Cách quản lý dinh dưỡng rễ cây

Phát triển trực tiếp hệ thống rễ

khoai tây

Rễ chiếm một phần đáng kể trong tổng khối lượng của cây. Do đó, tỷ trọng bộ rễ đạt 66% đối với cây ăn quả và 48% đối với cây rau. Trong những năm khô hạn, rễ chiếm tới 90% trọng lượng của cây đang phát triển. Rễ rất nhạy cảm với nồng độ và tỷ lệ các nguyên tố trong dung dịch đất.

Bản chất của hiện tượng này, được gọi là hiện tượng hóa học, nằm ở tác động kích thích của các chất hòa tan trong đất lên rễ, được thể hiện ở việc tăng phát triển rễ và phân nhánh theo hướng tăng nồng độ muối. Kết quả là rễ phát triển theo hướng của chất dinh dưỡng, không hướng xuống hoặc hướng lên trên. Vì vậy, chúng nhanh chóng tìm phân bón, bao quanh những nơi này và hấp thụ các yếu tố cần thiết.

Các rễ riêng lẻ chỉ mọc ở phần thấp nhất và sau đó bị bao phủ bởi lớp biểu bì và mô bần từ bên ngoài, làm mất khả năng hút nước và chất dinh dưỡng. Chỉ phần dưới cùng của rễ mọc ra, phần đỉnh của các tế bào bên ngoài phân tách một loại mô bảo vệ - nắp rễ bảo vệ vùng sinh trưởng mềm khỏi bị hư hại khi tiếp xúc với đất. Ở phần sinh trưởng này, các lông hút của rễ có tác dụng hút chất dinh dưỡng được hình thành.

Các lông hút của rễ tiếp xúc rất chặt chẽ và phần lớn được hợp nhất với các hạt đất dạng keo. Cách tiếp cận gần gũi này tạo ra một hệ thống khép kín, trong đó các lông rễ thải ra carbon dioxide và các chất khác hòa tan và hấp thụ vào đất. Các lông rễ xuất hiện ở khoảng cách khoảng 3 mm tính từ ngọn của rễ non đang phát triển. Nơi có lông hút ở rễ, trên 1 mm² rễ có hàng trăm lông tơ. Độ dài của lông rễ thay đổi từ 80 đến 1500 micron ở các nền văn hóa khác nhau, và đường kính của chúng dao động từ 5 đến 17 micron.

Rễ đã được chứng minh là có thể hấp thụ các ion trao đổi trong đất ở khoảng cách chỉ 2,5-7,5 mm (anion phốt phát khoảng cách 2,5 mm, cation canxi và magiê-5 mm, kali và natri-7,5 mm). Sự hấp thụ tạo ra một vùng thức ăn rất thấp xung quanh rễ rất nhanh chóng. Việc thiếu chất dinh dưỡng trong đất buộc thực vật phải tìm kiếm thức ăn và tạo ra một lượng rễ tương đối lớn so với khi môi trường nuôi trồng có chứa tất cả các yếu tố tăng trưởng được cung cấp đầy đủ.

Thật vậy, ở đất màu mỡ, bộ rễ kém phát triển hơn ở đất nghèo. Thực vật được bón phân tiêu thụ ít vật liệu nhựa hơn để xây dựng hệ thống rễ và nhiều hơn để tạo ra cây trồng có thể bán được so với cây trồng thiếu chất.

Ảnh hưởng của hệ thống rễ lan đến các khối đất rất quan trọng giữa các hàng do rễ lan rộng liên tục và sự đổi mới liên tục của các lông rễ diễn ra mạnh mẽ trong suốt thời kỳ sinh trưởng của cây trồng tốt. Thời gian xuất hiện của mỗi chân tóc ngắn, không quá một ngày, và không còn xuất hiện ở phần chân tóc đã chết. Vỏ rễ biến thành mô bần, ngăn dòng chảy của nước và muối.

