Trao đổi nước ở thực vật

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

April 13,2009

Presenter Name and Title

PLANT

PHYSIOLOGY

G.V hướng dẫn: <b>GS.TS Vũ Văn Vụ</b>

Sinh viên thực hiện: <b>Nguyễn Thị Thanh</b>
<b> Nguyễn Thị Thu Trang</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

题

城

南

庄

<b>W</b>

<b>A</b>

<b>T</b>

<b>E</b>

<b>R</b>

<b>Cơ sở khoa học của tưới nước hợp lí</b>
<b>Q trình thốt hơi nước ở lá</b>

<b>Quá trình vận chuyển nước ở thân</b>
<b>Quá trình hấp thụ nước ở rễ</b>

<b>Nước và các đặc trưng của nước</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3></div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

Tham
gia c

ấu tr

úc hệ

keo C
NS

Dung

môi ho

à tan

các c
hất

Tham g

ia phản ứ

ng sinh h

oá trong

tế bào

Tạo sức trương tro

ng tế bào

Điều hồ nhiệt độ trong cây

<b>Vai trị </b>

<b>của nước</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>



_{Cấu trúc phân tử nước}



_{Đặc tính của phân tử nước}

 _{Tính chất nhiệt.}
 _{Tính tan.}

 _{Tính chất dính bám và sức bám.}
 _{Sức căng cao}

Đặc trưng của phân tử nước

/>

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

Tính chất nhiệt của nước



_{Lượng nhiệt cao đặc biệt giúp đệm cho quá trình thay}

đổi nhiệt bất thường.



_{Lượng nhiệt ở dạng hóa hơi cao (44 kJ mol}

-1

ở 25

o

C)

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

Tính chất tan

Với kích thước nhỏ và trạng
thái phân cực các phân tử
nước hình thành các lớp vỏ
hydrat.

Ngăn cản sự kết tủa của
phân tử protein và sự hình
thành tinh thể của các ion

/>

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

Tính chất cohesion-adhesion

• Cohesion: sức căng bề mặt của nước hướng tới giảm

diện tích bề mặt khơng khí-nước đến mức tối thiểu

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

Sức căng cao

• Sức căng: lực lớn nhất
tính trên một đơn vị diện
tích mà một cột nước liên
tục có thể chống lại được
trước khi bị phá vỡ.

• Nước có thể chống lại
được -30Mpa.

</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

Các dạng nước trong cây

<b>Nước tự do</b>

<b>Nước liên kết</b>

+Dạng nước chứa trong các thành
phần của tế bào, trong các khoảng
gian bào, trong các mạch dẫn…
+Vẫn giữ được tính chất vật lí, hố
học, sinh học bình thường của
nước.

+Vai trị: làm dung mơi, tham gia
phản ứng sinh hố, thốt hơi
nước…

+Dạng nước bị các phân tử tích
điện hút bởi một lực nhất định
hoặc trong các liên kết hoá học ở
các thành phần của tế bào.

</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11></div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

Thế năng nước

• Năng lượng tự do:

– Tổng động năng và thế năng

– Nước di chuyển rừ nơi có năng lượng tự do cao đến nơi có
năng lượng tự do thấp

• Thế năng nước:

</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

Thành phần thế năng của nước trong cây



<b>_W</b>



<b>= Ψ</b>

<b>_p</b>

<b> + Ψ</b>

<b>_s</b>

<b> + Ψ</b>

<b>_m</b>

<b> + Ψ</b>

<b>_…</b>

<b>Trong đó, </b>

<b>Ψ</b>

<b>_p</b>

<b>= </b>

thế năng áp suất

<b>Ψ</b>

<b>_s</b>

<b> = </b>

thế năng thẩm thấu (

<b>Ψs = </b>

-RCTi)

<b>Ψ</b>

<b>_m</b>

<b> = </b>

thế năng cơ chất

 luôn mang dấu âm, và rất bé khoảng 0.1bar

<b>Ψ</b>

<b>_…</b>

<b> = </b>

thế năng bất kì nào đó có thể ảnh hưởng đến Ψ

(thế năng trọng trường hay thế năng điện)

 có thể bỏ qua do lực trọng trường chỉ có tác
dụng với các cây cao lớn, và phân tử nước trung hòa về điện

</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

Thế năng của nước trong cây

ln có hai thành phần thế năng và luôn luôn âm



_{Thế năng áp suất:}

 _{Nước xâm nhập vào tế bào làm tế bào trương nước gây ra áp}

suất thủy tĩnh ép lên thành tế bào gây nên thế năng dương.

 _{Thê năng áp suất âm xuất hiện khi có lực căng trong xylem là}

kết quả của quá trình thoat hơi nước ở lá gây ra.



_{Thế năng thẩm thấu:}

</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

Tế bào

Tế bào

<b>Vận chuyển từ ngoài vào </b>

<b>_{trong tế bào thực vật}</b>

Ngắn

Ngắn

<b>Giữa các tế bào với nhau</b>

Dài

Dài

<b>Vận chuyển nước qua hệ </b>

<b>_{xylem trên toàn bộ cây}</b>

Phạm vi di chuyển của nước

</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

Quá trình hấp thụ nước ở rễ

Q trình vận chuyển nước ở thân
Q trình thốt hơi nước ở lá

Sự trao đổi nước ở thực vật

<b>Đều dựa trên nguyên lý:</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17></div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18></div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

Các dạng nước trong đất

<b>Trạng thái </b>

<b>rắn</b>

<b>Trạng thái </b>

<b>hơi</b>

<b>Trạng thái </b>

<b>lỏng</b>

Nước
hấp dẫn

Nước
mao dẫn

Nước
màng

</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

<i><b>1. Nước hấp dẫn:</b></i>



_{Sau khi nước lấp đầy các khe hở của đất, thì nước sẽ}

chảy từ nơi cao đến nơi thấp → nước hấp dẫn.



