Chương 2: KHÍ HẬU VÀ CÂY TRỒNG

1. Vai trò của ánh sáng:

- As là nguồn gốc của sự sống.

- As mặt trời ở dạng photon giúp cho quá trình quang hợp của cây được tốt hơn. Quá

trình quang hợp chuyển chất vô cơ thành chất hữu cơ đơn giản và khoáng chất thành các chất hữu cơ khác nhau cung cấp cho cây trồng.

Phương trình: 6CO2 + 6H2O -- C6H12O6 + 6O2 + 686kcal

1.1. Chế độ ánh sáng:

- Là diễn biến xạ của 1 vùng trong 1 năm.

- Chế độ as thể hiện ở 2 mặt: cường độ và thời gian chiếu sáng. Cả hai đều thay đổi theo sự thay đổi của vĩ độ dịa lý.

- Biến động về thời gian chiếu sáng tăng theo vĩ độ tăng. Ở Bán cầu bắc: mùa hè tgian chiếu sáng 24h/ng, mùa đông có nhiều tuần không có ánh sáng.

- Sự chênh lệch về độ dài ngày và đêm giảm dần theo chiều giảm vĩ độ: Tại bán cầu bắc ngày ngắn < 12h chuyển sang ngày dài 12h vào tháng 3, ngày dài lại chuyển sang ngày ngắn.

- Sự thay đổi về cường độ chiếu sáng xuống mặt đất không thể mô tả theo sự thay đổi về vĩ độ địa lý. Nơi nào mặt trời vuông góc với mặt đất thì nơi đó có cường độ as lớn nhất. Như vậy sẽ gây nên htượng bốc hơi nước mạnh và tạo thành mây làm giảm cường độ và chất lượng as chiếu xuống mặt đất -> độ che phủ của mây ảnh hưởng tới cường độ chiếu xuống trái đất và chất lượng ánh sáng.

1.2. Ảnh hưởng của as tới cây trồng.

1.2.1. Chất lượng ánh sáng:

- Ánh sáng tốt nhất cho cây trồng là as đỏ và lam tím.

+ As đỏ là tia có bước sóng dài, mang ít năng lượng, xúc tiến pha giãn tế bào và kìm hãm quá trình phân chia tế bào.

+ As lam tím: có bước sóng ngắn mang nhiều năng lượng, xúc tiến quá trình tổng hợp protein, xúc tiến quá trình phân chia tế bào, kìm hãm pha giãn tế bào.

- Đối với as có bước sóng ngắn hơn as lam tím kích thích quá trình quang hợp nên làm tiêu tốn nhiều chất hưu cơ.

- Trong ngày tỉ lệ các tia sáng khác nhau: buổi sáng và buổi chiều tia đỏ nhiều, buổi trưa tia lam tím nhiều.

- Các vùng khác nhau: tỷ lệ các tia sáng cũng khác nhau, vùng đống bằng tia đỏ nhiều, vùng núi tia lam tím nhiều.

- Các tia có bước sóng ngắn ( ) kích thích quá trình hô hấp vì vậy làm tiêu tốn nhiều chất hữu cơ.

- Các tia cực ngắn như tia tử ngoại, tia gamma có hại cho cây trồng, gây tổn thương đến nguyên liệu di truyền.

- Tỉ lệ các tia sáng phụ thuộc các buổi trong ngày và vùng khác nhau.

1.2.2. Cường độ ánh sáng:

- Cường độ as ảnh hưởng đến quá trình quang hợp, hoạt động của enzim, quá trình thụ phấn thụ tinh.

- Mỗi loai ctrồng có sự thích nghi với mỗi điều kiện as. Sự thích nghi này gọi là phản ứng của cây đối với as.

- Căn cứ vào đó người ta chia cây trồng thành 3 nhóm:

+ Cây ưa sáng: là cây sinh trưởng phát triển tốt trong as mạnh (lúa, ngô..)

+ Cây ưa bóng: là cây phát triển tốt trong điều kiện as yếu (lá lốt, gừng, riềng..)

+ Cây chịu bóng: phát triển trong điều kiện as tốt và yếu (chè, café..)

* Cường độ ánh sáng ảnh hưởng đến quá trình quang hợp:

- Lúc cường độ as thấp thì cđộ quá trình quang hợp tăng tỷ lệ thuận với cđộ as và đạt đến cực đại tại diểm bù as lúc cường độ quang hợp và cường độ hô hấp bằng nhau.

- Cường độ as ảnh hưởng đến hoạt động của hệ enzim nhất là enzim tổng hợp đạm, nếu cường độ as yếu thì hoạt động của hệ này yếu.

- Cường độ as giảm 30% thì làm men chuyển hoá đạm giảm 25-30%.

- Cường độ as ảnh hưởng đến quá trình thu phấn thụ tinh: nếu cường độ as yếu, quá trình thụ phấn thụ tinh sẽ ko thực hiên được làm cho hạt bị lép, giảm năng suất cây trồng.

1.2.3. Thời gian chiếu sáng:

- Là số giờ trong ngày mà cây nhận đc năng lượng as còn gọi là chu kỳ quang tức là tỷ lệ chiếu sáng giữa ngày và đêm.

- Cây trồng được chia thành 3 nhóm theo phản ứng của nó với chu kỳ chiếu sáng trong ngày.

+ Cây ngày dài: là cây chỉ ra hoa or ra hoa sớm trong đk ngày dài (lúa mì, lúa mạch, cây lấy dầu...)

