Sự trao đổi nước và dinh dưỡng khoáng ở thực vật chịu tác động bởi nhiều nhân tố khác nhau như: nhiệt độ, ánh sáng, nước trong đất, độ thoáng khí của đất, hệ vi sinh vật vùng rễ.

Sự hấp thụ khoáng và nitrogen ở thực vật chịu ảnh hưởng của nhân tố sau:

- Nhiệt độ: Nhiệt độ của đất ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển và trao đổi chất của rễ.

- Ánh sáng: Ánh sáng tác động đến quá trình hấp thụ khoáng của thực vật thông qua ảnh hưởng đến quang hợp và trao đổi nước của cây.

- Nước trong đất: Độ ẩm đất thấp làm giảm độ hòa tan của các chất khoáng trong đất đồng thời làm giảm khả năng hút nước của cây dẫn đến làm giảm sự hút các ion khoáng của rễ cây.

- Độ thoáng khí của đất: Giảm độ thoáng khí trong đất dẫn đến giảm sự xâm nhập của nước vào trong rễ cây, giảm hấp thụ các ion khoáng vào rễ.

- Hệ vi sinh vật vùng rễ: Hệ vi sinh vật vùng rễ tham gia vào quá trình khoáng hóa các hợp chất hữu cơ cũng như có ảnh hưởng đến độ hòa tan của các chất khoáng. Một số nấm rễ còn giúp cây hấp thu nước và khoáng. Ngược lại, một số vi sinh vật gây bệnh ở rễ hoặc cạnh tranh dinh dưỡng với thực vật.

Cơ sở khoa học của biện pháp xới đất được sử dụng trong trồng trọt:

- Xới đất làm tăng độ thoáng khí của đất đảm bảo sự phát triển của hệ rễ ở cây trồng, nhờ đó, giúp cây trồng hấp thụ nước và muối khoáng thuận lợi, thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng.

- Ngoài ra, việc xới đất làm tăng độ thoáng khí của đất cũng ức chế sự phát triển của vi khuẩn phản nitrate hóa trong đất, nhờ đó, giúp giữ được nguồn nitrogen – một trong những khoáng chất quan trọng đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng.

Cây có biểu hiện héo (thân, lá mất sức trương) là do lượng nước cây hút vào nhỏ hơn lượng nước thoát ra dẫn đến cây bị thiếu nước (các tế bào trong cây bị mất sức trương, không giữ được hình dạng bình thường).

- Tham khảo hình ảnh khí khổng:

- Mô tả hình dạng tế bào khí khổng: Mỗi khí khổng có hai tế bào hình hạt đậu áp sát vào nhau. Các tế bào hạt đậu có thành trong dày, thành ngoài mỏng tạo nên một khe hở (lỗ khí) giữa hai tế bào hạt đậu.

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

CHỨNG MINH SỰ HÚT NƯỚC CỦA RỄ CÂY,

SỰ VẬN CHUYỂN NƯỚC Ở THÂN CÂY

- Tên thí nghiệm: Chứng minh sự hút nước của rễ cây, sự vận chuyển nước ở thân cây.

- Nhóm thực hiện: …………………..

- Kết quả và thảo luận:

+ Sự thay đổi mực nước trong mỗi ống đong: Cả hai ống đong đều có mực nước giảm so với mức ban đầu.

+ Sự khác nhau giữa màu sắc của hai cây và lát cắt ngang rễ, thân của hai cây: Lá của cây ở ống đong thứ nhất có màu sắc không thay đổi, lá của cây ở ống đong thứ hai xuất hiện những viền màu đỏ. Lát cắt ngang rễ, thân của cây ở ống đong thứ nhất không có màu; lát cắt ngang rễ, thân của cây ở ống đong thứ hai xuất hiện các chấm tròn màu đỏ đậm.

+ Giải thích: Nước và một số chất tan trong nước được rễ hấp thụ và vận chuyển lên các cơ quan phía trên theo mạch gỗ trong thân cây. Khi rễ cây được đặt trong ống đong chứa nước, rễ hút nước sẽ làm giảm lượng nước trong hai ống đong. Các chất tan trong nước như mực đỏ hoặc eosin trong ống đong thứ hai được rễ hấp thụ và vận chuyển theo mạch gỗ, do đó phần mạch gỗ ở thân cây thứ hai có màu đỏ.