Tốc độ phát triển rễ của cây hàng năm trên ruộng có thể đạt 1 cm mỗi ngày. Do đó, vùng hấp thụ tích cực các chất dinh dưỡng của hệ thống rễ di chuyển khá nhanh trong đất. Ví dụ, nếu khoảng cách hàng khoai tây là 70 cm, nếu không bón phân, rễ sẽ thành thục trong 30 - 40 ngày (35 cm cả hai mặt) và bắt đầu đói hoặc tìm kiếm thức ăn ở độ sâu. Lãng phí chất hữu cơ cho rễ phát triển chứ không phải cho cây trồng.

Ở đất bón phân tốt, rễ sinh trưởng chậm, thành thục khoảng cách hàng trong 60-70 ngày và tích lũy đủ lượng nhựa nguyên liệu cần thiết trong nửa đầu vụ sinh trưởng để cho năng suất cao.

Chất tiết ra từ rễ rất hữu ích trong việc chiết xuất thức ăn từ pha rắn của đất. Trong quá trình phát triển và hô hấp của rễ, một lượng lớn CO2 được thải ra nhiều. Nó hòa tan trong màng nước bao quanh các lông rễ và tạo thành axit cacbonic (H2CO3). Thứ hai, nó hoạt động như một dung môi trên pha rắn của đất. Một phần của Н2СО3 phân ly thành các ion Н + và НСО3-. Những chất này được hấp thụ trao đổi bởi chất keo tích điện âm hoặc dương của đất, chuyển chất dinh dưỡng vào dung dịch đất. Một số chúng cần thiết cho cây trồng (Ca, Mg, K, NH4, H2PO4, v.v.), được hấp thụ từ dung dịch vào các lông hút của rễ.

Ngoài axit cacbonic, rễ còn tiết ra các chất hữu cơ khác (axit amin, cacbohydrat, enzim,…) và các chất khoáng (kali, canxi, axit photphoric, axit sunfuric,…). Chúng không chỉ cải thiện dinh dưỡng của rễ cây mà còn làm tăng đáng kể sức sống của vi sinh vật trong tầng sinh quyển.

Việc phát thải tối đa khí cacbonic phù hợp với sự phát triển thâm canh của cây trồng và nhu cầu cao về chất dinh dưỡng khoáng của chúng. Giữa tháng sáu và tháng bảy. Sự hấp thụ có chọn lọc các ion từ môi trường bên ngoài là một đặc tính đáng chú ý của thực vật. Khi một thân cây bị cắt trên đất, nhựa cây (chất lỏng chảy ra khỏi mạch máu bị cắt (xylem) của thân hoặc rễ cây do ảnh hưởng của áp lực rễ) có thể được thu thập và phân tích. Người ta nhận thấy rằng nồng độ kali trong nhựa ngô gấp 20 lần, lân gấp 14 lần và canxi trong dung dịch đất bên ngoài gấp 4 lần. Đây là bằng chứng rõ ràng về sự hấp thụ có chọn lọc các ion của thực vật. Họ phải chọn từ những gì có trong đất, nhưng sự hấp thụ vẫn xảy ra với số lượng và tỷ lệ khác nhau. Cái này rất quan trọng.

Do đó, bản thân thực vật có một cơ chế tương ứng là ức chế sự hấp thụ và tích lũy các yếu tố không mong muốn và độc hại. Nếu không, các chất độc dư thừa trong cây có thể làm chậm sự phát triển của cây trồng và làm giảm giá trị thức ăn của cây trồng. Điều này rất quan trọng đối với việc sử dụng các sản phẩm thực vật trong thực phẩm và để thu được hạt giống khỏe mạnh.

Các hợp chất trung tính nằm ngoài phạm vi độ axit sinh lý của muối amoni và độ kiềm sinh lý của nitrat và sự tương tác của chúng với rễ cây là bằng chứng thuyết phục về sự hấp thụ có chọn lọc. Trong trường hợp trước đây, quá trình axit hóa là do rễ hấp thụ chính các cation amoni, và trong trường hợp sau, quá trình kiềm hóa là do chúng hấp thụ hoàn toàn hơn các anion nitrat. Do đó, cùng một nồng độ các ion trong dung dịch đất không có nghĩa là các cây đều có sẵn như nhau.

