Tiếp nối với bài Phần mở đầu trong chuỗi bài về Sinh lý thực vật, trong phần này chúng ta sẽ xem xét con đường di chuyển của nước từ môi trường đất vào trong rễ, vào mạch mộc, di chuyển lên lá và cuối cùng là thoát vào khí quyển. Một con đường huyết mạch phải được duy trì liên tục mang theo chất dinh dưỡng hấp thu từ đất lên để chuyển hóa và sử dụng.
Các vận dụng thực tế của kiến thức này sẽ được chia sẻ trong phần bình luận để mọi người có thể trao đổi thêm.
1. Sự vận chuyển của nước trong cây
Đối với nước, nước từ đất vào trong rễ bằng hai con đường gồm:
- Len lỏi giữa các tế bào; hoặc
- Đi qua màng vào trong tế bào và đi qua các cầu liên bào.
Nước tiến vào rễ theo cơ chế hoàn toàn bị động dựa vào sự chênh lệch thế nước (hiểu nôm na nước sẽ di chuyển từ nơi loãng là dịch đất sang nơi đậm đặc hơn là dịch tế bào).
Để tiến lên được phần trên cây, nước phải đi vào vùng trụ, xâm nhập vào được mạch mộc. Tuy nhiên, giữa vùng vỏ và vùng trụ của rễ có một lớp rào cản tự nhiên đó là khung Caspery khiến nước không thể len lỏi giữa các kẻ tế bào để vào mạch mộc mà nước phải đi theo con đường xuyên qua màng tế bào phía bên này, thoát ra phía bên kia để tiến vào trụ giữa. Khi đã tiến vào mạch mộc nước có thể tự do tiến thẳng lên phía trên mà không bị cản trở.
Động lực để nước di chuyển từ dưới rễ lên trên cao gồm lực hút của rễ đẩy nước lên và lực tạo ra từ việc thoát hơi nước ở lá kéo nước về phía lá.
Việc thoát hơi nước ở lá là cực kỳ quan trọng để duy trì sự thông thương liên tục dòng chảy từ rễ đến lá. Thực tế, phần lớn lượng nước hấp thu từ rễ được thoát ra ở lá (khoảng 97%). Đó là một cái giá quá cao cho việc vận chuyển. Vận chuyển tất cả từ rễ đến ngọn để rồi chỉ sử dụng 3%. Nhưng nếu xem xét theo cách khác chúng ta sẽ thấy cây không tốn năng lượng cho quá trình này, bằng cách thoát hơi nước liên tục, một con đường vận chuyển luôn sẵn sàng để chuyển nước và chất dinh dưỡng lên cao. Chúng ta muốn duy trì một hệ tuần hoàn cho cơ thể cũng phải cần một quả tim hoạt động không ngừng nghỉ và cần cấp năng lượng liên tục.
2. Sự vận chuyển của chất dinh dưỡng
Nếu nước có thể tự do vào trong tế bào, tiến vào cây thì các chất dinh dưỡng ngược lại, được vận chuyển bởi những kênh chuyên biệt nằm trên màng tế bào. Việc này đảm bảo cây nhận được đúng thứ chúng cần.
Các chất dinh dưỡng mà cây hấp thu là các chất khoáng. Để cây có thể hấp thu tốt chất dinh dưỡng chúng ta cần đảm bảo đất có đủ dinh dưỡng chúng cần và phải ở dạng sẵn sàng để cây có thể hấp thu. Và pH đóng vai trò quyết định cho điều này.
Thông thường, rễ cây hấp thu tốt chất dinh dưỡng ở pH từ 5.5 đến 6.5. Các ion khác nhau có điện tích và kích thước giống nhau có thể bị nhầm lẫn và tiến vào cây thông qua chung một kênh vận chuyển. Đây là nguyên nhân của việc nhiễm, tích tụ các chất gây hại cho cây.
Trên đây là những ý tưởng rất cơ bản về sự hấp thu và vận chuyển ở thực vật được trình bày lại theo cách nhìn của một người làm kỹ thuật mong sẽ dễ tiếp cận người làm vườn. Những ứng dụng của kiến thức này được chia sẻ trong phần bình luận dưới đây.
Thân.