+ Cây ngày ngắn: là cây ra hoa hoặc ra hoa sớm trong đk ngày ngắn (ngô, mía café...)

+ Cây trung tính: là cây ko có phản ứng với độ chiếu sáng trong ngày (cà chua, dưa chuột, đậu...)

1.2.4. Một số biện pháp kthuật nâng cao hiệu quả sử dụng ánh sáng:

- Trồng các loại cây và giống cây trồng phù hợp với chế độ ás: chọn cây lá đứng, cành đứng, sự sắp xếp lá hợp lý, tuổi thọ của lá.

- Bố trí mật độ cây trồng hợp lý và thời vụ thích hợp (thưa đối với đất tốt, dày đối với đất xấu).

- Trồng xen, trồn gối tăng vụ trong năm (cà xen rau thơm, gối vụ lạc và sắn)

- Tăng cường thâm canh: bón nhiều phân, bón lân cân đối.

2. Vai trò của nhiệt độ đối với cây trồng.

- Nhiệt độ là đk cần thiết để cho cây trồng st và pt.

- Yêu cầu to đối với cây trồng tuỳ thuộc vào giống, vùng và điều kiện các giai đoạn sinh trưởng.

- Miền trung : to thích hợp: 25 - 30oC, to > 40o ảnh hưởng tới trạng thái hoạt động của hệ enzim, to < 0oC nước trong gian bào bị đóng gây ảnh hưởng tới sự phát triển.

2.1. Nhiệt độ đất:

- Từ năng lượng as mặt trời chiếu xuống một phần được đất hấp thụ, một phần phản xạ vào k2 hoặc bức xạ.

- Đất hấp thụ được ánh sáng mặt trời thì phụ thuộc: thành phần khoáng trong đất, thành phần chất d2, hàm lượng nước, trạng thái che phủ.

(vd: Đất ngập nước thì có to lạnh do nước có nhiệt dung riêng nước ít thay đổi.)

- Ngoài ra nhiệt độ đất còn ảnh hưởng:

+ Tới màu sắc đất: đất tối hấp thụ mạnh hơn đất sáng từ 2-3o

+ Thành phần cơ giới: đất cát (nóng vào mùa hè), đất sét..

- Nguồn nhiệt chủ yếu là từ nlượng mtrời, khi chiếu xuống sẽ đc trái đất hấp thụ một phần, một phần phản xạ trong không gian hoặc bị bức xạ. Phần đất hấp thụ tuỳ thuộc vào: thành phần khoáng trong đất, thành phần chất dd, trạng thái che phủ bề mặt và hàm lượng nước.

- Sự phụ thuộc của quang hợp vào nhiệt độ ko phải là bất biến mà có thể thay đổi theo từng loại cây, giống cây và đk ngoại cảnh khác.

- T0 còn ảnh hưởng gián tiếp đến việc tích luỹ chất khô của cây thông qua việc ảnh hưởng của hình dạng,tuổi thọ và diện tích lá.

- Thời gian sinh trưởng của cây trồng chịu ảnh hưởng của t0 tuân theo luật tổng tích ôn.

2.3 Nhiệt độ không khí:

- To đất và k2 có mối qua hệ với nhau, to đất đạt tối cao và tối thấp chậm hơn to k2.

- Yêu cầu của nhiệt độ đối với st-pt của cây trồng:

+ Tốc độ vận chuyển sp quang hợp phụ thuộc vào to.

+ To ảnh hưởng tới quá trình hô hấp, 10-20o quá trình hô hấp tăng, dưới 0oC rất bé.

+ To ảnh hưởng tới sự sp-pt thân và rễ.

+ To trong giới hạn cho phép làm cho vsv trong đất tăng sẽ xúc tiến quá trình phân giải chất hc, N, P ở dạng khó tan thành dễ tan cung cấp ho cây trồng.

+ To còn ảnh hưởng tới quá tình hút khoáng và nước của cây.

+ Tocần thiết cho sự nảy mầm của một số loại giống thì tùy thuộc độ nảy mầm.

+ To cần thiết cho sự nảy mầm tỉ lệ nghịch với to cần thiết.

+ Phụ thuộc cường độ, biên độ ngày và đêm.

+ Ảnh hưởng tới quá trình thụ phấn, thụ tinh cao hoặc thấp dẫn đến quá trình thụ tinh không xảy ra và cho hạt lép.

2.4. Chế độ nhiệt:

- Chế độ nhiệt đc biểu thị bằng nhiệt độ bình quân năm, tháng, ngày và thay đổi theo chế độ chiếu sáng.

- Dựa vào sự thích nghi của cây trồng dối với chế độ nhiệt, người ta chia làm 3 nhóm:

+ nhóm cây ưa nóng: st-pt tốt ở đk to> 20oC (lúa, bông, mía)

+ nhóm cây ưa lạnh: st-pt tốt ở đk

to< 20oC (khoai tây,bắp cải)

+ nhóm cây trung gian: sp-pt tốt ở đk to > or < 20oC

2.5 Một số biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng nhiệt:

- Bố trí cây trồng hợp lý và, chọn cây trồng và giống cây trồng phù hợp.

- Bố trí số vụ trong năm hợp lý.

- Dùng các kỹ thuật canh tác lên luống, thu hoạch tận gốc.

- Dùng vật che phủ mặt đất, dùng rơm rạ hay cỏ khô để che phủ.

- Dùng nước tưới để điều chỉnh nhiệt độ theo yêu cầu từng loại cây

- Bón phân hữu cơ để tăng nhiệt độ.