Dạng hút của các yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng

Để sinh trưởng và phát triển bình thường cây trồng sử dụng 20 nguyên tố cơ bản, trong đó có 6 nguyên tố cấu tạo và 14 nguyên tố phát triển cần thiết: C, H, O, N, P, S (cấu tạo), Ca, Mg, K, Fe, Mn, Mo, Cu, B, Zn, Cl, Na, Co, V, Si (phát triển). Dưới đây trình bày 17 nguyên tố cây hấp thu qua rễ:
(1) N: Nguyên tố dinh dưỡng đa lượng thứ nhất.
* Hàm lượng tổng số trong cây: 1-5%;
* Dạng hút: NH₄⁺, NO₃^- và cả urê cây cũng hút.

(2) P: Nguyên tố dinh dưỡng đa lượng thứ hai.
* Hàm lượng tổng số trong cây: 0,1-0,5%;
* Dạng hút: H₂PO₄^- (primary phosphate) HPO₄^2- (Orthophosphat) và cả photphat hữu cơ dễ hoà tan như: nucleic và phytin.

(3) K: Nguyên tố dinh dưỡng đa lượng thứ ba, là nguyên tố phát triển.
* Hàm lượng tổng số trong cây: 1- 4% và 5%, có trường hợp cao hơn;
* Dạng hút: K⁺¹.

(4) Ca: Nguyên tố đa lượng thứ tư, là nguyên tố phát triển.
* Hàm lượng tổng số trong cây: 0,2- 1,0;
* Dạng hút: Ca⁺².

(5) Mg: Nguyên tố đa lượng thứ năm, là nguyên tố phát triển.
* Hàm lượng tổng số trong cây: 0,1- 0,4;
* Dạng hút: Mg⁺².

(6) S: Nguyên tố đa lượng thứ sáu, là nguyên tố cấu tạo.
* Hàm lượng tổng số trong cây: 0,1- 0,4;
* Dạng hút: SO₄^-2.
Trên đây là 6 nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Cần lưu ý trên thế giới người ta không chia nhóm dinh dưỡng trung lượng, mà ghép luôn vào nhóm dinh dưỡng đa lượng 3 nguyên tố: Ca, Mg và S. Còn ở Việt Nam chúng ta gọi 3 nguyên tố Ca, Mg, S là nguyên tố dinh dưỡng thuộc nhóm trung lượng.

(7) Zn: Nguyên tố dinh dưỡng vi lượng thứ năm.
* Hàm lượng tổng số trong cây: 25-150 ppm, nếu ít hơn 20 ppm biểu hiện thiếu, hơn 400 ppm biểu hiện độc Zn.
* Dạng hút: Zn⁺², dạng phức hữu cơ, phân tử và hút được qua lá.

(8) Cu: Nguyên tố dinh dưỡng vi lượng thứ tư.
* Hàm lượng tổng số trong cây: 5-20 ppm, dưới 4 ppm trong chất khô biểu hiện thiếu Cu.
* Dạng hút: Cu⁺², dạng phức hữu cơ và hút cả qua lá.

(9) Fe: Nguyên tố dinh dưỡng vi lượng thứ hai.
* Hàm lượng tổng số trong cây: 50-250 ppm, trong lá hàm lượng dưới 50 ppm thì biểu hiện thiếu Fe.
* Dạng hút: Fe⁺², Fe⁺³ và cả dạng hợp chất sắt hữu cơ, xelat Fe.

(10) Mn: Nguyên tố dinh dưỡng vi lượng thứ ba.
* Hàm lượng tổng số trong cây: Biến thiên rất lớn từ 20 đến 500 ppm, trong lá hàm lượng dưói 25 ppm thì biểu hiện thiếu Mn.
* Dạng hút: Mn⁺², dạng phức hữu cơ và cả hút được qua lá.

(11) B: Nguyên tố dinh dưỡng vi lượng thứ nhất.
* Hàm lượng trong cây: Đơn tử diệp: 6-18 ppm, song tử diệp thường cao hơn: 20-60 ppm. Ở trong lá thường chứa 20 ppm và thấp hơn trong trường hợp xuất hiện hiện tượng thiếu B.
* Dạng hút: Cây hút B theo phương thức nào nay chưa rõ. Có thể theo dòng nước từ rễ đi vào.
Ở trong đất tồn tại dạng khó tan axit boric (H₃PO₃, pH = 9,2), có một lượng rất ít ở dạng B₄O₇^-2, H₂BO₃^-1, BO₃^-3.

(12) Mo: Không thuộc nhóm kim loại (nonmetal), nguyên tố dinh dưỡng vi lượng thứ sáu.
* Hàm lượng tổng số trong cây: khoảng 1% trong chất khô, nhỏ hơn 0,2% biểu hiện thiếu Mo.
* Dạng hút: MoO₄^-2.

(13) Cl: Là nguyên tố dinh dưỡng mới phát hiện giữa thế kỷ 20.
* Hàm lượng tổng số trong cây: 0,2-2% trong chất khô, có trường hợp trong lá chứa đến 10%. Nồng độ Cl trong một số bộ phận quan trọng của cây từ 0,5 đến 2% sẽ làm giảm năng suất. Trong lá mía, ngô, đại mạch, rau muống, cà chua hàm lượng nhỏ hơn 4% năng suất giảm đáng kể.
* Dạng hút: Cl^-1 qua rễ và cả qua khí khổng lá.

Cơ chế hút dinh dưỡng của cây
- Muốn cây hút được thức ăn trong đất (các ion) thì điều đầu tiên là các ion phải được tiếp xúc với bề mặt bộ rễ. Có 3 phương thức tiếp xúc:
* Nhờ nội lực mà các ion tiếp xúc được với bề mặt bộ rễ bằng phương thức trao đổi ion.
* Nhờ sự khuyếch tán trong dung dịch của các ion.
* Nhờ lưu lượng nước trong dung dịch đất (Mass flow). Phần lớn các ion canxi, magiê và một phần nitơ, sulfua cung cấp cho cây trồng bằng phương thức lưu lượng nước. Nhưng ngược lại, phốtpho, kali lại bằng phương thức khuyếch tán là chủ yếu.
- Tính chất lý, hoá đất và loại phân bón ảnh hưởng rất lớn đến các quá trình trên.
- Bón phân làm tăng nồng độ dung dịch đất, do đó ảnh hưởng đến sự khuyếch tán, đến sự tiếp xúc của các ion với bề mặt bộ rễ.
- Hàm lượng keo sét, độ ẩm và nhiệt độ đất ảnh hưởng đến quá trình tiếp xúc, khuyếch tán của các ion đến bề mặt bộ rễ theo quy luật của vật lý.

- Việc hút dinh dưỡng của cây là rất phức tạp, hiện nay tạm thời thống nhất các ion đi vào bộ rễ theo cơ chế:
* Trao đổi;
* Khuyếch tán;
* Trao đổi chất.
- Cả 3 cơ chế hấp thu gắn liền với diện tích mặt ngoài và diện tích mặt trong của bộ rễ.
* Các ion đi đến mặt ngoài của bộ rễ là một quá trình đơn giản: hấp thu khuyếch tán và hấp thu trao đổi;
* Nhưng các ion đi vào bên trong của bộ rễ là một sự trao đổi chất. Có nghĩa là cần có sự tiêu hao năng lượng của tế bào cho cơ chế hút theo kiểu này.