Chuyển đến nội dung chính

Bài đăng

Hiển thị các bài đăng có nhãn Sinh lí Thực vật

Vai trò – Ý nghĩa của thực vật Có hoa

Vấn đề giá trị của thực vật có hoa đối với con người là xem xét chúng trị giá bao nhiêu tiền, hoặc đáng giá bao nhiêu. Vì vậy khi đề cập đến giá trị của thực vật có hoa người ta đều tính mọi cái ra giá trị tiền. Tuy nhiên khác với các giá trị khác ngoài tiền ra, thực vật có hoa có những giá trị vô cùng to lớn mà không thể đánh giá bằng tiền được mà đúng hơn giá trị của chúng là vô giá. Bởi vì không có thực vật có hoa trên Trái Đất của chúng ta thì sẽ không bao giờcó sựsống. Khi đề cập tới vấn đề này, Mc.Neely (1988), Mc.Neely et al. (1990) chia thành hai loại giá trị: giá trị trực tiếp và giá trị gián tiếp. Trong giá trị trực tiếp thuộc hai phạm vi tiêu thụ mang tính thương mại trên phạm vi quốc tế và tiêu thụ trong phạm vi địa phương.

Ảnh hưởng của ánh sáng đến sự ra hoa của cây

Hiện tượng quang chu kỳ ánh sáng được khám phá bởi Tournois năm 1914.
Garner và Allard mở rộng sự quan sát trên nhiều loại cây trong vườn, cây kiểng trong giai đoạn từ 1920-1940. Về căn bản, sự đáp ứng của cây trồng với quang chu kỳ sáng được chia thành 3 loại: Cây ngày ngắn,cây ngày dài và cây trung tính. Sau đó 4 loại cây được thêm vào là cây ngày dài-ngắn, cây ngày ngắn-dài, cây trung gian và cây không thể hiện rõ quang chu kỳ (ambiphotoperiod).

Dấu hiệu của sự ra hoa

1. Sự thay đổi về hình thái giải phẩu của chồi ngọn Đo lường thời gian chính xác của sự thay đổi về hình thái giải phẩu ở đỉnh chồi trong thời kỳ chuyển sang giai đoạn ra hoa cho thấy rằng sự hình thành hoa thường đi cùng hoặc đi trước bởi nhiều thay đổi mà thường được ghi nhận là triệu chứng ra hoa. Những dấu hiệu chung và sớm nhất bao gồm: •  Sự kéo dài lóng •  Sự tượng của mầm chồi bên •  Sự sinh trưởng của lá giảm •  Sự thay đổi hình dạng của lá •  Sự tăng tỉ lệ của sự khởi của mô phân sinh lá •  Sự thay đổi hình dạng và kích thước mô phân sinh Mô phân sinh sinh trưởng thường phẳng hoặc hơi cong

Cơ sở của việc bón phân hợp lý.

Để có cơ sở cho việc bón phân hợp lý, ngoài việc xác định nhu cầu dinh dưỡng của cây, còn phải xác định khả năng cung cấp của đất.
1. Xác định khả năng cung cấp của đất. Khả năng cung cấp của đất là lượng chất dinh dưỡng trong đất hay độ màu mỡ của đất. Độ màu mỡ này tùy thuộc vào các loại đất khác nhau. Có thể sử dụng phương pháp hóa học và sinh học để xác định độ phì nhiêu của đất.
- Phương pháp phân tích hóa học Phương pháp phân tích hóa học là phương pháp nhanh chóng nhất.  Để xác định độ phì nhiêu của đất, cần tiến hành phân tích thành phần các nguyên tố dinh dưỡng có trong đất. Hàm lượng dinh dưỡng trong đất gồm 2 chỉ tiêu: tổng số và dễ tiêu.
Lượng chất dinh dưỡng dễ tiêu thường di động trong dung dịch đất. Phân tích lượng dinh dưỡng dễ tiêu cần phải hòa tan trong nước và trong dung môi. Nhưng trên thực tế khó tìm ra được một dung môi hòa tan hết các chất  đó như môi trường cây  đã hút vì vậy các phân tích vẫn không chính xác tuyệt đối .