_{Rễ cây có thể hấp thu một phần dạng nước này khi chảy}

qua.

<i><b>2. Nước mao dẫn:</b></i>



_{Trong ống mao quản, nước được lấp đầy tạo nên nước}

mao quản.



_{Nước mao quản liên kết với nhau bằng lực mao quản,}

lực này yếu nên cây có thể hút được dễ dàng.

→ Đây là dạng nước chủ yếu, rất có ý nghĩa sinh học với

cây.

</div>
<span class='text_page_counter'>(21)</span><div class='page_container' data-page=21>

<i><b>3. Nước màng:</b></i>

Các hạt đất thường tích điện nên xung quanh tạo màng

nước gọi là nước màng.

Trong dạng nước màng đó, lớp nước ở phía ngồi xa

trung tâm mang điện, lực hấp dẫn nhỏ hơn nên rất linh

động và rễ cây có thể lấy được dễ dàng.

<i><b>4.</b></i>

<i><b>Nước ngậm:</b></i>

Khi phơi khơ đất, trong chúng vẫn còn một lượng nước

nhất định mà cây không hút được → nước ngậm.

Lớp nước này nằm ở sát bề mặt hạt đất bị lực hút mạnh

hơn nên rễ cây không có khả năng hút được.

</div>
<span class='text_page_counter'>(22)</span><div class='page_container' data-page=22>



Th c v t th y sinh h p th n c t môi tr ng

_ự

_ậ

_ủ

_ấ

_{ụ ướ}

_ừ

_ườ

xung quanh qua b m t các t bào bi u bì c a

ề ặ

ế

ể

ủ

cây.



Th c v t trên c n h p th n c d ng l ng t đ t qua

_ự

_ậ

_ạ

_ấ

_{ụ ướ}

_ạ

_ỏ

_{ừ ấ}

b m t t bào

ề ặ

ế

bi u bì c a r , trong đó ch

ể

ủ

ễ

ủ

y u qua các t bào bi u bì đã phát tri n thành

ế

ế

ể

ể

lông hút.

Đ th c hi n vai trò hút n c, cây có m t h r phát

ể

ự

ệ

ướ

ộ

ệ ễ

tri n, ăn sâu và lan r ng.

ể

ộ

</div>
<span class='text_page_counter'>(23)</span><div class='page_container' data-page=23>

Quá trình hấp thụ nước

Quá trình hấp thụ nước

Đặc điểm

Đặc điểm

con đường

con đường

Khoảng cách di chuyển ngắn

Khoảng cách di chuyển ngắn

Nước đi qua cả tế bào sống và chết

Nước đi qua cả tế bào sống và chết

Nước đi theo 1 chiều từ đất vào rễ

</div>
<span class='text_page_counter'>(24)</span><div class='page_container' data-page=24>

Giai đoạn 3

Giai đoạn 2

Giai đoạn 1 <b>Nước từ đất đi vào tế </b>

<b>bào lông hút</b>

<b>Nước đi trong vỏ rễ</b>

<b>Nước đi từ vỏ rễ </b>
<b>vào xylem rễ</b>

Quá trình hấp thụ nước

</div>
<span class='text_page_counter'>(25)</span><div class='page_container' data-page=25>

<b>Chỉ có một khơng </b>
<b>bào trung tâm lớn</b>

<b>Thành tế bào mỏng, </b>
<b>ko thấm cutin</b>

<b>Áp suất thẩm </b>
<b>thấu lớn</b>

<b>Đặc điểm tế bào lơng hút</b>

<b> Làm tăng diện tích bề mặt</b>

<i><b>Giai đoạn 1: Nước từ đất đi vào tế bào lông hút</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(26)</span><div class='page_container' data-page=26>

<i><b>Động cơ hút nước</b></i>

Động cơ dưới

<i>Quá trình hút </i>
<i>nước của rễ (chủ </i>
<i>động)</i>

Thơng qua:

+ Bơm aquaporin
+ Áp suất rễ

Động cơ trên

<i>Q trình thốt </i>
<i>hơi nước (thụ </i>
<i>động)</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(27)</span><div class='page_container' data-page=27>

<i>Vận chuyển nước chủ động thông qua bơm Aquaporin</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(28)</span><div class='page_container' data-page=28>

Nhận biết áp suất rễ thông qua 2
hiện tượng:

+ <i><b>Hiện tượng rỉ nhựa</b></i>: cắt ngang
thân một cây nhỏ gần sát mặt đất
→ thấy rỉ ra các giọt nhựa. Lực
đẩy 1-3 atm.

+ <i><b>Hiện tượng ứ giọt</b></i>: ở một số cây
trong điều kiện ẩm ướt thấy xuất
hiện những giọt nước đọng ở đầu
lá và mép lá.

→ Thành phần của giọt dịch đều
chứa các chất vô cơ và hữu cơ
khác nhau…

<i>Hiện tượng ứ giọt ở mép lá cây </i>
<i>cải</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(29)</span><div class='page_container' data-page=29>

<b>Apoplast pathway</b>

+ Nước được vận
chuyển thông qua
thành tế bào và các
khoảng gian bào.
+ Vận chuyển với

quãng đường dài hơn,
thời gian nhanh hơn.
+ Khơng có sự kiểm
sốt các chất đi qua.

+ Nước được vận

chuyển qua các tế bào
sống thông qua

<i>plasmodesma</i>.
+ Vận chuyển với
quãng đường ngắn
hơn, thời gian lâu hơn
+ Có sự kiểm sốt các
chất đi vào.

+ Nước được vận
chuyển liên tục vào
tế bào tại một vị trí,
và ra khỏi tế bào tại
vị trí khác.

+ Nước được vận
chuyển qua 2 lần
màng.

