Bài 29: Trao đổi nước và các chất dinh dưỡng ở thực vật

1. QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ CÁC CHẤT DINH DƯỠNG Ở THỰC VẬT

Câu hỏi 1. Nhờ đặc điểm nào mà rễ cây có thể hút nước và muối khoáng?

Lời giải tham khảo:

Nhờ lông hút mà rễ cây có thể hút nước và muối khoáng.

Câu hỏi 2. Quan sát Hình 29.1, em hãy mô tả con đường hấp thụ, vận chuyển nước và muối khoáng từ môi trường đất vào mạch gỗ của rễ.

Lời giải tham khảo:

Qua hình 29,1, con đường hấp thụ, vận chuyển nước và muối khoáng từ môi trường đất vào mạch gỗ của rễ là lông hút hút nước và muối khoáng từ môi trường đất, đi qua tầng biểu bì, thịt vỏ đến trụ dẫn và vào mạch gỗ.

Câu hỏi 3. Hãy cho biết các chất có trong thành phần của dịch mạch gỗ và dịch mạch dây.

Lời giải tham khảo: 

Các chất có trong thành phần của dịch mạch gỗ là: nước, muối khoáng, các chất hữu cơ (hormone, vitamin,...).

Các chất có trong thành phần của dịch mạch dây là: chất hữu cơ được tổng hợp ở lá, hormone, vitamin, ATP và một số muối khoáng.

Câu hỏi 4. Quan sát Hình 29.2, em hãy cho biết chiều vận chuyển các chất trong mạch gỗ và mạch rây có gì khác nhau?

Lời giải tham khảo: 

Các chất trong mạch gỗ và mạch rây được vận chuyển với chiều ngược nhau:

• Chiều vận chuyển trong mạch gỗ là nước và muối khoáng được vận chuyển từ đất vào mạch gỗ của rễ và tiếp tục dâng lên theo mạch gỗ trong thân để lan tỏa đến lá và các bộ phận khác của cây.
• Chiều vận chuyển trong mạch rây là chất hữu cơ được vận chuyển từ các tế bào quang hợp trong các phiến lá đến những nơi cần sử dụng hoặc dự trữ (rễ, thân, củ…)

Câu hỏi 5. Dựa vào Hình 29.3, hãy trả lời các câu hỏi sau:

a) Tại sao vào những ngày trời nắng, đứng dưới bóng cây lại thấy mát?

b) Nhờ lực hút hay lực đẩy mà quá trình thoát hơi nước qua khí khổng có thể giúp các chất được vận chuyển trong mạch gỗ một cách dễ dàng?

c) Nếu cây không thoát hơi nước thì cây có lấy được khí carbon dioxide không? Vì sao?

d) Em hãy cho biết những vai trò của quá trình thoát hơi nước đối với cây.

Lời giải tham khảo:

a) Vào những ngày trời nắng, khi đứng dưới bóng cây lại cảm thấy mát vì qu quá trình quang hợp lá cây thoát hơi nước thường xuyên làm hạ nhiệt độ môi trường xung quanh tán lá.

b) Lá ở trên tán cây nhờ lực hút mà quá trình thoát hơi nước qua khí khổng có thể giúp các chất vận chuyển trong mạch gỗ một cách dễ dàng.

c) Nếu cây không thoát hơi nước thì sẽ không lấy được khí carbon dioxide vì khi đó khí khổng sẽ đóng, khí carbon dioxide không thể đi vào trong lá.

d) Vai trò của quá trình thoát hơi nước đối với cây là: tạo lực hút để vận chuyển nước và các chất từ rễ lên thân và lá trong mạch gỗ, giúp lá cây không bị nóng dưới tác động của ánh sáng mặt trời và tạo điều kiện cho quá trình trao đổi khí ở thực vật: carbon dioxide đi vào trong lá cung cấp cho quá trình quang hợp, oxygen được thải ra ngoài môi trường.

Câu hỏi 6. Nguyên nhân chủ yếu làm cho khí khổng đóng hay mở là gì?

