3. CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH HƠ HẤP
3.1.3. Thành phần khí mơi trường
a) Hàm lượng oxi:
Oxy rất cần cho hơ hấp hiếu khí. Nĩ là chất nhận điện tử cuối cùng trong chuỗi hơ
hấp ở tế bào. Nếu thiếu oxy, quá trình hơ hấp sẽ bị ngừng trệ.
Nhiều nghiên cứu cho thấy, sự giảm
hàm lượng oxy trong khơng khí tới 5% thì hơ hấp hiếu khí bị ức chế nhưng sự thải CO2 lại tăng lên do hơ hấp yếm khí .
Trong trường hợp thiếu oxy, men bia hơ hấp theo cơ chế lên men rượu và do đĩ thải nhiều khí CO2.
Khi nồng độ oxy trong khơng khí giảm tới ngưỡng thấp nhất định thì thực vật hơ hấp theo cơ chế yếm khí.
Nhưng các lồi cây khác nhau cĩ đặc điểm di truyền thích nghi sinh thái khác
Hàm lượng oxy tối ưu cho đại bộ phận các lồi cây là 20% nghĩa là đúng với hàm lượng oxy bình thường trong khơng khí.
Điều kiện cần chú ý là hàm lượng oxy trong mơ, trong cơ thể thấp hơn nhiều so
với nồng độ oxy bên ngồi mơi trường,
trong khi đĩ hàm lượng CO2 trong mơ rất cao, gấp hàng trăm lần so với khí quyển
Khí CO2 trong khí quyển với tỷ lệ 0,03% thể tích. Nĩ cĩ trong nước và dung dịch đất ở dạng HCO- với nồng độ 83mg/lit.
Dạng CaCO3 cĩ trong đất và nước dễ biến thành bicacbonat theo phản ứng :
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 → Ca2+ + 2HCO2-
b)Hàm lượng CO2
CO2 cịn cĩ trong dung dịch đất, nước ở
các dạng MgCO3, KHCO3, NaHCO3… cây thủy sinh nhận CO2 dưới dạng ion hịa tan chủ yếu là HCO2-.
Khi cần dùng cho quá trình quang hợp và cây thải ra mơi trường đất, nước cũng ở dạng ion này do quá trình hơ hấp của rễ tạo ra.
Trong đất canh tác trồng cây, lượng HCO2- thường tăng lên rất nhanh và tham gia vào các chất vơ cơ và hữu cơ trong mơi trường.
Biện pháp xử lý đất trồng trọt tơi xốp khơng những làm thống khí cung cấp cho cây O2 mà cịn giải phĩng CO2 vào khí quyển, đảm bảo quá trình hơ hấp hiếu khí ở mơ rễ được thực hiện
bình thường. Đây là mặt dinh dưỡng khí cho thực vật
Khí CO2 là sản phẩm cuối cùng của hơ hấp yếm khí cũng như hơ hấp hiếu khí và sự lên men.
Nếu hàm lượng CO2 quá cao, nhất là trong mơi trường đất khĩ khuếch tán, quá trình hơ hấp bị kìm hãm, và do đĩ bộ rễ cây bị hại trước.
Đại bộ phận khí CO2 trong hơ hấp được thải ra khơng khí nhờ dịng nước qua các bĩ mạch, qua các lỗ khí, xoang hơ hấp ở lá, ở thân cành
Ở các tế bào quang hợp (nơi cĩ diệp lục) khí CO2 do hơ hấp tạo ra được sử dụng lại với lượng đáng kể. Đồng thời hơ hấp sử dụng lại O2 do quang hợp tạo ra.
Tuy nhiên, khi lượng CO2 mơi trường tăng cao, quá trình hơ hấp của cơ thể bị ngừng trệ
hoặc bị kìm hãm. Hàm lượng CO2 cao kìm hãm hơ hấp cĩ thể do 3 nguyên nhân sau:
- Tác dụng làm yếu khả năng chống chịu của cơ thể.
- Làm giảm hoạt tính của hàng loạt enzym hơ hấp.
Gây ra sự đĩng các lỗ khí khổng, O2 khĩ xâm nhập vào cơ thể và thơng qua sự biến đổi pH của tế bào bộ máy khí khổng, ảnh hưởng gián tiếp đến hơ hấp.
Như vậy nồng độ CO2 cao đã kìm hãm quá trình hơ hấp, tương tự như trạng thái cây để trong bĩng tối cĩ quang hợp, lượng CO2 tăng dần làm tế bào cĩ độ pH =5 cĩ tác dụng ức chế hơ hấp.
Chính vì vậy người ta dùng CO2 để ức chế hơ hấp của hoa quả rau tươi khi bảo quản hoặc ức chế hơ hấp của hạt giống…
Các chất khống hay nĩi đúng hơn là các ion khống trong dung dịch của mơi trường cĩ vai trị quan trọng về dinh dưỡng thực vật.
Trong quan hệ qua lại giữa cơ thể và mơi
trường, các phản ứng sinh lý và sinh hĩa, nhất là quá trình hơ hấp thường chịu ảnh hưởng sâu sắc bởi tác động của chúng .