+ Có thể được vận
chuyển vào trong

màng của không bào

<b>Symplast pathway</b> <b>Transmembrane</b>

<i><b>Giai đoạn 2: Nước đi trong vỏ rễ</b></i>

<i><b>Giai đoạn 2: Nước đi trong vỏ rễ</b></i>

→Tuy nhiên, các thí nghiệm đã chỉ ra rằng: Vận chuyển nước bằng con
đường Apoplast vẫn là chủ yếu ở rễ của các cây ngũ cốc còn non

</div>
<span class='text_page_counter'>(30)</span><div class='page_container' data-page=30>

<i><b>Giai đoạn 3: Nước đi từ vỏ rễ vào xylem rễ</b></i>

<i><b>Cấu tạo đai caspary:</b></i>

+ Là một băng quấn quanh thành
tế bào nội bì, được thấm

Suberin

+ Hoạt động như một barrie cho
nước và các chất hòa tan đi qua.
+ Vành đai caspary phá vỡ tính

liên tục của con đường vận

chuyển Apoplast ở vùng vỏ rễ và
làm cho dòng nước phải vận

chuyển bằng con đường
Symplast

.

+

Nước đi xuyên qua hệ thống
CNS và đi vào trong tế bào nhu
mô ruột và đến mạch dẫn.

</div>
<span class='text_page_counter'>(31)</span><div class='page_container' data-page=31>

<b>Đặc điểm</b> <b>Giai đoạn 1</b> <b>Giai đoạn 2</b> <b>Giai đoạn 3</b>

<i><b>Con </b></i>
<i><b>đường</b></i>

<b>Qua các tế bào lông </b>

<b>hút</b> <b>Apoplast, Symplast và Transmembrane</b> <b>Đai Caspary</b>

<i><b>Hình thức</b></i> <b>Thụ động (áp suất rễ) </b>

<b>và chủ động (bơm)</b> <b>Thụ động</b> <b>Thụ động</b>

<i><b>Cơ chế</b></i> <b>Chênh lệch thế năng </b>
<b>giữa đất và tế bào lông </b>
<b>hút</b>

<b>Chênh lệch thế </b>
<b>năng giữa các tế </b>
<b>bào lông hút cạnh </b>
<b>nhau.</b>

<b>Chênh lệch thế </b>
<b>năng giữa tế bào </b>
<b>vỏ rễ và mạch </b>

<b>dẫn.</b>

<i><b>Quá trình hấp thụ nước</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(32)</span><div class='page_container' data-page=32>

<i><b>Tổng kết cả ba giai đoạn</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(33)</span><div class='page_container' data-page=33>

<i><b>Cơ chế dòng nước một chiều</b></i>

Nước hút vào
do sự chênh
lệch của sức
hút nước của
rễ và mơi
trường ngồi
và của các tế
bào cạnh nhau
trên đường đi.

<b>Usprung </b>
<b>và Blem</b>

<b>Brillant</b> <b>Xabinhin</b> <b>Ngày nay</b>

Các nhà khoa
học giải thích
trên cơ sở:
+ Do gradien
nồng độ chất
tan: từ thấp đến
cao.

+ Do gradien
thế nước: từ cao
đến thấp.

Nước hút vào do
sự phân cực của
tế bào: hai đầu tế
bào có tính thấm
khác nhau nên
nước từ đầu này
đến đầu kia theo
một chiều.

</div>
<span class='text_page_counter'>(34)</span><div class='page_container' data-page=34>

<b>Độ pH</b>

<b>Nồng độ dung </b>
<b>dịch đất</b>
<b>Nồng độ oxi </b>

<b>trong đất</b>

<b>Nhiệt độ</b>

<b>Sức hút nước </b>

<b>của rễ</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(35)</span><div class='page_container' data-page=35>

<i><b>1. Nhiệt độ:</b></i>

+ Nhiệt độ hạ thấp làm tăng độ nhớt CNS, gây cản trở cho quá

trình hút nước.

+ Nhiệt độ cao làm hoạt động sống của cây bị rối loạn, rễ cây

bị hóa gỗ nhanh chóng, do đó cây cũng ko hút được nước.

+ Nhiệt độ tối ưu cho cây trồng nhiệt đới vào khoảng 25-30

0

C.

<i><b>2. Nồng độ oxi:</b></i>

+ Nồng độ oxi trong đất giảm thì sự hút nước giảm do sự sinh

trưởng của rễ bị ảnh hưởng và hơ hấp yếm khí tạo ra các

sản phẩm độc đối với cây.

+ Hàm lượng oxi trong đất khoảng 10-12% là thích hợp nhất

cho sự hút nước của rễ.

</div>
<span class='text_page_counter'>(36)</span><div class='page_container' data-page=36>

<i><b>3. Độ pH:</b></i>

+ Ảnh hưởng đến nồng độ của các chất trong dung dịch đất → ảnh
hưởng đến sức hút nước của rễ.

+ Trong nhiều trường hợp, việc bón thêm phân cho cây là biện pháp
chống hạn tốt để làm tăng khả năng hút nước và giúp cây chống
được hạn.

<i><b>4. Nồng độ dung dịch đất:</b></i>

+ Khi nồng độ dung dịch đất cao hơn nồng độ chất trong tế bào, cây
không hút được nước → hạn sinh lý.

+ Một số loại cây có khả năng chịu hạn là do chúng có nồng độ dịch

bào cao hơn nồng độ dung dịch đất, nên chúng có thể lấy được
nước trong đất mặn.

