Độ sâu của rễ

Hệ thống rễ ăn sâu có thể tiếp cận vào cấu trúc đất tốt hơn để hấp thu và tích lũy nhiều nước và chất dinh dưỡng hơn. Tuy nhiên, việc khai thác như vậy sẽ tốn chi phí carbon của cây trồng và tính hiệu quả sẽ phụ thuộc vào môi trường đất.

Ở những loại đất xốp, phân đạm bón trên bề mặt sẽ nhanh chóng được phân bố sâu xuống chân đất, cây trồng có thể phát triển sinh khối rễ tốt hơn theo chiều dài của hệ thống rễ, điều này sẽ có ích cho việc tăng cường hấp thu đạm và giảm thất thoát do bị rửa trôi (Gastal & Lemaire 2002).

Ở lúa mì, hệ thống rễ sâu hơn có liên quan đến sức sống ban đầu của cây, đây thường là đặc điểm phụ thuộc vào đất, do đó được sử dụng tốt nhất trong từng loại đất cụ thể (Richards 1991).

Lông rễ

Lông rễ đóng góp vào việc gia tăng diện tích bề mặt của rễ. Lông rễ có thể chiếm 70–80% diện tích bề mặt rễ và đóng một vai trò quan trọng trong việc hấp thu chất dinh dưỡng (Marschner 1995), chủ yếu là do số lượng và mật độ lông rễ tăng lên khi stress dinh dưỡng (Robinson & Rorison 1987; Gilroy & Jones 2000).

Tuy nhiên, khi nguồn cung cấp đạm dồi dào, việc tăng bề mặt hấp thụ của rễ thông qua việc phát triển lông rễ nhiều hơn không có vẻ quan trọng trong việc tăng cường hấp thu đạm (Jungk 2001). Với nồng độ tương tự như nghiên cứu của Miller et al.(2007), phân tích độ nhạy của các mô hình mô phỏng sự thu nhận chất dinh dưỡng đã chỉ ra rằng việc tăng đường kính rễ không làm tăng khả năng hấp thụ NO₃^- hoặc NH₄⁺ đáng kể (Robinson & Rorison 1983a, 1987; Clarkson 1985).

Trao đổi chất ở rễ

Ngay cả khi không thay đổi hình thái rễ, cây vẫn có khả năng tăng hấp thu đạm đáng kể do đặc tính hấp thu của bộ rễ. Trong kết quả được tổng kết bởi Burns (1980), các nghiên cứu về vị trí phân bón trong đất đã chỉ ra rằng tỷ lệ bộ rễ cần tiếp xúc với NO3^- để đáp ứng nhu cầu của cây trồng có thể rất thấp, khoảng 10%. Lý do là khả năng vận chuyển NO3^- của hệ thống rễ rất cao và khả năng thay đổi sức chứa của hệ thống vận chuyển sẽ đáp ứng theo nhu cầu (Drew & Saker 1975).

Người ta biết rất ít về hoạt động trao đổi chất của rễ trong đất và quá trình này thay đổi như thế nào theo thời gian, tức là rễ tích cực hấp thụ chất dinh dưỡng trong bao lâu trước khi ngừng hút và trở thành đường dẫn giữa rễ non và chồi non. Tuy nhiên, điều này có thể không đúng và toàn bộ bề mặt rễ có thể hấp thụ trong suốt cuộc đời của cây, phụ thuộc vào nguồn cung cấp đạm.

Reidenbach & Horst (1997) phát hiện ra rằng ở ngô, mặc dù rễ non có tỷ lệ hấp thụ cao hơn, nhưng rễ già vẫn tiếp tục hấp thụ NO₃^- trong suốt thời gian tồn tại của cây. Khả năng duy trì hoạt động này của hệ thống rễ khi cây già đi dường như là một đặc điểm quan trọng liên quan đến hiệu quả sử dụng đạm.

Worku và cộng sự. (2007) phát hiện ra rằng ở ngô trong môi trường có lượng đạm thấp, hiệu quả sử dụng đạm có liên quan đến hiệu quả hấp thu đạm cao hơn, điều này là do cây có khả năng duy trì sự phát triển của rễ và hấp thu đạm trong thời kỳ ra hoa và làm đầy hạt. Mặc dù nghiên cứu này dựa trên môi trường có đạm thấp, nhưng nó cũng có thể liên quan đến môi trường có đạm cao vì lượng đạm sẵn có sau khi cây ra hoa thường giảm do cạn kiệt cục bộ và đất khô.

Dịch tiết ở rễ

Chất tiết ra từ rễ có ảnh hưởng lớn đến dinh dưỡng của cây, đặc biệt là đối với các chất vi lượng như Fe. Có một số bằng chứng cho thấy dịch tiết ra từ rễ cũng rất quan trọng đối với việc thu giữ đạm ở những khu vực có lượng đạm có sẵn thấp, nơi mà thực vật có thể tiếp cận được nhiều nguồn đạm hữu cơ (Chapin và cộng sự. 1993). 

Nấm rễ cộng sinh

Nấm rễ cộng sinh rất quan trọng đối với dinh dưỡng lân của nhiều loại thực vật (Smith & Read 1997), và một lượng lớn nhu cầu đạm của thực vật trong môi trường đạm thấp có thể được hấp thu dưới dạng NH₄⁺ thông qua nấm rễ cộng sinh (George và cộng sự 1995).

Cũng có bằng chứng cho thấy sự liên kết của arbuscular mycorrhizal trong lúa mì và cà rốt có thể tăng cường sự hấp thu đạm hữu cơ (glycine và glutamate) (Hawkins et al. 2000). 

Công ty TNHH Funo tổng hợp