Lời giải tham khảo:

Nguyên nhân chủ yếu làm cho khí khổng đóng hay mở là do ánh sáng khiến tế bào hạt đậu trương nước hoặc mất nước, điều khiển hoạt động đóng hoặc mở khí khổng.

Câu hỏi 7. Dựa vào kiến thức đã học về cấu tạo của khí khổng và quan sát Hình 29.4, em hãy cho biết thành tế bào hạt đậu có những biến đổi như thế nào trong hoạt động đóng, mở khí khổng.

Lời giải tham khảo: 

Những biến đổi của thành tế bào hạt đậu trong hoạt động đóng, mở khí khổng qua hình 29.4 là:

• Khi tế bào hạt đậu trương nước, thành tế bào căng ra làm lỗ khí khổng mở.
• Khi tế bào hạt đậu mất nước, thành tế bào trở lại bình thường làm lỗ khí khổng đóng lại.

Luyện tập: Tại sao người ta thường tưới nước nhiều hơn cho cây trồng vào những ngày mùa hè nóng bức?

Lời giải tham khảo:

Người ta thường tưới nước nhiều hơn cho cây trồng vào những ngày mùa hè nóng bức vì khi nhiệt độ tăng cao, cây phải thoát nước liên tục để hạ nhiệt môi trường xung quanh nên phải tưới nước nhiều hơn để hạn chế sự mất nước, duy trì sự ổn định của các hoạt động quang hợp và hô hấp.

2. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ CÁC CHẤT DINH DƯỠNG Ở THỰC VẬT

Câu hỏi 8. Kể tên các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nước và muối khoáng của cây.

Lời giải tham khảo:

Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nước và muối khoáng của cây gồm có: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, độ tơi xốp của đất, hàm lượng khoáng và độ pH của đất.

Vận dụng: Vận dụng những hiểu biết về trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng ở thực vật, em hãy đề xuất một số biện pháp tưới nước và bón phân hợp lí cho cây

Lời giải tham khảo:

Một số biện pháp tưới nước hợp lí cho cây là:

• Xác định đúng loài cây và thời kỳ sinh trưởng của cây: cây ưa nước hay ưa cạn, cây đang đâm chồi hay sắp thu hoạch được,...
• Tìm hiểu về đất trồng cây: đất thịt, đất cát không nên tưới quá nhiều nước,...
• Tưới nước đúng thời tiết: mùa mưa tưới ít, mùa khô tưới nhiều,...

Một số biện pháp bón phân hợp lí cho cây là:

• Bón đúng loại phân bón theo nhu cầu của cây và phù hợp với đặc điểm, tính chất của đất: đất chua không bón các loại phân có tính axit, đất kiềm không bón các loại phân có tính kiềm. 
• Bón phân đúng thời điểm mà cây cần, chia ra bón nhiều lần và vào những lúc cây hoạt động mạnh. 
• Bón phân đúng thời tiết, mùa vụ thích hợp: không bón vào những ngày mưa làm rửa trôi phân bón gây lãng phí hoặc những ngày nắng gắt vì nhiệt độ cao kết hợp với các hoạt động phân bón có thể cháy lá, hỏng hoa, quả. 
• Bón phân đúng cách và điều chỉnh sao cho tỷ lệ chất dinh dưỡng trong mỗi lần bón cân đối.

3. VẬN DỤNG HIỂU BIẾT VỀ TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT VÀO THỰC TIỄN

Câu hỏi 9. Để tưới nước và bón phân hợp lí cho cây trồng, cần dựa vào những yếu tố nào?

Lời giải tham khảo:

Để tưới nước hợp lí cho cây trồng, cần dựa vào những yếu tố sau: loài cây, thời kỳ sinh trưởng, loại đất trồng và điều kiện thời tiết.

Để bón phân hợp lí cho cây trồng, cần dựa vào những yếu tố sau: loại phân bón, liều lượng, thành phần dinh dưỡng, nhu cầu của giống và loài cây, thời điểm cây cần và điều kiện đất đai, thời tiết, mùa vụ.

Câu hỏi 10. Điều gì sẽ xảy ra với cây khi lượng nước cây hấp thụ được ở rễ bằng, lớn hơn hoặc bé hơn lượng nước mất đi qua quá trình thoát hơi nước ở lá? Giải thích.

