2 4 6 8 10 Chỉ số diộn tich lá
Trong những mộng tnà phần lớn lá tập trung ở tầng trên và lá chủ yếĩi huớng nằm ngang thì hệ số tắt của ruộng phải cao và sự giảm cường độ ánh sáng, do đó cả quang hợp sẽ rất mạnh. Trong loại ruộng như vậy diện tích lá cực đại có thể (hay cục thuận) sẽ khổng lớn (hình ỈII.5).
Khi phân bố diện tích lá đồng đẻu hơn trong khAng gian của ruộng và ánh sáng trong tán lá thì hệ số tắt sẽ bé hơn (K), diện tích lá cục đại hay cục thuận sẽ cao hơn, do đó năng suất hằng ngày của sinh
khối sẽ cao hơn. ^9^ ~
kho ngầy tính ra ở các múc V ần đ ề c o i ruộng là m ột hệ quang h ọc diện tích lá khác nhau trong
hoàn chỉnh, đẻ cấu trúc cục ưiuận cửa quần thể có hệ stf tát (K) chúng là những vấh đẻ mới, vì còn chưa khác nhau (Saeki, 1960)"
đuực phổ cập rộng. Tuy nhiên vấn đề này
rất quan trọng. Cần phải làm cho các nhà nghiên cúu chú ý nghiẽn cúu nó tỷ mỷhơn và tìm các biện pháp làm hoàn thiện và cải tiến cíu trúc của ruộng cây. Một trong các biộn pháp íy là chọn lọc định huứng một cách tự giác những giống cây có khả năng tạo thành quần thể hoàn thiện Àhất.
Các nhà nghien cứu Anh (Walson, Witt, 1959) đa xác định rằng, tùy theo múc độ cải luơng giống cử cải đường bằng con đụờng chọn giống và tăng năng suất, cụiQ lá ưuớc đó nằm bò ưftn m$t đít đa thay đổi thành dạng hình phẻu và giồng củ cải ưở nftn có khả năng tạo thành những quàn thể hoàn thiện hon.
6. Hệ số thực tế có thể cò cd« việc sử dụng
cố vè sử dụng năng luựng búc xạ Mặt Trời trong quang hợp và hình thấnh nang suất.
Vẻ hộ số hút thu năiig luợng ánh sáng tới ruộng, chúng ta đa nói
ở phần ư6n ; ruộng có cấu ttức hoàn thiện, diện tích lá đạt ưẽn 40.000m^/ha, có thế hút ưung bình 50% quang năng tới.
Nếu nói vé sự sử dụng năng lượng hút thu vào quang hợp thì vẻ mặt lý. thuyết, có thể quang hợp tiẽu dùng 8 quang tử, do đó sự sử dụng năng luợng ánh sáng, vé mặt số luợng, gần bằng 20% (đa trừ phần tiẽu dùng vào hữ hấp).
ĨÁOc-ổo gỉế
ịọ
Tớỉ (100%) 0,1 Hút (80%) 480 ĐỔnghóa^O%) 96
0.6 cal/cnrf/phút 0.2
960 1440 192 288 BỌcxạMKTidi\ • 9
Hình UI.6 - Đ6 Uiị ánh sáng cửa quang họp
Ị. Khi hiộu SUÀ 8 quang tử của quang hợp (tô với tất jcả mọi cường độ ánh sáng. 2. Đồ thị ánh sáng Uuiờng qùmi sát thỉy cửa nhong cây trông hỉộn nay.
3, 4. Đồ thị ánh sáng cổ tfiể của các gỉống lương laỉ khi trông chúng trong điéu kiộn tốt. 1 - ív - đô thi cAa $tf sử dụng quang nâng vào quang hợp khi quang
hợp tuơi^ ứng vớỉ các đồ .thi 1-4.
^ Scrsíữửr úữờĩĩg^ biẻư điẽir líáiiịrỉý' thuyếrcửa xỊuang^hợp-với đaờng biểu di£n quan sát thấy ttong thục tế (hlnh in.6) chứng ta thấy : ít
tin đuợc là việc sử dụng năng luợng ánh sáng cửa ìớp đơn lá chỉ tiẽu dùng 8 quang tử ở cường độ ánh sáng cao, vì điều đó đòi hỏi phải có những chỉ tiêu quang hợp khác xa với chỉ tiêu quan sát được trong thực tế.
