Mở đầu
Câu hỏi Mở đầu SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 3 (trang 18): Sự trao đổi nước và dinh dưỡng ở thực vật chịu tác động của những nhân tố nào?
Trả lời:
– Sự trao đổi nước và dinh dưỡng ở thực vật chịu tác động của nhiều nhân tố khác nhau: Ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, độ thoáng khí của đất,…
+ Ánh sáng: Ánh sáng có mối quan hệ chặt chẽ với quá trình quang hợp. Ánh sáng thúc đẩy khí khổng mở, làm tăng tốc độ thoát hơi nước ở lá, đồng thời tạo động lực cho quá trình hấp thụ, vận chuyển nước và khoáng ở rễ và thân. Nhờ có quang hợp mà năng lượng được giải phóng cung cấp cho quá trình hấp thụ và vận chuyển chủ động các chất trong cây.
+ Nhiệt độ: Tốc độ hấp thụ nước và khoáng tỉ lệ thuận với sự tăng nhiệt độ. Nhiệt độ cao → thúc đẩy tốc độ thoát hơi nước → quá trình hút nước và muối khoáng tăng lên. Nếu nhiệt độ quá cao, lông hút ở rễ bị tổn thương, quá trình hấp thụ nước và khoáng bị giảm, gây hại cho cây.
+ Độ ẩm không khí, độ ẩm đất: Độ ẩm đất tỉ lệ thuận với khả năng hấp thụ nước và khoáng của hệ rễ. Độ ẩm cao, hệ rễ sinh trưởng tốt làm tăng diện tích tiếp xúc của hệ rễ với đất, tăng lượng nước và chất khoáng hấp thụ. Nếu độ ẩm quá cao hoặc quá thấp, cây không thể hô hấp, sự sinh trưởng của rễ bị ức chế, sự hấp thụ nước và khoáng bị giảm.
I. Nhân tố ảnh hưởng đến trao đổi nước, dinh dưỡng khoáng ở thực vật
Câu hỏi 1 SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 3 (trang 18): Quan sát hình 3.1, cho biết nhiệt độ không khí, cường độ ánh sáng tác động đến tốc độ thoát hơi nước như thế nào?
Trả lời:
- Quan sát hình 3.1, ta thấy:
+ Nhiệt độ không khí tăng trong ngưỡng nhất định sẽ làm tăng tốc độ thoát hơi nước của lá.
+ Cường độ ánh sáng tăng trong ngưỡng xác định làm tăng cường độ thoát hơi nước, nếu vượt quá ngưỡng đó, cường độ thoát hơi nước giảm đi do khí khổng đóng lại để bảo vệ các tế bào biểu bì khỏi ánh sáng mạnh.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 3 (trang 19): Sự hấp thụ khoáng và nitrogen ở thực vật chịu ảnh hưởng của nhân tố nào trong môi trường?
Trả lời:
Sự hấp thụ khoáng và nitrogen ở thực vật chịu ảnh hưởng của nhân tố sau:
- Nhiệt độ: Nhiệt độ của đất ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển và trao đổi chất của rễ.
- Ánh sáng: Ánh sáng tác động đến quá trình hấp thụ khoáng của thực vật thông qua ảnh hưởng đến quang hợp và trao đổi nước của cây.
- Nước trong đất: Độ ẩm đất thấp làm giảm độ hòa tan của các chất khoáng trong đất đồng thời làm giảm khả năng hút nước của cây dẫn đến làm giảm sự hút các ion khoáng của rễ cây.
- Độ thoáng khí của đất: Giảm độ thoáng khí trong đất dẫn đến giảm sự xâm nhập của nước vào trong rễ cây, giảm hấp thụ các ion khoáng vào rễ.
- Hệ vi sinh vật vùng rễ: Hệ vi sinh vật vùng rễ tham gia vào quá trình khoáng hóa các hợp chất hữu cơ cũng như có ảnh hưởng đến độ hòa tan của các chất khoáng. Một số nấm rễ còn giúp cây hấp thu nước và khoáng. Ngược lại, một số vi sinh vật gây bệnh ở rễ hoặc cạnh tranh dinh dưỡng với thực vật.
