C 18H26O 2+ 26O2 → 18O 2+ 18H2O
CHƯƠNG 7 SINH TRƯỞNG VÀ PHÁTTRIỂN CỦA THỰC VẬT 1 Khái niệm chung
1. Khái niệm chung
Sinh trưởng là sự tạo mới các yếu tố cấu trúc một cách không thuận nghịch của tế bào, mô, toàn cây và kết quả dẫn đến sự tăng về số lượng, kích thước, thể tích, sinh khối của chúng. Nói chung, sinh trưởng là sự tăng trưởng về mặt lượng.
Phát triển là quá trình biến đổi về chất bên trong tế bào, mô và toàn cây để dẫn đến sự thay đổi về hình thái và chức năng của chúng. Nói chung, phát triển là phạm trù biến đổi về chất.
Ví dụ về sự sinh trưởng như sự phân chia và sự dãn của tế bào, sự tăng kích thước
của quả, lá, hoa…, sự nảy lộc, đâm chồi, sự đẻ nhánh…Các biểu hiện này không thể đảo ngược được. Còn sự tăng kích thước và khối lượng hạt do hút nước vào không thể xem là sinh trưởng vì đó là quá trình thuận nghịch nên khi ta phơi khô, hạt trở về như cũ…
Ví dụ về sự phát triển như sự nảy mầm của hạt là một quá trình phát triển vì từ hạt
chuyển thành cây con có biến đổi rõ rệt về hình thái cũng như thay đổi cơ bản về chức năng hoặc sự ra hoa là một bước ngoặc chuyển từ giai đoạn sinh trưởng các cơ quan sinh dưỡng sang giai đoạn hình thành các cơ quan sinh sản, tức là thay đổi về hình thái và chức năng…ở mức độ tế bào, sự phân hóa tế bào thành các mô chức năng khác nhau được xem là sự phát triển của tế bào.
Tuy nhiên, hai quá trình này diễn ra song song nên khó phân biệt được ranh giới giữa chúng. Có thể xem đây là hai mặt của quá trình biến đổi chất và lượng luôn diễn ra trong cơ thể. Trong thực tế, sinh trưởng và phát triển thường biểu hiện đan xen nhau và rất khó tách bạch. Chẳng hạn, hạt nảy mầm thành cây con là quá trình phát triển. Nhưng sau đó có sự tăng về lượng của các cơ quan như rễ, lá,…tức là sự sinh trưởng. Sau đó các cơ quan phân hóa thành các mô riêng biệt như mô bì, mô đồng hóa, mô cơ…Sự phân định chức năng của các mô thuộc về phạm trù phát triển.
Dựa vào mối quan hệ giữa sinh trưởng và phát triển mà đời sống thực vật được chia thành hai giai đoạn chính là giai đoạn sinh trưởng phát triển dinh dưỡng và giai đoạn phát triển sinh sản. Trong giai đoạn thứ nhất hoạt động sinh trưởng và phát triển của các cơ quan dinh dưỡng (rễ, thân, lá) là ưu thế. Còn trong giai đoạn thứ hai thì hoạt động sinh trưởng phát triển của cơ quan sinh sản, cơ quan dự trữ là ưu thế. Tùy mục đích kinh tế, mà con người điều chỉnh sao cho tỷ lệ giữa hai giai đoạn đó thích hợp nhất. Chẳng hạn như với các cây trồng thu hoạch các bộ phận thân, lá như rau, đay, mía, thuốc lá…thì phải kéo dài giai đoạn thứ nhất và ức chế giai đoạn thứ hai. Để đạt được mục đích đó, người ta thường tác động một số biện pháp như sử dụng phân đạm, nước, độ dài ngày không thích hợp, kể cả yếu tố giống nữa…nếu trong giai đoạn đầu, cây thiếu đạm, thiếu nước, sinh trưởng sẽ còi cọc và rất nhanh ra hoa, hình thành củ.
Với các cây lấy hạt, củ như hòa thảo, khoai tây…thì phải điều khiển sao cho giai đoạn đầu thân lá đạt được một mức độ nhất định để tăng khả năng quang hợp và tích lũy cho cây thì mới cho ra hoa, kết quả, tạo củ…Tức cây trồng có tỷ lệ cân đối giữa hai giai
đoạn sinh trưởng, phát triển. Có thể hạn chế đạm, nước trong giai đoạn thứ hai nhằm hạn chế sự sinh trưởng không cần thiết của cơ quan dinh dưỡng để tập trung chất dinh dưỡng cho sự hình thành và tích lũy của cơ quan sinh sản và dự trữ. Trong trường hợp thân lá sinh trưởng quá mạnh có nguy cơ đổ, có thể giảm bớt lá, cắt bớt rễ hoặc sử dụng chất ức chế sinh trưởng.
Dựa vào chu kỳ sống của cây có thể chia thành cây một năm, cây hai năm và cây nhiều năm.
Cây một năm là cây kết thúc chu kỳ sống trong năm đó mà không bắt buộc sang năm sau như các cây: lúa, ngô, khoai, sắn….
Cây hai năm là các cây mà chu kỳ sống của nó bắt buộc phải gối từ năm này sang năm sau. Trong năm đầu, chúng phai trải qua giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng, sau mùa đông lạnh giá thì ra hoa kết quả và kết thúc chu kỳ sống của mình, nếu không thảo mãn điều kiện lạnh thì chúng không ra hoa. Ví dụ như bắp cải, su hào…
Cây nhiều năm có chu kỳ sống kéo dài trong nhiều năm. Chúng có thể ra hoa, quả một lần rồi chết như tre, nứa…hoặc ra hoa nhiều lần như các cây ăn quả, cây công nghiệp, cây lâm nghiệp lâu năm.
Để cây sinh trưởng và phát triển tốt, cây không những cần các chất dinh dưỡng như protein, lipit, gluxit…để cấu trúc cơ thể và cung cấp năng lượng, mà còn cần các chất có hoạt tính sinh học cao như vitamin, enzym, hocmon…trong đó các hocmon có một vai trò đặc biệt quan trọng trong việc điều chỉnh quá trình sinh trưởng, phát triển và các hoạt động sinh lý của cây.