Mở đầu trang 93 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Trong trồng trọt, người ta thường áp dụng các biện pháp làm cỏ, xới đất và vun gốc, tưới nước và bón phân xung quanh gốc cây khi trồng cây nhằm tăng kích thước bộ rễ. Cơ sở khoa học của biện pháp này là gì?
Cơ sở khoa học của các biện pháp này liên quan đến sự phát triển và phân nhánh của rễ cây trong môi trường đất. Xới đất và làm cỏ giúp đất thông thoáng, cải thiện lưu thông khí và tạo điều kiện cho sự hấp thu oxy bởi bộ rễ. Đây là yếu tố quan trọng vì hô hấp của rễ cần oxy để cung cấp năng lượng cho các hoạt động sinh lý, bao gồm cả sự phát triển rễ. Vun gốc giúp cố định cây, tăng khả năng tiếp xúc của rễ với đất, từ đó thúc đẩy sự phát triển và phân nhánh của rễ. Bón phân cung cấp dinh dưỡng thiết yếu như nitơ, phospho và kali giúp kích thích tăng trưởng tế bào rễ. Tưới nước cung cấp độ ẩm cần thiết, giúp rễ cây dễ dàng hấp thu các chất dinh dưỡng hòa tan. Các biện pháp này phối hợp tạo môi trường lý tưởng cho bộ rễ phát triển về chiều dài, phân nhánh và tăng cường khả năng hấp thu nước và dinh dưỡng.
Giải Câu hỏi 1 trang 93 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Cảm ứng ở thực vật được biểu hiện thông qua những quá trình nào? Cho ví dụ.
Cảm ứng ở thực vật là khả năng phản ứng của thực vật đối với các tác nhân kích thích từ môi trường. Quá trình này được thể hiện thông qua hai kiểu chính: hướng động và ứng động.
Hướng động là hiện tượng thực vật phản ứng với tác nhân kích thích bằng cách thay đổi hướng sinh trưởng. Ví dụ, rễ cây mọc hướng xuống đất là hướng động âm với ánh sáng nhưng là hướng động dương với trọng lực. Thân cây mọc hướng lên trên là hướng động dương với ánh sáng.
Ứng động là phản ứng của thực vật không phụ thuộc vào hướng của tác nhân kích thích mà phụ thuộc vào cường độ. Ví dụ, hoa mười giờ nở vào buổi sáng là ứng động sinh trưởng liên quan đến nhịp điệu ánh sáng và nhiệt độ. Hoặc, cây bắt ruồi khép lá khi có côn trùng đậu vào là ứng động tiếp xúc.
Giải Câu hỏi 2 trang 94 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Hoàn thành bảng sau đây:
1. Loại hướng động: Hướng sáng
Tác nhân kích thích: Ánh sáng
Cơ quan phản ứng: Thân, lá
Vai trò: Giúp cây hướng về phía ánh sáng để tăng cường khả năng quang hợp, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất năng lượng.
Ví dụ: Thân cây mọc nghiêng về phía cửa sổ khi đặt trong phòng tối.
2. Loại hướng động: Hướng trọng lực
Tác nhân kích thích: Lực hấp dẫn của Trái Đất
Cơ quan phản ứng: Rễ, thân
Vai trò: Giúp rễ cây phát triển hướng xuống đất để tìm kiếm nước và chất dinh dưỡng, thân mọc lên trên để tiếp cận ánh sáng.
Ví dụ: Rễ cây mọc xuống dưới, thân cây mọc lên trên khi gieo hạt.
3. Loại hướng động: Hướng hóa
Tác nhân kích thích: Hóa chất trong môi trường
Cơ quan phản ứng: Rễ, hoa
Vai trò: Hỗ trợ cây tìm kiếm chất dinh dưỡng cần thiết hoặc hướng đến nguồn phân bón có lợi cho sự phát triển.
Ví dụ: Rễ cây mọc về phía nguồn phân bón chứa nitơ trong đất.
4. Loại hướng động: Hướng nước
Tác nhân kích thích: Nước trong đất
Cơ quan phản ứng: Rễ
Vai trò: Giúp rễ cây hướng về vùng đất có nhiều nước để đảm bảo cung cấp đủ độ ẩm cần thiết cho sự sống.
Ví dụ: Rễ cây mọc về phía nguồn nước trong đất khô cằn.
5. Loại hướng động: Hướng tiếp xúc
Tác nhân kích thích: Sự tiếp xúc cơ học
Cơ quan phản ứng: Thân, tua cuốn
Vai trò: Giúp cây leo và bám chặt vào giá đỡ để phát triển, tránh gió hoặc tác động bất lợi từ môi trường.
Ví dụ: Tua cuốn của cây mướp cuộn quanh cọc chống khi tiếp xúc.
Luyện tập trang 95 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Hãy dự đoán cây sẽ phản ứng như thế nào trong các trường hợp sau đây. Giải thích
a. Treo chậu cây nằm ngang so với mặt đất
Trong trường hợp này, thân cây sẽ uốn cong lên trên, còn rễ cây sẽ uốn cong xuống dưới. Đây là kết quả của hai kiểu hướng động: thân cây biểu hiện hướng động dương với ánh sáng và hướng động âm với trọng lực, trong khi rễ cây có hướng động dương với trọng lực.
b. Treo chậu cây ở tư thế úp ngược
Khi treo úp ngược, thân cây sẽ mọc ngược lại, hướng lên trên, để tiếp cận ánh sáng. Rễ cây sẽ mọc xuống dưới để tuân theo trọng lực. Hiện tượng này cho thấy vai trò của các hormone thực vật, đặc biệt là auxin, trong việc định hướng sinh trưởng.
