SINH LÝ CHỐNG CHỊU CỦA THỰC VẬT VỚI CÁC ĐIỀU KIỆN BẤT LỢI

I. Khái niệm chung về tính chống chịu ( Stress) 1. Khái niệm stress  Là những yếu tố bên ngoài gây ảnh hưởng bất lợi cho thực vật. Khô Lạnh Mặn Hạn Nóng Ô nhiễm không khí,…  Tạo nên những khả năng thích ứng đặc trưng của thực vật để chống chịu lại các tác nhân gây stress.2. Tính chất của các tác nhân gây Stress. Stress có thể làm giảm mạnh sự tăng trưởng, phát triển của cây trồng => làm giảm năng suất cây trồng. Stress tác động riêng rẽ nhưng cũng có nhiều stress phối hợp với nhau tác động lên cơ thể thực vật. Một số yếu tố môi trường bình thường chuyển sang tác nhân stress chỉ trong vài phút, một số phải mất nhiều ngày tháng mới trở nên tác nhân stress. Cây bị thiếu nước và bị nhiễm mặn Cây bị rét đậm, rét hại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM

KHOA NÔNG HỌC

SINH LÝ CHỐNG CHỊU CỦA THỰC VẬT VỚI

CÁC ĐIỀU KIỆN BẤT LỢI

Giáo viên môn học: PGS.TS Phạm Văn Hiền

I Khái niệm chung về tính

chống chịu ( Stress)

1 Khái niệm stress

 Là những yếu tố bên ngoài gây ảnh hưởng bất lợi cho thực

 Tạo nên những khả năng thích ứng đặc trưng của thực vật để chống chịu lại các tác nhân gây stress

2 Tính chất của các tác nhân gây

Stress.

Stress có thể làm giảm mạnh sự tăng

trưởng, phát triển của cây trồng => làm

giảm năng suất cây trồng

Stress tác động riêng rẽ nhưng cũng

có nhiều stress phối hợp với nhau tác

động lên cơ thể thực vật

Một số yếu tố môi trường bình

thường chuyển sang tác nhân stress chỉ

trong vài phút, một số phải mất nhiều

ngày tháng mới trở nên tác nhân stress

Cây bị thiếu nước và bị nhiễm mặn

Cây bị rét đậm, rét hại

3 Phản ứng của thực vật với stress.

 Có thể là đặc thù hoặc không đặc thù

+ Đặc thù: Đi ngược với những biến đổi theo quy luật tự nhiên

-> Xuất hiện những đặc tính chưa từng có > Chuyển yếu tố bất lợi thành điều kiện sống của mình -> Thích nghi

+ Không đặc thù: Tuân theo quy luật bình thường của tự nhiên

II Sinh lý chống chịu của

thực vật

1.TÍNH CHỐNG CHỊU NÓNG

 Triệu chứng cây bị hại và

thương tổn ở nhiệt độ cao:

• Lá bị hại, mất màu, biến

dạng

• Với cây con, triệu chứng bị

hại giống với triệu chứng

nhiễm nấm bệnh gây thối

nhũng thường gặp ở nhiều

loại cây Cà phê do ảnh hưởng của khí hậu

1 TÍNH CHỐNG CHỊU NÓNG

 Nguyên nhân gây chết cây

• Là do protein bị biến tính, bị phân hủy và giải phóng

khí NH3 gây độc amon cho cây Giảm hàm lượng

N-proten, tích lũy amoniac và N-phiprotein→

thương tổn

• Hệ thống màng bị thương tổn

• Các hoạt động sinh lý của cây bị rối loạn

 Bản chất của thực vật thích nghi và chống chịu

• Phản xạ tia sáng tới của mặt trời để giảm nhiệt

• Vận động quay theo bản lá theo trục của cuống

• Thoát hơi nước mạnh để giảm nhiệt bề mặt lá: nhiệt

độ của lá giảm đến 30% hạn chế thương tổn ➔quá trình quang hợp có thể thực hiện được.

