Phát triển của cơ thể thực vật có hoa là quá trình toàn diện và liên tục, bao gồm những biến đổi diễn ra theo chu trình sống. Trong bài viết dưới đây hãy cùng chúng tôi đi sâu tìm hiểu về sự phát triển ở thực vật có hoa bạn nhé.
Mục lục bài viết
1. Phát triển là gì?
Phát triển của cơ thể thực vật là quá trình toàn diện và liên tục, bao gồm những biến đổi diễn ra theo chu trình sống. Ba quá trình chính trong quá trình phát triển của cơ thể thực vật là sinh trưởng, phân hóa và phát sinh hình thái của các cơ quan như rễ, thân, lá, hoa và quả.
Sinh trưởng là quá trình tăng trưởng kích thước và số lượng của các cơ quan trong cơ thể thực vật. Quá trình này bao gồm sự tăng trưởng của tế bào và sự chia tách tế bào để tạo ra các cơ quan mới.
Phân hóa là quá trình mà các tế bào trong cơ thể thực vật phát triển và chuyển hóa thành các loại tế bào khác nhau, có chức năng riêng biệt. Quá trình này cho phép cơ thể thực vật phát triển và hoạt động hiệu quả, vì mỗi loại tế bào có vai trò đặc biệt trong việc thực hiện các chức năng cần thiết.
Phát sinh hình thái là quá trình tạo ra các cơ quan như rễ, thân, lá, hoa và quả trong cơ thể thực vật. Các cơ quan này có vai trò quan trọng trong việc thu thập và tổ chức nguồn năng lượng từ môi trường, cũng như trong quá trình sinh sản và phân bố hạt giống.
Như vậy, phát triển của cơ thể thực vật là một quá trình phức tạp và liên kết chặt chẽ giữa sinh trưởng, phân hóa và phát sinh hình thái. Quá trình này đảm bảo sự tồn tại và phát triển của cơ thể thực vật trong môi trường sống.
2. Những nhân tố chi phối sự ra hoa:
Tuổi của cây:
Sự ra hoa ở thực vật không phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh mà phụ thuộc vào độ tuổi của cây. Mỗi giống và loài cây đều có độ tuổi xác định để ra hoa. Tuổi của cây có thể được ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như di truyền, môi trường sống, và điều kiện nuôi trồng. Một số cây có thể ra hoa từ khi còn rất trẻ, trong khi những cây khác cần phải trưởng thành đến một độ tuổi nhất định trước khi có thể ra hoa. Việc điều chỉnh sự ra hoa dựa trên tuổi của cây là một cơ chế quan trọng để đảm bảo rằng cây sẽ có thể sinh sản và phát triển thành một cây trưởng thành.
Nhiệt độ thấp và quang chu kỳ
a. Nhiệt độ thấp
Nhiều loài cây chỉ ra hoa và kết hạt sau khi trải qua mùa đông lạnh giá. Hiện tượng này được gọi là xuân hóa. Khi cây trải qua một giai đoạn lạnh và khắc nghiệt, nó có thể kích thích quá trình sinh sản và ra hoa sau khi môi trường trở nên ấm áp hơn. Một số cây trồng như lúa mì và bắp cải là những ví dụ điển hình cho sự ra hoa sau mùa đông. Ngoài ra, nhiệt độ thấp cũng có thể ảnh hưởng đến các cơ chế sinh học bên trong cây, như cân bằng hormone và quá trình phát triển mầm.
b. Quang chu kỳ
Sự ra hoa ở thực vật phụ thuộc vào tương quan độ dài ngày và đêm, được gọi là quang chu kỳ. Cây có khả năng phản ứng với quang chu kỳ và điều chỉnh quá trình ra hoa của mình dựa trên cường độ ánh sáng mà chúng nhận được trong một khoảng thời gian nhất định. Có ba nhóm cây phản ứng khác nhau với quang chu kỳ:
– Cây ngày ngắn ra hoa khi điều kiện chiếu sáng ít hơn 12 giờ/ngày, thường ra hoa vào mùa đông. Ví dụ: thược dược, cà phê, chè, cây lúa… Điều này có nghĩa là những cây này sẽ ra hoa khi thời gian chiếu sáng trong ngày ngắn hơn, thường xảy ra vào mùa đông khi thời gian chiếu sáng ngắn hơn so với mùa hè. Quang chu kỳ ngắn hơn có thể kích thích quá trình sinh sản và ra hoa của những cây này.
