Bài học

Vận dụng quang hợp trong trồng trọt

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em giải thích được bốn nhóm biện pháp trồng trọt — mật độ và tỉa cành, bổ sung khí carbon dioxide, tưới nước hợp lý, kiểm soát nhiệt độ — dựa trên đúng yếu tố ảnh hưởng tới quang hợp mà mỗi biện pháp tác động vào.

Kiến thức nền cần nhớ

Bài trước em đã biết bốn yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ quang hợp: ánh sáng, nồng độ khí carbon dioxide, nước, nhiệt độ (same-grade bridge). Kiến thức đó không chỉ nằm trong sách vở — người nông dân Việt Nam áp dụng nó vào từng quyết định trồng trọt hằng ngày, dù có thể không gọi tên bằng đúng thuật ngữ khoa học.

Khởi động

Vì sao khi cấy lúa, người nông dân luôn để lại khoảng cách nhất định giữa các khóm, thay vì cấy dày sát nhau để có nhiều cây hơn trên cùng một diện tích? Nhiều cây hơn không phải lúc nào cũng có nghĩa là năng suất cao hơn — vì sao vậy?

Kiến thức trọng tâm

Nhóm biện pháp thứ nhất tác động vào ánh sáng. Trồng cây với mật độ hợp lý — không quá dày — giúp mỗi cây nhận đủ ánh sáng, tránh tình trạng cây này che bóng cây kia. Tỉa cành, bấm ngọn loại bỏ bớt cành lá rậm rạp, giúp ánh sáng lọt được vào những lá bên trong tán cây thay vì chỉ chiếu tới lớp lá ngoài cùng. Trồng xen cây ưa sáng với cây ưa bóng theo tầng tán — ví dụ cây cao ưa sáng ở trên, cây thấp ưa bóng ở dưới — tận dụng được ánh sáng ở nhiều tầng khác nhau trên cùng một mảnh đất.

Nhóm biện pháp thứ hai tác động vào nồng độ khí carbon dioxide, đặc biệt quan trọng trong nhà kính đóng kín. Bón phân hữu cơ hoai mục quanh gốc cây bổ sung khí carbon dioxide, vì quá trình phân huỷ chất hữu cơ trong đất sinh ra khí này ngay gần bộ rễ và tán lá thấp. Thông gió định kỳ hoặc lắp quạt trong nhà kính giúp không khí bên ngoài — thường có nồng độ khí carbon dioxide cao hơn không khí đã bị cây hấp thụ bớt bên trong — trao đổi được với không khí trong nhà kính.

Mỗi biện pháp trồng trọt thực ra là một cách tác động vào đúng một yếu tố đã học ở bài trước, không phải kinh nghiệm ngẫu nhiên.

Hai nhóm biện pháp còn lại quen thuộc hơn: tưới nước đúng thời điểm và đủ lượng giữ cho khí khổng luôn có thể mở, đảm bảo khí carbon dioxide vào lá đều đặn; che chắn, làm nhà kính hoặc chọn đúng thời vụ gieo trồng giúp cây tránh được những đợt nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao ngoài khoảng tối ưu cho quang hợp. Bốn nhóm biện pháp này thường được áp dụng đồng thời, vì một vườn cây hiếm khi chỉ thiếu đúng một yếu tố duy nhất.

Ví dụ

Giải thích vì sao lúa được cấy theo khoảng cách hợp lý

1
Vì sao nông dân cấy lúa theo hàng với khoảng cách nhất định, thay vì gieo thật dày để tăng số cây trên một diện tích?
2
Khi các cây lúa đứng quá sát nhau, cây này che bóng cây kia, khiến nhiều lá không nhận đủ ánh sáng để quang hợp.
3
Theo đồ thị cường độ quang hợp theo ánh sáng, những lá bị che bóng nằm ở vùng ánh sáng yếu, cường độ quang hợp của chúng cũng thấp theo.
4
Trồng quá dày còn làm không gian quanh mỗi cây chật hẹp, hạn chế lưu thông không khí mang khí carbon dioxide tới từng lá.
5
Cả hai yếu tố — thiếu ánh sáng và thiếu khí carbon dioxide lưu thông — đều làm giảm quang hợp, nên cây trồng quá dày thường thấp còi, ít hạt, đúng với thực tế đồng ruộng.
6
Vậy cấy lúa theo khoảng cách hợp lý giúp mỗi cây nhận đủ ánh sáng và không khí mang khí carbon dioxide, tránh tình trạng che bóng lẫn nhau làm giảm quang hợp và năng suất.

Ví dụ

Đề xuất biện pháp tăng năng suất cho một vườn rau (dạng đề kiểm tra)

1
Một vườn rau trồng trong nhà kính có mật độ cây vừa phải và tưới nước đều đặn, nhưng năng suất vẫn thấp hơn mong đợi. Người trồng đo được nồng độ khí carbon dioxide trong nhà kính vào ban ngày thấp hơn ngoài trời do nhà kính đóng kín. Đề xuất hai biện pháp cải thiện và giải thích.
2
Đề bài cho biết mật độ và nước đã hợp lý, chỉ còn nồng độ khí carbon dioxide trong nhà kính thấp hơn bình thường — đây là nguyên liệu bắt buộc của quang hợp.
3
Mở thông gió định kỳ hoặc lắp quạt để không khí ngoài trời — có nồng độ khí carbon dioxide cao hơn — trao đổi được với không khí trong nhà kính.
4
Bón thêm phân hữu cơ hoai mục quanh gốc cây; quá trình phân huỷ chất hữu cơ trong đất sinh ra thêm khí carbon dioxide ngay gần lá cây.
5
Cả hai biện pháp đều tác động trực tiếp vào đúng yếu tố đang thiếu là khí carbon dioxide, trong khi không làm thay đổi mật độ hay chế độ tưới vốn đã hợp lý.
6
Vậy hai biện pháp hợp lý là tăng thông gió nhà kính và bón phân hữu cơ hoai mục, vì cả hai đều bổ sung khí carbon dioxide — đúng yếu tố đang giới hạn quang hợp trong tình huống này.

Sai lầm thường gặp

Một nhầm lẫn phổ biến là nghĩ trồng càng dày, càng nhiều cây trên một diện tích thì năng suất càng cao — thực ra trồng quá dày làm giảm ánh sáng và khí carbon dioxide tới từng cây, khiến quang hợp của cả ruộng giảm, năng suất có thể còn thấp hơn trồng thưa hợp lý. Một nhầm lẫn khác là nghĩ tưới càng nhiều nước càng tốt — tưới quá nhiều gây úng rễ, cũng cản trở quang hợp chứ không giúp ích thêm.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Trồng trọt vận dụng đúng bốn yếu tố ảnh hưởng quang hợp: mật độ hợp lý, tỉa cành để tăng ánh sáng; bón phân hữu cơ, thông gió để tăng khí carbon dioxide; tưới nước đúng lúc; che chắn hoặc chọn thời vụ để giữ nhiệt độ phù hợp.

Khoá học tiếp theo chuyển sang quá trình ngược lại — hô hấp tế bào — nơi chính chất hữu cơ và khí oxygen vừa tạo ra ở đây được dùng để giải phóng năng lượng.