Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu có vai trò đặc biệt quan trọng đối với thực vật (cây). Nhưng rễ cây chỉ hút được nitơ ở dạng NH4+ và NO3-. Nhưng trong không khí thì có dạng nitơ chủ yếu N2 (ngoài ra còn có dạng NO hay NO2 nhưng gây độc cho cây) còn trong đất thì chủ yếu nitơ trong các hợp chất hữu cơ của xác động thực vật để lại. Do đó, để cung cấp nitơ cho cây thì cần phải chuyển các dạng nitơ N2 cũng như nitơ trong các hợp chất có chứa nitơ thành dạng nito mà cây có thể hấp thụ được (NH4+ hoặc NO3-). Trong phạm vi bài này Luật Minh Khuê sẽ phân tích cho các bạn về quá trình chuyển hóa nito trong đất từ NO3- thành N2.
1. Nitơ trong không khí
Nitơ là một trong những nguyên tố phổ biến nhất trong tự nhiên, chủ yếu tồn tại trong không khí và trong đất.
Bạn đang xem: Loại vi khuẩn nào chuyển đạm nitrat thành n2?
Nitơ phân tử (N2) trong khí quyển chiếm khoảng gần 80%. Cây không thể hấp thụ được nitơ phân tử. Nitơ phân tử sau khi đã 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 khí quyển là độc hại đối với cơ thể thực vật.
2. Nitơ trong đất
Nguồn cung cấp chủ yếu nitơ cho cây là đất. Nitơ trong đất tồn tại ở 2 dạng: nitơ khoáng (nitơ vô cơ) trong các muối khoáng và nitơ hữu cơ trong xác sinh vật (thực vật, động vật, vi sinh vật,…).
Rễ cây chỉ hấp thụ nitơ khoáng từ đất dưới dạng NO3- và NH4+. NO3- dễ bị rửa trôi xuống các lớp đất nằm sâu bên dưới. NH4+ được các hạt keo đất tích điện âm giữ lại trên bề mặt của chúng nên ít bị nước mưa mang đi.
Cây không trực tiếp hấp thụ được nito hữu cơ trong xác sinh vật. Cây chỉ hấp thụ được dạng nito hữu cơ đó sau khi nó đã được các vi sinh vật đất khoáng hóa (biến nito hữu cơ thành nito khoáng) thành NH4+ và NO3-.
3. Quá trình chuyển hóa nito trong đất
Các vi khuẩn amon hóa trong đất sẽ chuyển hóa nito trong các hợp chất hữu cơ thành dạng NH4+ thành NO3-. Và nito dạng ion NO3- cũng được cây hấp thụ.
Tuy nhiên cần lưu ý là NO3- này trong đất nếu gặp điều kiện kị khí và có các vi khuẩn phản nitrat hóa. Tức là quá trình chuyển dạng ion NO3- thành nito dạng khí N2. Quá trình này làm thất thoát lượng nito dinh dưỡng trong đất. Như vậy, để ngăn chặn sự mất mát nito trong đất nông lâm nghiệp chúng ta cần đảm bảo độ thông thoáng cho đất.
4. Quá trình cố định nito phân tử
Quá trình liên kết N2 với H2 để hình thành nên NH3 gọi là quá trình cố định nito. Trong tự nhiên, hoạt động của các nhóm vi sinh vật cố định nito có vai trò quan trọng trong việc bù đắp lại lượng nito của đất đã bị cây lấy đi.
– Cong đường sinh học cố định nito là con đường cố định nito do các vi sinh vật thực hiện. Các vi sinh vật cố định nito gồm 2 nhóm: nhóm vi sinh vật sống tự do như vi khuẩn lam có nhiều ở ruộng lúa 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 nito có khả năng tuyệt vời như vậy vì trong cơ thể của các vi khuẩn cố định nito có một enzim độc nhất vô nhị nitrogenaza. Nitrogenaza có khả năng bẻ gẫy ba liên kết cộng hóa trị bền vững giữa hai nguyên tử nito để nito liên kết với hidro tạo ra amoniac (NH3). Trong môi trường nước, NH3 chuyển thành NH4+.
5. Phân bón với năng suất cây trồng và môi trường
– 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.
– Các phương pháp bón phân
- Bón phân qua rễ (bón vào đất): Cơ sở sinh học của phương pháp bón phân qua rễ là 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: Cơ sở sinh học của 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.
– 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.
