưởng của rễ, ức chế hút nước, hút khống của rễ. Vì vậy, khi bón phân để tăng hiệu quả sử dụng phân bón, cần phải có các biện pháp kỹ thuật tăng hàm lượng O2 cho đất như làm đất tơi xốp trước khi gieo trồng, làm cỏ sục bùn thường xuyên, phá váng khi gặp m- ưa... Ngoài ra cần chọn các giống chịu úng để trồng ở các vùng thường xuyên bị úng.
- Ảnh hưởng của nồng độ CO2, N2, H2S: Sự tích lũy CO2, N2, H2S và các khí khác trong đất úng ngập có tác động ức chế hoạt động hút khoáng của hệ rễ.
* Ảnh hưởng của độ pH đến q trình hút khống
Độ pH của mơi trường ảnh hưởng rất lớn đến sự hấp thu chất khoáng của rễ cây. Ảnh hưởng của pH lên sự hút khống của rễ có thể là trực tiếp và cũng có thể là gián tiếp. pH của môi trường ảnh hưởng đến sự xâm nhập ưu thế anion hay cation. Trong môi tr- ường kiềm việc hút cation mạnh hơn anion, cịn trong mơi trường acid thì ngược lại.
Độ pH cịn ảnh hưởng đến độ hòa tan và khả năng di động của các chất khống và do đó ảnh hưởng đến khả năng hút khống của rễ. Ví dụ trong mơi trường bị acid hóa độ linh động của Ca, P, Na bị giảm, trong khi đó độ linh động của Al, Mn... lại tăng đến mức có thể gây độc cho cây. Ngược lại trong môi trường kiềm độ linh động của P và các nguyên tố vi lượng giảm.
Hệ vi sinh vật đất rất quan trọng cho sự dinh dưỡng khoáng của rễ. pH có ảnh hưởng đến hoạt động của các vi sinh vật trong mơi trường. Nói chung pH mơi trường dao động quanh khoảng trung tính là thuận lợi nhất cho hoạt động của vi khuẩn.
Khi độ pH của môi trường vượt quá giới hạn sinh lý (quá kiềm hay q acid) thì mơ rễ đặc biệt là lơng hút bị thương tổn và sự hút khoáng bị ức chế.