CHƯƠNG II SỰ TRAO ĐỔI NƯỚC Ở THỰC VẬT

CHƯƠNG II
SỰ TRAO ĐỔI NƯỚC Ở TV


SỰ TRAO ĐỔI NƯỚC Ở TV
1. Vai trò của nước đối với TV
2. Đất là nguồn cung cấp nước cho cây
3. Sự trao đổi nước ở thực vật
4. Sự cân bằng nước trong cây
5. Thực vật thuộc các nhóm sinh thái khác nhau
6. Cơ sở sinh lý của sự tưới tiêu hợp lý.


1. Vai trò của nước đối với thực vật
1.1 Hàm lượng, sự phân bố và các dạng nước
trong cơ thể thực vật.
1.2 Tính chât lý, hoá của nước.
1.3 Vai trò của nước đối với đời sống thực vật.


Hàm lượng và sự phân bố
- Nước trong cơ thể thực vật chiếm tỷ lệ lớn (>90%).
- Những tế bào hoạt động mạnh hàm lượng nước rất lớn
(liên quan đến thành phần, cấu trúc, tính chất lý hoá của
chất nguyên sinh, cường độ và liều lượng trao đổi chất).
- Nước trong các cơ quan khác nhau thì khác nhau: dinh
dưỡng >sinh sản.
- Trong cùng một cơ thể, nước thay đổi theo điều kiện
sống và thời kỳ sinh trưởng (non>già).
- Thực vật thuỷ sinh > cây trung sinh > hạn sinh.

Các dạng nước trong cơ thể thực vật
+ Nước tự do: bị hút trong các mao quản của
thành tế bào, phần nước bị hút thẩm thấu của
dịch bào; không tham gia vào thành phần các
ion, phân tử.
+ Nước liên kết yếu: nước thuộc các lớp kiến
trúc của vỏ nước, nước liên kết cấu trúc và
nước hút thẩm thấu.
+ Nước liên kết chặt: bị giữ lại trong quá trình
thuỷ hoá các ion, phân tử, các chất trùng hợp.


Ý nghĩa các dạng nước
Ý nghĩa
+ Nước ở dạng tự do: chiếm 70%, có vai trò
quan trọng, quy định cường độ các quá trình
sinh lý.
+ Nước liên kết: chiếm 30%, đảm bảo độ bền
vững của hệ keo nguyên sinh, tham gia cấu
trúc thành tế bào.



1.2 Tính chât lý, hoá của nước.
- Có khả năng bay hơi ở bất kỳ nhiệt độ nào
- Có khả năng cho ánh sáng xuyên qua nên
thực vật thủy sinh có thể sống được ở nhiệt độ
rất cao.
- Có tính phân cực, lưỡng cực.

1.2 Tính chât lý, hoá của nước.




1.3 Vai trò của nước đối với đời sống TV
- Nước: thành phần quan trọng cấu trúc nên chất nguyên
sinh (>90%), quyết định tính ổn định của cấu trúc keo
nguyên sinh chất.
- Bình thường chất nguyên sinh ở trạng thái sol (hoạt
động sống mạnh). Khi mất nước, nguyên sinh chất
chuyển sang trạng thái coaxecva hay trạng thái gel
(hoạt động sống của tế bào và cây giảm).
- Giúp cây hút khoáng trong đất, lá hút CO2.
- Là môi trường cho các phản ứng hóa học xảy ra
- Tham gia trực tiếp vào quá trình trao đổi chất (nguyên
liệu phản ứng: quang hợp, hô hấp).


1.3 Vai trò của nước đối với đời sống TV
- Luôn lưu động trong tất cả các bộ phận của
thực vật.
- Mang các chất tan trong nước đến khắp các bộ
phận trong cây.
- Giúp cho các bộ phận trong cây liên hệ với
nhau thành một hệ thống nhất.
- Đảm bảo cho thực vật luôn ở trạng thái có lợi
cho sinh trưởng.

1.3 Vai trò của nước đối với đời sống
TV
- Là nhân tố điều hòa nhiệt độ của cây.
- Có khả năng dự trữ trong cây: CAM có hàm
lượng nước dự trữ lớn.
- Hàm lượng nước liên kết quyết định khả năng
chống chịu của cây đối với điều kiện bất lợi.
- Dẫn nhiệt cao, có lợi cho thực vật phát tán nhiệt
lượng và duy trì được nhiệt độ trong cây.
- Có thể cho tia tử ngoại và ánh sáng thấy được đi
qua, điều này có lợi cho quang hợp.


1.3 Vai trò của nước đối với đời sống
TV
→ Như vậy, nước vừa tham gia cấu trúc nên
cơ thể thực vật, vừa tham gia các biến đổi hóa
sinh và các hoạt động sinh lý của cây, cũng
như quyết định quá trình sinh trưởng phát
triển, khả năng chống chịu của cây nên quyết
định đến năng suất cây trồng.



