A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. NGUỒN CUNG CẤP NITƠ TỰ NHIÊN CHO CÂY
Nitơ là một trong những nguyên tố phổ biến nhất trong tự nhiên, chủ yếu tồn tại trong không khí và trong đất.
| Nitơ trong không khí | Nitơ trong đất | |
|---|---|---|
| Dạng tồn tại | Chủ yếu tồn tại ở dạng nitơ phân tử. Ngoài ra có ở dạng NO và NO2 | Tồn tại ở 2 dạng : nitơ khoáng trong các muối khoáng và nitơ hữu cơ trong xác sinh vật |
| Đặc điểm | - Cây không hấp thụ được nitơ phân tử - Nitơ phân tử sau khi được các vi sinh vật cố định nitơ chuyển hóa thành NH3 thì cây mới đồng hóa được. - Nitơ ở dạng NO và NO2 trong không khí là độc với thực vật | - Cây chỉ hấp thụ được nitơ khoáng từ đất dưới dạng NH4+ và NO3- - Cây không trực tiếp hấp thụ được nitơ hữu cơ trong xác sinh vật. Nitơ phải được vi sinh vật đất khoáng hóa thành NH4+ và NO3- |
II. QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VÀ CỐ ĐỊNH NITƠ TRONG ĐẤT
1. Quá trình chuyển hóa nitơ trong đất
Cây không trực tiếp hấp thụ được nitơ hữu cơ trong xác sinh vật. Nitơ phải trải qua con đường chuyển hóa thành NH4+ và NO3- nhờ hoạt động của các vi sinh vật đất:
Con đường chuyển hóa diễn ra theo 2 giai đoạn:
- Amôn hóa là quá trình chuyển hóa nitơ hữu cơ trong xác thực vật thành amôni (NH4+) nhờ vi khuẩn amôn hóa:
- Qúa trình nitrat hóa là quá trình chuyển hóa từ dạng nitơ ôxi hóa (NH4+) sang dạng nitơ khử là NO3- nhờ vi khuẩn nitrat hóa:
Ngoài ra trong đất còn xảy ra quá trình chuyển hóa nitrat thành nitơ phân tử (NO3- → N2 ). Quá trình này do các vi sinh vật kị khí thực hiện, diễn ra mạnh khi đất thiếu không khí. Do đó, để ngăn chặn sự mất mát nitơ cần đảm bảo độ thoáng cho đất
2. Quá trình cố định nitơ phân tử
- Quá trình liên kết N2 với H2 để hình thành nên NH3 gọi là quá trình cố định nitơ
- Trong tự nhiên, hoạt động của nhóm vi sinh vật cố định nitơ có vai trò quan trọng trong việc bù đắp lại lượng nitơ của đất đã bị lấy đi.
- Vi sinh vật cố định nitơ gồm 2 nhóm : vi sinh vật sống tự do như vi khuẩn lam và nhóm cộng sinh với thực vật, điển hình là các vi khuẩn thuộc chi Rhizobium tạo nốt sần ở rễ cây họ Đậu.
- Vi khuẩn cố định nitơ có được khả năng như vậy là do nó có enzim nitrôgenaza có khả năng bẻ gẫy liên kết ba bền vững trong N2 để nitơ liên kết với hiđrô tạo thành amoniac (NH3). Trong môi trường nước NH3 chuyển thành NH4+.
III. PHÂN BÓN VỚI NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG VÀ MÔI TRƯỜNG
1. Bón phân hợp lí và năng suất cây trồng
Để cây trồng có năng suất cao cần phải bón phân hợp lí :
- Đúng loại, đủ số lượng và tỉ lệ các thành phần dinh dưỡng
- Đúng nhu cầu của giống, loài cây trồng
- Phù hợp với thời kì sinh trưởng và phát triển của cây (bón lót, bón thúc) cũng như điều kiện đất đai và thời tiết mùa vụ
2. Các phương pháp bón phân
- Bón phân qua rễ (bón vào đất) : Phương pháp bón phân qua rễ dựa vào khả năng của rễ hấp thụ các ion khoáng từ đất. Bón phân qua rễ gồm bón lót trước khi trồng cây và bón thúc sau khi trồng cây.