Ví dụ như một số loại: Sú, vẹt, đước…

</div>
<span class='text_page_counter'>(37)</span><div class='page_container' data-page=37>

<b>(A) Well-watered</b>

<b>(B) Mild water stress</b>

<b>(C) Severe water stress</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(38)</span><div class='page_container' data-page=38>

<i>Cây bông (Gossypium </i>
<i>hirsutum)</i>

<b>Thiếu nước gây rụng lá non ở thực vật</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(39)</span><div class='page_container' data-page=39>

<b>Thiếu nước thúc đẩy </b>
<b>sản sinh và tích luỹ </b>
<b>ABA trong lục lạp</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(40)</span><div class='page_container' data-page=40></div>
<span class='text_page_counter'>(41)</span><div class='page_container' data-page=41>

Quá trình vận chuyển nước ở thân

Quá trình vận chuyển nước ở thân

Đặc điểm

Đặc điểm

con đường

con đường

Khoảng cách di chuyển dài nhất

Khoảng cách di chuyển dài nhất

Nước đi qua hệ thông TB chết-xylem

Nước đi qua hệ thông TB chết-xylem

Nước đi theo 1 chiều từ gốc tới

Nước đi theo 1 chiều từ gốc tới

ngọn cây

</div>
<span class='text_page_counter'>(42)</span><div class='page_container' data-page=42>

<i><b>Đặc điểm </b></i>



_{Nước không chỉ vận chuyển từ}

gốc lên ngọn theo hệ thống

xylem mà còn vận chuyển

ngang sang phloem hoặc theo

phloem đi từ trên ngọn xuống

dưới gốc.



_{Cần sự chênh lệch}

_Ψw

_{thấp do}

</div>
<span class='text_page_counter'>(43)</span><div class='page_container' data-page=43>

<i><b>Hệ thống xylem</b></i>

Nước chảy từ rễ tới lá theo hệ thống xylem, một

mạng lưới các tế bào chuyên hóa được gọi là các

yếu tố ống dẫn

Hạt trần có các quản bào

</div>
<span class='text_page_counter'>(44)</span><div class='page_container' data-page=44>

<i><b>Động lực</b></i>



_{Sự vận chuyển nước trong xylem không nhờ lực bơm từ}

các tế bào sống



_{Thí nghiệm của thực vật học người Đức Eduard}

Strasburger năm 1893



_{Động lực}



_{Sức đẩy của rễ.}

</div>
<span class='text_page_counter'>(45)</span><div class='page_container' data-page=45>

<i><b>Áp suất rễ</b></i>

Áp su t r khi n cho

ấ

ễ

ế

th y ngân nâng lên

ủ

trong áp k

ế

Ph n r b c t

ầ

ễ ị ắ

c a loiaj th c

ủ

ự

v t d n n c

ậ

ẫ

ướ

t t

ố

N c

ướ

Áp k th y

ế

ủ

</div>
<span class='text_page_counter'>(46)</span><div class='page_container' data-page=46>

<i><b>Hạn chế của áp suất rễ</b></i>



Áp su t r r t nh so v i quãng đ ng c n di chuy n

ấ

ễ ấ

ỏ

ớ

ườ

ầ

ể

c a n c trong xylem (1-2 atm).

ủ

ướ



Th ng ch xác đ nh đ c vào mùa xuân.

_ườ

_ỉ

_ị

_ượ



Khi ta lo i b r c a cây thì n c v n có th đ c

_ạ

_{ỏ ễ ủ}

_ướ

_ẫ

_{ể ượ}

v n chuy n trong cây.

ậ

ể



N c trong xylem luôn âm do s c căng sinh ra t s

ướ

ứ

ừ ự

thoát h i n c t o ra trong khi đó áp su t r l i

ơ ướ

ạ

ấ

ễ ạ

d ng do nó đ y n c di chuy n.

ươ

ẩ

ướ

ể

</div>
<span class='text_page_counter'>(47)</span><div class='page_container' data-page=47>

<i><b>Sắc căng do thoát hơi nước gây ra</b></i>

 _{Hệ thống gân lá}

cực kỳ phức tạp ở
trong lá mang theo
hệ xylem vận

</div>
<span class='text_page_counter'>(48)</span><div class='page_container' data-page=48></div>
<span class='text_page_counter'>(49)</span><div class='page_container' data-page=49></div>
<span class='text_page_counter'>(50)</span><div class='page_container' data-page=50></div>
<span class='text_page_counter'>(51)</span><div class='page_container' data-page=51>

<i><b>Lực cố kết và lực dính bám </b></i>

 _{Cohension: Các phân tử}

nước phân cực dính vào với
nhau bằng liên kết hydro.
 _{Adhension: Lực dính bám}

</div>
<span class='text_page_counter'>(52)</span><div class='page_container' data-page=52>

N c đ c nâng lên các ng h p nh vào cácướ ượ ố ẹ ờ

l c dính bám gi a các phân t n c và thành c a ngự ữ ử ướ ủ ố

Các m ch xylem r t ạ ấ
h pẹ

N c nâng lên cao ướ
h n các ng h p ơ ở ố ẹ
h nơ

1.N c ch lên cao đ c 50mmướ ỉ ươ 2.T c đ l u chuy n ch m h n t c ố ộ ư ể ậ ơ ố
đ quan sát xylemộ ở

<b>H n chạ</b> <b>ế</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(53)</span><div class='page_container' data-page=53>

<i><b>Thuyết sức căng và lực cố kết</b></i>
<i><b>TENSION-COHESION THEORY</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(54)</span><div class='page_container' data-page=54>

<i><b>Thuyết sức căng và lực cố kết</b></i>
<i><b>TENSION-COHESION THEORY</b></i>

 _{Được coi là mơ hình được chấp nhận phổ biến nhất về quá trình}
vận chuyển nước qua xylem.

