Bài 30: Trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở thực vật

Ở đa số thực vật, sự hấp thụ nước và các chất khoáng của cây diễn ra ở các tế bào lông hút (là tế bào biểu bì rễ biến dạng). Nước và chất khoáng hòa tan trong đất được hấp thụ vào rễ rồi tiếp tục được vận chuyển theo mạch gỗ lên các bộ phận khác của cây (dòng đi lên). Sự phát triển của bộ rễ có ảnh hưởng lớn tới quá trình hấp thụ nước và chất khoáng.

Ở đa số thực vật, sự hấp thụ nước và các chất khoáng của cây diễn ra ở các tế bào lông hút (là tế bào biểu bì rễ biến dạng). Nước và chất khoáng hòa tan trong đất được hấp thụ vào rễ rồi tiếp tục được vận chuyển theo mạch gỗ lên các bộ phận khác của cây (dòng đi lên). Sự phát triển của bộ rễ có ảnh hưởng lớn tới quá trình hấp thụ nước và chất khoáng.

Tùy thuộc vào những điều kiện sống khác nhau mà bộ rễ của thực vật sẽ phát triển theo những hướng khác nhau. Vd: Cây cỏ lạc đà có môi trường sống là khô hạn, thiếu nước nên bộ rễ sẽ phát triển mạnh tăng cường kích thước để tìm kiếm nguồn nước.

Chất hữu cơ tổng hợp ở lá được vận chuyển theo mạch rây trong thân và cành đến các nơi cần sử dụng hoặc bộ phận dự trữ của cây (hạt, củ, quả).

Thí nghiệm để chứng minh có sự vận chuyển vật chất từ lá đi xuống các bộ phận khác của cây là cắt bỏ một khoanh vỏ ở thân cây thì sau một thời gian, phần mép vỏ phía trên bị phình to.

Các đặc điểm của đất như độ ẩm, hàm lượng khí O2 trong đất, … có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hấp thụ nước và chất dinh dưỡng ở rễ cây.

Sự trao đổi nước và chất dinh dưỡng của thực vật còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm không khí,… Ánh sáng chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước ở lá với vai trò là tác nhân gây mở khí khổng. Nhiệt độ ảnh hưởng đến cả sự hấp thụ nước ở rễ, vận chuyển nước trong thân và thoát hơi nước ở lá. Độ ẩm không khí liên quan chặt chẽ đến quá trình thoát hơi nước ở lá, độ ẩm không khí càng thấp thì thoát hơi nước càng mạnh.

Thoát hơi nước diễn ra chủ yếu qua khí khổng ở lá. Cơ chế điều chỉnh sự thoát hơi nước chính là cơ chế điều tiết độ đóng, mở của khí khổng. Khi cây đủ nước, tế bào khí khổng trương nước, căng ra, làm khí khổng mở rộng khiến hơi nước thoát ra ngoài nhiều. Khi cây thiếu nước, tế bào khí khổng sẽ xẹp xuống, khí khổng khép bớt lại khiến hàm lượng hơi nước thoát ra ngoài giảm đi.

Để cây sống được ta phải đảm bảo sự cân bằng nước trong cây. Nghĩa là đảm bảo cân bằng giữa lượng nước hút vào trong cây qua rễ và lượng nước thoát ra ngoài thông qua thoát hơi nước ở lá.

Ở đa số thực vật, sự hấp thụ nước và các chất khoáng của cây diễn ra ở các tế bào lông hút (là tế bào biểu bì rễ biến dạng). Nước và chất khoáng hòa tan trong đất được hấp thụ vào rễ rồi tiếp tục được vận chuyển theo mạch gỗ lên các bộ phận khác của cây (dòng đi lên). Sự phát triển của bộ rễ có ảnh hưởng lớn tới quá trình hấp thụ nước và chất khoáng.

Thoát hơi nước diễn ra chủ yếu qua khí khổng ở lá. Cơ chế điều chỉnh sự thoát hơi nước chính là cơ chế điều tiết độ đóng, mở của khí khổng. Khi cây đủ nước, tế bào khí khổng trương nước, căng ra, làm khí khổng mở rộng khiến hơi nước thoát ra ngoài nhiều. Khi cây thiếu nước, tế bào khí khổng sẽ xẹp xuống, khí khổng khép bớt lại khiến hàm lượng hơi nước thoát ra ngoài giảm đi.

Vào sáng sớm, độ ẩm không khí cao làm ngăn cản sự thoát hơi nước ở lá ở dạng hơi nên ứ đọng lại thành dạng lỏng nằm trên bề mặt lá.

Nước và chất khoáng hòa tan trong đất được các tế bào lông hút hấp thụ vào rễ rồi vận chuyển từ rễ lên thân cây và lá nhờ mạch gỗ (dong đi lên). Chất hữu cơ do lá tổng hợp được vận chuyển đến nơi cần dùng hoặc nơi dự trữ nhờ mạch rây (dòng đi xuống).

Thoát hơi nước ở lá góp phần vận chuyển nước và chất khoáng trong cây, điều hòa nhiệt độ cơ thể, giúp khí CO2 đi vào bên trong lá và giải phóng khí O2 ra ngoài môi trường.

Quá trình thoát hơi nước ở lá cây phụ thuộc vào sự đóng, mở của khí khổng.

Các yếu tố bên ngoài như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm đất và không khí,… có ảnh hưởng đến sự trao đổi nước và chất dinh dưỡng ở thực vật.

Để cây trồng phát triển tốt, cho năng suất cao cần bón phân và tưới nước hợp lí cho cây.

Tế bào lông hút ở rễ cây rất nhạy cảm với oxygen, nếu thiếu hụt oxygen thì tế bào lông hút ở rễ cây sẽ chết dẫn đến không hút được nước và muối khoáng.

Ở thực vật, nhu cầu về nước, ánh sáng, chất dinh dưỡng,… khác nhau tùy loài, giai đoạn phát triển và điều kiện thời tiết. Vì vậy, để cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt, cho năng suất cao cần căn cứ vào những nhu cầu này để tưới nước, bón phân hợp lí. Ví dụ: Những loại rau sử dụng thân, lá làm thức ăn như rau cải, rau muống cần nhiều nitrogen (N). Những ngày trời khô hanh, có gió mạnh cần phải bổ sung nhiều nước cho cây.