C 18H26O 2+ 26O2 → 18O 2+ 18H2O
5.Tính chịu mặn 1 Định nghĩa
5.1. Định nghĩa
Là khả năng của thực vật sống được trong môi trường chứa nồng độ muối cao. Tính chịu mặn là tính chất của chất nguyên sinh.
Nghiên cứu tính chịu mặn của thực vật có ý nghĩa không những về mặt lý thuyết mà còn có ý nghĩa thực tiễn lớn bởi lẽ nước biển và đại dương chứa 3-4% muối. Biển và đại dương chiếm khoảng 75% bề mặt hành tinh chúng ta, 25% mặt đất bị mặn, còn 1/3 đất canh tác được được tưới nước trên toàn thế giới tích tụ muối do kém tiêu nước. Ảnh hưởng độc hại của nồng độ cao các muối có thể xuất hiện kể cả khi bón liều lượng cao
5.2. Các kiểu đất mặn
Đất được chia theo mức độ bị nhiễm mặn thành đất không mặn, mặn yếu và đất muối. Đất không mặn chứa lượng muối hoà tan ít hơn 0,35%, mặn yếu từ 0,3-0,6%, mặn mạnh 0,6-1% và đất muối lớn hơn 1%. Dựa theo lượng anion trong đất, người ta phân đất mặn ra thành: mặn clorit, sunfat-clorit, clorit- sunfat và cacbonat. Trong các kiểu đất mặn theo anion, mặn cacbonat natri là kiểu mặn độc hại nhất vì rằng xođa trong đất phân giải, hình thành kiềm mạnh (hidroxit natri). Theo hàm lượng cation (mặc dầu cation chiếm ưu thế là Na+). Đất mặn được phân thành mặn Ca, Mg hay Ca –Na, Na-Ca, Na-Mg…
5.3. Tác hại của mặn
Gây hạn sinh lý
Việc dư thừa muối trong đất đã làm tăng áp suất thẩm thấu của dung dịch đất. Cây lấy được nước và chất khoáng từ đất khi nồng độ muối tan trong đất nhỏ hơn nồng độ dịch bào của rễ, tức áp suất thẩm thấu và sức hút nước của rễ cây phải lớn hơn áp suất thẩm thấu và sức hút nước của đất. Nếu độ mặn của đất tăng cao đến mức sức hút nước của đất vượt quá sức hút nước của rễ thì chẳng những cây không lấy được nước trong đất mà còn mất nước vào đất. Cây không hấp thu được nước nhưng quá trình thoát hơi nước của lá vẫn diễn ra bình thường làm mất cân bằng nước gây nên hạn sinh lý.
Việc tăng áp suất thẩm thấu trong đất mặn quá mức là nguyên nhân quan trọng nhất gây hại cho cây trồng trên đất mặn.
Mặn ảnh hưởng đến đến các hoạt động sinh lý của cây
- Sự trao đổi nước: mặn thường cản trở sự hấp thu nước của cây và có thể gây nên hạn sinh lý và cây bị héo lâu dài…
- Sự tổng hợp xytokinin bị ngừng vì rễ là cơ quan tổng hợp phithormon nay nên cây thiếu xytokinin ảnh hưởng đến sinh trưởng của các cơ quan trên mặt đất.
- Sự hút khoáng của rễ cây bị ức chế nên thiếu chất khoáng. Do thiếu P nên quá trình phosphoryl hoá bị kìm hãm và cây thiếu năng lượng.
- Sự vận chuyển và phân bố các chất đồng hoá trong mạch libe bị kìm hãm nên các chất hữu cơ tích luỹ trong lá ảnh hưởng đến quá trình tích luỹ vào cơ quan dự trữ…
- Sự dư thừa các ion trong đất làm rối loạn tính thấm của màng nên không thể kiểm tra được các chất đi qua màng, rò rỉ các ion ra ngoài rễ. Quá trình trao đổi chất, đặc biệt là trao đổi protein bị rối loạn, dẫn đến tích luỹ các axit amin và amit trong cây…
Kìm hãm sinh trưởng
- Sự ức chế sinh trưởng của cây khi bị mặn là đặc trưng rõ rệt nhất. Trong đất mặn, các thực vật kém chịu mặn ngừng sinh trưởng do các chức năng sinh lý bị kìm hãm. Nồng độ muối càng cao thì kìm hãm sinh trưởng càng mạnh.
Tuỳ theo mức độ mặn và khả năng chống chịu mà cây giảm năng suất nhiều hay ít.
5.4. Phân loại thực vật theo đặc trưng chịu mặn
5.4.1. Thực vật tích lũy muối (euhalophyte). 5.4.2. Thực vật thải muối (crinohalophyte). 5.4.3. Thực vật cách ly muối (localihalophyte). 5.4.4. Thực vật không thấm muối (glycohalophyte).
5.5. Các phản ứng thích nghi đối với môi trường mặn
Về quan hệ đối với môi trường mặn, chia toàn bộ thực vật thành thực vật không chịu mặn hay là thực vật sống ở đất không nhiễm mặn, không có khả năng sống trên đất nhiễm mặn như cây đậu đỗ, khoai tây, nhiều giống lúa…và thực vật chịu mặn, sống trên đất nhiễm mặn, có khả năng thích nghi với môi trường chứa muối nồng độ cao như củ cải đường, bầu bí, dưa hấu, cây rừng ngập mặn như cây đước, sú, trang, vẹt…Đặc trưng thích nghi của thực vật đối với điều kiện môi trường mặn là rất đa dạng. Theo các dấu hiệu cho phép cây chịu mặn, có thể chia thực vật chịu mặn thành ba nhóm: nhóm chịu mặn thực sự, nhóm thực vật thải muối và nhóm thực vật chịu mặn không thấm muối.