– Cây ngày dài ra hoa trong điều kiện chiếu sáng nhiều hơn 12 giờ/ngày, thường ra hoa vào mùa hè. Ví dụ: sen, thanh long, dâu tây… Những cây này sẽ ra hoa khi thời gian chiếu sáng trong ngày dài hơn, thường xảy ra vào mùa hè khi thời gian chiếu sáng dài hơn so với mùa đông. Quang chu kỳ dài hơn có thể kích thích quá trình sinh sản và ra hoa của những cây này.
– Cây trung tính ra hoa trong điều kiện ngày dài và ngày ngắn, cả mùa đông và mùa hè. Ví dụ: cà chua, lạc, dưa chuột, ngô… Những cây này có thể ra hoa trong cả điều kiện ngày dài và điều kiện ngày ngắn, cho phép chúng có thể ra hoa quanh năm. Điều này cho phép cây trung tính có khả năng sinh sản linh hoạt và thích nghi với môi trường xung quanh.
c. Phitôcrôm
Phitôcrôm là sắc tố trong cây thực vật cảm nhận được tác động của quang chu kỳ đến sự ra hoa, nảy mầm, và mở đóng khí khổng. Phitôcrôm là một loại prôtêin có khả năng hấp thụ ánh sáng và có hai dạng chính: dạng hấp thu ánh sáng đỏ (Pđ) và dạng hấp thu ánh sáng đỏ xa (Pđx). Sự tồn tại của các dạng phitôcrôm này trong cây có thể ảnh hưởng đến quá trình ra hoa của chúng. Cụ thể, cây ngày dài sẽ ra hoa khi được chiếu ánh sáng đỏ, trong khi cây ngày ngắn sẽ ra hoa khi được chiếu ánh sáng đỏ xa. Phitôcrôm đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh quá trình sinh sản và ra hoa của cây, giúp chúng phát triển và sinh trưởng một cách đồng bộ với môi trường xung quanh.
Hoocmôn ra hoa
Ở điều kiện quang chu kỳ thích hợp, trong lá của cây hình thành một hoocmôn ra hoa (florigen). Hoocmôn này di chuyển từ lá đến đỉnh sinh trưởng của thân cây, gây ra hoa nở. Từ lá, hoocmôn ra hoa di chuyển qua mạch dẫn của cây đến các điểm sinh trưởng chính của nó, tạo ra sự tác động để cây ra hoa. Quá trình này có thể được điều chỉnh bởi các yếu tố như ánh sáng, nhiệt độ, và hoocmôn khác trong cây. Hoocmôn ra hoa là một yếu tố quan trọng trong việc điều chỉnh sự sinh sản của cây và đảm bảo rằng quá trình ra hoa xảy ra đúng thời điểm và theo một mô hình phát triển phù hợp.
3. Mối quan hệ giữa sinh trưởng và phát triển:
Mối quan hệ giữa sinh trưởng và phát triển trong cơ thể thực vật là một quá trình tương tác phức tạp và quan trọng. Sinh trưởng là quá trình cơ bản và cơ sở cho sự phát triển của cây. Khi cây sinh trưởng, nó tăng kích thước và phát triển các bộ phận của cơ thể như rễ, thân, lá, hoa và quả.
Sinh trưởng và phát triển là hai quá trình không thể tách rời nhau. Sinh trưởng cung cấp năng lượng và tài nguyên cho quá trình phát triển. Ngược lại, phát triển cũng thúc đẩy sinh trưởng bằng cách tạo ra các cấu trúc mới và mở rộng kích thước của cây.
Quá trình sinh trưởng và phát triển trong cơ thể thực vật cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như tuổi của cây, nhiệt độ, ánh sáng và hoocmôn. Tuổi của cây là một yếu tố quan trọng trong việc quyết định thời điểm cây ra hoa. Nhiệt độ thấp và quang chu kỳ cũng có tác động đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây. Ngoài ra, hoocmôn ra hoa cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Tóm lại, mối quan hệ giữa sinh trưởng và phát triển trong cơ thể thực vật là một quá trình phức tạp, trong đó sinh trưởng là cơ sở và động lực cho phát triển. Hiểu rõ mối quan hệ này là điều cần thiết để có thể quản lý và chăm sóc cây trồng hiệu quả.