Sự di chuyển và hấp thụ của các gốc ion của các cơ năng khác nhau là không giống nhau. Các ion không liên kết với đất như nitrat và hòa tan trong độ ẩm của đất có thể di chuyển đến rễ khi dung dịch trong đất di chuyển. Hệ thống rễ cây tạo thành một loại màn chắn mà dung dịch đất không thể thấm sâu. Thức ăn được thực vật ăn ngay lập tức.

Các ion photphat có độ linh động thấp và lắng đọng trên các hợp chất không hòa tan ở hầu hết các vị trí đưa vào đất. Dung dịch đất chứa một lượng rất nhỏ. Sự di chuyển của nước trong đất không thể dẫn đến việc cung cấp phốt pho thích hợp cho cây trồng. Do đó, quá trình đồng hóa photphat phụ thuộc nhiều vào tác dụng phân giải của dịch tiết ra từ rễ và sự phát triển của rễ để tìm kiếm một lượng nhỏ các ion này.

Sự hấp thụ phân bón cũng phụ thuộc phần lớn vào phương pháp canh tác của đất. Tốc độ hấp thụ nitrat không phụ thuộc vào kích thước của các hạt đất, nhưng sự hấp thụ photphat giảm khi đường kính của các hạt này tăng lên. Canxi, kali và magiê được chất keo trong đất hấp thụ chuyển hóa, nhưng nồng độ của chúng trong dung dịch đất vẫn cao hơn so với phân lân. Tuy nhiên, sự hấp thu các cation này của thực vật bị chậm lại trong các loại đất có cấu trúc và canh tác kém.

Nồng độ của tất cả các ion dinh dưỡng trong dung dịch đất được biết là sẽ giảm mạnh vào cuối mùa sinh trưởng. Hiện tượng này là kết quả của hoạt động hấp thụ lâu dài của hệ thống rễ dẫn đến việc loại bỏ các nguyên tố tro và nitơ để tổng hợp cây trồng.

Sau đó (mùa thu ấm áp), do các quá trình sinh học và hóa học diễn ra trong đất, người ta chỉ quan sát thấy sự phục hồi một phần dự trữ thức ăn đồng hóa của thực vật. Tình huống này nên được áp dụng khi gieo các loại cây trồng có gốc rạ do thiết kế phân xanh. Để cây phân xanh phát triển tốt, cần bổ sung 50-70 g / m² nitrophotphat để đào bên dưới trước khi gieo hạt và 5 g / m² super lân vào thời điểm gieo hạt. Chỉ trong trường hợp này thì hiệu quả của phân xanh mới cao.

Ngoài quá trình hô hấp và thông khí của bộ rễ cung cấp oxy cho quá trình này (đồng thời loại bỏ khí cacbonic), như đã đề cập ở trên, sự hấp thụ chất dinh dưỡng của rễ cũng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ của bề mặt khí quyển. Ánh sáng của đất, các cơ quan trên mặt đất của thực vật, phản ứng của đất (pH), thành phần và nồng độ của dung dịch đất, và các đặc tính khác của môi trường bên ngoài. Trong điều kiện tối ưu, sự trao đổi ion giữa môi trường và hệ thống rễ diễn ra rất nhanh. Ví dụ, sau khi rễ tiếp xúc với hạt super lân, 20 phút là đủ để lân tiếp xúc với các lá phía trên. Do đó, sẽ rất tốt cho nông nghiệp khi axit cacbonic không tích tụ trong đất. Sau khi tạo ra hiệu ứng hòa tan trên những phần khó tiếp cận của đất, nó sẽ phân hủy thành nước và carbon dioxide và được thải vào khí quyển. Tăng dinh dưỡng không khí cho cây trồng.

