Tính chịu hạn của cây (chịu stress nước)

. Tác hại của stress nước Hạn hán là một nguyên nhân quan trọng làm giảm năng suất cây trồng. Có hai loại hạn hán: hạn trong đất và hạn trong không khí. Có loại hạn thực do thiếu nước trong môi trường gây nên nhưng cũng có loại hạn sinh lý là loại hạn không phải do môi trường thiếu nước mà do cây không hút được nước trong môi trường do nhiệt độ thấp, do nồng độ dung dịch môi trường quá cao ... ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính chịu hạn của cây (chịu stress nước) Tính chịu hạn của cây (chịu stress nước)1. Tác hại của stress nướcHạn hán là một nguyên nhân quantrọng làm giảm năng suất câytrồng. Có hai loại hạn hán: hạntrong đất và hạn trong không khí.Có loại hạn thực do thiếu nướctrong môi trường gây nên nhưngcũng có loại hạn sinh lý là loại hạnkhông phải do môi trường thiếunước mà do cây không hút đượcnước trong môi trường do nhiệt độthấp, do nồng độ dung dịch môitrường quá cao ...Khi hạn hán cây bị stress nước dẫn đến nhiều hậu quả nghiêmtrọng:- Gây nên hiện tượng co nguyênsinh và làm cho cây bị héo. Sự conguyên sinh các tế bào diễn ra khinồng độ nước trong môi trường quácao hay do stress nước làm chonước trong tế bào thất thoát rangoài nên khối Nguyên sinh chấtcủa tế bào co lại, thể tích khôngbào thu hẹp.Khi môi trường thiếu nước kéo dài,tế bào mất nước không bào co lại,mô trở nên mềm yếu và sự héo xảyra. Sự héo tạm thời nhưng cũng cóthể vĩnh viễn nếu sự thiếu nướcnghiêm trọng và kéo dài.- Hạn hán cản trở sự vận chuyểnnước trong mạch gỗ. Khi thiếunước do hạn hán sự cung cấp nướccho rễ không đủ trong đêm để thủyhoá các mô đã bị thiếu nước banngày, các lông hút bị tổn thươnglớp ngoài vùng vỏ bị phủ suberin...đã làm giảm áp suất rễ để đẩy cộtnước lên trong mạch gỗ. Đặc biệtkhi thiếu nước sẽ hình thành nhiềubọt khí trong mạch gỗ phá vỡ tínhliên tục của cột nước nên cột nướctrong mạch gỗ không được đẩy lênliên tục.- Hạn hán làm dày lớp cutin trên bềmặt lá làm giảm sự thoát hơinước qua biểu bì.- Hạn hán làm giảm mạnh quang hợp. Sự thiếu nước làm giảmcường độ quang hợp. Khi hàmlượng nước trong lá còn khoảng40-50% quang hợp của lá bị đìnhtrệ.- Hạn hán cản trở sự sinh trưởngcủa cây. Do thiếu nứơc ảnh hưởngđến các hoạt động sinh lý nhất làquang hợp, nên làm giảm sinhtrưởng, cây chậm lớn, năng suấtgiảm sút.2. Tính chịu hạn của câyCó nhiều hình thức thức nghi vớiđiều kiện hạn hán và chịu đựngStress nước khác nhau:- Giảm bề mặt lá và giảm thoát hơi nước. Thiếu nước làm sinhtrưởng lá chậm lại. Bề mặt lá thuhẹp. Sự thu hẹp đó lại thích nghivới điều kiện thiếu nước. Stress nước còn làm đóng khí khổng qua tác dụng của axit abxixic vàkích thích sự rụng lá do tác dụngcủa etylen.- Lá biến đổi về hình thái, giải phẫutheo chiều hướng giảm thoát hơinước: lớp sáp dày, nhiều lông phủtrên lá, giảm số lượng khí khổng, lácó dạng hình kim ...