ÁNH SÁNG PP

Báo cáo:
Sự ảnh hưởng của ánh sáng đến thực vật
Nhóm 3:
Vũ Thị Anh
Võ Minh Mẫn
Võ Đăng Lân
Đoàn Vũ Luân
Trương Kim Trọng
I. Ý nghĩa của ánh sáng trong đời sống thực vật:
Thực vật cần ánh sáng như động vật cần thức ăn, ánh sáng được coi là nguồn sống của nó. Một số sinh vật dị dưỡng (nấm, vi khuẩn) trong quá trình sống cũng sử dụng một phần năng lượng ánh sáng. Tùy theo cường độ và thời gian chiếu sáng mà ánh sáng ảnh hưởng nhiều hay ít đến quá trình trao đổi chất và năng lượng cũng như các quá trình sinh lí khác của cơ thể sống. Ngoài ra ánh sáng còn ảnh hưởng đến các nhân tố sinh thái khác (nhiệt độ, độ ẩm, đất).

Độ dài bước sóng có ý nghĩa sinh thái vô cùng quan trọng đối với sinh vật nói chung và đối với động vật, thực vật nói riêng.
Ánh sáng có ảnh hưởng đến toàn bộ đời sống của thực vật từ khi hạt nảy mầm, sinh trưởng, phát triển cho đến khi cây ra hoa kết trái rồi chết.
II. Ánh sáng ảnh hưởng tới sự nảy mầm :
Ánh sáng có ảnh hưởng khác nhau đến sự nảy mầm của các loại hạt. Có nhiều loại hạt nảy mầm trong đất không cần ánh sáng, nếu các hạt này bị bỏ ra ngoài ánh sáng thì sự nảy mầm bị ức chế, hoặc không nảy mầm, như hạt cà độc dược, hoặc hạt của một số loài trong họ Hành (Liliaceae). Trái lại có một số hạt giống ở chỗ tối không nảy mầm được tốt như hạt cây phi lao, thuốc lá, cà rốt và phần lớn các cây thuộc họ Lúa (Poaceae).
III. Ánh sáng ảnh hưởng đến hình thái cây :
Ánh sáng có ảnh hưởng nhất định đến hình thái và cấu tạo của cây. Những cây mọc riêng lẽ ngoài rừng hay những cây mọc trong rừng có thân phát triển đều, thẳng, có tán cân đối. Những cây mọc ở bìa rừng hoặc trên đường phố có tường nhà cao tầng, do có tác dụng không đồng đều của ánh sáng ở 4 phía nên tán cây lệch về phía có nhiều ánh sáng. Đặc tính này gọi là tính hướng ánh sáng của cây.
IV. Ánh sáng ảnh hưởng đến hệ rễ :
Ánh sáng còn ảnh hưởng đến hệ rễ của cây. Đối với một số loài cây có rễ trong không khí (rễ khí sinh) thì ánh sáng giúp cho quá trình tạo diệp lục trong rễ nên rễ có thể quang hợp như một số loài phong lan trong họ Lan (Orchidaceae). Còn hệ rễ ở dưới đất chịu sự tác động của ánh sáng, rễ của các cây ưa sáng phát triển hơn rễ của cây ưa bóng
V. Ánh sáng và đặc điểm của lá:
Lá là cơ quan trực tiếp hấp thụ ánh sáng nên chịu ảnh hưởng nhiều đối với sự thay đổi cường độ ánh sáng. Do sự phân bố ánh sáng không đồng đều trên tán cây nên cách sắp xếp lá không giống nhau ở tầng dưới, lá thường nằm ngang để có thể tiếp nhận được nhiều nhất ánh sáng tán xạ; các lá ở tầng trên tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng nên xếp nghiêng nhằm hạn chế bớt diện tích tiếp xúc với cường độ ánh sáng cao.

Ngoài ra cây sinh trưởng trong điều kiện chiếu sáng khác nhau có đặc điểm hình thái, giải phẫu khác nhau. Trên cùng một cây, lá ở ngọn thường dày, nhỏ, cứng, lá được phủ một lớp cutin dày, mô giậu phát triển, có nhiều gân và lá có màu nhạt. Còn lá ở trong tầng bị che bóng có phiến lá lớn, lá mỏng và mềm, có tầng cutin mỏng, có mô giậu kém phát triển, gân ít và lá có màu lục đậm.

