1. Vai trò sinh lí của nguyên tố nitơ
Nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng khoáng đa lượng, thiết yếu của thực vật. Nitơ được rễ cây hấp thụ từ môi trường dưới dạng NH4+ và NO3-. Trong cây xảy ra quá trình NO3- được khử thành NH4+.Nitơ đóng vai trò rất quan trọng đối với đời sống thực vật: - Va...
2. Quá trình đồng hóa Nitơ ở thực vật
Rễ cây hấp thụ nguyên tố nitơ dưới dạng NH4+ (dạng khử) và NO3- (dạng oxy hóa) từ lòng đất. Tuy nhiên, nitơ trong các hợp chất hữu cơ cấu thành cơ thể thực vật chỉ có thể tồn tại được ở dạng khử. Do đó cần có quá trình đồng hóa nitơ để cây có thể sử dụng được nitơ lấy từ lòng đất.Sự đồng hóa nitơ trong mô thực vật gồm 2 quá trình: khử nitrat và đồng hóa amôn (NH4+) trong mô thực vật.
2.1. Quá trình khử nitrat
Là quá trình chuyển hoá NO3- thành NH4+, có sự tham gia của 2 nguyên tố: Mo và Fe (hoạt hóa các enzim tham gia vào quá trình khử).Quá trình được thực hiện ở mô rễ và mô lá theo sơ đồ:NO3- (nitrat) → NO2- (nitrit) → NH4+ (amoni)Các bước khử có sự tham gia của các enzim khử - reductaza:NO3- + NAD(P)H + H+ +2e- → NO2- + NAD(P)+ + H2ONO2- + 6 Ferredoxin khử + 8H+ + 6e- → NH4+ + 2H2OĐiều kiện cho quá trình khử nitrat: - Có các enzim đặc hiệu xúc tác cho các phản ứng - Có các lực khử mạnhÝ nghĩa: Hạn chế việc tích lũy nitrat trong mô thực vật.
2.2. Quá trình đồng hóa NH4+ trong mô thực vật
Quá trình đồng hóa NH4+ diễn ra theo 3 con đường:Amin hóa trực tiếp các axit xêtônic: - Axit xêtonic + NH4+ → Axit amin. - Ví dụ: Axit α-xetoglutaric + NH4+ → Axit glutamicChuyển vị amin: - Axit amin + axit xêto → axit amin mới + a. xêtonic mới - Ví dụ: Axit glutamic + Axit piruvic → Alanin + Axit α-xetoglutaricHình thành amit: là con đường liên kết phân tử NH3 với axit amin đicacboxilic. - Axit amin đicacboxilic + NH4+ → amit - Ví dụ: Axit glutamic + NH4+ → Glutamin→ Ý nghĩa của sự hình thành amit: Sự hình thành amit có ý nghĩa sinh học quan trọng: Tham khảo ngay bộ sổ tay bí kíp ôm trọn kiến thức và phương pháp giải mọi dạng bài tập trong đề thi THPT Quốc gia
3. Nguồn cung cấp Nitơ tự nhiên cho cây
Nitơ là nguyên tố phổ biến trong tự nhiên, tồn tại chủ yếu trong không khí và trong đất.Nitơ phân tử (N2) trong khí quyển chiếm khoảng xấp xỉ 80%, cây cối không thể hấp thụ được N2, còn NO và NO2 trong khí quyển là độc hại với thực vật.Các vi sinh vật cố định đạm có enzim nitrogenaza có khả năng liên kết N2 với hiđro → NH3 thì cây mới đồng hóa được.Nguồn cung cấp chủ yếu nitơ cho cây là ở đất. Nitơ trong đất tồn tại ở 2 dạng chính: nitơ vô cơ (nitơ khoáng) và nitơ hữu cơ (trong xác sinh vật).Rễ cây chỉ hấp thụ từ đất nitơ vô cơ ở dạng: NH4+ và NO3-.Cây không hấp thụ trực tiếp nitơ trong xác sinh vật mà phải nhờ các vi sinh vật trong đất khoáng hóa thành: NH4+ và NO3-.
4. Quá trình chuyển hóa Nitơ trong đất và cố định Nitơ
Đây là hai quá trình quan trọng trong một chu trình Nitơ.
