Bạn có bao giờ tự hỏi quá trình thoát hơi nước trong cây là gì và vai trò của nó là gì không? Hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu một số thông tin thú vị về quá trình này.
Mục lục
1. Thoát hơi nước là gì?
Thoát hơi nước là quá trình mà cây thực hiện tương tự như việc bay hơi. Đây là một phần quan trọng trong chu trình nước của cây, khi nước bị mất đi qua các bộ phận của cây (giống như việc cơ thể người đổ mồ hôi), đặc biệt là trong lá. Tuy nhiên, quá trình này cũng xảy ra trong thân cây, hoa và rễ.
2. Vai trò của quá trình thoát hơi nước
Đầu tiên, hãy nhìn vào vai trò quan trọng của nước đối với mọi loài sinh vật. Nhu cầu nước của cây thể hiện như sau:
Vai trò của quá trình thoát hơi nước trong cây được thể hiện như sau:
- Nhờ quá trình thoát hơi nước trong lá, nước được cung cấp cho từng tế bào của cây.
- Quá trình thoát hơi nước là động lực chủ đạo của dòng mạch gỗ trong cây, vận chuyển nước và các ion khoáng từ rễ lên lá và các bộ phận khác của cây, tạo môi trường liên kết các bộ phận và độ cứng cho cây.
- Quá trình thoát hơi nước giúp làm giảm nhiệt độ của lá, đặc biệt vào những ngày nắng nóng, đảm bảo các quá trình sinh lý trong cây diễn ra bình thường.
- Quá trình thoát hơi nước cung cấp khí CO2 vào bên trong lá và cung cấp nguyên liệu cho quá trình quang hợp.
3. Thoát hơi nước qua lá
Thoát hơi nước là một quá trình sinh lý yêu cầu sự tham gia của các cơ quan có cấu tạo phù hợp. Dưới đây là một số đặc điểm của các cơ quan tham gia quá trình thoát hơi nước.
3.1. Lá là cơ quan thoát hơi nước
- Lá có cấu tạo phù hợp để thực hiện quá trình thoát hơi nước của cây. Lá bao gồm:
- Khí khổng: Gồm hai tế bào hình hạt đậu nằm cạnh nhau, tạo thành lỗ khí. Trong các tế bào này, chúng chứa hạt lục lạp, nhân và ti thể.
- Thành mặt trong của tế bào khí khổng dày hơn thành mặt ngoài.
- Số lượng khí khổng ở mặt dưới của lá thường nhiều hơn ở mặt trên, do đó quá trình thoát hơi nước chủ yếu diễn ra ở mặt dưới lá.
- Lớp cutin: Lớp này bao phủ bề mặt lá, trừ khí khổng. Độ dày của lớp cutin phụ thuộc vào loài cây và tuổi của lá (lá non có lớp cutin mỏng hơn lá già).
3.2. Con đường thoát hơi nước qua lá
Thoát hơi nước qua lá có thể diễn ra theo hai con đường:
3.2.1. Thoát hơi nước qua khí khổng
- Đặc điểm:
- Vận tốc nhanh.
- Có thể điều chỉnh bằng khả năng đóng mở của tế bào khí khổng.
- Cơ chế điều hòa quá trình thoát hơi nước qua khí khổng:
- Quá trình thoát hơi nước qua lá chủ yếu diễn ra qua khí khổng, vì vậy cơ chế điều chỉnh quá trình thoát hơi nước chính là cơ chế điều chỉnh sự đóng – mở khí khổng.
- Khi tế bào khí khổng no nước, thành mỏng bên ngoài của tế bào khí khổng căng ra làm cho thành dày cong theo một phía, khí khổng mở.
- Khi tế bào khí khổng mất nước, thành mỏng căng xẹp lại và thành dày duỗi thẳng, khí khổng đóng lại. Tuy nhiên, khí khổng không bao giờ đóng hoàn toàn mà luôn có khoảng hở giữa hai tế bào khí khổng.
