Mở đầu trang 113 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD Quan sát hình 17.1, kể tên các yếu tố môi trường tác động đến cây ngô. Những yếu tố này ảnh hưởng như thế nào đến sinh trưởng và phát triển của cây ngô?
Các yếu tố môi trường tác động đến cây ngô bao gồm ánh sáng, nhiệt độ, nước, khoáng chất trong đất, không khí và các tác nhân sinh học như sâu bệnh. Ánh sáng là yếu tố quan trọng cung cấp năng lượng cho quá trình quang hợp, từ đó cây ngô tạo ra chất hữu cơ cần thiết cho sự sinh trưởng. Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến các quá trình sinh lý như hô hấp, quang hợp, và enzym trong cây. Nước là môi trường hòa tan và vận chuyển các chất dinh dưỡng cần thiết, đồng thời duy trì áp suất thẩm thấu trong tế bào. Khoáng chất trong đất, chẳng hạn như nitơ, phốt pho, kali, là các nguyên tố vi lượng và đa lượng cần thiết cho sự hình thành cấu trúc và các hoạt động sinh lý. Không khí, đặc biệt là khí CO₂, cung cấp nguyên liệu cho quá trình quang hợp. Các tác nhân sinh học như sâu bệnh hoặc vi sinh vật có thể gây tổn hại hoặc hỗ trợ sinh trưởng thông qua việc cải thiện khả năng hấp thụ dinh dưỡng.
Giải Câu hỏi 1 trang 113 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD Thực vật có sinh trưởng, phát triển cùng tốc độ ở các môi trường khác nhau không?
Thực vật không sinh trưởng và phát triển cùng tốc độ ở các môi trường khác nhau. Các yếu tố môi trường như ánh sáng, nước, nhiệt độ và chất dinh dưỡng quyết định tốc độ sinh trưởng và phát triển của thực vật. Ví dụ, một cây trồng trong điều kiện ánh sáng đầy đủ, nhiệt độ phù hợp, và cung cấp đủ nước, dinh dưỡng sẽ sinh trưởng nhanh hơn cây cùng loài nhưng ở môi trường thiếu ánh sáng hoặc khô hạn. Ngoài ra, các yếu tố như độ pH của đất, hàm lượng oxy trong đất và sự cạnh tranh với các loài khác cũng tác động mạnh đến tốc độ sinh trưởng. Điều này cho thấy sự phụ thuộc lớn của thực vật vào các yếu tố môi trường, đồng thời nhấn mạnh vai trò quan trọng của việc tối ưu hóa điều kiện sống để đạt được hiệu quả cao trong sản xuất nông nghiệp.
Luyện tập 1 trang 114 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD Nêu ví dụ mỗi yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của thực vật.
Ánh sáng: Cây hoa hướng dương cần ánh sáng mặt trời đầy đủ để tăng cường quang hợp, giúp sinh trưởng mạnh mẽ. Thiếu ánh sáng sẽ làm cây bị còi cọc. Nhiệt độ: Cây lúa phát triển tốt nhất trong khoảng 25-35°C. Nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao sẽ làm chậm quá trình sinh trưởng hoặc gây chết cây. Nước: Cây ngô cần lượng nước đủ trong giai đoạn hình thành bắp. Thiếu nước dẫn đến năng suất giảm mạnh. Khoáng chất: Cây rau cải khi được bón đầy đủ phân nitơ sẽ có lá xanh tốt hơn so với cây thiếu chất dinh dưỡng này. Không khí: CO₂ là yếu tố cần thiết trong quang hợp. Tăng hàm lượng CO₂ trong nhà kính có thể làm tăng năng suất cây trồng. Tác nhân sinh học: Nấm cộng sinh ở rễ cây họ đậu giúp cây hấp thụ đạm hiệu quả hơn, thúc đẩy sinh trưởng.
Giải Câu hỏi 2 trang 114 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD Quan sát hình 17.2, cho biết yếu tố nào chi phối sự ra hoa ở thực vật?