- Khi thiếu nước tăng trưởng của lávà quang hợp đều giảm nhưngquang hợp giảm ít hơn so với giảm tăng trưởng lá. Điều này khiến cho phần lớn sản phẩmquang hợp được chuyển xuống rễlàm cho bộ rễ phát triển mạnh. Mặtkhác khi thiếu nước lớp đất mặtthường khô trước và cứng nên rễthường có khuynh hướng phát triểntheo chiều sâu. Như vậy việc pháttriển bộ rễ là hình thức thích nghivới hạn.- Khả năng điều chỉnh áp suất thẩmthấu để duy trì cân bằng thế nướcgiữa tế bào với môi trường là hìnhthức thích nghi với hạn hán củanhiều cây. Khi đất khô hạn, áp suấtthẩm thấu của dung dịch đất rấtcao, cây muốn hút được nước vào phải điều chỉnh áp suất thẩm thấu theo hướng tăng lêncao hơn áp suất thấm thấu của môitrường để có thể hút được nước. Sựđiều chỉnh áp suát thẩm thấu bằngcách tích tụ các chất hoà tan trongtế bào làm tăng áp suất thẩm thấucủa dịch bào. Tích tụ ion để điềuchỉnh áp suất thẩm thấu xảy ra chủyếu trong không bào nhờ vậy cácion không ảnh hưởng đến hoạtđộng của các enzim trong tế bàochất.- Đối với cây trong nhóm thực vậtCAM hình thức thích ứng với thiếunước là dự trữ nước trong cây (câymọng nước) sử dụng nước tiết kiệm(photphoryl hoá vòng giả) và thayđổi cơ chế đóng mở khí khổng.Nhóm thực vật CAM chỉ mở khíkhổng vào ban đêm và đóng lại vàoban ngày do đó rất tiết kiệm nước.3. Các hình thức chịu hạn củacây.Có nhiều hình thức thích nghi vớichế độ nước trong môi trường nhưnhóm cây thủy sinh, nhóm cây ưaẩm, nhóm cây trung sinh và nhómcây hạn sinh. Nhóm cây thủy sinhsống trong môi trường nước, nhómcây ưa ẩm sống trong môi trườngcó độ ẩm cao cho nên những nhómcây này không thể sống trong môi trường khô hạn. Nhóm cây trung sinh sông trong môi trườngcó độ ẩm thích hợp, nếu thiếu nướcnhóm cây này sinh trưởng pháttriển chậm. Nhóm cây hạn sinh cónhững đặc điểm thích nghi với môitrường khô hạn.Trong nhóm cây hạn sinh có 4 hìnhthức chịu hạn khác nhau:- Cây mọng nước (xuculen): Đây là nhóm cây vừa chịu hạn vừachịu nóng rất cao, có thể sống trongvùng có khí hậu khô nóng kéo dài.Hình thức thích nghi với hạn háncủa nhóm cây này là tiêu giảm lá,rễ cây lan rộng, dự trữ nước trong cây, lớp cuticum trên lá dày giảm THN, độ nhớt cao và sử dụngnước tiết kiệm. Một số cây chỉ mởkhí khổng vào đêm (cây CAM).- Cây nửa hạn sinh (hemi xerophit): Đây là nhóm cây chịu hạn trung bình. đặc điểmchính của nhóm cây này là bộ rễphát triển để hút nước mạnh. Thoáthơi nước cũng xảy ra mạnh. Độnhớt không cao.- Cây hạn sinh thực: là nhóm câycó khả năng chịu hạn cao. Cây hạn sinh thực có độ nhớt Nguyên sinhchất cao, áp suất thẩm thấu cao,tính đàn hồi của Nguyên sinh chấtcao, quá trình THN yếu. Sử dụngnước tiết kiệm .. là những đặc điểmgiúp nhóm cây này chịu hạn tốt.- Cây không điều tiết chế độ nước: Đây là nhóm thực vật có lối sống đặc biệt thích nghi với chếđộ nước trong môi trường. Khi khôhạn nhóm thực vật này sống ởtrạng thái tiềm sinh hay sống ngầm.Khi gặp mưa môi trường đủ nướcchúng tiến hành mọi quá trình sinhtrưởng, phát triển mạnh mẽ vànhanh chóng kết thúc vòng đời ...