BÀI GIẢNG SINH LÝ THỰC VẬT - CHƯƠNG 2

SỰ TRAO ĐỔI NƯỚC CỦA THỰC VẬT2.1. VAI TRÒ CỦA NƯỚC ĐỐI VỚI THỰC VẬT VÀ KHÁI NIỆM VỀ SỰ TRAO ĐỔI NƯỚC 2.1.1. Vai trò của nước đối với đời sống thực vật Đứng trên quan điểm tiến hóa mà xét thì thực vật sống ở trên cạn là do thực vật ở nước tiến hoá lên. Như vậy, nước là điều kiện ngoại cảnh trước đây của thực vật. Không có nước thì không có sự sống. Trong thực tế thì mọi hoạt động sống của thực vật chỉ có thể tiến hành được khi có đầy...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÀI GIẢNG SINH LÝ THỰC VẬT - CHƯƠNG 2 Chương 2 SỰ TRAO ĐỔI NƯỚC CỦA THỰC VẬT 2.1. VAI TRÒ CỦA NƯỚC ĐỐI VỚI THỰC VẬT VÀ KHÁI NIỆM VỀSỰ TRAO ĐỔI NƯỚC 2.1.1. Vai trò của nư ớc đối với đời sống thực vật Đứng trên quan điểm tiến hóa mà xét thì thực vật sống ở trên cạn là do thực vậtở nước tiến hoá lên. N hư vậy, nước là điều kiện ngoại cảnh trước đây của thực vật.Không có nước thì không có sự sống. Trong th ực tế thì mọi hoạt động sống củathực vật chỉ có thể tiến hành được khi có đầy đ ủ nước.2.1.1.1. Hàm lượng nước trong cây Hàm lư ợng nư ớc trong cây r ất lớn, đa số thực vật nước c hiếm khoảng 3/4 khốilượng cơ thể. H àm lượng n ước trong cây thay đổi theo loại cây, theo các bộ phậncủa cây, theo thời kỳ sinh trưởng, phát triển của cây, t heo điều kiện ngoại cảnh nơicây sống … Ví dụ: - Thực vật thuỷ sinh: N ước chiếm 96 - 98%; Địa y: 5 -7%. - C ác lo ại củ, quả: 75 - 85%, thân cây gỗ: 40 - 50%, hạt giống phơi khô: 9 -13%. - Cây non và bộ phận non có hàm lượng nước nhiều hơn cây già và bộphận già. - C ùng một loại cây nhưng sống ở vùng khô h ạn sẽ có hàm lượng nướcthấp hơn so với vùng ẩm ướt. 2.1.1.2. Vai trò sinh lý của nước đối với đời sống thực vật - Nước l à thành phần chủ yếu cấu tạo nên ch ất nguyên sinh , quyết định trạngthái vật lý của ch ất nguyên sinh. Nếu l ượng nư ớc giảm thì ch ất nguyên sinh chấtchuyển từ trạng thái sol sang gel, hoạt động sống của cây sẽ kém hơn. - Tất cả các quá trình trao đổi chất tiến h ành đư ợc đều cần có nước tham gia.Nước làm thay đ ổi chiều hướng và tốc độ của các phản ứng trao đổi chất trong tếbào. Nư ớc vừa l à dung môi hòa tan các ch ất, vừa là môi trường diễn ra quá trìnhtrao đ ổi chất. Ví dụ: N gâm h ạt giống vào nước hạt sẽ nảy mầm, do trong hạt có quá trìnhphân gi ải các chất d ự trữ phức tạp th ành các ch ất đơn gi ản để tổng hợp nên các hợpchất hữu cơ hình thành cơ quan mới.... - Nước còn là nguyên liệu tham gia vào một số quá trình trao đổi chất của tếbào. Ví dụ: Trong quang hợp, nước l à nguyên liệu để tổng hợp chất hữu cơ. 25 - Nước là phương tiện vận chuyển các sản phẩm của quá trình trao đ ổi chất,nước hòa tan các ch ất và vận chuyển chúng từ c ơ quan tổng hợp đến cơ quan tiêuthụ, giúp các bộ phận của cây liên hệ với nhau th ành một thể thống nhất ho àn chỉnh.Người ta ví: “nước trong cơ thể thực vật như máu trong cơ thể động vật”. - Ở những cơ quan và bộ phận non, n ước duy trì độ trương của tế b ào giúpchúng có hình thái đặc trưng trong tự nhiên, làm cho các quá trình sinh lý ở bêntrong tế bào diễn ra mạnh