Sinh 11 - Bài 10, 11 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ NGOẠI CẢNH ĐẾN QUANG HỢP VÀ QUANG HỢP VỚI NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG

 A. Lý Thuyết

I. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ NGOẠI CẢNH ĐẾN QUANG HỢP.

1.  Ánh sáng:

- Ánh sáng ảnh hưởng đến quang hợp về 2 mặt: cường độ ánh sáng và quang phổ ánh sáng.

a. Cường độ ánh sáng

- Điểm bù ánh sáng: là cường độ ánh sáng (tối thiểu) mà tại đó cường độ quang hợp = cường độ hô hấp.

- Điểm bão hòa ánh sáng: là cường độ ánh sáng tối đa để cường độ quang hợp đạt cực đại. Tại điểm bão hòa ánh sáng, nếu cường độ ánh sáng có tăng hơn thì cường độ quang hợp cũng không tăng lên.

- Trong khoảng từ Điểm bù ánh sáng đến Điểm bão hòa ánh sáng thì cường độ quang hợp cũng tăng theo tỉ lệ thuận với cường độ ánh sáng.

Hình 1. Sự ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đối với quang hợp phụ thuộc vào nồng độ CO₂

• Khi nồng độ CO₂thấp, tăng cường độ ánh sáng, cường độ quang hợp tăng không nhiều.
• Khi nồng độ CO₂tăng lên thì tăng cường độ ánh sáng, cường độ quang hợp tăng lên rất mạnh
• Tại trị số nồng độ CO₂thích hợp, Khi cường độ ánh sáng đã vượt qua điểm bù. Cường độ quang hợp tăng tỉ lệ thuận với cường độ ánh sáng cho đến điểm bão hòa ánh sáng.

Tại điểm bão hòa ánh sáng, nếu tăng cường độ ánh sáng, cường độ quang hợp không tăng.

Hình 2. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến cường độ quang hợp khi nồng độ CO₂ tăng

b. Quang phổ ánh sáng

- Các tia sáng có độ dài bước sóng khác nhau ảnh hưởng không giống nhau đến cường độ quang hợp.

- Quang hợp diễn ra mạnh ở vùng tia đỏ và tia xanh tím:

• Tia xanh tím kích thích sự tổng hợp các axit amin, prôtêin
• Tia đỏ xúc tiến quá trình hình thành cacbohidrat.

- Thành phần ánh sáng biến động theo thời gian trong ngày. Buổi sáng sớm và buổi chiều, ánh sáng chứa nhiều tia đỏ hơn. Buổi trưa, các tia sáng có bước sóng ngắn hơn (tia xanh, tia tím) tăng lên.

2. Nồng độ CO₂ :

- Trong tự nhiên, nồng độ CO₂ trung bình là 0,03%.

- Nồng độ CO₂ thấp nhất mà cây quang hợp được: 0,008-0,01%. Dưới ngưỡng này, quang hợp rất yếu hoặc không xảy ra.

- Điểm bão hòa CO₂ tối đa của cây thường là 0,4%.

- Khi tăng nồng độ CO₂, lúc đầu cường độ quang hợp tăng tỉ lệ thuận sau đó tăng chậm cho tới khi đến trị số bão hòa CO₂, vượt qua trị số đó cường độ quang hợp giảm.

- Trị số bão hòa CO₂ (nồng độ bão hòa CO₂): Là nồng độ CO₂ mà tại đó cường độ quang hợp đạt giá trị lớn nhất. Trị số này biến đổi tùy thuộc vào cường độ chiếu sáng, nhiệt độ và các điều kiện khác.

Hình 1. Sự phụ thuộc của cường độ quang hợp vào nồng độ CO₂

3. Nước.

- Nước là nguồn nguyên liệu của quang hợp, khi đủ nước và dư nước, khí khổng của lá mới mở để thoát hơi nước đồng thời hấp thụ CO₂ cung cấp cho quang hợp.

• Khi cây thiếu nước từ 40 -60% thì quang hợp bị giảm mạnh và có thể ngừng trệ.
• Khi bị thiếu nước, cây chịu hạn có thể duy trì quang hợp ổn định hơn cây trung sinh và cây ưa ẩm.

4.. Nhiệt độ.

- Nhiệt độ ảnh hưởng đến các phản ứng enzim trong quang hợp.

- Nhiệt độ cực đại hay cực tiểu đèu làm ngừng quang hợp.

5. Nguyên tố khoáng.

- Các nguyên tố khoáng ảnh hưởng nhiều đến quang hợp:

• N, P, S: tham gia tạo thành enzim quang hợp.
• N, Mg: tham gia hình thành diệp lục.
• K: điều tiết độ đóng mở khí khổng giúp CO₂ khuếch tán vào lá.
• Mn, Cl: liên quan đến quang phân li nước.

6. Trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo.

- Trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo là sử dụng ánh sáng của các loại đèn (đèn neon, đèn sợi đốt) thay cho ánh sáng mặt trời để trồng cây trong nhà hay trong phòng.