Yếu tố chi phối sự ra hoa ở thực vật là ánh sáng. Cụ thể, sự ra hoa chịu ảnh hưởng bởi độ dài ngày và đêm, gọi là quang chu kỳ. Một số loài thực vật ra hoa khi ngày dài (như lúa mì, đậu nành) hoặc khi ngày ngắn (như cúc, dứa). Ánh sáng không chỉ quyết định quang chu kỳ mà còn tác động đến các hormone điều hòa sự ra hoa như florigen. Ngoài ra, ánh sáng đỏ xa (far-red light) trong tự nhiên có thể thúc đẩy hoặc kìm hãm sự ra hoa tùy thuộc vào loại cây.
Giải Câu hỏi 3 trang 115 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD Quan sát hình 17.3, cho biết quang chu kỳ là gì?
Quang chu kỳ là phản ứng sinh lý của thực vật đối với sự thay đổi độ dài ngày và đêm trong chu kỳ 24 giờ. Đây là yếu tố quyết định các giai đoạn sinh trưởng như ra hoa, tạo quả. Dựa vào phản ứng quang chu kỳ, thực vật được chia thành ba nhóm chính: cây ngày dài, cây ngày ngắn và cây trung tính. Cây ngày dài ra hoa khi thời gian chiếu sáng kéo dài trên một ngưỡng nhất định. Cây ngày ngắn ra hoa khi thời gian chiếu sáng ngắn hơn một ngưỡng nhất định. Cây trung tính không bị chi phối bởi quang chu kỳ mà phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố khác như nhiệt độ hay dinh dưỡng.
Luyện tập 2 trang 115 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD Tìm ví dụ sự sinh trưởng và phát triển của cây phụ thuộc vào điều kiện môi trường.
Cây lúa cần nước trong suốt chu kỳ sinh trưởng. Thiếu nước trong giai đoạn làm đòng sẽ làm giảm năng suất. Cây thông mọc tốt ở các vùng đất có độ pH axit và điều kiện khí hậu ôn đới. Cây xương rồng phát triển mạnh trong môi trường khô hạn, nhờ có cơ chế dự trữ nước và hạn chế thoát hơi nước. Các ví dụ này cho thấy sự phụ thuộc của thực vật vào điều kiện môi trường không chỉ ở một yếu tố mà là sự tổng hòa các điều kiện.
Giải Câu hỏi 4 trang 115 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD Nêu ví dụ ứng dụng kiến thức về sinh trưởng và phát triển ở thực vật trong thực tiễn.
Ứng dụng chiếu sáng nhân tạo trong nhà kính giúp tăng năng suất cà chua và dưa leo ở vùng khí hậu lạnh. Sử dụng phân bón chứa nitơ và kali giúp cải thiện năng suất lúa và ngô. Điều chỉnh thời gian gieo trồng phù hợp với quang chu kỳ của cây, như trồng hoa cúc để ra hoa đúng dịp Tết. Điều này cho thấy sự kết hợp giữa kiến thức khoa học và thực tiễn giúp tối ưu hóa sản xuất nông nghiệp.
Vận dụng 1 trang 117 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD Giải thích tại sao cần chiếu sáng nhân tạo vào ban đêm cho cây thanh long.
Cây thanh long thuộc nhóm cây ngày ngắn. Việc chiếu sáng nhân tạo vào ban đêm phá vỡ chu kỳ ánh sáng tự nhiên, biến ngày ngắn thành ngày dài. Điều này kích thích cây thanh long ra hoa trái mùa hoặc kéo dài thời gian ra quả. Biện pháp này được áp dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp để tăng sản lượng và đáp ứng nhu cầu thị trường quanh năm.
Vận dụng 2 trang 117 SGK Sinh học 11 Cánh diều - CD Giải thích cơ sở khoa học của biện pháp khoanh vỏ cây đào, đảo bầu cây quất, bấm ngọn cây quýt.
Khoanh vỏ cây đào làm gián đoạn dòng vận chuyển các chất dinh dưỡng và hormone, tạo điều kiện thuận lợi cho cây tập trung năng lượng vào việc ra hoa và kết quả. Đảo bầu cây quất là việc thay đổi vị trí hoặc điều kiện sống của cây, gây stress sinh lý và kích thích ra hoa. Bấm ngọn cây quýt cắt đứt phần ngọn, làm tăng cường phân bố dinh dưỡng cho các cành bên và kích thích sự phát triển của chồi hoa. Những biện pháp này dựa trên cơ chế sinh lý thực vật, giúp điều chỉnh sinh trưởng và phát triển theo ý muốn.