 _{Đưa ra năm 1896 bởi Dixon và Joly.}

<b>Áp suất âm và sức căng sinh ra ở thành tế </b>

<b>bào lá do quá trình bốc hơi nước</b>

<b>Áp suất âm và sức căng sinh ra ở thành tế </b>

<b>bào lá do quá trình bốc hơi nước</b>

<b>Đặc tính cố kết của phân tử nước muốn nói tới </b>

<b>sức căng này được truyền tới phân tử nước ở </b>

<b>xylem bên cạnh và suốt cây </b>

<b>từ rễ và đất</b>

<b>Đặc tính cố kết của phân tử nước muốn nói tới </b>

<b>sức căng này được truyền tới phân tử nước ở </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(55)</span><div class='page_container' data-page=55>

<i><b>Vấn đề tạo bọt khí gây tắc mạch </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(56)</span><div class='page_container' data-page=56>

<i><b>Các nhân tố ảnh hưởng</b></i>

 _{Ảnh hưởng gián tiếp}
qua các nhân tố tác

động lên q trình
thốt hơi nước.

 _{Các nhân tố đó có thể}
là: nhiệt độ, cường độ
ánh sáng, tốc độ gió…

Nồng độ K+_{tăng thì tốc độ vận chuyển}

</div>
<span class='text_page_counter'>(57)</span><div class='page_container' data-page=57></div>
<span class='text_page_counter'>(58)</span><div class='page_container' data-page=58>

Sự thoát hơi nước ở lá

Sự thoát hơi nước ở lá

Đặc điểm

Đặc điểm

con đường

con đường

Khoảng cách di chuyển ngắn

Khoảng cách di chuyển ngắn

Nước đi qua cả tế bào sống và gian bào

Nước đi qua cả tế bào sống và gian bào

Chiếm tới 99% lượng nước hút vào

Chiếm tới 99% lượng nước hút vào

trong suốt mùa sinh trưởng

trong suốt mùa sinh trưởng

</div>
<span class='text_page_counter'>(59)</span><div class='page_container' data-page=59>

<b>Động lực trên và chủ yếu của quá </b>
<b>trình hút và vận chuyển nước</b>

<b>Động lực trên và chủ yếu của quá </b>
<b>trình hút và vận chuyển nước</b>

<b>Đảm bảo cân bằng nhiệt </b>

<b>Đảm bảo cân bằng nhiệt </b>

<b>Tạo độ thiếu bão hòa nước nhất định </b>
<b>tạo điều kiện cho sinh trưởng và </b>

<b>phát triển</b>

<b>Tạo độ thiếu bão hòa nước nhất định </b>
<b>tạo điều kiện cho sinh trưởng và </b>

<b>phát triển</b>

<b>Vai trò</b>

<b>Vai trò</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(60)</span><div class='page_container' data-page=60>

Pathways

Pathways

Qua khí khổng

_{Hình thức chủ yếu}
_{Chiếm 90% lượng khí thốt ra}

Qua bì khổng ở thân hoặc cành

ít có ý nghĩa

Qua bề mặt lớp cuti

một trong hai con đường chính
 Tốc độ chậm

</div>
<span class='text_page_counter'>(61)</span><div class='page_container' data-page=61>

<i><b>Con đường thoát hơi nước</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(62)</span><div class='page_container' data-page=62>

<i><b>Cấu tạo khí khổng</b></i>



G m 2 t bào đóng

ồ

ế

(guard cells) t o thành

ạ

l khí, có ch a các h t

ỗ

ứ

ạ

l c l p và các bào quan

ụ ạ

khác nh các t bào

ư

ế

th ng, mép trong

ườ

dày, mép ngoài t bào

ế

m ng h n.

ỏ

ơ



Bên ngoài là nhi u các

ề

t bào bi u bì khác

ế

ể

hay t bào ph , khơng

ế

ụ

có l c l p và thành t

ụ ạ

ế

bào m ng.

ỏ

</div>
<span class='text_page_counter'>(63)</span><div class='page_container' data-page=63>

<i><b>Hoạt động đóng mở khí khổng</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(64)</span><div class='page_container' data-page=64>

<i><b>Cơ sở vật lý của thốt hơi nước</b></i>

<b> Q trình bốc hơi nước diễn ra theo quy luật </b>

<b>Dalton :</b>

<b> </b>

<b>V = K(F-f) 760S/P</b>

V : lượng nước bốc hơi từ một đơn vị bề mặt.

K : hệ số khuyếch tán (thường là hằng số tìm ra trên cơ

sở thực nghiệm).

(F- f ): độ thiếu hụt bão hồ hơi nước của khơng khí

(sức hút nước của khơng khí) là giá trị quyết định tốc

độ bốc hơi nước.

</div>
<span class='text_page_counter'>(65)</span><div class='page_container' data-page=65>

<i><b>Các chỉ tiêu của q trình thốt hơi nước</b></i>



_{Cường độ thốt hơi nước. được tính bằng trọng lượng}

nước tiêu hao trên một đơn vị diện tích lá trong một đơn

vị thời gian. Đơn vị tính: gam nước tiêu hao trên 1m2 lá

trong một giờ hoặc mgH

2

O/dm

2

lá /h.



_{Hiệu suất thoát hơi nước:}



_{Hệ số thoát hơi nước}

</div>
<span class='text_page_counter'>(66)</span><div class='page_container' data-page=66>

2

3

1

<b>nước bốc hơi </b>

<b>từ bề mặt tế </b>

<b>bào nhu mô lá </b>

<b>vào gian bào</b>



<b> Qúa trình </b>

<b>bốc hơi nước </b>

<b>vật lý</b>

<b>hơi nước </b>

<b>khuếch tán </b>

<b>qua khe khí </b>

<b>khổng</b>

 Q trình

<b>sinh lý </b>

<b>hơi nước </b>

<b>khuếch tán từ </b>

<b>bề mặt lá ra </b>

<b>khơng khí </b>

<b>xung quanh</b>



<b> Q trình </b>

<b>bốc hơi nước </b>

<b>vật lý</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(67)</span><div class='page_container' data-page=67>