Tuy nhiẽn, cũng ánh sáng có thể rơi trẽn ruộng có lớp đơn lá giả thiết lại rcri ưên mộng có cấu trúc hoàn thiện, có diện tích lá bằng 40.000 - 50.000m^/ha và có khả năng còn lớn hom, thì ruộng này có thể hút năng luợng ánh sáng khổng ít hơn "lốp đơn" giả thiết. Năng luợng Mặt Tiửi xuyẽn sáu vào khối dày của mộng, chiếu sáng một diện tích lá lớn gíp 4 - 5 iầh diện tích "lổp đơn".
Ta cho rằng, độ chiếu sáng trung bình lẽn phiến lá bị giảm tuơng ứng 3 - 5 lần. Và mỗi. mét vuông lá quáng hợp với cuờng độ thấp hơn 2 - 3 lần, nhung ở đây 4 - 5m^ phiến lá trên ruộng sẽ đồng hóa nhiẻu CO2 hơn so với Im^ lá của "lớp đơn". Điều đó có nghĩa là : năng luợng bức xạ Mặt Trời rai xuống ruộng đuợc sử dụng với hệ số tác dụng cố ích cao hon.
Đố là do : quang hợp tiến hành ở cuởng độ ánh sáng tíiấp sS có hẹ số sử dụng quang năng cao hon so với quang hợp ở cường độ ánh sáng cao (hình in . 6).
Từ những số liệu ưẽn hình ni.6, chúng ta thíy rằng, I^u như giống cầy trồng có đuờng biếu diẻn ánh sáng của quang hợp gàn giống đuờng 4 và độ chiếu sáng lftn lá ưong tán thay đổi trong giới hạn khổng quá 0.30 cal/cm^/phút hay 50% bức xạ Mặt Trời gioa ưua thì hệ số sử dụng ánh sáng vào quang hợp thay đổi ưong giới hạn 10 - 20% và ruộng xét toàn bộ, se boạt động với hệ số tác dụng có ích gần bằng hệ số cứ thể có vé mặt lý thuyết.
Tuy nhien có thé thu đuợc nhOng cỉđ tieu cao vè hộ số tác dụng có ích cửa quang hợp của ruộng trong nhOng ruộng hoàn thiện, có cíu ưức tốt và phân bố ánh sáng ttft ưong khối dày của ruộng. Nhinig tình huống ấy của ruộng là hiện tuợng nhất thời.
Truớc lúc íy, ưong ruộng thường có diện tích lá thíp. Lá trung bình được ánh sáng mạnh hom chiếu sáng, bởi vậy hẹ số sử dụng ánh sáng hút thu ở chúng có thể thấp hơn. Những tính toán thực tế đa xác nhận điẻu đó, tính toán íy cho thấy hệ số sử dụng ánh sáng hút thu ưong quang họp cao nhất vào thời kỳ khép kín tán lá (ứieo tài liệu của S.N. Smor). Chính trong thời kỳ ấy có 'tfiể đạt hộ số gần bằng hệ số lý thuyết có thể. Tính ưung bình cho toàn ứiời gian sinh ừuởng, có thể là chúng có ưị số bé hơn (8 - 10%), do đó cố thể thu được hệ số sử dụng năng lượng tđi ưong toàn thời gian sinh truởng là s%. Nhung ưong ưường hợp ấy năng suất sẽ lớn gấp nhiều lần năng suít ưung bình và cả năng suất cao hiện nay, chúng sử dụng năng luợng Mặt Trời với hệ số 0,25 - 1% và chỉ trong ưuờng hợp ,tốt 2 - 3%.
Tuy nhiỀn chua nen xem nhOng năng suất ấy là năng suất giới hạn.
Nếu như ưong tuong lai, ưong trồng ưọt se dùng các giống eây có khả năng thục hiện quang hợp ưong nhOng điẻu kiện kỹ thuật tốt - cố thể trong nhOng điều kiện đặc biệt, tuơng ứng với đuờng 4 ưen hình m.6, thì hệ số sử dụng năng luợng ánh sáng thu hút có thể tăng,
^lối vổi nhdng ruộng có cíu tnỉc tốt tới 16 - 18%, và hệ số tổng cộng của toàn thời gian sinh duOng, hầu 'như tđi 8 - 9%.
