Nguồn cung cấp Nitơ tự nhiên cho cây chủ yếu từ đâu? Quá trình chuyển hoá nitơ trong đất? - Sinh 11 bài 6

Vậy có phải nguồn cung cấp nitơ tự nhiên cho cây chủ yếu từ không khí và trong đất? Quá trình chuyển hoá nitơ trong đất xảy ra như thế nào? Các em hãy cùng Hay học hỏi tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

I. Nguồn cung cấp nitơ tự nhiên cho cây

1. Nitơ trong không khí

• Dạng tồn tại:

- Chủ yếu tồn tại ở dạng nitơ phân tử. Ngoài ra có ở dạng NO và NO₂

• Đặc điểm: 

- Cây không hấp thụ được nitơ phân tử

- Nitơ phân tử sau khi được các vi sinh vật cố định nitơ chuyển hóa thành NH₃ thì cây mới đồng hóa được.

- Nitơ ở dạng NO và NO₂ trong không khí là độc với thực vật.

2. Nitơ trong đất

• Dạng tồn tại: 

- Tồn tại ở 2 dạng: nitơ khoáng trong các muối khoáng và nitơ hữu cơ trong xác sinh vật.

• Đặc điểm:

- Cây chỉ hấp thụ được nitơ khoáng từ đất dưới dạng NH₄⁺ và NO₃^-

- Cây không trực tiếp hấp thụ được nitơ hữu cơ trong xác sinh vật. Nitơ phải được vi sinh vật đất khoáng hóa thành NH₄⁺ và NO₃^-.

II. Quá trình chuyển hoá và cố định Nitơ trong đất

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 NO_3- nhờ hoạt động của các vi sinh vật đất:

Sự phụ thuộc về mặt dinh dưỡng của cây vào hoạt động của vi sinh vật đất; 1.Khí quyển; 2.Nitơ; 3.Vật chất hữu cơ; 4.Vi khuẩn amôn hoá; 5.Vi khuẩn cố định nitơ; 6.Amôni; 7.Vi khuẩn nitrat hoá; 8. Nitrat; 9.Axit amin; 10.Rễ; 11.Vi khuẩn phản nitrat hoá; 12.Đất;

Con đường chuyển hóa diễn ra theo 2 giai đoạn:

- Amôn hóa là quá trình chuyển hóa nitơ hữu cơ trong xác thực vật thành amôni (NH₄₊) nhờ vi khuẩn amôn hóa:

 Nitơ hữu cơ (trong đất) ^{-vi khuẩn amôn hoá→} NH₄⁺

- Qúa trình nitrat hóa là quá trình chuyển hóa từ dạng nitơ ôxi hóa (NH₄⁺) sang dạng nitơ khử là NO_3- nhờ vi khuẩn nitrat hóa:

 NH₄^{+ -vi khuẩn nitrat hoá→} NO₂^- ‾^{vi khuẩn nitrat hoá→}  NO₃^-

Ngoài ra trong đất còn xảy ra quá trình chuyển hóa nitrat thành nitơ phân tử (NO₃^-→ N₂). Quá trình này do các vi sinh vật kị khí thực hiện, diễn ra mạnh khi đất thiếu không khí. Do đó, để ngăn chặn sự mất mát nitơ cần đảm bảo độ thoáng cho đất

2. Quá trình cố định nitơ phân tử

- Quá trình liên kết N₂ với H₂ để hình thành nên NH₃ gọi là quá trình cố định nitơ

- Trong tự nhiên, hoạt động của nhóm vi sinh vật cố định nitơ có vai trò quan trọng trong việc bù đắp lại lượng nitơ của đất đã bị lấy đi.

- Vi sinh vật cố định nitơ gồm 2 nhóm: Vi sinh vật sống tự do như vi khuẩn lam và nhóm cộng sinh với thực vật, điển hình là các vi khuẩn thuộc chi Rhizobium tạo nốt sần ở rễ cây họ Đậu.

Rễ cây họ Đậu: 1.Thân; 2.Nốt sần; 3.Rễ.

- Vi khuẩn cố định nitơ có được khả năng như vậy là do nó có enzim nitrôgenaza có khả năng bẻ gẫy liên kết ba bền vững trong N₂ để nitơ liên kết với hiđrô tạo thành amoniac (NH₃). Trong môi trường nước NH₃ chuyển thành NH₄⁺.

III. Phân bón với năng suất cây trồng và môi trường

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

- Đúng nhu cầu của giống, loài cây trồng

- Phù hợp với thời kì sinh trưởng và phát triển của cây (bón lót, bón thúc) cũng như điều kiện đất đai và thời tiết mùa vụ

2. Các phương pháp bón phân

- Bón phân qua rễ (bón vào đất): Phương pháp bón phân qua rễ dựa vào khả năng của rễ hấp thụ các ion khoáng từ đất. Bón phân qua rễ gồm bón lót trước khi trồng cây và bón thúc sau khi trồng cây.

- Bón phân qua lá: Phương pháp bón phân qua lá là sự hấp thụ các ion khoáng qua khí khổng. Dung dịch phân bón qua lá phải có nồng độ các ion khoáng thấp và chỉ bón phân qua lá khi trời không mưa và nắng không quá gay gắt.