Cơ chế cố định Nitơ của vi sinh vật

Cơ chế hóa sinh của quá trình cố định nitơ cho đến nay vẫn chưa được sáng tỏ hoàn toàn, nhưng đa số các nhà nghiên cứu đồng ý với giả thuyết cho rằng NH3 là sản phẩm đồng hóa sơ cấp của nitơ và có thể nêu ra giả thuyết về 2 con đường cố định nitơ của vi sinh vật sống tự do trong đất như hình 7.
Trong công nghiệp, nhờ các chất xúc tác nên năng lượng dùng cho phản ứng cố  định nitơ  được giảm nhiều, chỉ vào khoảng 16-20 Kcalo/M, song lượng năng lượng vẫn còn lớn so với trong cơ thể sinh vật. Tốc độ phản ứng nhanh chóng trong tế bào vi sinh vật ở nhiệt độ thấp nhờ có hệ thống enzyme hydrogenase họat hóa H2 và enzyme nitrogenase hoạt hóa nitơ.
Năm 1961-1962, người ta đã tách từ Clostridium pasteurrianum hai tiểu phần hoạt hóa H2 và nitơ. Sau này người ta tìm thấy  ở Azotobacter cũng có các tiểu phần đó. Trong quá trình hoạt hóa này có sự tham gia của 2 nguyên tố khoáng Mo và Fe. Fd là cầu nối giữa 2 hệ enzyme hydrogenase và nitrogenase để cố định nitơ.

Các nhóm vi sinh vật có khả năng tổng hợp nitơ

Những nhóm vi sinh vật có khả năng tổng hợp nitơ.
1. Nhóm vi sinh vật tự do
Dựa vào nhu cầu O2 có thể phân biệt vi sinh vật cố định đạm sống tự do trong đất thuộc hai nhóm: nhóm hiếu khí và nhóm kị khí.
- Nhóm vi sinh vật hiếu khí sống tự do trong đất thường gặp như loài Azotobacter chroococcumA. Vinelandii  và nhiều loài khác trong chi Azotobacter. Đã có nhiều công trình nghiên cứu đề cập đến mối quan hệ giữa Azotobacter và cây trồng. Chúng có tác dụng làm tăng cường nguồn thức ăn N cho cây. Nhờ đặc tính oxy hóa hiếu khí trong quá trình trao đổi chất nên hiệu quả cố định N cao hơn nhiều so với nhóm kị khí. Trung bình khi tiêu thụ 1g glucoza, Azotobacter có khả năng đồng hóa được 10-15mg N2. Tác dụng của Azotobacter đối với cây trồng còn được chứng minh ở khả năng tạo các chất kích thích sinh trưởng như thymine, acid nicotinic, acid pantotenic, biotin.... Ngoài ra còn có chi Beijerinckia cũng là loại vi khuẩn hiếu khí cố định N2 nhưng có khả năng chịu chua cao hơn nhiều so với Azotobact…

Vai trò của nitơ đối với thực vật

Hàm lượng ni tơ (N) trong thành phần chất khô của thực vật thường dao  động từ 1-3%. Tuy hàm lượng trong cây thấp, nhưng N có ý nghĩa quan trọng bậc nhất đối với đời sống thực vật cũng như toàn bộ thế giới hữu cơ. 
Trong môi trường sống của thực vật, N tồn tại dưới 2 dạng: - Khí N tự do trong khí quyển (N2) chiếm khoảng 79 % không khí (theo thể tích). Dạng này cây không thể sử dụng được.
-  Dạng các hợp chất ni tơ hữu cơ và vô cơ. N liên kết chủ yếu ở 3  dạng hợp chất: + Hợp chất N vô cơ trong các muối ammonium (NH4+), muối nitrate (NO3- ) + Ni tơ hữu cơ của các protein ở dạng xác bã động vật, thực vật chưa phân giải hoàn toàn, ở dưới dạng mùn protein. + Các sản phẩm phân giải của protein như các acid amine, các peptid và các amine.

Vai trò của một số nguyên tố vi lượng đối với cây

1. Vai trò của Đồng (Cu) đối với cây. Cu tham gia vào thành phần của hệ enzyme oxydase. Thiếu Cu có liên quan đến dinh dưỡng N. Cu có tác dụng lớn đến quá trình tổng hợp protein, tham gia vào giai đoạn đầu của quá trình đồng hóa nitratee. Vai trò của Cu đối với tổng hợp protein có liên quan đến quá trình trao đổi acid nucleic (ARN giảm xuống khi thiếu Cu). Cu góp phần tích cực trong quá trình hình thành và bảo  đảm  độ bền của chlorophyll. Cu có  ảnh hưởng mạnh  đến quá trình chuyển hóa glucid, phosphatid, nucleoproteid, quá trình trao đổi vitamine, kích thích tố sinh trưởng. Lúc bón phân đạm nhất là NH4+ đòi hỏi Cu cũng tăng lên.
Ngoài việc chống lốp đổ, Cu còn tác dụng chống hạn, chống rét và tăng khả năng giữ nước của mô. Nguồn phân Cu phổ biến là CuSO4. Cũng có thể sử dụng phế liệu sản xuất pyrid để bón cho cây.