Lời giải tham khảo:

Lượng nước cây hấp thụ = lượng nước mất đi: khi đó cây sẽ héo úa, phát triển chậm do nước bị thoát hơi hết khiến cho cây không còn đủ nguyên liệu thể thực hiện các phản ứng hoá học, sản sinh ra chất dinh dưỡng cần thiết.

Lượng nước cây hấp thụ > lượng nước mất đi: khi đó cây phát triển tốt, khoẻ mạnh, cho năng suất cao vì sau khi thoát hơi nước qua lá, cây vẫn sẽ có đủ nước để thực hiện các quá trình quang hợp, hô hấp, cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng để cây sinh trưởng và phát triển.

Lượng nước cây hấp thụ < lượng nước mất đi: khi đó cây sẽ khô héo, gầy gò và có thể bị chết vì:

• Khi thiếu nước quang hợp giảm mạnh hoặc có thể ngừng quang hợp. Các sản phẩm được tổng hợp trong quá trình này không thể đi đến các bộ phận khác để nuôi dưỡng cây.
• Khi thiếu nước cường độ hô hấp giảm, cây không có nguyên liệu và môi trường để thực hiện các phản ứng hoá học như tổng hợp, phân giải chất hữu cơ,..

Câu hỏi 11. Các giai đoạn nào sau đây cần tưới nhiều nước cho cây? Giải thích.

a) Cây chuẩn bị ra hoa.

b) Cây ở thời kỳ thu hoạch quả.

c) Cây đâm chồi, đẻ nhánh.

Lời giải tham khảo:

Các giai đoạn cây chuẩn bị ra hoa và cây đâm chồi, đẻ nhanh cần tưới nhiều nước vì trong những giai đoạn này, cây sẽ cần nước để cung cấp liên tục cho các phản ứng hoá học, dẫn truyền các chất được tổng hợp đến các bộ phận giúp cây có thể sinh trưởng, phát triển nhanh, ra hoa đúng thời vụ.

Câu hỏi 12. Điều gì sẽ xảy ra nếu:

a) Bón phân không đủ.

b) Bón phân quá nhiều.

Lời giải tham khảo:

a) Bón phân không đủ: cây sẽ phát triển chậm, cho ra năng suất thấp.

b) Bón phân quá nhiều: cây không thể hấp thụ hết được, có khả năng dẫn đến ngộ độc phân bón, gây ra héo úa và chết.

Câu hỏi 13. Để đảm bảo bón phân hợp lí cho cây trồng, cần phải tuân theo nguyên tắc gì?

Lời giải tham khảo:

Để đảm bảo bón phân hợp lí cho cây trồng, cần phải tuân theo những nguyên tắc sau: 

• Đúng loại, đúng liều lượng và thành phần dinh dưỡng.
• Đúng nhu cầu của giống và loài cây.
• Đúng lúc và phù hợp với điều kiện đất đai, thời tiết, mùa vụ.

Câu hỏi 14. Nếu tưới nước và bón phân không hợp lí sẽ dẫn đến những hậu quả gì cho cây trồng?

Lời giải tham khảo:

Hậu quả nếu tưới nước và bón phân không hợp lí là cây phát triển kém, cho năng suất thấp, cây sẽ bị hỏng và chết do úng nước, thối rễ, ngộ độc,... dẫn đến mùa màng thất thu, gây thiệt hại cho người nông dân.

Luyện tập: Tại sao người ta thường khoét lỗ bên dưới đáy các chậu dùng để trồng cây?

Lời giải tham khảo:

Người ta thường khoét lỗ bên dưới đáy các chậu dùng để trồng cây vì khi ta tưới nước cây không thể nào hấp thụ hết số nước đó ngay lập tức, cần phải có lỗ dưới đáy chậu để thoát nước khi lỡ tưới quá nhiều, nên nếu không có lỗ thoát nước hoặc lỗ vừa nhỏ vừa ít sẽ khiến nước không thể thoát khỏi chậu, đất bị ẩm ướt dẫn đến thối rễ, chết cây.

