Giáo trình Dinh dưỡng khoáng cây trồng - PGS. TS Nguyễn Bảo Vệ

Dinh dưỡng khoáng cây trồng” là môn học có liên quan tới nhiều ngành khác như khoa học đất, sinh lý cây trồng và sinh hóa. Tuy nhiên, ở đây chúng tôi chỉ đề cập tới các quá trình dinh dưỡng, sinh lý và sinh hóa, và mối quan hệ xảy ra bên trong cây. Giáo trình “Dinh dưỡng khoáng cây trồng” được biên soạn dành cho dinh viên và các nghiên cứu viên ở các viện, trường, cơ quan ... trong lãnh vực nông nghiệp, đặc biệt cho ngành trồng trọt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Dinh dưỡng khoáng cây trồng - PGS. TS Nguyễn Bảo Vệ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP Giáo Trình : DINH DƯỠNG KHOÁNG CÂY TRỒNG PGs TS NGUYỄN BẢO VỆ ThS NGUYỄN HUY TÀI Cần Thơ - 2003 Lời mở đầu Dinh dưỡng khoáng rất cần thiết cho cây trồng sinh trưởng và phát triển. Vì vậy, nó là một phạm trù quan trọng tất yếu cho khoa học cơ bản và ứng dụng. Sự tiến bộ to lớn được xây dựng trong nhiều thập kỹ qua, cho phép chúng ta hiểu biết nhiều cơ chế hấp thu dinh dưỡng và chức năng dưỡng chất khoáng trong quá trình biến dưỡng của cây; song song đó, nhiều ứng dụng tiến bộ trong nông nghiệp bằng việc cung cấp dinh dưỡng khoáng thông qua phân bón đã làm tăng năng suất cây trồng. Dựa trên các tài liệu, sách tham khảo, và kiến thức thực tế, giáo trình nầy được xây dựng nhằm mục đích cung cấp kiến thức, các nguyên tắc cơ bản và chuyên sâu về dinh dưỡng khoáng cây trồng bao gồm sự cung cấp, quá trình hấp thu, vận chuyển và biến dưỡng, và vai trò chức năng của dưỡng chất khoáng trong cây, đặc biệt là cây trồng trong nông nghiệp. “Dinh dưỡng khoáng cây trồng” là môn học có liên quan tới nhiều ngành khác như khoa học đất, sinh lý cây trồng và sinh hóa. Tuy nhiên, ở đây chúng tôi chỉ đề cập tới các quá trình dinh dưỡng, sinh lý và sinh hóa, và mối quan hệ xảy ra bên trong cây. Giáo trình “Dinh dưỡng khoáng cây trồng” được biên soạn dành cho sinh viên và các nghiên cứu viên ở các viện, trường, cơ quan ... trong lãnh vực nông nghiệp, đặc biệt cho ngành trồng trọt. Chúng tôi chân thành cám ơn các nhà nghiên cứu khoa học, soạn giả đã cung cấp những tài liệu, hình ảnh, ... cho chúng tôi tham khảo. Cám ơn các bạn đồng nghiệp, KS Tô Tuấn Nghĩa và KS Nguyễn Minh Hoàng đã hổ trợ kỹ thuật để chúng tôi hoàn thành giáo trình nầy. Nhóm tác giả MỤC LỤC Chương Nội dung 1 CÂY TRỒNG VÀ DINH DƯỠNG 1.1 Cây trồng 1.2 Dinh dưỡng khoáng 2 ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI DƯỠNG CHẤT KHOÁNG 3 CƠ CHẾ HẤP THỤ ION CỦA TẾ BÀO RỄ VÀ SỰ CHUYỂN VẬN GẦN 3.1 Đặc tính hấp thu ion của cây 3.2 Đường dẫn các chất tan từ bên ngoài vào rễ 3.2.1 Vận chuyển qua khoảng trống tự do 3.2.2 Vận chuyển qua tế bào chất và không bào 3.3 Cấu trúc và thành phần của màng tế bào 3.4 Sự vận chuyển chất tan ngang qua màng sinh học 3.4.1 Sự vận chuyển nhờ chất mang 3.4.2 Sự vận chuyển chủ động và thụ động: bơm điện 3.5 Đặc tính của sự hấp thu ion bởi rễ 3.5.1 Tính chất lý hóa của các ion và sự biến dưỡng ở rễ 3.5.2 Tác động qua lại giữa các ion 3.5.3 Mối quan hệ cation - anion 3.5.4 Nồng độ bên ngoài 3.5.5 Nồng độ bên trong và tình trạng dinh dưỡng 3.6 Sự hấp thu ion dọc theo rễ 3.7 Sự vận chuyển qua rễ 3.8 Cơ chế phóng thích ion vào trong mạch gỗ 3.9 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phóng thích ion vào trong mạch gỗ 3.9.1 Nồng độ bên ngoài 3.9.2 Nhiệt độ 3.9.3 Hô hấp 3.9.4 Ion đồng hành 3.9.5 Tình trạng carbohydrate ở rễ 4 SỰ VẬN CHUYỂN XA Ở MẠCH GỖ VÀ MẠCH LIBE 4.1 Sự vận chuyển trong mạch gỗ 4.1.1 Cơ chế 4.1.2 Ảnh hưởng của sự thoát hơi nước trong việc hấp thu và vận chuyển 4.1.3 Ảnh hưởng tốc độ thoát hơi nước trên sự phân bố ở chồi 4.2 Sự vận chuyển trong mạch libe 4.2.1 Hình thái giải phẩu của mạch libe 4.2.2 Thành phần nhựa trong mạch libe 4.2.3 Tính di động trong mạch libe 4.2.4 Hướng vận chuyển trong mạch libe 4.2.5 Sự vận chuyển qua lại giữa mạch gỗ và libe 4.3 Tầm quan trọng của mạch libe và mạch gỗ trong sự vận chuyển xa Trang 1 1 2 8 10 10 10 10 12 13 14 14 14 15 15 17 20 20 21 21 22 23 24 24 24 25 25 26 28 28 28 29 30 30 30 31 32 32 33 34 các nguyên tố khoáng 4.4 Sự tuần hoàn dưỡng chất khoáng giữa chồi và rễ 4.5 Tái phân bổ dưỡng chất khoáng 4.5.1 Giai đoạn nẩy mầm của hạt 4.5.2 Cung cấp không đủ hoặc cung cấp gián đoạn 4.5.3 Giai đoạn sinh sản 4.5.4 Thời kỳ trước rụng lá 4.6 Sự vận chuyển xa của Ca 5 SỰ HẤP THU DINH DƯỠNG QUA LÁ VÀ CÁC BỘ PHẬN CỦA CÂY TRONG KHÔNG KHÍ 5.1 Hấp thu dinh dưỡng ở dạng khí đi qua khí khẩu 5.2 Sự hấp thu các chất hoà tan 5.2.1 Cấu trúc và chức năng lớp cutin 5.2.2 Vai trò của vi rảnh 5.2.3 Vai trò của các yếu tố bên trong và bên ngoài 5.3 Cung cấp dưỡng chất khoáng qua lá 5.3.1 Tầm quan trọng thực tiễn của việc áp dụng dinh dưỡng khoáng qua lá 5.3.2 Sự hấp thu qua tán lá và các phương pháp tưới 5.4 Sự rửa trôi các nguyên tố khoáng từ lá 5.4.1 Nguyên nhân và cơ chế 5.4.2 Tầm quan trọng sinh thái trong việc rửa trôi qua lá 6 NĂNG SUẤT VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA SINK VÀ SOURCE 6.1 Sự chuyển vận các chất ở mạch libe 6.1.1 Sự chuyển tải các chất đồng hóa vào mạch libe 6.1.2 Cơ chế của sự vận chuyển trong mạch libe 6.1.3 Chuyển tải đi ra ngoài mạch libe và dự trữ sucrose 6.2 Mối quan hệ sink-source 6.2.1 Ảnh hưởng sự trưởng thành đến chức năng lá 6.2.2 Sự lão hóa của lá 6.3 Vai trò của kích thích tố trong việc điều hòa mối quan hệ giữa sink-source 6.3.1 Cấu trúc, vị trí tổng hợp và hoạt động chính của kích thích tố 6.3.2 Kích thích tố và hoạt động dự trữ 6.3.3 Ảnh hưởng của môi trường lên kích thích tố nội sinh 6.4 Giới hạn của sink và source lên tốc độ sinh trưởng và năng suất 7 DINH DƯỠNG KHOÁNG VÀ SỰ ĐÁP ỨNG NĂNG SUẤT 7.1 Chỉ số diện tích lá và quang tổng hợp 7.2 Cung cấp dinh dưỡng khoáng, sự hình thành và hoạt động của sink 7.2.1 Tượng mầm hoa 7.2.2 Sự thụ phấn 7.2.3 Ra hoa và phát triển hột 7.2.4 Tạo củ và tốc độ phát triển củ 7.3 Dinh dưỡng khoáng và mối quan hệ giữa sink-source 8 SỰ CỐ ĐỊNH ĐẠM 8.1 Hệ thống cố định N sinh học trong tự nhiên 35 35 36 36 36 38 38 42 42 43 43 43 44 46 47 48 49 49 50 54 54 54 56 57 58 58 58 59 59 61 62 63 69 71 74 74 76 78 79 80 86 86 8.2 Tiến trình sinh hóa của sự cố định N 8.3 Hệ thống cộng sinh 8.3.1 Sự xâm nhập của vi khuẩn và cây ký chủ 8.3.2 Tốc độ cố định N và năng lượng cho sự cố định N 8.3.3 Ảnh hưởng của dinh dưỡng khoáng đến sự cố định N 8.4 Vi sinh vật cố định N sống tự do và liên kết vùng rễ 8.4.1 Vi sinh vật cố định N sống tự do 8.4.2 Vi sinh vật cố định N liên kết vùng rễ 9 DƯỠNG CHẤT KHOÁNG ĐA LƯỢNG 9.1 Phân loại và nguyên lý hoạt động của dưỡng chất khoáng 9.2 Dưỡng chất khoáng N 9.2.1 Sự đồng hóa N 9.2.2 Amino acid và sự s ...