Đé làm dỉỀu đó cin phải đua vào. trồng trọt nhong loại hình và giống ciy có khi năng tạo đuợc nhOng ruộng hoàn thiện hon vé cấu trúc, cố hoạt tính quang họp cao và đuờng biéu diỉn quang hợp dựa theo khả năng làm m^t phần nằm ngang của đuờng biểu diỉn.
• V
7. Nhđng mức cung ctfp cAn thỉết cho ruộng vé dinh diiơiig klioầiig và nmỉv
-Dựa-vàơ xác* kết iquâr ilíir ớ ' tfeii;'cliứng ta* có th ế- xácđỉQ h' một khái niệm vé'các điệu kiện cỉn thiết đá tậo nftn năng suất có thế sử
dụng 5% năng luợng búc xạ Mặt Trời. NhOng múc năng suít ấy ưuức hết thay đổi theo số năng luựng tới của bức xạ mặt Trời. Hoàn toàn rỡ ràng là, muốn thu được những mức năng suất khác nhaii cần cung cấp cho ruộng nhOng múc khác nhau về dinh duửng khoáng và nước.
Chúng ta biết rằng, khống thẻ thu được năng suất sinh học 15 sinh khối khô nếu khổng bảo đảm chơ căy đồng hóa đuợc ít nhất là 225 kgN và 775 kg tổng stí các nguyẽn tố ưo (vì hàm ỉuợng đạm trong chất khổ là 1,5%, còn hàm luợng các nguyẽn tố khác của dinh duứng khoáng ià 5%). Nếu như ruộng khổng đuực cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng khoáng tuơng ứng thi khổng thể sử dụng năng luợng búc xạ Mặt Trời với hệ số đặt ra là 5%.
Đdng~thời, đồng hóa một số luợng lớn như tiên các nguyên ttf dinh duơng k h o ^ g đòi hôi những điêu kiện rất tốt vé quang họp và ưuúc hết là ruộng phải cố cấu ttúc hoàn thiện, cầy phải có hoạt tính quang hợp tự nhiên cao.
Do dó, khi đặt nhiộm vụ tăng hiộu suất quang bợp tíiục vật vá hẹ số sử dụng năng lụợng búc xạ Mặt Trời trong quang hợp, truớc hết phải bảo .đảm cho ruộng nhOng điéu kiện tuơng úng vdi nhịp điộu vẻ năng luọng tới của búc xạ Mặt Trời và vổi năng suất đặt ra theo nhOng hệ số sử dụng quang năng cần thiết. ỉ>ó là những điéu kiện vê dinh dưOng khoáng và chế độ cung cấp nuớc. ở nhong niộng cục thuận vẻ nhịp điệu phát ưién và cấu ưúc, năng luợng bác xạ khOng đuợc sử dụng ưục tiếp vào quang hợp phii đuợc thoát di h&u như hoần toàn khỏi các cơ quan của cfty thOng qua sự thoát nuớc vầ ở múc độ ít hơn, bằng ưao đổi nhiệt với môi tniờng xung quanh. Cách sau thuờng thé hiộn ở múc căng thẳng của chế độ nuúc và sự giảm có thể có của các quá trình sinh ưuửng.
Bảng iii.4 : Số luợng nuớc cAn cho sự bay hơi của niộng hoàn thiện ưong các tniên <^a lỹ khác nhau
Mién địa lý (độ) 7 0 - 6 0 6 0 - 5 0 5 0 - 4 0 4 0 - 3 0 3 0 - 2 0 2 0 - 0
Stf luợng nuớc cản cho bay hcri (mm)
190 280 500 800 1000 1600
Xuít phát từ tién đẻ ấy, có thể tính gần đúng số lưọmg nước cản cho sự thoát nuớc của mộng hoàn thiện trong các miẻn địa lý khác nhau có chế độ búc xạ khác nhau (bảng ni.4).
Nghien cúu thẽm nhằm tìm các biện pháp tác động đặc biệt Ifin hoạt động của bộ máy quang hợp, nhằm ÒX& vào ưồng các gịống cây có hoạt túnh cao và có khả năng tạo nẽn nhOng ruộng hoàn thiện vé cáu ưúc, thì có thể sẽ tăng đuRỊC hệ số sử dụng năng luợng tới của bức xạ Mặt Tiời lên tới 8 - 9%.
-V.