Luyện tập SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 3 (trang 19): Giải thích cơ sở khoa học của biện pháp xới đất được sử dụng trong trồng trọt
Trả lời:
– Cày bừa, xới đất trước khi trồng cây có tác dụng làm tăng độ thoáng khí cho đất:
+ Độ thoáng khí của đất tạo khoảng không gian cho nước đi vào các hạt đất, tăng sự thấm nước của đất, đồng thời giúp rễ cây phát triển → cây dễ dàng hấp thụ nước và muối khoáng, thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của cây.
+ Xới đất giúp nâng cao khả năng thoát nước của đất, ngăn ngừa tình trạng ngập úng.
+ Xới đất làm tăng độ thoáng khí giúp ức chế sự phát triển của vi khuẩn phản nitrate hóa trong đất, giữ được nguồn nitrogen (khoáng chất quan trọng đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng) cung cấp cho cây phát triển, cho năng suất cao.
II. Ứng dụng trong thực tiễn
Câu hỏi 3 SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 3 (trang 19):Tại sao cây có biểu hiện héo (thân, lá mất sức trương)?
Trả lời:
- Cây có biểu hiện héo (thân, lá mất sức trương) là do lượng nước cây hút vào nhỏ hơn lượng nước thoát ra dẫn đến cây bị thiếu nước (các tế bào trong cây bị mất sức trương, không giữ được hình dạng bình thường).
III. Thực hành trao đổi nước và dinh dưỡng khoáng ở thực vật
1. Quan sát cấu tạo của khí khổng ở lá cây
Báo cáo SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 3 (trang 21):Vẽ hình, mô tả hình dạng tế bào khí khổng
Trình bày:
- Mô tả hình dạng tế bào khí khổng: Mỗi khí khổng có hai tế bào hình hạt đậu áp sát vào nhau. Các tế bào hạt đậu có thành trong dày, thành ngoài mỏng tạo nên một khe hở (lỗ khí) giữa hai tế bào hạt đậu.
2. Thí nghiệm chứng minh sự hút nước của rễ cây, sự vận chuyển ước ở thân cây
Báo cáo SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 3 (trang 21): Mô tả và giải thích sự thay đổi mực nước trong mỗi ống đong. So sánh sự khác nhau giữa màu sắc của hai cây và lát cắt ngang rễ, thân của chúng
Trình bày:
MẪU BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
- Tên thí nghiệm: Thí nghiệm chứng minh sự hút nước của rễ cây, sự vận chuyển nước ở thân cây
- Nhóm thực hiên: ...
- Kết quả và thảo luận:
+ Sau 3 giờ quan sát thấy mực nước ở cả hai ống đong đều giảm đi so với ban đầu
+ Lấy cây ra khỏi ống đong, dùng dao lam cắt ngang rễ và thân cây, quan sát thấy rễ và thân cây ở ống đong thứ hai có màu đỏ (do ảnh hưởng của nước khi được thêm mực đỏ hoặc dung dịch eosin) còn rễ và thân cây ở ống đong thứ 2 phát triển bình thường.
- Kết luận: Ở thực vật có quá trình hút nước của rễ cây và sự vận chuyển nước ở thân cây
- Phụ lục (nếu có)
3. Thí nghiệm chứng minh sự thoát hơi nước ở lá cây
Báo cáo SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 3 (trang 22): Nhận xết sự chuyển màu và giải thích sự khác nhau về tốc độ chuyển màu của hai mảnh lá CoCl2 ở hai mặt trên và dưới của lá.
Trình bày:
BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
CHỨNG MINH SỰ THOÁT HƠI NƯỚC Ở LÁ CÂY
- Tên thí nghiệm: Chứng minh sự thoát hơi nước ở lá cây.
- Nhóm thực hiện: …………………
- Kết quả và thảo luận: Cả 2 mảnh giấy đều có sự đổi màu từ màu xanh da trời sang màu hồng. Trong đó, mảnh giấy kẹp ở mặt dưới của lá có tốc độ chuyển màu hồng nhanh hơn mảnh giấy kẹp ở mặt trên của lá.
- Giải thích:
+ Giấy tẩm CoCl2 khô có màu xanh sẽ chuyển sang màu hồng khi gặp nước. Giấy CoCl2 kẹp ở hai mặt của lá đều chuyển sang màu hồng vì có sự thoát hơi nước ở cả hai mặt của lá (hơi nước thoát ra làm ẩm giấy tẩm CoCl2 → giấy chuyển sang màu hồng).