Giải Câu hỏi 3 trang 95 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Hãy xác định kiểu vận động cảm ứng và tác nhân kích thích trong các trường hợp sau:
a. Hoạt động đóng, mở khí khổng
Kiểu vận động cảm ứng: Ứng động Tác nhân kích thích: Thay đổi cường độ ánh sáng và độ ẩm.
b. Hoa mười giờ nở vào buổi sáng
Kiểu vận động cảm ứng: Ứng động sinh trưởng Tác nhân kích thích: Sự thay đổi chu kỳ ánh sáng và nhiệt độ.
c. Hoa tulip nở ở nhiệt độ 25-30°C
Kiểu vận động cảm ứng: Ứng động nhiệt Tác nhân kích thích: Thay đổi nhiệt độ môi trường.
d. Cây bắt ruồi
Kiểu vận động cảm ứng: Ứng động tiếp xúc Tác nhân kích thích: Sự tiếp xúc của côn trùng với lông cảm ứng.
Luyện tập trang 96 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Hiện tượng ngừng sinh trưởng của chồi vào mùa đông ở cây phượng thuộc kiểu vận động cảm ứng nào? Giải thích?
Hiện tượng ngừng sinh trưởng của chồi vào mùa đông thuộc kiểu ứng động sinh trưởng. Nguyên nhân chính là tác động của nhiệt độ thấp và thay đổi chu kỳ ánh sáng, dẫn đến sự điều chỉnh hoạt động sinh lý bên trong cây. Thực vật giảm hoạt động trao đổi chất và ngừng sinh trưởng để tiết kiệm năng lượng, thích nghi với điều kiện bất lợi.
Giải Câu hỏi 4 trang 96 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Nêu một số ứng dụng hiện tượng cảm ứng ở thực vật trong thực tiễn. Cho biết mỗi ứng dụng đó dựa trên cơ sở loại cảm ứng nào và đã mang lại lợi ích gì cho con người bằng cách hoàn thành Bảng 15.1.
1. Ứng dụng: Dùng cây sống (cây keo, cây lông mức...), cọc gỗ, cọc bê tông làm trụ bám cho cây khi trồng hồ tiêu.
Cơ sở ứng dụng: Cảm ứng hướng tiếp xúc.
Lợi ích: Giúp cây hồ tiêu bám chắc và phát triển theo chiều thẳng đứng, tiết kiệm không gian trồng trọt và đảm bảo cây tiếp cận được ánh sáng tốt hơn, tăng năng suất.
2. Ứng dụng: Làm giàn khi trồng các cây dây leo như bầu, bí...
Cơ sở ứng dụng: Cảm ứng hướng tiếp xúc.
Lợi ích: Hỗ trợ cây leo và phát triển đúng hướng, giảm tiếp xúc với mặt đất để tránh sâu bệnh, tối ưu hóa khả năng quang hợp và tăng năng suất cây trồng.
3. Ứng dụng: Sử dụng các biện pháp bảo quản lạnh, khô, tránh ánh sáng... để kéo dài thời gian ngủ của hạt.
Cơ sở ứng dụng: Cảm ứng với nhiệt độ và ánh sáng.
Lợi ích: Duy trì chất lượng hạt giống trong thời gian dài, đảm bảo hạt nảy mầm tốt hơn khi đến thời điểm gieo trồng, giúp điều chỉnh mùa vụ phù hợp.
4. Ứng dụng: Trồng xen canh giữa cây ưa sáng và cây ưa bóng.
Cơ sở ứng dụng: Cảm ứng hướng sáng.
Lợi ích: Tận dụng hiệu quả ánh sáng mặt trời, giảm cạnh tranh giữa các cây trồng, giúp tăng năng suất và duy trì sự cân bằng sinh thái trong hệ thống nông nghiệp.
5. Ứng dụng: Điều khiển quá trình ra hoa của cây thông qua điều khiển chế độ ánh sáng, nhiệt độ... Ví dụ: tăng thời gian chiếu sáng ở thanh long, cúc, mía...
Cơ sở ứng dụng: Cảm ứng quang chu kỳ (ứng động ánh sáng).
Lợi ích: Điều chỉnh thời gian ra hoa để đáp ứng nhu cầu thị trường, nâng cao giá trị kinh tế, tăng hiệu quả sản xuất.
Các ứng dụng trên cho thấy vai trò quan trọng của hiện tượng cảm ứng ở thực vật trong việc cải tiến kỹ thuật trồng trọt, tối ưu hóa năng suất và đảm bảo sự phát triển bền vững trong nông nghiệp.
Vận dụng trang 97 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Tại sao khi trồng lúa, người ta thường bón phân sát mặt đất, còn khi trồng cây ăn quả cần đào hố sâu để bón?
Khi trồng lúa, rễ của cây thường phát triển ở lớp đất mặt, vì vậy bón phân sát mặt đất sẽ giúp phân dễ dàng hòa tan và được hấp thu. Đối với cây ăn quả, bộ rễ thường phát triển sâu hơn để ổn định cây và tìm kiếm nước cùng dinh dưỡng ở các tầng đất sâu. Vì thế, bón phân ở tầng đất sâu đảm bảo dinh dưỡng đến đúng nơi rễ hoạt động mạnh nhất, từ đó cây phát triển khỏe mạnh và cho năng suất cao hơn.
