Dinh dưỡng là yếu tố sống còn đối với sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây trồng. Cây có thể tiếp nhận dinh dưỡng từ môi trường thông qua hai con đường chính: qua rễ và qua lá. Mỗi con đường có cơ chế hấp thụ riêng, đảm bảo cây nhận đủ các nguyên tố cần thiết ở những điều kiện khác nhau.
1. Hấp thụ dinh dưỡng qua rễ
Hệ rễ, đặc biệt là các tế bào lông hút, đóng vai trò như “cửa ngõ” đưa nước và chất khoáng từ đất vào bên trong cây. Quá trình này diễn ra theo hai cơ chế:
1.1. Hấp thụ thụ động
- Nguyên lý: Nước và các ion khoáng hòa tan di chuyển từ nơi có nồng độ cao (dung dịch đất) sang nơi có nồng độ thấp (tế bào rễ) theo cơ chế khuếch tán và thẩm thấu.
- Đặc điểm:
- Không tiêu tốn năng lượng của cây.
- Phụ thuộc vào chênh lệch nồng độ và áp suất thẩm thấu.
- Ví dụ: Cây hút nước và các ion khoáng như nitrat (NO₃⁻) hoặc kali (K⁺) khi nồng độ ngoài rễ cao hơn bên trong.
1.2. Hấp thụ chủ động
- Nguyên lý: Cây sử dụng năng lượng (thường dưới dạng ATP) để vận chuyển ion khoáng qua màng tế bào, ngay cả khi nồng độ ion trong đất thấp hơn so với trong tế bào rễ.
- Cơ chế: Nhờ sự hoạt động của các protein vận chuyển (chất mang) gắn trên màng tế bào, các ion như phosphate (PO₄³⁻) hoặc sắt (Fe²⁺/Fe³⁺) được đưa vào bên trong.
- Đặc điểm:
- Cho phép cây hấp thu chất dinh dưỡng ngay cả khi đất nghèo dinh dưỡng.
- Liên quan mật thiết đến quá trình hô hấp và trao đổi chất của tế bào rễ.
2. Hấp thụ dinh dưỡng qua lá
Bên cạnh bộ rễ, lá cây cũng có thể tiếp nhận chất dinh dưỡng, đặc biệt thông qua việc phun phân bón lá. Quá trình này giúp cây bổ sung vi lượng hoặc cứu chữa nhanh khi cây thiếu hụt chất dinh dưỡng.
2.1. Qua khí khổng
- Khí khổng là những lỗ nhỏ trên bề mặt lá (chủ yếu ở mặt dưới) giúp cây trao đổi khí (CO₂, O₂) và hơi nước.
- Khi phun phân bón lá, các chất dinh dưỡng hòa tan dạng ion hoặc phân tử nhỏ có thể xâm nhập qua khí khổng để vào mô lá, nhanh chóng được vận chuyển đến các bộ phận khác của cây.
2.2. Thẩm thấu qua lớp biểu bì
- Lớp biểu bì của lá có một lớp cutin (lớp sáp) bảo vệ, hạn chế mất nước.
- Trong điều kiện ẩm hoặc khi sử dụng các chất hỗ trợ thấm (chất bám dính, chất phá vỡ lớp sáp), một số ion dinh dưỡng có thể thấm trực tiếp qua biểu bì.
- Cơ chế này đặc biệt hiệu quả với các nguyên tố vi lượng như Zn, Mn, B, Cu…
3. Ý nghĩa thực tiễn
- Hấp thụ qua rễ: Cung cấp nguồn dinh dưỡng lâu dài và ổn định cho cây.
- Hấp thụ qua lá: Giúp bổ sung nhanh, khắc phục kịp thời tình trạng thiếu hụt dinh dưỡng, đặc biệt hữu ích trong các giai đoạn sinh trưởng quan trọng hoặc khi rễ bị tổn thương.
- Kết hợp hợp lý cả hai con đường sẽ tối ưu hiệu quả sử dụng phân bón, tiết kiệm chi phí và tăng năng suất.