+ Tốc độ chuyển màu hồng của giấy tẩm CoCl2 kẹp ở mặt dưới của lá nhanh hơn vì: Khí khổng của lá phân bố cả ở hai mặt nhưng chủ yếu ở mặt dưới, mà sự thoát hơi nước ở lá chủ yếu là qua khí khổng. Do đó, quá trình thoát hơi nước ở mặt dưới lá mạnh hơn mặt trên lá rất nhiều dẫn đến giấy tẩm CoCl2 kẹp ở mặt dưới của lá chuyển sang màu hồng nhanh hơn.
- Kết luận: Lá là cơ quan thoát hơi nước chủ yếu của cây, thoát hơi nước ở mặt dưới xảy ra mạnh hơn mặt trên của lá.
4. Thực hành tưới nước, chăm sóc cây
Báo cáo SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 3 (trang 23):
- Nhận xét trạng thái của lá cây ở các lô thí nghiệm
- Vẽ biểu đồ sinh trưởng của cây (theo từng chỉ tiêu chiều cao cây, chiều dài và chiều rộng lá, số lá/cây)
Trình bày:
MẪU BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
- Tên thí nghiệm: Thực hành tưới nước, chăm sóc cây
- Nhóm thực hiên:
- Kết quả và thảo luận:
+ Lô 1: Cây bị khô héo do không được cung cấp đủ nước
+ Lô 2: Cây còi cọc, vàng lá
+ Lô 3: Cây phát triển chậm hơn, yếu ớt
+ Lô 4: Cây phát triển khỏe mạnh, xanh tốt
- Biểu đồ sinh trưởng của cây (mang tính chất tham khảo, HS tiến hành thí nghiệm và dựa vào số liệu thực tế để vẽ biểu đồ)
- Kết luận: Nước có vai trò quan trọng đối với cây trồng:
+ Nước là thành phần cấu tạo tế bào thực vật, môi trường liên kết tất cả các bộ phận của cơ thể thực vật, dung môi của các ion khoáng và các hợp chất hòa tan trong nước, môi trường của cá phản ứng sinh hóa.
+ Thành phần tham gia trực tiếp các quá trình hóa sinh của cơ thể, điều hòa nhiệt độ, chất đệm bảo vệ cơ thể khỏi tác động cơ học, phương tiện vận chuyển các chất trong hệ vận chuyển ở cơ thể thực vật
Thiếu nước, thực vật không thể sinh trưởng và phát triển bình thường
- Phụ lục (nếu có)
5. Thực hành trồng cây theo phương pháp thủy canh, khí canh
Báo cáo SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 3 (trang 24):
- Vẽ biểu đồ sinh trưởng của cây (theo từng chỉ tiêu chiều cao cây, chiều dài và chiều rộng lá, số lá/cây)
- Báo cáo kết quả thí nghiệm theo mẫu báo cáo ở thí nghiệm 2
Trình bày:
BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
TRỒNG CÂY THEO PHƯƠNG PHÁP THỦY CANH, KHÍ CANH
- Tên thí nghiệm: Thực hành trồng cây theo phương pháp thủy canh, khí canh
- Nhóm thực hiện: …………………………
- Kết quả và thảo luận:
Học sinh tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn trong SGK để ghi nhận và vẽ được biểu đồ sinh trưởng của cây theo từng chỉ tiêu chiều cao cây, chiều dài và chiều rộng lá, số lá/cây trong 2 điều kiện thí nghiệm là khí canh và thủy canh.
Chú ý: Các cây trồng bằng phương pháp thủy canh và khí canh đều phát triển xanh tốt do được cung cấp đủ nước và dinh dưỡng hợp lí.
- Kết luận: Một số loài cây có thể hấp thụ nước và các chất dinh dưỡng ở dạng lỏng (ngập nước) hoặc dạng sương.
Vận dụng
Câu hỏi Vận dụng SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 3 (trang 24): Hãy giải thích ưu, nhược điểm của các phương pháp tưới nước cho cây trồng đang được vận dụng trong thực tế
Trả lời:
