Cây hút các chất dinh dưỡng dưới dạng ion hòa tan trong nước. Rễ là bộ phận chính hấp thu chất dinh dưỡng từ đất và phân bón, ngoài ra cây còn hấp thu các chất dinh dưỡng từ phân bón lá qua lá.
Các chất hữu cơ, chất khoáng trong đất và phân bón không hòa tan phải nhờ các loại vi sinh vật, các phản ứng hóa học phân hủy thành các chất hòa tan để cây trồng có thể hấp thu và sử dụng. Cây hấp thu đạm dưới dạng Amon và nitrat, lân dưới dạng HPO42– và HPO4-, kali dưới dạng ion K+.
Một số chất bị keo đất giữ lại cây khó hấp thu, có thêm chất hữu cơ (phân hữu cơ) cây trồng dễ hấp thu hơn.
Rễ cây có thể tiết ra một số acid hữu cơ có khả năng phân giải, phân hủy các chất khó tan, khó tiêu (khó hấp thu) thành các chất dễ tan dễ tiêu (dễ hấp thu).
I.Cơ chế hấp thu/ hút các chất dinh dưỡng qua rễ
Rễ là bộ phận chính hấp thu nước và các chất dinh dưỡng của cây. Các chất dinh dưỡng dưới dạng ion hòa tan được rễ hấp thu nhờ sự khuyếch tán và thẩm thấu ở bề mặt rễ (chóp rễ và lông hút).
Rễ cây hấp thu/ hút chất dưỡng chất (các ion khoáng) theo cơ chế thụ động, cơ chế chủ động hay cơ chế hút khoáng sinh lý.
1. Cơ chế hút, hấp thu bị động (thụ động)
Là sự hấp thu/ hút chất dinh dưỡng nhờ sự khuyếch tán do chênh lệch nồng độ, các ion từ nơi có nồng độ cao di chuyển đến nơi có nồng độ ion thấp mà không cần tiêu hao năng lượng. Các ion khoáng xâm nhập vào tế bào khi nồng độ ion trong đất cao hơn trong rễ, quá trình hấp thu, hút dinh dưỡng được thực hiện.
2. Cơ chế hút/ hấp thu chủ động
Phần lớn các chất dinh dưỡng được hút/ hấp thu theo cơ chế này.
Là quá trình ion dịch chuyển ngược từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ ion cao và cần sự tiêu hao năng lượng để thực hiện quá trình.
Quá trình hấp thu/ hút chất khoáng (ion khoáng) có liên quan đến quá trình hô hấp của rễ. Sự hút ion nitrat (NO3-) với sự đào thải cacbonat (CO2) và các sản phẩm của quá trình hô hấp, sự trao đổi các anion và cation của môi trường được đảm bảo một cách liên tục. Điều kiện cần thiết cho sự hút/ hấp thu dinh dưỡng của bộ rễ là quá trình hô hấp.
Cần có sự tiêu tốn năng lượng (ATP) và chất trung gian (chất mang). Nồng độ ion trong rễ nhiều khi có nông độ cao hơn ngoài môi trường nhưng nhờ màng menbram trên bề mặt chất nguyên sinh, là màng bán thấm, không cho những ion đã vào trong tế bào đi ra ngoài. Trong qua trình trao đổi chất dinh dưỡng trên bề mặt màng đó tạo ra một số chất vừa tương tác với ion khoáng ngoài môi trường vừa vận chuyển chúng qua màng (phức hệ chất mang – ion), sau khi xâm nhập vào trong phức hệ đó được phá hủy. Các ion ở lại phía trong tế bào, còn chất mang lại quay ra và tiếp tục nhiệm vụ vận chuyển chất khoáng.
Chất mang được coi là phương tiện chuyên chở, nhờ nó mà các ion đi qua được màng tế bào để vào bên trong.
3. Cơ chế hút khoáng lý hóa
Là sự hút chất dinh dưỡng qua sự trao trổi ion giữa dung dịch đất và rễ cây. Trong quá trình sinh trưởng, rễ cây thiết ra một số chất acid có khả năng phân ly thành ion âm và dương. Khi một ion mang điện rễ thải ra dung dịch đất gây ra sự mất cân bằng điện, sẽ có sự xâm nhập của ion mang điện tích cùng dấu từ dung dịch đất để bù đắp sự mất cân bằng đó.
4. Sự hút, hấp thu dinh dưỡng chịu sự ảnh hưỡng của những yếu tố nào?
Quá trình hút/ hấp thu chất dinh dưỡng chịu sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố.
Tình trạng sức khỏe cây trồng:
-
Cây trồng sinh trưởng phát triển khỏe mạnh, quá trình hô hấp mạnh, bộ rễ phát triển thì khả năng hút/ hấp thu dinh dưỡng cũng mạnh, tốt hơn. Còn nếu cây phát triển kém, bị sâu bệnh nhiều thì quá trình hấp thu/ hút dinh dưỡng cũng kém.
-
Quá trình quang hợp, hô hấp, trao đổi và tổng hợp các chất cành mạnh thì sự hút, hấp thu dinh dưỡng càng mạnh. Các chất khoáng tham gia vào quá trình quang hợp, cấu trúc nên bộ máy hô hấp, là nguyên liệu để tổng hợp các chất hữu cơ.
-
Khi cây ở thời kỳ sinh trưởng mạnh, thân lá phát triển, nhu cầu dinh dưỡng lớn thì sức hút, khả năng hấp thu dinh dưỡng cao hơn vào giai đoạn cuối khi cây đã già yếu. Thời kỳ cuối cây sử dụng dưỡng chất đã hấp thu ở thời kỳ đầu. Một lượng dưỡng chất được vận chuyển từ các bộ phân già về các bộ phận non và nuôi hạt, củ, quả. Trong quá trình canh tác cần chăm sóc bón phân ngay từ đâu khi cây còn nhỏ để tạo điều kiện cho cây sinh trưởng và phát triển khỏe mạnh tạo tiền đề để đạt một vụ mùa năng suất cao, chất lượng tốt.