6. Bài tập liên quan
Xem thêm : So sánh phong trào Cần Vương và khởi nghĩa Yên Thế
Câu 1: Nêu các dạng nito có trong đất và các dạng nito mà cây hấp thụ được
Hướng dẫn giải: Nito vô cơ trong các muối khoáng và nito hữu cơ trong xác sinh vật (vi sinh vật, thực vật, động vật). Dạng nito cây hấp thụ được là dạng nito khoáng NH4+ và NO3-.
Câu 2: Trình bày vai trò của quá trình cố định nito phân tử bằng con đường sinh học đối với sự dinh dưỡng nito của thực vật.
Hướng dẫn giải: Biến đổi nito phân tử (N2) sẵn có trong khí quyển nhưng thực vật không hấp thụ được thành dạng nito khoáng NH3 (NH4+ trong môi trường nước) cây dễ dàng hấp thụ. Nhờ có quá trình cố định nito phân tử bằng con đường sinh học xảy ra trong điều kiện bình thường ở hầu khắp mọi nơi trên Trái Đất mà lượng nito bị mất hằng năm do cây lấy đi luôn được bù đắp lại đảm bảo nguồn cung cấp dinh dưỡng nito bình thường của cây.
Câu 3: 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?
Hướng dẫn giải: Bón đúng nhu cầu của cây theo đặc điểm di truyền của giống, loài cây, theo pha sinh trưởng và phát triển, theo đặc điểm lí, hóa tính của đất và theo điều kiện thời tiết. Phân bón phải đúng loại, đủ số lượng và tỉ lệ các thành phần dinh dưỡng hợp lí.
Bón phân không đúng, năng suất sẽ thấp, hiệu quả kinh tế thấp. Bón phân vượt quá liều lượng cần thiết sẽ làm giảm năng suất, chi phí phân bón cao dẫn tới hiệu quả kinh tế thấp, gây ô nhiễm nông phẩm và môi trường, đe dọa sức khỏe của con người.
Câu 4: Xác động thực vật phải trải qua quá trình biến đổi nào cây mới sử dụng được nguồn nito?
A. Quá trình nitrat hóa và phản nitrat hóa
B. Quá trình amon hóa và phản nitrat hóa
C. Quá trình amon hóa và nitrat hóa
D. Quá trình cô định đạm
Hướng dẫn giải: Đáp án C
Câu 5: Nhóm vi khuẩn nào sau đây có khả năng chuyển hóa NO3- thành N2
A. Vi khuẩn amon hóa
B. Vi khuẩn cố định nito
Xem thêm : Đường Giải Phóng – Tam Trinh có cấm xe tải không? Quy định mới nhất
C. Vi khuẩn nitrat hóa
D. Vi khuẩn phản nitrat hóa
Hướng dẫn giải: Đáp án D. Nhóm vi khuẩn có khả năng chuyển hóa NO3- thành N2 là vi khuẩn phản nitrat
Câu 6: Cố định nito khí quyển là quá trình:
A. Biến nito phân tử trong không khí thành các hợp chất giống đạm vô cơ
B. Biến nito phân tử trong không khí thành đạm dễ tiêu trong đất, nhờ can thiệp của con người
C. Biến nito phân tử trong không khí thành nito tự do trong đất, nhờ tia lửa điện trong không khí
D. Biến nito phân tử trong không khí thành đạm dễ tiêu trong đất, nhờ các laoij vi khuẩn cố định đạm
Hướng dẫn giải: Đáp án D. Cố định nito là quá trình biến nito phân tử trong không khí thành đạm dễ tiêu trong đất (liên kết N2 với H2 thành NH3), nhờ các loại vi khuẩn cố định đạm.
Câu 7: Điều kiện nào dưới đây không đúng để quá trình cố định nito trong khí quyển xảy ra?
A. Được cung cấp ATP
B. Có các lực khử mạnh
C. Thực hiện trong điều kiện hiếu khí
D. Có sự tham gia của enzim nitrogenaza
Hướng dẫn giải: Điều kiện không đúng cho quá trình cố định nito là C, quá trình cố định nito diễn ra trong điều kiện kỵ khí.
Trên đây, là bài viết tham khảo của ACC GROUP về dinh dưỡng nito ở thực vật. Chúng tôi đã giúp các bạn trả lời cho câu hỏi Nhóm vi khuẩn nào sau đây có khả năng chuyển hóa NO3 thành N2. Hi vọng đây sẽ là những thông tin hữu ích dành cho các bạn. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết!
Nguồn: https://luatduonggia.edu.vn
Danh mục: Tổng hợp