- Giúp con người khắc phục điều kiện bất lợi của môi trường như giá lạnh, sâu bệnh → đảm bảo cung cấp rau quả tươi, sản xuất rau sạch, nhân giống cây trồng, trồng cây trái vụ, đặc biệt hiệu quả khi kết hợp với phương pháp nuôi cấy mô, giâm, chiết.

II. QUANG HỢP VÀ NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG.

1. Quang hợp quyết định năng suất cây trồng.

- Quang hợp quyết định 90 - 95% năng suất cây trồng, 5 – 10% là các chất dinh dưỡng khoáng.

- Năng suất sinh học: là tổng lượng chất khô tích luỹ được mỗi ngày trên 1 hecta gieo trồng trong suốt thời gian sinh trưởng.

- Năng suất kinh tế: là 1 phần của năng suất sinh học được tích luỹ trong cơ quan chứa sản phẩm (hạt, quả, củ... ) có giá trị kinh tế đối với con người.

- Hệ số kinh tế: Tỉ lệ % giữa năng suất kinh tế và năng suất sinh học

2. Tăng năng suất cây trồng thông qua sự điều khiển quang hợp.

- Tăng diện tích lá.

- Tăng cường độ quang hợp.

- Tăng hệ số kinh tế.

VIDEO BÀI GIẢNG

 

B. TRẢ LỜI CÂU HỎI SGK

Câu 1: Cường độ ánh sáng  ảnh hưởng đến quang hợp như thế nào?

Trả lời:

Sự ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đối với quang hợp phụ thuộc vào nồng độ CO₂. Khi nồng độ CO₂ thấp, tăng cường độ ánh sáng, cường độ quang hợp tăng không nhiều, nhưng khi nồng độ CO₂; tăng lên thì tăng cường độ ánh sáng, cường độ quang hợp tăng lên rât mạnh (hình 10.1 SGK). Tại trị số nồng độ CO2 Thích hợp, khi cường độ ánh sáng đã vượt qua điểm bù. Cường độ quang hợp tăng tỉ lệ thuận với cường độ ánh sáng cho đến điểm no ánh sáng. Tại diểm no ánh sáng, nếu tăng cường độ ánh sáng, cường độ quang hợp không tăng. Ngoài ra mối phụ thuộc cùa quang hợp vào cường độ ánh sáng còn phụ thuộc vào đặc trưng sinh thái của loài cây (cây ưa sáng, cây chịu bóng...)

Câu 2: Vai trò của nước trong pha sáng của quang hợp.

Trả lời:

Nước là nguyên liệu cho quá trình phân li nước trong pha sáng của quang

hợp.

-      Nước tham gia vào các phản ứng trong pha tối cùa quang hợp.

Nước là tác nhân trực tiếp điều tiết độ mở của khí khổng cho CO₂ khuếch tán vào lá đến lục lạp để pha tối quang hợp có thể xảy ra.

-     Nước là môi trường duy trì điều kiện bình thường cho toàn bộ bộ máy quang hợp hoạt động.

Câu 3: Trình bày sự phụ thuộc của quang hợp vào nhiệt độ ?

Trả lời:

Nhiệt độ ảnh hường đến các phản ứng enzim trong quang hợp. Các nhiệt độ như cực tiểu và cực đại đối với quang hợp tùy thuộc vào đặc điểm sinh thái, xuất xứ, pha sinh trưỏng, phát triển của loài cây. Trong giới hạn nhiệt độ sinh học đối với từng giống, loài cây. pha sinh trưởng và phát triển, cứ tăng nhiệt độ thêm 10* thì cường độ quang hợp tăng lên 2 - 2.5 lần.

Câu 4: Cho ví dụ về vai trò của các nguyên tố khoáng trong hệ sắc tố quang hợp.

Thí dụ:

Fe tham gia vào quá trình tổng hợp poclirin nhân diệp lục. Mg, N tham gia vào cấu trúc của phân tử diệp lục.

Câu 1,2,3 trang 50 SGK Sinh học 11

Câu 1: Tại sao nói quang hợp quyết định năng suất thực vật?

Trả lời:

Vì 90 - 95% tổng sản lượng chất hữu cơ trong cây là sản phẩm của quang hợp.

Câu 2: Phân biệt năng suất sinh học với năng suất kinh tế?

Trả lời:

Năng suất sinh học là tổng lượng chất khô lích lũy được trong 1 ngày trên 1 hecta gieo trồng trong suối thời gian sinh ưưởng.

Năng suấi kinh tế chỉ là một phần của năng suất sinh học chứa trong các cơ quan có giá trị kinh tế như hạt, củ. quả. lá... tùy vào mục đích đối với từng loại cây trồng.

Câu 3: Nêu các biện pháp tăng năng suất cây trồng thông qua  sự điều khiển của quang hợp?

Trả lời:

Cung cấp nước, phân bón hợp lí, tuyển chọn giống cây có cường độ quang hợp cao.