- Bón phân qua lá : Phương pháp bón phân qua lá là sự hấp thụ các ion khoáng qua khí khổng. Dung dịch phân bón qua lá phải có nồng độ các ion khoáng thấp và chỉ bón phân qua lá khi trời không mưa và nắng không quá gay gắt.
3. Phân bón và môi trường
Khi lượng phân bón vượt quá mức tối ưu, cây sẽ không hấp thụ hết. Dư lượng phân bón sẽ làm xấu tính chất lí hóa của đất. Dư lượng phân bón sẽ bị nước mưa cuốn xuống các thủy vực gây ô nhiễm môi trường nước.
CÂU HỎI SÁCH GIÁO KHOA
Câu hỏi in nghiêng trang 28 Sinh 11 Bài 6
Hãy chỉ ra trên sơ đồ (hình 6.1) con đường chuyển hóa nitơ hữu cơ (trong xác sinh vật) trong đất thành dạng nitơ khoáng (NH4+,NO3-).
Lời giải:
Rễ cây chỉ hấp thụ được nito dưới 2 dạng là NH4+ và NO3-. Dưới tác động của các vi khuẩn amon hóa , các chất hữu cơ có trong xác sinh vật trong đất được chuyển hóa thành NH4+. Tiếp theo, dưới tác động của vi khuẩn nitrat hóa đó dưới tác động của vi khuẩn nitrat hóa, NH4+ được chuyển hóa thành dạng NO3-.
Sơ đồ chuyển hóa nito hữu cơ thành nito khoáng
Câu hỏi in nghiêng trang 29 Sinh 11 Bài 6
Hãy chỉ ra trên hình 6.1 con đường cố định nitơ phân tử xảy ra ở trong đất và sản phẩm của quá trình đó.
Lời giải:
Quá trình cố định nito phân tử xảy ra ở trong đất là quá trình liên kết N2 và H2 thành NH3. Con đường sinh học cố định nito do các vi sinh vật cố định nito thực hiện như các loại vi khuẩn tự do và các loại vi khuẩn cộng sinh theo sơ đồ
Nhờ có enzyme nitrogenaza và lực khử mạnh, các vi khuẩn đó thự hiện được việc khử N2 thành dạng NH3. Trong môi trường nước thì nó chuyển thành dạng nito cây có thể sử dụng được là NH4+.
BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Bài 1 (trang 31 SGK Sinh 11)
Nêu các dạng nitơ có trong đất và các dạng nitơ mà cây hấp thụ được.
Lời giải:
Các dạng nito có trong đất:
Nito vô cơ: là các nito khoáng có trong muối khoáng ( NH4+ và NO3- ).
Nito hữu cơ: là các nito có trong xác sinh vật
Các dạng nito mà cây hấp thụ được: là dạng nito vô cơ (nito khoáng) có trong các muối khoáng ( NH4+ và NO3- ).
Bài 2 (trang 31 SGK Sinh 11)
Trình bày vai trò của quá trình cố định nitơ phân tử bằng con đường sinh học đối với sự dinh dưỡng nitơ của thực vật.
Lời giải:
Vai trò của quá trình cố định nito phân tử bằng con đường sinh học đối với sự dinh dưỡng nito của thực vật:
Đảm bảo cung cấp đủ dinh dưỡng nito bình thường cho cây
Đảm bảo lượng nito bị cây lấy mất luôn được bù lại, không bị thiếu hụt.
Bài 3 (trang 31 SGK Sinh 11)
Thế nào là bón phân hợp lí và biện pháp đó có tác dụng gì đối với năng suất cây trồng và bảo vệ môi trường?
Lời giải:
- Bón phân hợp lí là bón phân theo 3 vấn đề sau: lượng phân bón
Lượng phân bón:
+ Nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng
+ Khả năng cung cấp chất dinh dưỡng của đất
+ Hệ số sử dụng phân bón
Thời kì bón phân
+ Căn cứ vào các quá trình sinh trưởng của mỗi loại cây trồng
Cách bón phân
+ Bón lót, bón thúc và có thể bón phân qua đất hoặc bón qua lá
- Tác dụng của bón phân hợp lí với năng suất cây trồng: Cây sinh trưởng và phát triển mạnh, tăng sức chống chịu, năng suất cao , tăng hiệu quả kinh tế, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
