BÀI 2 : DINH DƯỠNG KHOÁNG CỦA THỰC VẬT
5. Sự hút chất khoáng trong tự nhiên của thực vật (1-4)
5.1. Sự hút chất khoáng của cây ở trong đất
- Các ion khoáng tan trong dung dịch đất hoặc được hấp phụ trên bề mặt keo đất sẽ được rễ cây hấp phụ lên trên bề mặt của nó. Đó là q trình hấp phụ trao đổi ion.
- Nguyên tắc hấp phụ trao đổi ion
+ Các ion khống muốn đi vào cây thì trước tiên chúng phải được hấp phụ trên bề mặt rễ theo phương thức trao đổi ion giữa đất và lông hút. Trong quá trình hơ hấp của rễ thì CO2 được sinh ra. CO2 kết hợp với nước tạo ra axit cacbonic. Đây là một axit yếu nên nó lập tức phân ly trên bề mặt rễ:
Ion H+ của rễ được làm nguyên liệu để trao đổi với các cation, còn ion HCO3- thì trao đổi với các anion trong đất. Sự trao đổi ion giữa rễ và đất theo đúng hóa trị và đương lượng của các ion. Một ion hóa trị 1 như K+ từ đất muốn xâm nhập vào rễ thì thì nó phải được trao đổi với 1 ion H+ đi ra khỏi rễ, hoặc 1 ion NO3- trao đổi với 1 ion HCO3-.
+ Cũng tương tự, ion Ca++ của đất phải trao đổi với 2 ion H+ của rễ hoặc ion PO43- muốn được hấp phụ trên bề mặt rễ thì phải có 3 ion HCO3- đi từ rễ ra dung dịch đất...
- Sự trao đổi ion H+ và HCO3- giữa rễ và các ion khoáng hút bám trên bề mặt keo và dung dịch đất có thể được thực hiện theo phương thức trực tiếp (trao đổi tiếp xúc) hay gián tiếp qua dung dịch đất.
+ Phương thức trao đổi tiếp xúc (trực tiếp)
Các sợi lông hút len lỏi vào các mao quản đất và tiếp xúc trực tiếp với các keo đất. Các ion H+ và HCO3- trên bề mặt rễ có thể trao đổi trực tiếp ngay với các cation và anion nằm trên bề mặt keo đất để các ion này hút bám trên bề mặt rễ.
Bằng phương thức trao đổi trực tiếp này mà rễ cây có thể hút lượng chất khống nhiều hơn chất khoáng tan trong dung dịch đất. Do vậy, lượng chất khoáng dễ tiêu di động trong dung dịch đất thường thấp hơn lượng mà cây có khả năng hút được.
+ Phương thức trao đổi (gián tiếp) thông qua dung dịch đất.
Các chất khoáng dễ tiêu di động tan trong dung dịch đất là nguồn dễ dàng nhất cho rễ cây hấp thu. Rễ cây luôn tiết vào dung dịch đất CO2 và nó cũng được phân ly cho H+ và HCO3- tan trong dung dịch đất.
Với hai phương thức trao đổi ion đồng thời giữa ion H+ và HCO3- của rễ và các ion khoáng hút bám trên bề mặt keo đất và tan trong dung dịch đất mà rễ cây có thể hút được một lượng chất khống lớn hơn chất khoáng tan trong dung dịch đất (lượng dễ tiêu).
5.2. Sự hút chất khống ngồi rễ của cây
Hầu hết các chất khoáng từ đất xâm nhập vào cây qua hệ thống rễ. Tuy nhiên, ngồi rễ ra thì các bộ phận khác của cây đặc biệt là lá cũng có khả năng hấp thu chất khoáng khi tiếp xúc với dung dịch chất khoáng.
Các chất khống xâm nhập vào lá thường phải đi qua khí khổng và cũng có thể thấm qua lớp cutin mỏng. Sự xâm nhập các chất khoáng vào cây qua bề mặt lá phụ thuộc vào các điều kiện khác nhau:
+ Thành phần của các chất khoáng sử dụng, nồng độ chất khoáng và pH của dung dịch chất khoáng.
+ Tuổi của lá và cây: Các lá non dễ dàng thấm các chất khoáng hơn các lá già vì với các lá non ngồi xâm nhập qua khí khổng thì chất khống cịn có thể thấm qua lớp cutin mỏng.
+ Phụ thuộc dạng sử dụng: Cùng một nguyên tố nhưng tốc độ thấm qua lá phụ thuộc vào dạng sử dụng của chúng. Ví dụ NO3" xâm nhập vào lá mất 15 phút, còn NH4+ thì mất 2 giờ; hoặc K+ của KNO3 vào lá mất 1 giờ còn của KCl mất 30 phút. Kali trong dung dịch kiềm xâm nhập vào lá nhanh hơn trong mơi trường axit...
- Hiện nay, có rất nhiều loại phân bón hoặc chế phẩm phun qua lá. Các loại này ngày càng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất.
+ Phương pháp dinh dưỡng qua lá: Sẽ tiết kiệm được phân bón, tiết kiệm thời gian và công sử dụng mà hiệu quả cao hơn nhiều so với dinh dưỡng qua rễ. Phương pháp này càng có hiệu quả cao đối với các cây rau, hoa và cây giống các loại...