mẽ, có lợi cho quá trình sinh trưởng phát triển của cây. - Cây xanh còn nhờ quá trình thoát hơi nư ớc ở bề mặt lá để điều hòa nhiệt độcơ thể, điều này đặc biệt có ý nghĩa trong những trưa hè nắng nóng. - Nhờ tính chất phân cực, n ước trong tế b ào thường liên kết với các ion, cácphân tử keo ưa nước tạo nên lớp m àng hyđrat b ảo vệ hạt keo, duy trì tính ổn địnhcủa keo nguyên sinh chất và các ho ạt động trao đổi chất. - Nước có thể cho một số tia sáng có bước sóng ngắn đi qua, giúp cho các lo àithực vật thủy sinh sống dưới đáy đại dương và ao hồ có thể quang hợp đ ược. Như vậy, vai trò sinh lý c ủa nước là hết sức to lớn cho nên cần phải thỏa mãnnhu cầu nước cho cây trồng để chúng tồn tại và phát triển bình thường, cho năng suấtcao và ổn định. 2.1.2. Khái ni ệm về sự trao đổi nư ớc Lượng n ước m à cây cần trong suốt quá trìn h sống rất lớn. C hẳng hạn, trongsuốt chu kỳ sống c ủa cây ngô ho ặc cây hướng dương cần khoảng 200kg nư ớc. Theo nghiên cứu của Macximôp: Lượng nước cây hút vào đ ã sử dụng tới99,7% - 99,9% cho thoát hơi qua lá. Lượng nư ớc còn lại (0,1% - 0,3%) được cây sửdụng để tổng hợp chất hữu cơ. Trong điều kiện ẩm ướt, cây hút vào 1kg nước thì chỉdùng 2 - 3g để tạo chất khô , còn ở điều kiện khô hạn thì cây chỉ sử dụng 1 - 2 g đểtổng hợp các chất. Thực vật vừa thoát hơi nước qua lá vừa không ngừng hút nước từ đất vào rễrồi vận chuyển bằng hệ thống mạch dẫn đi lên các bộ phận ở trên, đ ảm bảo sự cânbằng n ước. Quá trình đó gọi là sự trao đổi nước của thực vật và được tiến h ành qua3 bước: - Q uá trình h út nư ớc từ đất vào rễ. - Q uá trình vận chuyển nước từ rễ lên lá. - Q uá trình thoát hơi nước qua l á. Ba quá trình trên luôn phối hợp nhịp nh àng, chỉ một quá trình bị ức chế thì cácquá trình khác sẽ bị ảnh hưởng. Để cây trồng sinh trưởng phát triển tốt và cho năngsuất cao thì việc đảm bảo nhu cầu nước cho cây là một vấn đề quan trọng. Vì vậy,chúng ta ph ải chú ý tác động các biện pháp kỹ thuật thích hợp để cây thực hiện tốtquá trình trao đổi nước. 2.2. SỰ HÚT NƯỚC CỦA THỰC VẬT 26 2.2.1. Cơ quan hút nư ớc + Đối với thực vật bậc thấp và thực vật thuỷ sinh có thể hấp thu nước trên toànbộ bề mặt cơ thể. + Đối với thực vật bậc cao, sự hấp thu nước chủ yếu thông qua bộ rễ, đặc biệtnhờ hệ thống lông hút mà rễ cây có một bề mặt hấp thu cực lớn. + Chức năng chính của rễ là hút nước và chất khoáng, vận chuyển dinh dưỡngtừ bề mặt hấp thu đến mô dẫn; Nâng đ ỡ cơ thể, giúp cơ thể đứng vững trong môitrường tự nhiên; Giữ đất, cải tạo đất và chống xói mòn rửa trôi. + Rễ là cơ quan hút nư ớc chuyên hóa nên rất phát triển, có chiều dài và bề mặttiếp xúc lớn. Năm 19 37, Đitme nghiên c ứu rễ cây lúa Mạch đen m ùa đông trồngtrong hộp gỗ đến lúc trổ bông c ho thấy: Trung bình mỗi cây có 143 rễ cấp một, 35nghìn rễ cấp hai, 2 ,3 triệu rễ cấp ba, 11 ,5 triệu rễ cấp bốn (tổng cộng 14 triệu rễ) .Tất cả các loại rễ có tổng chiều dài gần 600km, tổng diện tích bề mặt gần 225m2.Tổng cộng có 15 tỷ lông hút, dài gần 1 vạn km và diện tích bề mặt là 400m2. Trongkhi các bộ phận trên m ặt đất của cây có ...