3.2.2. Thoát hơi nước qua cutin
- Đặc điểm:
- Vận tốc chậm.
- Không thể điều chỉnh.
- Cơ chế thoát hơi nước qua lớp cutin:
- Hơi nước được khuếch tán ra ngoài từ khoảng không gian bào của lớp thịt lá, đi qua lớp cutin.
- Sức mạnh của sự khuếch tán qua cutin phụ thuộc vào độ dày và độ chặt của lớp cutin. Độ dày của lớp cutin tỉ lệ nghịch với sự khuếch tán hơi nước – lớp cutin càng dày, sự khuếch tán qua cutin càng nhỏ và ngược lại.
4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước
Có nhiều yếu tố trong môi trường bên ngoài ảnh hưởng đến khả năng đóng mở khí khổng và quá trình thoát hơi nước. Các yếu tố này bao gồm nước, ánh sáng, nhiệt độ, tốc độ gió và nồng độ các ion.
-
Nước: Điều kiện cung cấp nước và độ ẩm trong không khí ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước bằng cách điều chỉnh khả năng đóng mở của khí khổng.
- Điều kiện cung cấp nước càng tốt, cây hấp thụ nước mạnh hơn và quá trình thoát hơi nước cũng thuận lợi hơn.
- Độ ẩm trong không khí càng thấp, quá trình thoát hơi nước càng mạnh và ngược lại.
-
Ánh sáng: Khí khổng có thể mở khi cây được chiếu sáng.
- Ánh sáng làm tăng nhiệt độ của lá và khí khổng mở lớn hơn, tăng tốc độ thoát hơi nước.
- Độ mở của khí khổng tăng từ sáng đến trưa, cao nhất vào trưa và nhỏ nhất vào ban đêm. Tuy nhiên, khí khổng vẫn mở một ít vào ban đêm do tính chất của tế bào khí khổng.
-
Nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến hoạt động hô hấp của rễ và sự hấp thụ nước. Nhiệt độ cao làm rễ hoạt động mạnh hơn, hấp thụ nước nhiều hơn và quá trình thoát hơi nước cũng tăng.
-
Nồng độ ion: Các ion khoáng ảnh hưởng đến lượng nước trong tế bào khí khổng thông qua sự chênh lệch áp suất thẩm thấu, điều chỉnh khả năng mở của khí khổng.
- Ví dụ: ion K+ làm tăng lượng nước bên trong tế bào khí khổng, tăng áp suất thẩm thấu, tăng hút nước vào tế bào khí khổng và làm tăng độ mở của khí khổng, dẫn đến thoát hơi nước.
5. Cân bằng nước và tưới tiêu hợp lí cho cây trồng
Cân bằng nước là sự cân nhắc giữa lượng nước cây hấp thụ và lượng nước thoát ra qua lá. Để đạt được cân bằng này, chúng ta cần hiểu rõ về sinh trưởng và phát triển của mỗi giống cây, loại cây, đặc điểm của đất và điều kiện thời tiết.
Nhu cầu tưới tiêu của cây trồng được điều chỉnh dựa trên một số tiêu chí sinh lý của cây như áp suất thẩm thấu, hàm lượng và sức hút của lá cây.
Kết luận
Quá trình thoát hơi nước trong cây đóng một vai trò quan trọng đối với thực vật. Nó tạo điều kiện cho cây vận chuyển nước và các chất dinh dưỡng từ rễ lên thân và lá. Đồng thời, thoát hơi nước giúp cây hạ nhiệt và tạo sức hút để vận chuyển nước và muối khoáng. Hiểu rõ về quá trình thoát hơi nước là cần thiết để có thể chăm sóc và tưới tiêu hợp lý cho cây trồng của bạn.
Hy vọng thông tin này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về quá trình thoát hơi nước trong cây và tại sao nó lại quan trọng đối với sự sống của chúng. Hãy chia sẻ bài viết này với những người quan tâm để lan tỏa những kiến thức hữu ích này.