1.Nhóm thực vật chịu mặn thực sự là nhóm thực vật chịu mặn nhất. Chúng có lá
dày. Đại diện điển hình của nhóm chịu mặn thực sự là saliconia herbacea. Thực vật nhóm này hút muối vào không bào làm tăng áp suất thẩm thấu của dịch bào để hút được nước từ đất có độ mặn cao.
2.Nhóm thực vật thải muối đã hấp thụ ra khỏi tế bào cùng với nước nhờ tuyến
muối chuyên hoá và loại bỏ lượng muối dư thừa cùng với lá rụng.
3.Nhóm thực vật chịu mặn không thấm muối mọc trên đất có độ mặn thấp hơn,
chúng duy trì áp suất thẩm thấu cao nhờ cường độ quang hợp cao và tích luỹ nhiều cacbohydrat hoà tan; tế bào ít thấm muối.
Các đặc điểm thích nghi về hình thái, giải phẫu
Mặn có thể làm thay đổi một số đặc tính của cây các đặc tính có thể cải thiện được cân bằng nước trong trường hợp đất mặn. Chúng có lá ít và nhỏ, giảm số lượng khí khổng, tăng độ mọng nước, làm dày tầng cutin và sáp phủ trên lá, giảm sự hình thành mô dẫn, ligin hoá rễ sớm…Do sự sinh trưởng chậm của các bộ phận trên mặt đất nên giảm tỷ lệ thân, lá/rễ. tất cả các đặc điểm đó giúp cho cây giảm sự dẫn nước và thoát hơi nước để duy trì sự cân bằng trong điều kiện mặn.
Sự điều chỉnh thẩm thấu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Do áp suất thẩm thấu cảu cây thấp hơn của đất nên cây không hút được nước. Các thực vật chịu mặn có khả năng tự điều chỉnh thẩm thấu để làm tăng áp suất thẩm thấu trong tế bào vượt quá áp suất thẩm thấu của đất. Tốc độ và thời gian điều chỉnh thẩm thấu phụ thuộc vào loài thực vật. Người ta đo được tốc độ điều chỉnh thẩm thấu trung bình là 1at/ngày. Tốc độ này chỉ theo kịp các biến đổi xảy ra trong đất mặn. Tuỳ thuộc vào thực vật mà có cách điều chỉnh thẩm thấu khác nhau.
Một số thực vật có khả năng tích luỹ nột lượng muối cao trong tế bào, chủ yếu là muối NaCl và có thể có cả K+…
Một số thực vật có khả năng tổng hợp và tích luỹ một số chất hữu cơ đơn giản, có phân tử lượng thấp để tăng áp suất thẩm thấu. Các chất tích luỹ chủ yếu là các axit hữu cơ, axit amin, đường. Khi gặp môi trường mặn, trong cây lập tức tổng hợp các chất hữu cơ nhóm này để tự điều chỉnh áp suất tẩhm thấu của chính mình. Ngoài ra, các hợp chất prolin, betain, putressin cũng được hình thành khi bị mặn.
Hình thành các khoang chứa muối, tiết muối để giảm nồng độ muối có thể gây độc cho cây
Các thực vật chịu mặn hình thành nhiều tế bào đồng nhất gọi là các hạch muối. Chúng có nhiệm vụ thu gom muối ở các tế bào khác của lá và thân. Các túi muối hoạt động trong một thời gian ngắn rồi vỡ ra tung muối ra mặt lá. Các túi muối khác được hình thành và tiếp tục thu gom muối. Nồng độ muối trong các túi muối cao gấp 60 lần so với các tế bào khác. Bằng cách này, cây có thể duy trì nồng độ muối thấp trong lá. Một số thực vật hình thành các túi muối nhưng chỉ đóng vai trò “giam giữ” muối mà không loại ra khỏi lá. Số lượng túi muối càng nhiều thì khả năng chịu mặn càng cao. Cũng có một số thực vật tích luỹ nhiều muối trong lá chết để loại muối ra khỏi cây…
5.6. Các biện pháp khắc phục tác hại của môi trường mặn
5.6.1. Các biện pháp làm giảm độ mặn của môi trường
+ Biện pháp thủy lợi.
Thuỷ lợi là biện pháp quan trọng nhất có tác dụng giảm thiểu độ mặn của đất. Ngoài ra, các biện pháp nông sinh cũng đóng vai trò quan trọng trong ngành trồng trọt trên đất nhiễm mặn như chọn tạo các giống cây trồng chịu mặn, chuyển đổi cây trồng theo mùa vụ, tưới tiêu có cơ sở khoa học và bón phần hợp lý.
+ Biện pháp vật lý – hóa học.
+ Biện pháp canh tác (biện pháp nông sinh).
5.6.2. Các biện pháp tăng khả năng chịu mặn của cây
+ Biện pháp chọn, tạo giống cây trồng chịu mặn. + Biện pháp sinh lý:
- Luyện hạt. - Xử lý hóa chất.