4.1. Quá trình chuyển hóa nitơ trong đất
Cây không trực tiếp hấp thụ được nitơ hữu cơ trong xác sinh vật. Nitơ phải trải qua con đường chuyển hóa thành NH4+ và NO3- nhờ hoạt động của các vi sinh vật đất:- Con đường chuyển hóa nitơ hữu (trong xác sinh vật) trong đất thành dạng nitơ khoáng (N...
4.2. Quá trình cố định nitơ phân tử
Là quá trình liên kết N2 với H2 → NH3 (trong môi trường nước NH3 → NH4+).- Con đường vật lý hóa học: xảy ra trong điều kiện có sấm sét, tia lửa điện,...- Con đường sinh học: do vi sinh vật thực hiện (các vi khuẩn này có enzim nitrogenaza, có khả năng bẻ gãy 3 liên kết cộng hóa trị của nitơ để liên kết với hidro tạo ra NH3), gồm 2 nhóm:+ Nhóm vi sinh vật sống tự do như vi khuẩn lam, xuất hiện nhiều ở ruộng lúa.+ Nhóm vi sinh vật sống cộng sinh cùng thực vật như vi khuẩn nốt sần ở rễ cây họ Đậu.Điều kiện cần thiết để quá trình cố định nitơ có có thể diễn ra được:Ý nghĩa: Việc cải tạo đất nghèo dinh dưỡng là rất cần thiết vì hàng năm các loại vi sinh vật cố định nitơ có khả năng tổng hợp được lượng nito khoảng 100 - 400 kg nitơ/ha.
5. Phân bón với năng suất cây trồng và môi trường
Ông cha ta đã có câu “Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống” đã cho ta thấy tầm quan trọng của việc bón phân trong trồng trọt. Việc bón phân hợp lý sẽ giúp người dân gặt hái được năng suất vượt trội.
5.1. Bón phân hợp lí và năng suất cây trồng
Để cây trồng có năng suất cao cần phải bón phân hợp lí:- Đúng loại, đủ số lượng và tỉ lệ các thành phần dinh dưỡng trong phân.- Đúng và phù hợp với nhu cầu của giống, loài cây trồng.- Thích hợp với thời kỳ sinh trưởng và thời kỳ phát triển của cây (hình thức bón lót, bón thúc) cũng như điều kiện đất đai và thời tiết trong mùa vụ.
5.2. Các phương pháp bón phân
- Bón phân qua rễ (hình thức bón vào đất): Phương pháp bón phân qua rễ bản chất là dựa vào khả năng rễ hấp thụ các ion khoáng từ trong lòng đất. Bón phân qua rễ gồm hai bước đó là: bón lót trước khi trồng cây và bón thúc sau khi trồng cây.- Bón phân qua lá: Phương pháp bón phân qua lá dựa theo nguyên lý sự hấp thụ các ion khoáng qua khí khổng. Dung dịch phân bón qua lá phải đạt yêu cầu nồng độ các ion khoáng thấp và điều kiệu thời tiết khi bón phân qua lá là trời không mưa và nắng không quá gay gắt.
5.3. Phân bón và môi trường
Khi lượng phân bón vượt quá mức tối ưu, cây sẽ không hấp thụ hết. Dư lượng phân bón sẽ làm xấu tính chất lí hóa của đất. Dư lượng phân bón sẽ bị nước mưa cuốn xuống các thủy vực gây ô nhiễm môi trường nước.
6. Một số câu hỏi trắc nghiệm về dinh dưỡng nitơ ở thực vật
Dưới đây là một số câu hỏi trắc nghiệm về dinh dưỡng nitơ ở thực vật:Câu 1: Nguyên tố nitơ là thành phần có trong: A. lipit. B. glucozo. C. prôtein và axitnulêic. D. xenlulozo. Câu 2: Cây hấp thụ được nitơ ở dạng nào sau đây: A. N2+, NO3-. B. N2+, NH...
Bạn đã thích câu chuyện này ?
Hãy chia sẻ bằng cách nhấn vào nút bên trên
Truy cập trang web của chúng tôi và xem tất cả các bài viết khác!