VI. Ánh sáng ảnh hưởng đến các quá trình sinh lí thực vật :
Ánh sáng có ảnh hưởng đến quá trình sinh lý của thực vật, trong thành phần quang phổ của ánh sáng, diệp lục chỉ hấp thụ một số tia sáng. Bằng những thí nghiệm, Timiriadep đã chứng minh được rằng, những tia sáng bị diệp lục hấp thụ mới phát sinh quang hợp. Cường độ quang hợp lớn nhất khi chiếu tia đỏ là tia mà diệp lục hấp thụ nhiều nhất.
VI.1. Ảnh hưởng của ánh sáng đến quang hợp:
Ánh sáng là điều kiện cơ bản để tiến hành quang hợp. Cường độ ánh sáng và cả thành phần quang phổ của nó đều ảnh hưởng đến hoạt động quang hợp của cây. Sự quang hợp lại rất cần thiết cho thực vật. Do vậy, ánh sáng thông qua quá trình quang hợp ảnh hưởng đến thực vật.
VI.2. Ánh sáng ảnh hưởng lên sự vận chuyển và phân bố các chất đồng hóa trong cây:
Ánh sáng ảnh hưởng đến quang hợp tạo ra các chất đồng hóa tham gia vào vận chuyển trong mạch libe.
Ánh sáng có tác dụng kích thích dòng vận chuyển chất hữu cơ ra khỏi lá. ở ngoài sáng, tốc độ vận chuyển các chất đồng hóa trong libe nhanh hơn ở trong tối.
Vì vậy trong thời kì hình thành cơ quan kinh tế mà có thời gian chiếu sáng dài và cường độ ánh sáng mạnh thì quá trình tích lũy cơ quan kinh tế mạnh mẽ hơn và năng suất kinh tế tăng. Nếu trong thời gian trỗ và làm hạt của cây lúa gặp phải thời tiết u ám thì năng suất chắc chắn giảm mạnh. Do vậy, khi bố trí thời vụ cho cây trồng phải quan tâm đến vấn đề này sao cho lúc cây ra hoa kết quả phải gặp ánh sáng chan hòa.
Ảnh hưởng của ánh sáng còn kèm theo ảnh hưởng của nhiệt độ.
VI.3. Ánh sáng ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước:
Liên quan đến hoạt động quang hợp, khi có ánh sáng thì khí khổng mở và ban đêm khí khổng đóng nên thoát hơi nước nước chủ yếu xảy ra vào ban ngày, còn ban đêm chỉ xảy ra thoát hơi nước qua cutin.
Hiệu ứng tăng nhiệt độ của ánh sáng cũng ảnh hưởng tới sự thoáy hơi nước của lá. Do vậy, cường độ ánh sáng càng mạnh thì sự thoát hơi nước càng mạnh
VI.4. Sự cảm ứng ra hoa bởi ánh sáng ( Quang chu kỳ )
Khái niệm quang chu kỳ
Độ dài chiếu sáng ban ngày và bóng tối ban đêm có một vai trò rất quan trọng trong việc điều chỉnh quá trình phát triển ở thực vật. Rất nhiều quá trình phát triển của cây chịu tác dụng của quang chu kỳ như sự ra hoa, sự hình thành củ, sự ngủ nghỉ,sự rụng lá mùa đông… nhưng ảnh hưởng của quang chu kỳ đến sự ra hoa là quan trọng nhất.
Độ dài tới sáng tới hạn có tác dụng điều tiết quá trình sinh trưởng, phát triển của cây và phụ thuộc vào các loài khác nhau gọi là hiện tượng quang chu kỳ.
Phân nhóm cây theo phản ứng quang chu kỳ:
+ Nhóm cây ngắn ngày gồm những thực vật mà chúng chỉ ra hoa khi có thời gian chiếu sáng trong ngày ngắn hơn thời gian chiếu sáng tới han. Nếu có thời gian chiếu sáng vượt quá thời gian tới hạn thì cây không ra hoa mà chỉ ở trạng thái sinh trưởng dinh dưỡng. Ví dụ như thuốc lá, lúa , kê, đay, hoa cúc.. là những cây ngắn ngày.