<i><b> </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(68)</span><div class='page_container' data-page=68>

<b>CƠ CHẾ NGỒI </b>
<b>KHÍ KHỔNG</b>

_{Q trình bay hơi}

nước ở gian bào
của lá

_{Bốc hơi nước từ}

bề mặt các tế bào

nhu mơ

<b>CƠ CHẾ ĐĨNG </b>
<b>MỞ KHÍ KHỔNG</b>

<b>CƠ CHẾ</b>

<b>ĐIỀU HỊA</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(69)</span><div class='page_container' data-page=69>

<i><b>Cơ chế đóng mở khí khổng</b></i>

<b>1.</b>

<b>1.</b>

<b>Giả thuyết biến đổi đường thành tinh bột</b>

<b>Giả thuyết biến đổi đường thành tinh bột</b>



Dưới tác dụng của ánh sáng giảm nồng độ CO

₂

tức

là tăng pH xúc tác enzyme phosphorylase phân giải

đường thành tinh bột.

Tinh bột Đường



_{Giả thuyết này chưa thoả đáng:}

• Sự giảm của CO2 lượng nhỏ không đủ làm thay đổi độ pH

một cách đáng kể.

• Trong các tế bào đóng khơng có tinh bột và có lẽ khơng
có cả enzym photphorinlaza.

</div>
<span class='text_page_counter'>(70)</span><div class='page_container' data-page=70>

<b>2. Giả thuyết về thụ thể ánh sáng xanh</b>

<b>2. Giả thuyết về thụ thể ánh sáng xanh</b>



_{Ánh sáng xanh (blue light), được hấp thụ bởi các sắc tố}

trên màng của các tế bào bảo vệ, hoạt hố q trình

bơm proton,bơm các ion H

+

ra khỏi các tế bào bảo vệ ra

các tế bào xung quanh.



_{Kết quả: sự tích luỹ của các ion K}

+

(bơm K

+

/H

+

) trong các

tế bào bảo vệ.



_{Nồng độ của ion K}

+

trong tế bào tăng lên làm cho thế

năng nước của tế bào bảo vệ âm hơn. Nước đi vào bởi

quá trình thẩm thấu, khí khổng mở ra.

</div>
<span class='text_page_counter'>(71)</span><div class='page_container' data-page=71>

<b>3.</b>

<b>Đóng mở khí khổng do acid abscisic</b>

 <b>_{Nếu tế bào thịt lá thiếu nước,thế năng nước trong tế bào quá}</b>
<b>âm. Các tế bào thịt lá sẽ giải phóng ra một hooc môn thực vật </b>
<b>là axit abscisic.</b>

 <b>_{ABA liên kết với các thụ thể trên bề mặt của màng tế bào chất}</b>
<b>của tế bào đóng.</b>

 <b>_{Phức hệ ABA-R hoạt hoá một chuỗi emzym trong tế bào:}</b>
 _{Bơm H}+ trên màng tế bào, làm tăng pH trong tế bào.

 _{Bơm Ca}2+ : làm tăng quá trình vận chuyển của Ca2+ từ không bào ra tế

bào chất.

 <b>_{Nồng độ Ca}2+ trong tế bào chất tăng lên sẽ khố bơm ion K+, </b>

<b>trong khi đó pH tăng làm giảm sự tích luỹ ion Cl- và các ion </b>

<b>hữu cơ</b>

 <b>_{Các ion này giảm làm cho áp suất thẩm thấu trong tế bào giảm}</b>
<b>do đó tế bào bảo vệ bị mất nước và đóng lại.</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(72)</span><div class='page_container' data-page=72>

<i><b>Phản ứng đóng mở khí khổng</b></i>



_{Mở quang chủ động: sáng sớm khi mặt}

trời mọc. Đưa cây từ tối ra sáng



Đóng thủy chủ động: buổi trưa khi nắng

lớn

</div>
<span class='text_page_counter'>(73)</span><div class='page_container' data-page=73>

<i><b>Các nhân tố ảnh hưởng đến thoát hơi nước</b></i>



_{Tăng hay giảm nồng}

độ các ion cũng làm

cho khí khổng đóng và

mở theo tương ứng

</div>
<span class='text_page_counter'>(74)</span><div class='page_container' data-page=74>



_{Nhiệt độ tăng làm}

tăng áp suất hới bão

hịa trong khơng khí

do đó làm tăng tốc độ

thốt hơi nước.

<i><b>Các nhân tố ảnh hưởng đến thoát hơi nước</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(75)</span><div class='page_container' data-page=75>



_{Gió làm tăng q trình}

thốt hơi nước tuy nhiên

cũng có lúc làm giảm do

làm giảm nhiệt độ lá và

làm khí khổng đóng lại

<i><b>Các nhân tố ảnh hưởng đến thốt hơi nước</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(76)</span><div class='page_container' data-page=76>



_{Làm tăng nhiệt độ của lá nên tăng F-f do đó làm tăng tốc}

độ thốt hơi nước



_{Gây phản ứng mở quang chủ động}

<i><b>Các nhân tố ảnh hưởng đến thoát hơi nước</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(77)</span><div class='page_container' data-page=77></div>
<span class='text_page_counter'>(78)</span><div class='page_container' data-page=78></div>
<span class='text_page_counter'>(79)</span><div class='page_container' data-page=79>

<b>Đối tượng</b>

<b>Hàm lượng </b>

<b>nước</b>

Thuỷ tảo 90-98%

Lá xà lách, quả cà chua 91-95%
Lá bắp cải, quả dưa đỏ 92-93%
Củ cà rốt, củ hành 87-91%
Lá cây hoà thảo 83-86%
Lá cây to, cây bụi 70-82%
Thân cây gỗ 40-55%
Hạt hồ thảo khơ 12-14%

Địa y 5-7%

Nhu cầu nước đối với thực vật

<i><b>Bảng: Hàm lượng nước trong mô, cơ quan của một số thực vật </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(80)</span><div class='page_container' data-page=80>

Phân loại cây theo nhu cầu nước

1

2

3

<b>Nhóm cây ẩm sinh</b> <b>Nhóm cây trung sinh</b> <b>Nhóm cây hạn sinh</b>

+Nhóm cây thích hợp
với vùng có độ ẩm
cao như ở ven hồ ao,
sơng suối, rừng tối và
ẩm…

+Thốt hơi nước chủ
yếu qua lớp cutin.