• Hàm lượng nước liên kết cao bảo vệ keo nguyên sinh không bị biến tính.

1 TÍNH CHỐNG CHỊU NÓNG

 Vận dụng vào sản xuất

• Làm tăng khả năng chịu nóng cho cây: tôi hạt giống của

Ghenken, xử lí các nguyên tố vi lượng Zn,Cu, B, hoặc một

số axit hữu cơ để giải độc amon cho cây

• Chọn tạo giống chịu nóng

sống xảy ra trong tế bào.

Cây thông bị nhiệt độ thấp

3 TÍNH CHỐNG CHỊU HẠN

 Các loại hạn

 Hạn là hiện tượng xảy ra

khi cây bị thiếu nước, lượng

nước hút vào không bù đắp

được lượng nước bay hơi

làm cho cây mất cân bằng

nước và bị héo Có 3 loại

hạn đối với cây :

o Hạn đất

o Hạn không khí

o Hạn sinh lý

Hạn đất trên cánh đồng lúa

3 TÍNH CHỐNG CHỊU HẠN

+ Bản chất của cây thích nghi và chống chịu hạn

¤ Tránh hạn ¤ Giảm khả năng mất nước

 Rút ngắn thời gian sinh

- Giảm diện tích lá để giảm

bề mặt thoát hơi nước

Hiện tượng sa mạc nở hoa

3 TÍNH CHỐNG CHỊU HẠN

¤ Duy trì khả năng hấp thu nước:

• Hệ rễ phát triển mạnh, phân bố sâu xuống mạch nước Số lượng và mật độ rễ cao

• Số lượng và đường kính mạch dẫn tăng nâng cao khả năng vận

chuyển nước

• Tăng áp suất thẩm thấu và sức hút của mô bằng khả năng điều

chỉnh thẩm thấu ( đặc tính quan trọng nhất của thực vật chịu hạn)

¤ Duy trì tính nguyên vẹn về cấu trúc và chức năng sinh lý của

tế bào

• Chất nguyên sinh của tế bào nguyên vẹn, các bào quan vẫn giữ

được cấu trúc và chức năng

• Độ nhớt và tính đàn hồi duy trì ở mức cao Các protein và enzim bền vững, không biến tính và phân hủy lúc thiếu nước

¤ Các hoạt động trao đổi chất và sinh lý duy trì, không đảo lộn khi gặp hạn.

3 TÍNH CHỐNG CHỊU HẠN

 Vận dụng vào sản xuất

• Cải lương giống cây trồng:

- Thanh lọc các giống có khả năng

chịu hạn.

- Chọn lọc và lai tạo giống

- Sử dụng công nghệ sinh học ( công

nghệ chuyển gen).

• Tăng tính chịu hạn cho cây trồng

- Phương pháp tôi hạt giống của

Ghenken

- Xử lý hạt bằng các nguyên tố vi

lượng ( Cu,Zn,Mo )

- Sử dung các chất làm giảm sự thoát

hơi nước, tăng hiệu quả sử dụng (

acid usnic, usnat amon, axetat

phenyl đồng )

Giống ngô lai đơn chịu hạn

VN8960

4 TÍNH CHỐNG CHỊU ÚNG

 Hiện tượng úng

* Úng là hiện tượng thừa nước đối với cây trồng

* Tác hại cơ bản làm cho đất thiếu oxi nên cây hô hấp yếm khí sinh ra các chất độc cho hệ rễ

 Các điểm thích nghi của thực vật chịu úng

* Đặc điểm thích nghi quan trọng: tròn thân, rễ có hệ thống gian bào lớn thông nhau dẫn oxi từ trên mặt đất cung cấp cho rễ

