Trao đổi khí là một quá trình thiết yếu cho sự sống của thực vật, tương tự như hô hấp ở động vật. Vậy, vào những ngày nắng nóng, sự trao đổi khí của cây diễn ra mạnh hay yếu? Câu trả lời là yếu hơn so với những ngày mát mẻ, và có nhiều yếu tố sinh lý học giải thích cho hiện tượng này.
Khi nhiệt độ tăng cao, cây trồng phải đối mặt với nguy cơ mất nước nghiêm trọng. Để bảo tồn lượng nước quý giá, cây sẽ thực hiện một số cơ chế điều chỉnh, trong đó có việc đóng khí khổng.
Khí khổng là những lỗ nhỏ li ti trên bề mặt lá, đóng vai trò quan trọng trong việc trao đổi khí giữa cây và môi trường. Chúng cho phép CO2 đi vào để thực hiện quang hợp và O2 thoát ra, đồng thời cũng là con đường để nước bay hơi. Việc đóng khí khổng giúp giảm thiểu sự thoát hơi nước, nhưng đồng thời cũng hạn chế sự hấp thụ CO2.
Hậu quả của việc giảm hấp thụ CO2 là gì? Đó là làm chậm quá trình quang hợp. Quang hợp là quá trình cây sử dụng ánh sáng mặt trời, nước và CO2 để tạo ra đường (nguồn năng lượng của cây) và oxy. Khi CO2 không đủ, hiệu suất quang hợp giảm sút, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây.
Ngoài ra, nhiệt độ cao còn ảnh hưởng trực tiếp đến các enzyme tham gia vào quá trình quang hợp. Các enzyme này có một khoảng nhiệt độ hoạt động tối ưu, và khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng này, chúng có thể bị biến tính (mất đi cấu trúc và chức năng). Điều này càng làm giảm hiệu quả của quá trình quang hợp.
Một yếu tố khác cần xem xét là sự hô hấp của cây. Hô hấp là quá trình cây sử dụng oxy để phân giải đường, tạo ra năng lượng cho các hoạt động sống. Quá trình này diễn ra liên tục, cả ngày lẫn đêm. Trong điều kiện nắng nóng, tốc độ hô hấp của cây thường tăng lên để đáp ứng nhu cầu năng lượng cao hơn. Tuy nhiên, do khí khổng đóng lại, lượng oxy cần thiết có thể không được cung cấp đủ, gây ra tình trạng mất cân bằng giữa quang hợp và hô hấp.
Tóm lại, vào những ngày nắng nóng, sự trao đổi khí của cây diễn ra yếu hơn do các yếu tố sau:
- Khí khổng đóng lại: Hạn chế sự hấp thụ CO2 và giải phóng O2.
- Giảm hiệu suất quang hợp: Do thiếu CO2 và ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến enzyme.
- Tăng tốc độ hô hấp: Gây mất cân bằng giữa quang hợp và hô hấp.
Để giúp cây trồng vượt qua những ngày nắng nóng, chúng ta có thể áp dụng một số biện pháp như tưới nước đầy đủ, che chắn cho cây khỏi ánh nắng trực tiếp vào giữa trưa, và bón phân hợp lý để tăng cường sức đề kháng của cây. Việc hiểu rõ về cơ chế trao đổi khí của cây trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt sẽ giúp chúng ta chăm sóc cây trồng một cách hiệu quả hơn.