+ Nhóm cây sống ở
những vùng có độ ẩm

vừa phải.

+Chúng phân bố rộng
từ vùng ơn đới tới nhiệt
đới.

+Nhóm cây sống ở các
miền sa mạc và bán sa
mạc.

+Đặc điểm: ít khí

</div>
<span class='text_page_counter'>(81)</span><div class='page_container' data-page=81>

<i> Cây xương rồng </i>
<i>(Cây hạn sinh)</i>

<i>Cây phi lao</i>
<i> (Cây hạn sinh)</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(82)</span><div class='page_container' data-page=82>

<i>Cây thiên lý (Cây ẩm sinh)</i>

<i>Cây phong lan (Cây ẩm sinh)</i>

<i>Cây lúa (Cây trung sinh)</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(83)</span><div class='page_container' data-page=83>

<b>Add your company slogan</b>

<i><b>LOGO</b></i>

<i><b>LOGO</b></i>

<b>www.themegallery.com</b>

Sự cân bằng nước trong cây được xác định bằng

sự so sánh giữa lượng nước hút vào (A) và lượng

nước thoát ra (T)

Cân bằng nước

Cân bằng nước

dương (T/A≤1)

Cân bằng nước

âm (T/A>1)

</div>
<span class='text_page_counter'>(84)</span><div class='page_container' data-page=84>

<b>Add your company slogan</b>

<i><b>LOGO</b></i>

<i><b>LOGO</b></i>

<b>www.themegallery.com</b>



<i><b>_{a. Cân bằng nước dương:}</b></i>



_{Là trạng thái cây thiếu nước ít, qúa trình hút nước và}

thốt hơi nước phối hợp với nhau nhịp nhàng.



_{Về hình thái cây ln ở trạng thái tươi vì các tế bào}

ln trương nước.



_{→ Cây ở trạng thái cân bằng nước thuận lợi cho các}

hoạt động sinh lý và hình thành năng suất.



<i><b>_{b. Cân bằng nước âm:}</b></i>



_{Xảy ra khi có độ thiếu hụt bão hồ nước trong cây lớn,}

cây thoát hơi nước quá mạnh, vượt qua khả năng

cung cấp nước của rễ.



_{Về hình thái thì lá cây bị héo, khơng thuận lợi cho các}

hoạt động sinh lý và giảm năng suất.

</div>
<span class='text_page_counter'>(85)</span><div class='page_container' data-page=85>

<b>Add your company slogan</b>

<i><b>LOGO</b></i>

<i><b>LOGO</b></i>

<b>www.themegallery.com</b>

<b>Hệ số héo của đất</b>

 _{Lượng nước cịn lại trong đất mà cây khơng sử dụng}

được và cây bị héo → hệ số héo của đất.

 _{Theo Brige Shantz thì hệ số héo của đất được tính theo cơng thức:}

q = % lượng nước ngậm/0,68

 _{Các loại đất khác nhau thì có hệ số héo khác nhau.}

 _{Nhìn chung, đất càng nhẹ thì hệ số héo càng thấp, nhưng nước}

</div>
<span class='text_page_counter'>(86)</span><div class='page_container' data-page=86>

<b>Add your company slogan</b>

<i><b>LOGO</b></i>

<i><b>LOGO</b></i>

<b>www.themegallery.com</b>

<b>Các kiểu hạn</b>

Hạn đất

Hạn sinh lý

+ Ngun nhân: là do
trong đất khơng cịn đủ
nước cho cây hút.

+ Biện pháp khắc phục:
tưới nước lên đất hoặc
phun nước lên cây.

<i><b>+ Nguyên nhân: nồng độ </b></i>
dịch đất cao hơn nồng độ
dịch bào, cây khơng những
khơng hút được nước mà
cịn bị mất nước vào đất.

<i><b>+ Biện pháp khắc phục:</b></i>
●Thau chua rửa mặn.

</div>
<span class='text_page_counter'>(87)</span><div class='page_container' data-page=87>

<b>Add your company slogan</b>

<i><b>LOGO</b></i>

<i><b>LOGO</b></i>

<b>www.themegallery.com</b>

<b>Sự điều chỉnh áp suất thẩm thấu khi mất nước</b>

Sự điều chỉnh áp suất thẩm thấu
trong tế bào bằng cách làm tăng nồng
độ các chất trong dịch bào như đường,
acid hữu cơ, axit amin, ion vô cơ (đặc
biệt là ion K+_).

Sự khác biệt chính giữa 2 loại thực
vật này là thế nước trong lá.

Ở cây đậu đũa, khơng có sự điều
chỉnh này. Khi thiếu nước, lỗ khí đóng
lại làm giảm sự thất thốt nước ra
ngồi. Chính vì vậy mà thế nước ở lá
cây đậu đũa cao hơn thế nước trong lá
của cây củ cải đường sau một vài ngày
ngừng cung cấp nước.

