Cơ sở khoa học của việc tưới nước hợp lí cho cây trồng.
- Dựa vào sự cân bằng nước của cây trồng (tương quan giữa sự hấp thụ và quá trình thoát hơi nước). Nếu trạng thái cân bằng nước âm thì phải tưới nước cho cây.
- Tưới nước hợp lí cho cây:
+ Xác định được khi nào cần tưới nước (dựa vào chỉ tiêu sinh lí về nước).
+ Xác định được lượng nước tưới (dựa vào nhu cầu nước của cây và tính chất lí hóa của đất).
+ Xác định được cách tưới phù hợp với từng nhóm cây.
* Các con đường thoát hơi nước:
- Con đường qua khí khổng (là chính).
- Con đường qua bề mặt lá (qua cutin).
* Đặc điểm:
- Con đường qua khí khổng có vận tốc lớn và điều chỉnh bằng cơ chế đóng, mở khí khổng.
- Con đường qua cutin có vận tốc nhỏ và không có cơ chế điều chỉnh.
- Sự bay hơi nước từ bề mặt lá làm mất lượng nhiệt đáng kể → Điều hòa nhiệt độ của lá, làm mát lá.
- Động lực chính của quá trình hút nước từ rễ lên lá.
- Khi khí khổng mở, hơi nước thoát ra đồng thời CO2 khuếch tán vào trong lá cung cấp nguyên liệu cho quang hợp.
- ″Tai họa″ tức là trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của mình, thực vật phải mất đi một lượng nước lớn (cứ 1000g nước hấp thu thì có 990g nước thoát ra) → nó phải hấp thụ một lượng nước lớn hơn lượng nước mất đi. Đó là điều không dễ dàng gì khi mà những cách hấp thụ nước chủ động cũng tiêu tốn năng lượng chưa kể điều kiện môi trường luôn thay đổi.
- ″ Tất yếu″ là muốn nói thực vật cần phải thoát một lượng nước lớn như thế,vì có thoát nước mới lấy được nước (động lực đàu trên). Sự thoát hơi nước đã tạo ra một lực kéo (do liên kết hidro của các phân tử nước), tạo sự chênh lệch về thế nước theo chiều yếu dần từ rễ lên lá, nước có thể dễ dàng được vận chuyển từ rễ lên lá. Đồng thời, thoát hơi nước giúp điều hòa bề mặt lá và thậm chí cả điều hòa không khí xung quang (đó là lí do làm ta đứng dưới bóng cây thấy mát hơn). Mặt khác, thoát hơi nước thì khí khổng mở CO2 sẽ đi từ không khí vào lá (do trênh lệch phân áp CO2), cung cấp nguyên liệu cho quang hợp.
Nước được vận chuyển 1 chiều từ rễ lễn lá chủ yếu thông qua mạch gỗ, tuy nhiên nước có thể di chuyển xuống dưới trong mạch rây hoặc có thể di chuyển ngang từ mạch gỗ sang mạch rây và ngược lại.
Quan sát từ hình ảnh trong SGK, cho thấy nước di chuyển từ đất vào mạch gỗ của rễ qua 2 con đường:
+ Con đường gian bào (Con đường qua các khoảng gian bào giữa các tế bào)
+ Con đường qua tế bào chất (Con đường đi qua các tế bào thông qua cầu sinh chất giữa các tế bào)
- Các dạng nước tự do trong đất gồm có nước hấp dẫn và nước mao dẫn.
+ Nước hấp dẫn là dạng nước chứa đầy trong các khoảng trống của các phần tử đất, chúng tự do di động trong đất và cây có thể dễ dàng hấp thụ được
+ Nước mao dẫn là nước chứa trong các ống mao dẫn của đất và được các phần tử đất giữ lại (có được vậy là nhờ tính phân cực của nước), trong đất nước tồn tại ở dạng này là chủ yếu và rất có ý nghĩa sinh học với cây được cây hút thường xuyên trong đời sống của mình.
- Các dạng nước liên kết trong đất gồm nước liên kết chặt và nước liên kết yếu.
+ Nước màng bao quanh các hạt keo đất tích điện gồm lớp nước bám sát bề mặt hạt keo đất và lớp nước ở phía xa bề mặt hạt đất, trong đó lớp nước ở phía ngoài xa hạt keo đất có lực liên kết kém bền nên rất linh động và cây có thể dễ dàng hấp thụ được – đó là dạng nước liên kết yếu.
+ Nước liên kết chặt là dạng nước gần các hạt keo đất nhất và bị các hạt keo đất này giữ với lực liên kết mạnh nên cây khó hấp thụ.
- Nước là thành phần cấu trúc tạo nên chất nguyên sinh
- Nước là nguyên liệu, đồng thời là môi trường tham gia vào một số quá trình trao đổi chất.
- Sự vận chuyển các chất vô cơ và hữu cơ đều ở trong môi trường nước.
- Nước bảo đảm cho thực vật có một hình dạng và cấu trúc nhất định.
- Nước có một số tính chất hóa lý đặc biệt như tính dẫn nhiệt cao, có lợi cho thực vật phát tán và duy trì nhiệt lượng trong cây.
- Là dung môi hòa tan các chất.
Vị trí: Đai Caspari là vùng thành tế bào nội bì (Giữa phần vỏ và phần trung trụ) được thấm lignin ( một chất kị nước) tạo thành một đai bao quanh tế bào, dẫn tới chỉ còn 2 mặt đối diện nhau của tế bào cho nước và chất khoáng hòa tan đi qua được từ đó có thể kiểm soát được toàn bộ lượng nước đi vào xilem của rễ.
Vai trò: Chặn cuối còn đường gian bào, là cơ quan kiểm soát toàn bộ các chất, loại bỏ chất đôc trước khi cho dòng vât chất chảy vào mạch dẫn.Đây chính là cách giải bài toán cho con đường vô bào khi mà vận chuyển nhanh nhưng lại không được kiểm soát.
Hiện tượng ứ giọt xảy ra khi nước thoát qua lá nhờ việc bay hơi qua khí khổng, nhưng do không khí bị bão hòa, nước từ lá không thoát ra ngoài không khí nhưng do vẫn còn áp lực rễ nên nước bị đẩy qua thủy khổng và ứ thành giọt
Hiện tượng này chỉ xảy ở các cây bụi thấp hoăc cây thân thảo do các cây này thấp, không khí gần mặt đất thường bị bão hòa, mặt khác áp suất rễ đủ mạnh với chiều cao của cây nên đẩy nước từ rễ lên lá, ứ thành giọt tại các thủy khổng ở mép lá.