4. Ứng dụng kiến thức về sinh trưởng và phát triển:
4.1. Ứng dụng kiến thức về sinh trưởng:
Trong trồng trọt: Kích thích hoặc ức chế quá trình hạt nảy mầm bằng sử dụng hoocmôn sinh trưởng.
Hoocmôn sinh trưởng có thể được sử dụng để kích thích hoặc ức chế quá trình hạt nảy mầm của cây trồng. Khi sử dụng hoocmôn kích thích, quá trình hạt nảy mầm sẽ được tăng cường, giúp cây trồng phát triển nhanh chóng. Trong khi đó, hoocmôn ức chế sẽ ngăn chặn quá trình hạt nảy mầm, từ đó giúp kiểm soát và điều chỉnh sự phát triển của cây trồng.
Điều tiết quá trình sinh trưởng của cây gỗ bằng cách điều chỉnh ánh sáng mà cây nhận được trong từng giai đoạn phát triển: Ánh sáng là một yếu tố quan trọng trong quá trình sinh trưởng của cây trồng. Bằng cách điều chỉnh ánh sáng mà cây nhận được, chúng ta có thể điều tiết quá trình sinh trưởng của cây gỗ. Ví dụ, trong giai đoạn cây còn nhỏ, cây cần ánh sáng mạnh để phát triển lá và thân cây. Trong khi đó, trong giai đoạn cây đã lớn, cây cần ánh sáng yếu hơn để tập trung vào quá trình phân nhánh và phát triển hệ rễ. Việc điều chỉnh ánh sáng một cách chính xác giúp đảm bảo sự phát triển cân đối và tối ưu cho cây trồng.
Trong công nghiệp rượu bia: Sử dụng hoocmôn sinh trưởng gibêrelin để tăng quá trình phân giải tinh bột thành mạch nha trong quá trình sản xuất rượu và bia. Gibêrelin là một loại hoocmôn sinh trưởng có khả năng kích thích quá trình phân giải tinh bột. Khi sử dụng gibêrelin, quá trình phân giải tinh bột diễn ra nhanh hơn và hiệu suất cao hơn, giúp tạo ra mạch nha chất lượng cao và cải thiện chất lượng sản phẩm.
4.2. Ứng dụng kiến thức về phát triển:
Kiến thức về tác động của nhiệt độ và quang chu kì trong quá trình phát triển cây trồng được sử dụng để lựa chọn loại cây trồng phù hợp với từng vùng địa lý và mùa vụ. Nhiệt độ và quang chu kì có ảnh hưởng lớn đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Các loại cây có sự tương quan với nhiệt độ và quang chu kì khác nhau, do đó việc chọn cây trồng phù hợp với điều kiện nhiệt độ và quang chu kì của từng vùng sẽ giúp tăng hiệu suất và đảm bảo sự phát triển tốt nhất cho cây trồng.
Ngoài ra, kiến thức về phát triển cũng được áp dụng trong việc xen canh, chuyển và gối vụ cây nông nghiệp và trồng rừng hỗn loài. Xen canh là kỹ thuật trồng những loại cây khác nhau cùng một thời điểm và cùng một khu vực. Điều này giúp tăng hiệu suất sử dụng đất và tài nguyên, đồng thời tối ưu hóa sự phát triển của các loại cây trồng. Chuyển và gối vụ cây nông nghiệp và trồng rừng hỗn loài cũng là những kỹ thuật nhằm tối đa hóa sự phát triển và sử dụng tài nguyên đất, giúp tạo ra hệ thống cây trồng phát triển mạnh mẽ và bền vững.
Tóm lại, kiến thức về sinh trưởng và phát triển trong nông nghiệp và công nghiệp rượu bia có nhiều ứng dụng quan trọng. Việc áp dụng kiến thức này giúp tăng hiệu suất, cải thiện chất lượng sản phẩm và đảm bảo sự phát triển cân đối và bền vững cho cây trồng.
