Vai trò sinh lý của các nguyên tố dinh dưỡng khoáng đối với cây trồng
Plant Mineral Nutrition, Essential Elements (Macro & Micro), Mobile vs Immobile Deficiency Signs
Nội dung lý thuyết & Nguyên lý sinh học ứng dụng
1 Khái niệm Nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu
Một nguyên tố được coi là nguyên tố khoáng thiết yếu (Essential Mineral Element) đối với thực vật khi thỏa mãn 3 tiêu chuẩn khắt khe của Arnon & Stout:
• Cây không thể hoàn thành chu trình sống (từ nảy mầm, sinh trưởng đến ra hoa, tạo hạt) nếu thiếu nguyên tố đó.
• Không có nguyên tố nào khác có thể thay thế được vai trò sinh lý của nó.
• Nguyên tố đó phải trực tiếp tham gia vào cấu trúc tế bào hoặc quá trình chuyển hóa vật chất nội tại của cây.
2 Phân loại Nguyên tố Đa lượng (Macronutrients) và Vi lượng (Micronutrients)
| Nhóm nguyên tố | Hàm lượng trong mô khô | Các nguyên tố & Vai trò sinh lý chính |
|---|---|---|
| Nguyên tố Đa lượng (Macro) | ≥ 100 mg / 1 kg chất khô (≥ 0.01% hoặc hàng gam/kg) | C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S: Thành phần cấu trúc đại phân tử (protein, nucleic acid, phospholipid màng, diệp lục tố) và duy trì thế thẩm thấu, đóng mở khí khổng (ion K+). |
| Nguyên tố Vi lượng (Micro) | < 100 mg / 1 kg chất khô (< 0.01% hoặc ppm) | Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, Cl, Ni: Thành phần trung tâm hoặc đồng yếu tố (cofactor) hoạt hóa các enzyme xúc tác chuỗi chuyền electron hô hấp và quang hợp (Cytochrome, Nitrogenase). |
3 Quy luật nhận diện triệu chứng thiếu hụt khoáng trên lá non và lá già
Dựa trên tính linh động (Mobility) của nguyên tố trong hệ mạch rây (phloem) của cây:
Bài tập trắc nghiệm củng cố
Chọn đáp án để xem giải thích1 Nguyên tố khoáng nào sau đây là thành phần cấu tạo không thể thiếu của phân tử diệp lục (chlorophyll) và tham gia hoạt hóa nhiều enzyme chuyển hóa năng lượng?
2 Khi cây trồng bị thiếu hụt nguyên tố Nitơ (N) hoặc Kali (K), triệu chứng biến đổi màu sắc (vàng lá, mép lá cháy vàng) sẽ xuất hiện đầu tiên ở vị trí nào trên cây?
3 Triệu chứng đỉnh sinh trưởng và chồi ngọn bị quăn queo, thối đen, mô phân sinh rễ ngừng phân chia thường là dấu hiệu thiếu hụt nguyên tố khoáng kém linh động nào?
4 Ion khoáng nào đóng vai trò chính trong việc điều hòa áp suất thẩm thấu của tế bào hạt đậu, trực tiếp chi phối cơ chế đóng mở khí khổng ở lá cây?