BÀI 3 : QUANG HỢP CỦA THỰC VẬT
4. Quang hợp và năng suất cây trồng (1-4)
4.1. Quang hợp quyết định năng suất cây trồng
- Hoạt động quang hợp quyết định 90-95% năng suất cây trồng: Sản phẩm thu hoạch của chúng ta là đường, tinh bột, protein, chất béo... Nếu chúng ta phân tích thành phần hố học của sản phẩm thu hoạch thì ta thu được các số liệu sau: C chiếm 45% chất khô, O khoảng 42-45%, H khoảng 6,5%, Tổng cộng 3 nguyên tố này trong sản phẩm là 93-95% khối lượng chất khơ. Phần cịn lại chiếm khoảng dưới 10% là các ngun tố khống. Như vậy thì khoảng 90-95% sản phẩm thu hoạch cây lấy từ khí CO2 và H2O thông qua hoạt động quang hợp của lá cây.
- Năng suất cây trồng gồm hai loại:
+ Năng suất sinh vật học được quyết định bởi quá trình quang hợp: Là tổng lượng chất khơ mà cây trồng tích luỹ được trên một đơn vị diện tích đất trồng trọt trong một thời gian nhất định (vụ, năm, hay chu trình sinh trưởng) gọi là năng suất sinh vật học (NS svh).
trình vận chuyển và tích luỹ chất hữu cơ về cơ quan kinh tế: Là lượng chất khơ mà cây trồng tích luỹ ở các bộ phận có giá trị kinh tế lớn nhất đối với con người trên một đơn vị diện tích trồng trọt trong một khoảng thời gian (vụ, mùa, năm...).
4.2. Tăng năng suất cây trồng thông qua sự điều khiển quang hợp
4.2.1. Biện pháp nâng cao năng suất sinh vật học
Năng suất sinh vật học của cây trồng phụ thuộc vào ba nhóm chỉ tiêu: + Diện tích lá (L) tức là bề mặt công tác của quần thể cây trồng
+ Hoạt động quang hợp của quần thể
+ Thời gian sinh trưởng của cây trồng tính từ lúc cây mọc (xuất hiện lá có khả năng quang hợp) đến khi thu hoạch đại diện cho thời gian quang hợp.
Các biện pháp nâng cao năng suất sinh vật học bao gồm:
4.2.1.1. Biện pháp nâng cao diện tích lá
Diện tích lá chính là cơ quan quang hợp để tạo ra các chất hữu cơ tích luỹ vào các cơ quan kinh tế tạo nên năng suất cây trồng. Vì vậy, về ngun tắc thì tăng diện tích lá là biện pháp quan trọng để tăng năng suất cây trồng.
- Chọn giống có hệ số lá tối ưu cao là một hướng quan trọng của các nhà chọn tạo giống. Ví dụ như với giống lúa thì tiêu chuẩn chọn lọc là: Thấp cây, góc lá nhỏ, lá đứng và cứng...Với giống lúa đó, ta có thể cấy dày và bón đạm để tăng diện tích lá mà khơng bị lốp đổ.
- Có thể điều khiển diện tích bộ lá nhờ các biện pháp nơng sinh như bón phân, tưới nước hợp lí, thực hiện kĩ thuật chăm sóc, phịng trừ sâu bệnh tấn cơng vào bộ lá và có biện pháp kéo dài tuổi thọ của lá phù hợp với loài và giống cây trồng.
- Tác dụng của bộ lá đối với quang hợp thể hiện ở trị số của diện tích lá đối với cây lấy hạt là 3-4 (30000-40000m2 lá/ha), cây lấy củ và rễ là 4-5,5.
- Điều chỉnh mât độ là biện pháp đơn giản nhất để tăng diện tích lá. Tuỳ theo giống, mức độ thâm canh, độ màu mỡ của đất... mà ta xác định mât độ thích hợp, sao cho khi phát triển tối đa, quần thể có diện tích lá tối ưu.
4.2.1.2. Điều chỉnh hoạt động quang hợp
Hoạt động quang hợp của cây bao gồm chủ yếu là cường độ quang hợp và hiệu suất quang hợp.
cây hấp thu hoặc lượng O2 cây thải ra hay lượng chất hữu cơ cây tích luỹ trên một đơn vị diện tích lá trong một đơn vị thời gian. Ví dụ như số mg CO2/1 dm2 lá/1 giờ.
- Hiệu suất quang hợp: Là lượng chất khơ cây trồng tích luỹ được trên 1 m2 lá trong thời gian 1 ngày đêm.
- Biện pháp nâng cao cường độ và hiệu suất quang hợp
+ Chọn giống có hoạt động quang hợp tối ưu: Cường độ và hiệu suất quang hợp cao. Đây là một hướng chọn tạo giống dựa trên hoạt động sinh lý của cây cần được quan tâm nhiều hơn.
+ Bố trí thời vụ tốt nhất, bón phân cân đối và hợp lý, bảo đảm đầy đủ nước nhất là giai đoạn ra hoa, kết quả và hình thành cơ quan dự trữ, phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng...
4.2.1.3. Điều chỉnh thời gian quang hợp
Thời gian quang hợp của cây bao gồm thời gian quang hợp trong ngày, trong năm và tuổi thọ của cơ quan quang hợp, chủ yếu là tuổi thọ của lá.
- Thời gian quang hợp trong ngày của các nước nhiệt đới thường ngắn hơn các nước ôn đới, nên năng suất cây trồng của ta thường thấp hơn các nước ôn đới.
Ví dụ như năng suất khoai tây của các nước ơn đới rất cao (40-60 tấn/ha), cịn của ta khoảng 10-20 tấn/ha.
- Thời gian quang hợp trong năm của các nước nhiệt đới dài hơn các nước ơn đới. Có thể tận dụng thời gian quang hợp suốt quanh năm bố trí tăng vụ xen canh.
- Tuổi thọ của lá cũng được xem là thời gian quang hợp của cây trồng. Trong đó, những lá cuối cùng như lá địng có ý nghĩa rất quan trọng vì gần như tồn bộ sản phẩm quang hợp của nó được vận chuyển tích luỹ vào các cơ quan kinh tế. Vì vậy, nhìn hình thái của lá địng ta có thể dự đốn được năng suất của ruộng lúa.
Biện pháp kéo dài tuổi thọ của lá chủ yếu là bón phân đầy đủ và cân đối giữa N:P:K, bảo đảm đầy đủ nước và phòng trừ sâu bệnh hại lá...
4.2.2. Năng suất kinh tế
Để tăng hệ số kinh tế cho quần thể cây trồng, ta lưu ý đến các biện pháp sau:
- Chọn tạo giống có hệ số kinh tế cao.
Chọn giống có hệ số kinh tế cao là một hướng quan trọng của các nhà chọn tạo giống cây trồng.
Ngày nay, có rất nhiều giống có hệ số kinh tế khá cao, tỷ lê bông hạt, củ, quả... rất lớn nên năng suất của chúng thường cao.
- Tạo mọi điều kiện thuận lợi để huy động tối đa dòng chất hữu cơ vận chuyển về tích luỹ ở các cơ quan kinh tế. Các biện pháp bao gồm: Tưới nước, phân bón, bố trí thời vụ, phịng trừ sâu bệnh...
- Ngoài ra, việc bố trí thời vụ một cách hợp lý cho từng loại cây trồng để lúc hình thành cơ quan kinh tế có các điều kiện sinh thái thuân lợi nhất (nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng...) cho quá trình thụ phấn, thụ tinh và tích luỹ vào cơ quan dự trữ.