Vận dụng:

• Vì sao trước khi trồng cây, người ta cần cày, xới làm cho đất tơi, xốp.
• Vì sao sau khi bón phân, người ta thường tưới nước cho cây?

Lời giải tham khảo:

Trước khi trồng cây, người ta cần cày, xới làm cho đất tơi, xốp vì:

• Rễ cây hô hấp sinh ra carbon dioxide, tạo ra sự trao đổi với các ion khoáng bám trên bề mặt keo đất, nồng độ carbon dioxide cao thì sự trao đổi này tốt.
• Nồng độ oxygen trong đất cao sẽ giúp cho rễ hô hấp mạnh, sinh ra áp suất thẩm thấu cao để nhận nước và các chất dinh dưỡng từ đất.
• Đất càng thoáng khí, quá trình hấp thu khoáng và nitrogen của cây diễn ra càng hiệu quả. 

Sau khi bón phân, người ta thường tưới nước cho cây vì rễ cây chỉ hút các muối khoáng hòa tan nên cần phải tưới nước để hoà tan các chất dinh dưỡng có trong phân bón vào đất, giúp cây dễ dàng hấp thu.

BÀI TẬP

Câu hỏi 1. Vì sao khi đem cây trồng ở một nơi khác, người ta phải cắt bớt cành, lá?

Lời giải tham khảo:

Khi đem cây trồng ở một nơi khác, người ta phải cắt bớt cành, lá nhằm giảm bớt sự mất nước do thoát hơi qua lá vì khi đào gốc để di chuyển cây, bộ rễ sẽ bị tổn thương, lúc mới trồng rễ chưa hồi phục nên không thể hút nước để bù vào lượng nước vẫn bị thoát qua lá nên nếu để nhiều lá, cây bị mất quá nhiều nước sẽ héo và rất dễ chết. 

Câu hỏi 2. Em hãy dự đoán khả năng phát triển của các loài thực vật sau đây ở mức độ: bình thường (+), bị héo hoặc có thể bị chết (-).

Lời giải tham khảo:

Câu hỏi 3. Trong vườn cây ăn quả, khi quan sát thấy có nhiều cây bị vàng lá, có ý kiến cho rằng các cây này có thể đang thiếu nitrogen.

a) Em hãy cho biết ý kiến trên là đúng hay sai. Vì sao?

b) Nếu ý kiến trên là đúng, chúng ta cần bón loại phân nào để cung cấp nitrogen cho cây?

Lời giải tham khảo:

a) Ý kiến là đúng vì nitrogen tham gia cấu tạo nên protein, enzim, coenzim, axit nucleic, diệp lục nên lá khi thiếu nitrogen sẽ yếu, quang hợp kém, phát triển chậm, năng suất và chất lượng thấp ngoài ta thiếu nitrogen sẽ làm giảm quá trình tổng hợp protein khiến sự sinh trưởng của các cơ quan bị giảm và xuất hiện màu vàng nhạt trên lá, trước tiên ở những lá già do sự huy động và sự di chuyển của các ion trong cây.

b) Chúng ta cần bón các loại phân hữu cơ để cung cấp nitrogen cho cây.

Câu hỏi 4. Em hãy giải thích câu tục ngữ: "Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống".

Lời giải tham khảo:

 Câu tục ngữ "Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống" đã nêu ra bốn khâu quan trọng trong quá trình trồng trọt, gồm có:

• Nước là yếu tố quan trọng hàng đầu, giúp cây có đủ nguồn nguyên liệu để thực hiện các hoạt động sống cơ bản, từ đó cây mới có thể đâm chồi, ra hoa, kết trái,...
• Phân bón là yếu tố thứ 2: cây muốn phát triển tốt cần được cung cấp đủ chất dinh dưỡng cần thiết nên nếu không có phân bón, cây sẽ phát triển kém và cho năng suất thấp.
• Điều quan trọng thứ 3 là cần - yếu tố con người để chăm sóc ví dụ bắt sâu, lên liếp, tỉa lá.... cho cây để đạt năng suất cao hơn.
• Giống là yếu tố cuối cùng: hạt giống tốt thì cây khỏe, có sức đề kháng cao và chống được sâu bệnh.