</div>
<span class='text_page_counter'>(88)</span><div class='page_container' data-page=88>

<b>Add your company slogan</b>

<i><b>LOGO</b></i>

<i><b>LOGO</b></i>

<b>www.themegallery.com</b>

<b>Cơ sở sinh </b>

<b>lý của việc </b>

<b>tưới nước </b>

<b>hợp lý</b>

<b>Cơ sở sinh </b>

<b>lý của việc </b>

<b>tưới nước </b>

<b>hợp lý</b>

<b>Cơ sở khoa học của việc tưới nước hợp lý</b>

<b>Thời gian cung cấp nước</b>

<b>Lượng nước tưới trong các </b>
<b>thời kỳ</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(89)</span><div class='page_container' data-page=89>

<b>Add your company slogan</b>

<i><b>LOGO</b></i>

<i><b>LOGO</b></i>

<b>www.themegallery.com</b>
- <i><b>Khi nào cần tưới nước?</b></i>

- Căn cứ vào các chỉ tiêu sinh lý về chế độ nước của cây trồng như:
sức hút nước của lá, nồng độ và áp suất thẩm thấu của dịch tế bào,
cường độ hô hấp của lá…

- Đối với việc canh tác lúa, thời kỳ cần nhiều nước nhất là từ lúc đẻ
nhánh đến lúc trổ bông.

- <i><b>Lượng nước tưới là bao nhiêu?</b></i>

- Lượng nước tưới phải căn cứ vào nhu cầu nước của từng loại cây,
tính chất vật lí, hố học của từng loại đất và các điều kiện môi

trường cụ thể.

- Đối với các cây trồng trên cạn thì cần 80% ẩm dung bão hồ của
đất là đủ. Trên đất cát phải tưới nhiều lần, còn đất mặn cần phải
tưới nhiều lần…

</div>
<span class='text_page_counter'>(90)</span><div class='page_container' data-page=90>

<b>Add your company slogan</b>

<i><b>LOGO</b></i>

<i><b>LOGO</b></i>

<b>www.themegallery.com</b>

<b>Tưới nước hợp lý cho cây lúa</b>

 _{Sau khi gieo cần chắt nước cho ráo, mực nước từ}

1-3cm

 _{Sau khi bón phân thúc đẻ nhánh thì mực nước}

không được vượt quá 5cm.

 _{Khi 2/3 lúa trên ruộng chuyển sang vàng chanh,}

mực nước khi này không vượt quá 5cm.

 _{Giữ mức nước này cho đến khi lúa chín sáp và}

</div>
<span class='text_page_counter'>(91)</span><div class='page_container' data-page=91>



<i><b>Cách tưới như thế nào?</b></i>



Cách tưới nước phụ thuộc từng loại cây trồng khác

nhau, nhưng cần đảm bảo tưới đủ nước cho cây trồng,

vừa tiết kiệm được nguồn nước tưới cũng như các chi

phí tưới tiêu.

Cơ sở khoa học của việc tưới nước hợp lý

<b>Phương pháp tưới rãnh:</b> Nước được
đưa vào rãnh giữa các luống rồi thấm
vào thân luống. Với đất thịt nặng, nước

thấm ngang nhiều hơn thấm sâu; đất
thịt nhẹ thì ngược lại, thấm sâu nhiều
hơn thấm ngang.

+ Để tiết kiệm nước và nước thấm đều
thì lưu lượng nước đưa vào rãnh phải
giảm dần, chiều sâu nước trong rãnh
khống chế vừa phải, thông thường, khi
chiều sâu nước bằng 1/2-3/4 chiều sâu
rãnh và khi nước chảy đến 9/10 độ dài
rãnh thì ngừng.

</div>
<span class='text_page_counter'>(92)</span><div class='page_container' data-page=92>

Tưới nước hợp lý cho cây cà phê

 Nguyên lý của việc tưới nước

theo kỹ thuật mới này là các nhà
khoa học dựa vào đặc điểm sinh
học của cây cà phê: Khối lượng
rễ chủ yếu tập trung ở tầng mặt
đất (từ 0 đến 30cm), độ bao phủ
của hệ rễ biến động từ 0 đến 50
cm nên có nhu cầu nước rất cao.

 Phương pháp tưới cũ: Tưới phun

</div>
<span class='text_page_counter'>(93)</span><div class='page_container' data-page=93>

 Kỹ thuật tưới nước theo phương pháp

mới cho thấy có thể tưới nước tiết

kiệm hơn mà vẫn bảo đảm năng suất,
thậm chí cịn đạt năng suất cao hơn:

 Năm đầu chỉ cần tưới với lượng nước

120 lít/1 gốc/lần tưới, chu kỳ 20 đến 22
ngày và 2 năm tiếp theo cũng chỉ cần
tưới với lượng 240 lít nước/1 gốc/lần
tưới, chu kỳ 20 đến 22 ngày là đủ để
cây phát triển bình thường trong mùa
khơ hạn.

 Đối với các diện tích cà phê đã bắt đầu

cho thu hoạch và cho năng suất ổn
định, sau thu hoạch triển khai với
lượng nước khoảng 500 lit1 gốc/lần
tưới, chu kỳ tưới 25 đến 30 ngày vẫn
giúp cây cà phê phát triển tốt, đạt năng
suất vụ sau từ 3 đến 4 tấn/ha cà phê
nhân trở lên (mỗi mua khô, nhu cầu
tưới nước cho cây cà phê 3 lần)

Tưới nước hợp lý cho cây cà phê

</div>
<span class='text_page_counter'>(94)</span><div class='page_container' data-page=94>

Reference

• Sinh lí học thực vật-GS Vũ Văn Vụ

• Purves - Life - The Science of Biology, Seventh Edition

• Plant Physiology. Lincoln Taiz Eduardo Zeiger

•

/>earning.html#

• />water.htm

• Plant Physiology Online A Brief History of the Study of
Water Movement in the Xylem.htm

• />ch/lab9/factrate.html

• />

</div>
<span class='text_page_counter'>(95)</span><div class='page_container' data-page=95>

<b>“Knowing is not enough, we must apply</b>
<b>Willing is not enough, we must do” </b>

</div>

<!--links-->