Tổng hợp chất hữu cơ ở rễ

Lá chứa các chức năng thực vật quan trọng nhất. Vì vậy, một số học giả cho rằng “cây là lá”. Tuy nhiên, không thể coi thường chức năng tổng hợp của rễ. Từ 10 đến 15 phút sau khi rễ cây hấp thụ nitơ từ amoni sunphat, người ta đã tìm thấy nhiều loại axit amin khác nhau trong chúng. Sau 2 giờ, chúng vươn lên lá. Sau vài giờ nữa, các axit amin này đã được tìm thấy trong các protein phức tạp của thực vật.

Tại rễ của các nền văn hóa khác nhau, 14 đến 16 axit amin được tổng hợp (20 trong số đó có trong protein) để tạo thành các chất hữu cơ, bao gồm phốt pho và lưu huỳnh. Hơn 24 hợp chất hữu cơ chứa nitơ, khoảng 15 axit hữu cơ, một số este photphat hữu cơ, hợp chất lưu huỳnh hữu cơ, rượu polyhydric và các hợp chất khác đã được tìm thấy trong nước ép di chuyển từ hệ thống rễ đến các cơ quan trên mặt đất. Vì vậy, rễ không chỉ là cơ quan tìm kiếm và hút chất dinh dưỡng từ đất mà còn là phòng thí nghiệm tổng hợp các chất phức tạp.

Có một mối quan hệ chặt chẽ giữa không khí thực vật và dinh dưỡng của rễ. Các chất dinh dưỡng được rễ hấp thụ làm tăng nhịp thở và dòng cacbohydrat từ lá. Sau đó axit amin và các chất hữu cơ khác di chuyển từ hệ thống rễ lên các cơ quan trên cạn, dẫn đến sự hình thành lá và quả. Sự trao đổi sinh tổng hợp này là đặc trưng của tất cả các mối quan hệ giữa phần trên mặt đất và phần dưới đất của thực vật.

Chuyển giao hàng loạt trong thực vật trong quá trình trưởng thành

Khi cây trồng trưởng thành, sự vận chuyển chất dinh dưỡng từ cơ quan dinh dưỡng đến cơ quan sinh sản tăng lên. Điều này đặc biệt đúng đối với nitơ và phốt pho, lưu huỳnh và magiê, nhưng không đúng với kali. Ngược lại, canxi thường được tìm thấy nhiều nhất trong các bộ phận không bán trên thị trường của cây trồng và tích tụ khi cây trưởng thành. Vào cuối mùa sinh trưởng, quả chứa 92% nitơ và phốt pho. Đến thời điểm này, khoảng 60% lượng kali tập trung ở thân và chỉ 1/3 được chuyển sang phần móng.

Việc sử dụng thứ cấp (tái chế) các nguyên tố thực vật là rất quan trọng đối với việc tổng hợp các loại cây trồng mới. Điều này là do nguồn dự trữ trong đất bị cạn kiệt vào thời điểm này và hệ thống rễ hoạt động ở cường độ thấp hơn. Sự phát triển của cây trồng trước hết là do lượng phân bón đã hấp thụ trước đó. Ngoài ra, quá trình tái chế có thể được sử dụng cho các mục đích thiết thực, đặc biệt là để cải thiện chất lượng cây trồng.

Với sự trợ giúp của các kỹ thuật nhất định, có thể tăng cường tái sử dụng và tăng dòng chảy của chất hữu cơ đến các cơ quan sinh sản, do đó làm tăng hàm lượng đường, tinh bột, protein hoặc chất béo của chúng tùy theo bản chất của thực vật có thể (rau, khoai tây, ngũ cốc hoặc hạt có dầu). Để thực hiện, tiến hành bón thúc nhẹ lá với nồng độ phân cao trước khi thu hoạch. Nó có thể là phân kali hoặc phân đạm. Ở đây, nồng độ của dung dịch có ảnh hưởng. Nồng độ cao (khoảng 0,8-1,0%) làm chết các tế bào lá riêng lẻ, do đó thúc đẩy quá trình chảy nhựa nguyên liệu từ chúng vào cơ quan sinh sản.

Vì vậy, bằng cách khám phá và học hỏi các bí mật của dinh dưỡng rễ và không khí, phân bón có thể được sử dụng một cách có ý thức để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

Chúc bạn may mắn!