Vai trò của Boron đối với cây

Vai trò của Bo (Boron - B)
- B là nhân tố phụ của nhiều hệ enzyme. Thiếu B, các  điểm sinh trưởng của thân, rễ, lá chết dần, vì B có vai trò lớn trong trao đổi glucid.
- Thiếu B thì trong lá tích lũy nhiều đường làm cho đỉnh sinh trưởng thiếu glucid sinh ra hiện tượng dư thừa NH3  vì glucid là chất nhận rất tốt của NH3. Gần  đây người ta cho rằng  điểm sinh trưởng chết vì trao  đổi acid nucleic bị đảo lộn.

Vai trò của nguyên tố vi lượng đối với cây

Trong 74 nguyên tố hóa học tìm thấy trong cơ thể thực vật có 11 nguyên tố đa lượng (chiếm 99,95%), còn hơn 60 nguyên tố còn lại là các nguyên tố vi lượng và siêu vi lượng (chiếm 0,05%). Mặc dù vậy, các nguyên tố vi lượng vẫn đóng một vai trò quan trọng trong đời sống cây trồng.  Trong cơ thể các nguyên tố vi lượng có thể tồn tại ở nhiều dạng khác nhau. Nhiều kim loại, trong đó có các nguyên tố vi lượng cần cho cây như:
- Bo, Mn, Zn, Cu, Fe, Mo, Co, ... đã được tìm thấy dưới dạng các phức hữu cơ-khoáng. Các phức hữu cơ - khoáng này có những tính chất cơ bản về mặt hoá học như: tính chất của các phức chất khác biệt với tính chất của các thành phần cấu tạo nên nó, phức chất có thể tham gia vào các phản ứng mà các thành phần của nó không thể tham gia được. Hiện nay người ta đã nghiên cứu chi tiết về các phức chất của các nguyên tố vi lượng như B, Cu. Fe, Mo,...

Vai trò của natri và clo đối với cây

- Na và Cl thường có lượng chứa tương đối lớn trong cây nhưng vai trò sinh lý của chúng hiện tại còn biết ít.Na và Cl tạo nên áp suất thẩm thấu cao của dịch tế bào.
- Bón Na có tác dụng trục K bị bám trên keo đất vào dịch đất làm cây dễ hấp thụ K. Cl làm tăng tính chất linh động của các cation như Ca2+, do đó, thúc đẩy tốc độ xâm nhập của chúng vào tế bào. -  Theo Gonsharic, Cl có ảnh hưởng rõ rệt đến chế độ nước (làm giảm thấp cường độ thoát hơi nước, tăng độ ngậm nước của lá), có ảnh hưởng đến dinh dưỡng khoáng, quá trình.quang hợp (pha sáng) và hô hấp
- Gần đây người ta thấy Cl là nhân tố kích thích một số hệ enzyme như tham gia vào sự quang phân ly nước giải phóng O2 trong quang hợp (Arnon, 1954).

Vai trò của sắt đối với cây

- Mặc dầu sắt không phải là thành phần cấu trúc của chlorophyll nhưng nó là tác nhân hỗ trợ hoặc là thành phần xây dựng của các hệ enzyme nhất là enzyme oxy hoá khử tham gia trong dây chuyền sinh tổng hợp sắc tố.
- Đóng góp trong quá trình chuyền điện tử, quá trình quang phân ly nước (phản ứng Hill), phosphoryl hóa quang hợp.
- Có vai trò quan trọng trong hô hấp, là thành phần bắt buộc của hàng loạt enzyme oxy hóa khử như hệ cytochrome, peroxydase, catalase.
Các hệ enzyme chứa sắt là thành phần quan trọng trong dây chuyền vận chuyển điện tử từ nguyên liệu hô hấp đến O2) khí trời.
Lúc sắt có nhiều trong môi trường cũng gây độc cho cây. Việc bón vôi, phân đạm và một số nguyên tố khác có thể hạn chế được tai hại đó.