* Đặc điểm trao đổi chất: cây tăng cường hô hấp yếm khí và

ngăn cản acid hóa tế bào chất

5 TÍNH CHỊU MẶN CỦA CÂY

 Tác hại của muối đến đất

+Đất mặn là loại đất chứa hàm lượng

muối cao (>0,2%) có nhiều ion

độc Do nồng độ muối cao nên áp

suất thẩm thấu của dung dịch đất ở

đây có thể đạt 200-300atm hay

còn có thể cao hơn

Đất nhiễm mặn

5 TÍNH CHỊU MẶN CỦA CÂY

 Tác hại của muối đến cây

• Cạnh tranh dinh dưỡng với

rễ cây, giảm sự hút nước gây

5 TÍNH CHỊU MẶN CỦA CÂY

 Các hình thức chịu mặn của

cây

 Phản ứng chung đặc trưng của

nhóm cây chịu mặn là tăng

nồng độ dịch bào, giảm tính

thấm của màng nguyên sinh

chất với muối, tăng hàm lượng

albumin và globilin để tăng

khả năng giải độc của tế bào

Các quá trình tổng hợp xảy ra

mạnh, nhất là tổng hợp các axit

hữu cơ, protein, axit nucleic

để tăng cường tạo ra các yếu tố

giải độc cho tế bào.

Giống lúa chịu mặn OM 9921

5 TÍNH CHỊU MẶN CỦA CÂY

• Một đặc điểm thích nghi đặc

trưng của nhóm cây chịu mặn

là thay đổi hình thái giải phẫu

cơ thể theo chiều hướng thích

nghi với môi trường mặn như

hầu hết cây chịu mặn đều có rễ

bành (rễ phụ) to, có nhiều rễ

hô hấp, lá dày mọng nước

• Hiện tượng sinh con của một

số cây chịu mặn là đặc điểm

rất đặc biệt của nhóm cây này

Nhờ sự sinh con mà bảo đảm

sự phát tán mạnh nhằm duy trì

được nòi giống trong điều kiện

sống không thuận lợi. Cây diêm mạch có khả năng chịu

mặn cao

5 TÍNH CHỊU MẶN CỦA CÂY

 Các biện pháp nâng cao tính chịu mặn của cây:

 Chủ động thau chua, rửa mặn cải tạo môi trường trồng trọt

 Chọn giống chịu mặn thích nghi cho từng vùng sinh thái

 Biện pháp rèn luyện hạt giống

 Bón phân hợp lý, chăm sóc theo chế độ thích hợp

6 TÍNH CHỊU SÂU BỆNH

 Đặc điểm vi sinh vật gây bệnh.

• thuộc nhóm ký sinh

• Ký sinh bắt buộc

• Cây có VSV ký sinh thuộc loại bán ký sinh

• Không bắt buộc tạo lượng lớn enzim

• Hô hấp xảy ra mạnh

• Tính thích ứng cao

 Tác hại của VSV gây bệnh cho cây.

• Thay đổi tính nguyên sinh chất

6 TÍNH CHỊU SÂU BỆNH

6 TÍNH CHỊU SÂU BỆNH

Khả năng chịu bệnh của

cây

Biện pháp nâng cao tính

miễn dịch của cây

• Biện pháp lai tạo chọn giống

• Công nghệ nuôi cấy mô tế bào

• Công nghệ gen

III Kết luận

o Mỗi cá thể thực vật sống trong điều kiện bất lợi đều có khả

năng thích nghi riêng, nếu không sẽ bị đào thải

 Vì vậy nghiên cứu các khả năng chống chịu này giúp con

người tạo ra các giống cây lương thực, thực phẩm có khả năng chống chịu nhiều điều kiện bất lợi về kinh tế và có khả năng phát triển bền vững trong tương lai

Tài liệu tham khảo

• 1 Phạm Đình Thái, Nguyễn Duy Minh, Nguyễn Lương Hùng, Sinh lý học thực vật, NXB GD, Hà Nội, 1987

• 2 Vũ Văn Vụ, Vũ Thanh Tâm, Hoàng Minh Tấn, Sinh lý học thực vật, NXB GD, Hà Nội, 1999