- Kết luận: Rễ thực hiện chức năng hút nước và mạch gỗ có vai trò vận chuyển nước từ rễ lên thân rồi lên lá.

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

CHỨNG MINH SỰ THOÁT HƠI NƯỚC Ở LÁ CÂY

- Tên thí nghiệm: Chứng minh sự thoát hơi nước ở lá cây.

- Nhóm thực hiện: …………………

- Kết quả và thảo luận: Cả 2 mảnh giấy đều có sự đổi màu từ màu xanh da trời sang màu hồng. Trong đó, mảnh giấy kẹp ở mặt dưới của lá có tốc độ chuyển màu hồng nhanh hơn mảnh giấy kẹp ở mặt trên của lá.

- Giải thích:

+ Giấy tẩm CoCl₂ khô có màu xanh sẽ chuyển sang màu hồng khi gặp nước. Giấy CoCl₂ kẹp ở hai mặt của lá đều chuyển sang màu hồng vì có sự thoát hơi nước ở cả hai mặt của lá (hơi nước thoát ra làm ẩm giấy tẩm CoCl₂ → giấy chuyển sang màu hồng).

+ Tốc độ chuyển màu hồng của giấy tẩm CoCl₂ kẹp ở mặt dưới của lá nhanh hơn vì: Khí khổng của lá phân bố cả ở hai mặt nhưng chủ yếu ở mặt dưới, mà sự thoát hơi nước ở lá chủ yếu là qua khí khổng. Do đó, quá trình thoát hơi nước ở mặt dưới lá mạnh hơn mặt trên lá rất nhiều dẫn đến giấy tẩm CoCl₂ kẹp ở mặt dưới của lá chuyển sang màu hồng nhanh hơn.

- Kết luận: Lá là cơ quan thoát hơi nước chủ yếu của cây, thoát hơi nước ở mặt dưới xảy ra mạnh hơn mặt trên của lá.

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

TƯỚI NƯỚC, CHĂM SÓC CÂY

- Tên thí nghiệm: Thực hành tưới nước, chăm sóc cây.

- Nhóm thực hiện: …………….

- Kết quả và thảo luận:

Học sinh tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn trong SGK để ghi nhận và giải thích được sự khác nhau về trạng thái lá cây, chiều cao cây, chiều dài và chiều rộng lá, số lá/cây giữa các lô thí nghiệm.

Chú ý:

+ Khi cây thiếu nước trầm trọng (cây mất cân bằng nước nghiêm trọng), lá cây sẽ héo rũ, cây ngừng sinh trưởng và phát triển rồi chết dần.

+ Khi cây thiếu nước ở mức độ nhẹ hơn, lá cây nhỏ và sớm rụng, cây sinh trưởng và phát triển kém hơn.

+ Khi cây đủ nước hoặc thừa nước (không bị ngập úng), lá cây tươi tốt, cây sinh trưởng và phát triển tốt.

+ Khi cây bị ngập úng, lá sớm vàng và rụng, cây chết dần.

- Kết luận: Tưới nước hợp lí, đảm bảo cân bằng nước cho cây sẽ giúp cây sinh trưởng và phát triển tốt.

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

TRỒNG CÂY THEO PHƯƠNG PHÁP THỦY CANH, KHÍ CANH

- Tên thí nghiệm: Thực hành trồng cây theo phương pháp thủy canh, khí canh

- Nhóm thực hiện: …………………………

- Kết quả và thảo luận:

Học sinh tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn trong SGK để ghi nhận và vẽ được biểu đồ sinh trưởng của cây theo từng chỉ tiêu chiều cao cây, chiều dài và chiều rộng lá, số lá/cây trong 2 điều kiện thí nghiệm là khí canh và thủy canh.

Chú ý: Các cây trồng bằng phương pháp thủy canh và khí canh đều phát triển xanh tốt do được cung cấp đủ nước và dinh dưỡng hợp lí.

- Kết luận: Một số loài cây có thể hấp thụ nước và các chất dinh dưỡng ở dạng lỏng (ngập nước) hoặc dạng sương.

Ưu, nhược điểm của một số phương pháp tưới nước cho cây trồng đang được vận dụng trong thực tế: