Bài 5: Dinh dưỡng nitơ ở thực vật

Quan sát hình 5.1 thấy: Khi thiếu nito, cây sinh trưởng còi cọc, lá có màu vàng.

Nhận xét: Nito là một nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu của thực vật. Nito có vai trò đặc biệt quan trọng đối với đời sống của thực vật.

    * Vai trò chung của nito

- Nito có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng.

→ Quyết định năng suất và chất lượng thu hoạch.

    * Vai trò cấu trúc của nito

- Nito tham gia cấu tạo nên các phân tử protein, axit nucleic, diệp lục, ATP,…

→ Thiếu nito sẽ làm giảm quá trình tổng hợp protein, từ đó sự sinh trưởng của các cơ quan bị giảm, xuất hiện màu vàng nhạt trên lá. Màu vàng nhạt xuất hiện trước tiên ở những lá già. Điều đó xảy ra là do sự huy động và sự di chuyển của các ion trong cây.

    * Vai trò điều tiết của nito

- Nito là thành phần cấu tạo của protein – enzim, coenzim và ATP. Vì vậy nito tham gia điều tiết các quá trình trao đổi chất trong cơ thể thực vật thông qua hoạt động xúc tác, cung cấp năng lượng và điều tiết trạng thái ngậm nước của các phân tử protein trong tế bào chất.

Rễ cây hấp thụ nitơ ở dạng NH4+ (dạng khử) và NO3- (dạng oxi hóa) từ đất, nhưng nitơ trong các hợp chất hữu cơ cấu thành cơ thể thực vật chỉ tồn tại ở dạng khử. Như vậy phải có quá trình chuyển nito ở dạng oxi hóa thành dạng khử, nghĩa là phải có quá trình khử nitrat.

NH4+ tích lũy lại nhiều trong mô sẽ gây độc cho tế bào, nhưng khi cây sinh trưởng mạnh thì lại thiếu hụt NH4+. Vậy cơ thể thực vật đã giải quyết những mâu thuẫn đó bằng cách hình thành amit, đó là con đường liên kết NH4+ vào axit amin đicacboxilic (Axit amin dicacboxilic + NH4+ → Amit). Đó là cách giải độc tốt nhất. Amit là nguồn dự trữ NH4+ cho các quá trình tổng hợp axit amin trong cơ thể thực vật khi cần thiết.

     Thiếu nitơ trong môi trường dinh dưỡng cây lúa không thể sống được vì Nitơ là nguyên tố khoáng thiết yếu, có tầm quan trọng đặc biệt đối với quá trình sống, sinh trưởng, phát triển của cây lúa:

      - Nitơ tham gia cấu tạo nên protein, enzim, côenzim, axit nuclêic, diệp lục,…

      - Cây lúa thiếu nitơ sẽ yếu, quang hợp kém, kém phát triển, năng suất và chất lượng thấp.

Thực vật chỉ có thể sử dụng nitơ ở dạng khử là NH4+. Tuy nhiên khi cây hấp thụ nitơ thì chúng hấp thụ ở cả dạng NH4+ và NO3- . Do vậy trong mô thực vật cần diễn ra quá trình khử nitrat để chuyển NO3- thành NH4+ để cây có thể sử dụng.