Vai trò của magie đối với cây

Trong cây Mg dới dạng ion Mg2+, là thành phần khá ổn định của cơ thể mặcdầu hàm lượng không lớn lắm. Trong cây Mg ở 3 trạng thái: liên kết trong chất nguyên sinh, tham gia thành phần của phân tử diệp lục, hoặc ở dạng tự do hay ở dạng muối vô cơ có trong dịch bào. Mg trong cây có khoảng 20% dạng tự do còn lại làở dạng liên kết chặt với keo nguyên sinh. Mg trong chlorophyll khoảng 10% tổng số lượng Mg có trong cây.


- Mg đóng vai trò đáng kể trong việc hình thành nên cấu trúc tinh vi của chất sống. Các tiểu thể ribosome gắn với nhau nhờ Mg, Mg cũng có mặt trong pectin, do  đó  đóng góp vào việc hình thành vách tế bào. Mg cũng phát hiện có trong chất phytin.
- Mg là thành phần xây dựng nên chất hữu cơ (chloropyll là chất giữ vai trò quan trong trong quang hợp). Mg có trong chloropyll từ 30-80 mg/kg lá tươi. Đói Mg lá có sọc hay đốm vàng.

Vai trò của canxi đối với cây

Cây hút Ca  ở dạng cation của các muối khác nhau. Ca  ở thân, lá nhiều hơn là ở rễ và mô già nhiều hơn mô non. Ca tập trung nhiều trong vỏ tế bào ở dạng pectat Ca, một phần nằm trong chất nguyên sinh và dịch bào ở dạng muối oxalate Ca.
Ca ít tham gia vào việc xây dựng nên chất hữu cơ nhưng có tác  dụng quan trọng trong việc xây dựng cấu trúc tinh vi của tế bào sống. Nó là cầu nối trung gian giữa các thành phần hóa học của chất nguyên sinh.
Do đó, Ca là nhân tố hình thành cấu trúc không gian ổn định của nhiều bào quan như ribosome, nhân, ty thể, lạp thể....
 Ca được phát hiện có ở màng nhân tế bào, chứng tỏ Ca có liên quan chặt chẽ đến sự phân chia tế bào. Ca còn có ở trong chromosome, như vậy có thể cùng với Mg, Ca  đã tham gia với tư cách là cầu nối ADN với protein của nhân tế bào.
Ca bảo đảm hình thành chất gian bào (pectat Ca) gắn các tế bào lại với nhau.  Ca còn có tác dụng điều tiết mạnh mẽ các quá trình sinh lý và trao đổi chất của tế bào, vì Ca ảnh hưởng đến trạng thái hóa …

Vai trò của lưu huỳnh đối với cây

Vai trò cơ bản của hợp chất S là tham gia vào các quá trình năng lượng của cơ thể và là thành phần của nhiều chất có hoạt tính sinh học.
Trong đất S tồn tại ở nhiều dạng hữu cơ và vô cơ, nhưng dạng S vô cơ cây hút chủ yếu là SO42- (sulfate) - là dạng oxi hóa cao, tan trong dung dịch đất. Dạng SO2 và dạng khử H2S thì độc cho cây. Trong môi trường acid, sulfate bị giữ chặt trên keo đất và được giải phóng ra khỏi keo đất vào dung dịch đất trong môi trường kiềm và có ion trao đổi OH -. Vì vậy bón vôi làm tăng pH của đất, tạo điều kiện cho ion sulfate di động và rễ cây dễ dàng hút được.

Vai trò của kali đối với cây

Trong đất K tồn tại dưới dạng các muối tan trong nước, K trao đổi,không trao đổi trong các silicate. K trao đổi rất quan trọng và thích hợp đối với thực vật. So với các nguyên tố khác, K có một hàm lượng lớn trong đất (65-75 T/ha trong lớp đất cày). K có nhiều trong đất đen, xám, nâu và có ít trong đất đỏ, than bùn. Trong cơ thể thực vật, K tồn tại dưới dạng muối như KCl, KHCO3, K2HPO4 hoặc các dạng muối của acid pyruvic, citric, oxalic...

Vai trò sinh lí của K chưa được biết một cách đầy đủ và rõ ràng. Đến nay người ta biết chắc chắn rằng: K rất dễ xâm nhập vào tế bào, làm tăng tính thấm của thành tế bào  đối với các chất khác. Do  đó K  ảnh hưởng  nhiều đến quá trình trao đổi chất theo các chiều hướng khác nhau. Có thể tóm tắt vai trò sinh lí của K như sau:
- K ảnh hưởng đến quá trình trao đổi carbonhydrate, thể hiện K làm tăng cường  độ quang hợp, tăng quá trình vận chuyển các hợp chất carbonhydrate trong cây.