+ Nhóm cây ngày dài gồm các thực vật mà chúng ra hoa khi độ dài chiếu sáng trong ngày dài hơn độ dài chiếu sáng tới hạn. nếu thời gian chiếu sáng ngắn hơn thời gian tới hạn. nếu thời gian chiếu sáng ngắn hơn thời gian tới hạn thì không ra hoa. Ví dụ các thực vật có quê hương ở vùng ôn dới như mì, mạch, củ cải đường, bắp cải, su hào… thuộc cây dài ngày.
+ Các cây trung tính không mẫn cảm với quang chu kỳ mà chúng chỉ ra hoa khi đạt được mức độ sinh trưởng nhất định, như có được số lá cần thiết thì ra hoa. Ví dụ cây cà chua có thể coi là cây trung tính.
Vai trò thời kỳ sáng và thời kỳ tối:
Với cây ngắn ngày, ta có thể thiết kế thí nghiệm sau:
10 giờ sáng + 14 giờ tối Ra hoa
10 giờ sáng + 10 giờ tối Không ra hoa
14 giờ sáng + 14 giờ tối Ra hoa
Như vậy, thời kỳ tối quyết định ra hoa của cây ngắn ngày chứ không phải thời gian sáng. Vì vậy, cây ngày ngắn đúng ra là cây đêm dài vì chúng cần bóng tối dài để phân hoá hoa.
Thí nghiệm tương tự cho cây dài ngày:
15 giờ sáng + 9 giờ tối Ra hoa
15 giờ sáng + 15 giờ tối Không ra hoa
9 giờ sáng + 9 giờ tối Ra hoa
Kết quả đó chứng tỏ độ dài tối quyết định sự ra hoa và cây dài ngày thực chất là cây đêm ngắn vì chúng cần độ dài tối ngắn hơn để ra hoa. Do đó có thể suy ra rằng, cây ngày dài (đêm ngắn) khi trồng trong điều kiện ngày ngắn(đêm dài) thì không ra hoa, nhưng nếu chia đêm dài thành 2 đêm ngắn (Quang gián đoạn) thì chúng lại ra hoa ngay cả trong điều kiện ngày ngắn.
Vận dụng hiểu biết về quang chu kỳ vào sản xuất:
Hiểu biết về quang chu kỳ có 1 ý nghĩa quang trọng trong sản xuất.
+ Nhập nội giống cây trồng:
Với các cây lấy hạt, củ, quả… thì quang chu kỳ nơi xuất xứ phải phù hợp với quang chu kỳ nơi nhập đến.
+ Bố trí thời vụ trồng:
Đối với các cây trồng mẫn cảm với quang chu kỳ, thì gặp quang chu kỳ thuận lợi chúng sẽ ra hoa ngay, bất chấp thời gian sinh trưởng được bao nhiêu. Do đó, phải bố trí thời vụ sao cho chúng phát triển đủ các cơ quan dinh dưỡng để khi gặp quang chu kỳ cảm ứng, chúng ra hoa thì mới có năng suất cao.
+ Thực hiện quang gián đoạn:
Với rất nhiều cây trồng, việc ra hoa của chúng là có hại cho năng suất và chất lượng nông sản như mía, thuốc lá…Nếu chúng ta phá bỏ hoặc kìm hãm sự ra hoa của chúng thì có lợi cho kinh tế. Để đạt được mục đích đó, chúng ta có thể thực hiện quang gián đoạn đối với chúng. Chẳng hạn, mía và thuốc lá là cây ngày ngắn, tức cần đêm dài để ra hoa. Lợi dụng đặc tính đó mà các vùng trồng mía tập trung như Hawai, Cuba… thường bắn pháo sáng vào ban đêm để chia đêm dài thành 2 đêm ngắn vào giai đoạn phân hoá mầm hoa nhằm phá bỏ ra hoa của chúng.
+ Ngoài ra, khi lai giống mà bố và mẹ không có quang chu kỳ phù hợp thì ta phải thực hiện quang chu kỳ nhân tạo để chúng ra hoa cùng một lúc thuận lợi cho quá trình thụ phấn, thụ tinh.
VII. Ánh sáng và các đặc tính của nhóm cây.
Liên quan đến cường độ chiếu sáng, thực vật được chia thành các nhóm cây ưa sáng, cây ưa bóng và cây chịu bóng
Do đặc tính này mà thực vật có hiện tượng phân tầng và ý nghĩa sinh học rất lớn.
Sự phân tầng của thực vật