2. Đất là nguồn cung câp nước cho cây
2.1 Các dạng nước trong đất
2.2 Thế nước trong đất

2.1. Các dạng nước trong đất
-Trạng thái rắn: là H2O kết tinh hay H2O đá, cây
không dùng được.
-Trạng thái hơi: là dạng nước chứa đầy trong
các lỗ trống của đất, cây sử dụng được và có ý
nghĩa trong quá trình hô hấp của rễ.
- Trạng thái lỏng: là dạng nước chủ yếu của đất
và gồm 4 dạng: nước ngậm, nước màng, nước
trọng lực và nước mao quản.


2.1. Các dạng nước trong đất
+ Nước ngậm: các phân tử H2O liên kết bền
vững với các thành phần vô cơ và hữu cơ của
đất trên hạt đất, dạng này cây không hút được.
+ Nước màng: dạng H2O liên kết lỏng lẻo trên
bề mặt các hạt đất, cây có thể sử dụng được.


2.1. Các dạng nước trong đất
+ Nước trọng lực: phần nước lấp đầy các khe
hở của các hạt đất và ở trạng thái linh động tạo
nên dạng nước trọng lực, cây có thể hấp thụ
một phần còn phần khác chảy xuống sâu hơn.
+ Nước mao quản: chứa đầy trong các mao
quản của đất, có thể sử dụng dễ dàng nhất nên
có ý nghĩa quan trọng đối với cây.

2.1. Các dạng nước trong đất
- Căn cứ vào tác dụng sinh thái: nước dùng được và nước
không dùng được.
- Đất cát: nước chiếm 17,3% trong đó, nước dùng được
chiếm 17%;
- Đất sét: có hàm lượng nước 64,1% trong đó 53,2% là
nước dùng được.
- Ẩm dung: khả năng chứa nước của đất (lượng nước bão
hoà hoàn toàn của đất).
- Các loại đất khác nhau có ẩm dung khác nhau. (Đất sét
> đất cát).



2.2. Thế nước trong đất
- Khả năng sử dụng nước của cây phụ thuộc vào
tính linh động của nước (lực liên kết của đất đối
với nước).
- Thế nước của đất: tổng hợp tất cả các lực giữ
nước trong đất.
- Ở điều kiện đất bảo hòa nước, thế nước của đất
hầu như bằng không, nước dễ xâm nhập vào rễ
cây.
- Khi độ ẩm của đất giảm, thế nước giảm, cây
không thể hút được nước.



3.Sự trao đổi nước ở thực vật
3.1 Sự hấp thụ nước ở rễ

3.2 Sự thoát hơi nước
3.3 Sự di chuyển của nước trong cây


3.1. Sự hấp thụ nước ở rễ
3.1.1. Rễ là cơ quan hút nước
- Rễ có số lượng lông hút rất lớn (trực tiếp hút nước).
- Lông hút là tế bào biểu bì có thành rất mỏng, không
thấm cutin, kéo dài thành sợi, không bào lớn, nhân nằm
sát màng…
- Cấu tạo lông hút thích nghi cho việc hút nước cũng như
khả năng đâm sâu và lan rộng của hệ rễ.
- Lông hút rất mẫn cảm với điều kiện môi trường: khi gặp
hạn, úng hay rét…chúng rất dễ bị chết nhưng cũng dễ
tái sinh phục hồi chức năng sinh lý.


3.1.1. Rễ là cơ quan hút nước
- Bề mặt và độ dài của bộ rễ nhiều gấp nhiều lần so với thân.
- Chỉ có vùng hấp phụ của rễ mới có lông hút.
- Kích thướt bộ rễ phụ thuộc vào các loài cây và điều kiện sống
khác nhau.
- Đất khô rễ thường ít phân nhánh mà ăn sâu xuống lớp đất phía
dưới.
- Cây thuỷ sinh có bộ rễ ít phát triển.
- Ngoài bộ rễ, cây còn có thể lấy nước từ thân và lá.


3.1.1. Rễ là cơ quan hút nước

3.1.2. Dòng nước đi từ đất đến bề mặt rễ
* Con đường nước đi từ đất vào mạch dẫn
- Lông hút len lỏi vào các mao quản đất để hút
nước và chất khoáng.
- Nước từ môi trường - lông hút - biểu bì rễ nhiều lớp tế bào nhu mô vỏ - tế bào nội bì
(caspary) - mạch gỗ.


3.1.2. Dòng nước đi từ đất đến bề mặt rễ
* Các con đường nước đi trong tế bào:
- Nước đi trong hệ thống chất nguyên sinh
(symplast): nhờ các sợi liên bào thành tạo nên
một hệ thống liên tục, qua đó nước chảy từ
ngoài vào trong.
- Nước đi qua hệ thống không bào
(symplast): nhờ sức hút nước tăng dần từ lông
hút đến mạch dẫn. (S lông hút< S nhu mô vỏ<
S nội bì).


- Nước đi trong hệ thống vách tế bào
(apoplast):
- Các sợi xenluloza của vách tế bào tạo nên hệ thống
mao quản thông suốt với nhau, nước có thể chảy từ
ngoài vào trong dễ dàng.
- Đến vòng đai caspary của tế bào nội bì nước
không đi qua được mà chỉ còn 2 con đường là đi
theo không bào và chất nguyên sinh.
- Sau khi qua đai caspary thì nước tiếp tục đi trong

thành tế bào.