Vai trò của phốt pho (phosphor –P) đối với cây

Cơ thể thực vật sử dụng P dưới dạng muối của acid phosphoric. Bản chất của sự biến đổi các hợp chất P trong cơ thể là các gốc acid tham gia vào thành phần một chất hữu cơ nhất định bằng quá trình phosphoryl hóa và sau đó truyền cho các chất khác (bằng cách phosphoryl hoá). Bằng con đường đó, cơ thể đã tạo thành tất cả các chất chứa P cần thiết cho sự sống. Các hợp chất P gặp trong cơ thể thực vật khác nhau về bản chất hoá học cũng như về chức năng sinh lí. Có thể chia làm 5 nhóm các hợp chất P như sau:

Vai trò của các nguyên tố khoáng đối với thực vật

Các nguyên tố khoáng đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống của thực vật:
a. Chất khoáng là thành phần xây dựng nên các chất hữu cơ cơ bản nhất của chất nguyên sinh, cấu trúc nên tế bào và cơ quan. Ngoài các nguyên tố đại lượng là những nguyên tố có vai trò chủ yếu trong việc tạo nên chất sống, có thể nói mọi chất khoáng đều ít nhiều có ở dạng liên kết trong các hợp chất hữu cơ bởi các liên kết hóa học hay hóa lý và có độ bền khác nhau. Ví dụ N, S là thành phần bắt buộc của protein; P, N có mặt trong acid nucleic, phospholipid; Mg và N cấu tạo nên chlorophyll. 
b. Nguyên tố khoáng tham gia vào quá trình điều chỉnh các hoạt động trao đổi chất, các hoạt  động sinh lý của cây. Vai trò  điều chỉnh của các nguyên tố khoáng thông qua: - Chất khoáng có tác dụng  điều tiết một cách mạnh mẽ quá trình sống thông qua tác động đến các chi tiêu hóa lý hóa keo của chất nguyên sinh như  điện tích,  độ bền, khả năng ngậm nước,  độ phân tán,  độ nhớt v.v... của hệ keo. Nhìn chung, ion hóa trị 1 là…

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hút khoáng

1. Ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh. Sự  hấp  thu  các chất khoáng vào cây là một quá trình sinh lý phức tạp. Nó  phụ  thuộc  vào nhiều điều kiện khác nhau, trong đó điều kiện ngoại cảnh rất quan trọng.
 a. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hút khoáng Nhiệt độ, đặc biệt là nhiệt độ của đất có ảnh hưởng rất lớn đến sự hút khoáng của rễ cây. Nhiệt độ ảnh hưởng đến cả hút khoáng chủ động và thụ động. Sự khuếch tán tự do bị  động của các chất khoáng phụ thuộc vào nhiệt  độ. Nhiệt  độ càng thấp thì tốc  độ khuếch tán các chất càng giảm. Nhiệt  độ thấp làm hô hấp rễ giảm và rễ thiếu năng lượng cho sự hút khoáng tích cực.

Phân biệt cơ chế hút khoáng chủ động và thụ động

1. Cơ chế hấp thụ muối khoáng thụ động (bị động) Theo cơ chế này rễ cây có thể hút các chất khoáng bằng các cơ chế mang tính chất thụ động dựa theo quá trình khuếch tán và thẩm thấu, quá trình hút bám trao đổi. Đây là quá trình mang tính chất vật lý đơn thuần. Đặc trưng của cơ chế hút khoáng bị động là :  - Quá trình xâm nhập chất khoáng không cần cung cấp năng lượng, không liên quan đến trao đổi chất và không có tính chọn lọc. - Phụ thuộc vào sự chênh lệch nồng  độ ion trong và ngoài tế bào (gradient nồng độ) và hướng vận chuyển theo gradient nồng độ.  - Chỉ vận chuyển các chất có thể hòa tan và có tính thấm  đối với màng.
2. Cơ chế hấp thụ muối khoáng chủ động Quá trình hút chủ động các nguyên tố khoáng bởi hệ rễ có liên quan đến quá trình trao đổi chất của tế bào. Đây là quá trình chọn lọc và chủ động.
Sự vận chuyển tích cực (active transport) khác với sự vận chuyển bị động (passive transport) ở những đặc điểm sau:  - Không phụ thuộc vào gradient nồng độ: có thể vận chuyển ngượ…