Một vài trao đổi về sinh thái học của cây

Thảo luận trong 'Chăm - Trồng cây' bắt đầu bởi archpad, 11/11/04.

  1. archpad

    archpad ALL in ONE

    Tham gia:
    6/6/04
    Bài viết:
    241
    Thích đã nhận:
    170
    Đến từ:
    Hà Nội
    Đi-ô-xit cacbon (CO2) và ánh sáng là những yếu tố hết sức quan trọng trong việc duy trì sự tồn tại và phát triển của cây thủy sinh. Về vấn đề này, trong diễn đàn đã có một số bài phổ biến về chiếu sáng, tác dụng và cách tạo ra CO2 cho bể thủy sinh song chúng ta đều ccó cảm giác chưa thực sự thỏa mãn về những kiến thức mình có. Nhân đọc qua bài "Giới thiệu cơ bản về sinh lý học và sinh thái học của cây thủy sinh" do tác giả Dave Huebert trình bày, tôi thấy có khả nhiều điều lí thú, cặn kẽ để bổ sung về kiến thức chăm sóc cây thủy sinh. Xin được đưa lên để mọi người cùng nghiên cứu.

    1 - Đi-ô-xit cacbon (Carbon Dioxide)

    Cacbon vô cơ hoà tan (Dissolved Inorganic Carbon - DIC) trong nước ngọt diễn ra do có bốn hình thái khác nhau trong quá trình cân bằng qua lại giữa chúng. Bốn hình thái của Cacbon vô cơ hoà tan (DIC) là đi-ô-xit cacbon (CO2), axit cacbonic (H2CO3), bi-cacbonnat (HCO3-) và cacbonnat (CO3=). Tổng lượng cacbon vô cơ hoà tan (DIC) chủ yếu xác định dung tích đệm của nước ngọt và tỷ lệ các hình thái trong quá trình cân bằng qua lại lẫn nhau này chủ yếu xác định độ kiềm (pH). Đi-ô-xit cacbon đã hoà tan sẵn ở trong nước ở quá trình cân bằng khí, độ đậm đặc của đi-ô-xit cacbon (CO2) ở trong không khí và trong nước là xấp xỉ như nhau ở khoảng 0,5mg/lit. Thật không may, đi-ô-xit cacbon (CO2) khuếch tán ở trong nước chậm hơn ở trong không khí khoảng 10.000 lần. Cái này được pha trộn bởi một lớp che tĩnh dày có tính chất tương đối (hay còn gọi là ranh giới Prandtl) bao quanh những cành lá của cây thuỷ sinh. Lớp che tĩnh trong các cây thuỷ sinh là một lớp nước tĩnh lặng không sủi bọt, qua đó khí và các chất dinh dưỡng sẽ phải khuếch tán để đến được với lá cây thuỷ sinh. Lớp che tĩnh đó dày khoảng 0,5mm và dày hơn lớp che tĩnh của cây sống trên cạn khoảng 10 lần. Kết quả là cần khoảng 30mg mỗi lit không có đi-ô-xit cacbon để làm bão hoà quá trình quang hợp của những cây thuỷ sinh ngập nước.

    Độ khuếch tán thấp của đi-ô-xit cacbon (CO2) ở trong nước, lớp che tĩnh dày tương đối và độ đậm đặc cao của CO2 cần có để làm bão hoà quá trình quang hợp đã gợi ý một nhà khoa học đưa ra lời tuyên bố cho rằng "đối với những cây thực vật vĩ mô thuỷ sinh sống ngập trong nước ngọt, thì mức độ cacbon vô cơ hoà tan (DIC) một cách tự nhiên ảnh hưởng mạnh đến những hạn chế cơ bản trong quá trình quang hợp... Những hạn chế của cacbon vô cơ hoà tan (DIC) lên những loài thực vật vĩ mô thuỷ sinh và những hệ quả tất yếu của chúng, sự cần thiết phải duy trì lượng cacbon, đang trở nên ngày càng rõ ràng do những đặc điểm sinh thái học quan trọng của môi trường nước (tác giả George Bowes "Hấp thụ cacbon vô cơ của các Cơ quan Quang hợp Thuỷ sinh, năm 1985 - 'Inorganic Carbon Uptake by Aquatic Photosynthetic Organism')".

    Cây thuỷ sinh thích nghi với những hạn chế về khí CO2 bằng nhiều cách. Chúng thường có lá mỏng. Điều này sẽ làm tăng bề mặt tiếp xúc theo tỷ lệ dung tích nước và giảm bớt đi độ dày của lớp che tĩnh. Chúng có các đường ống dẫn không khí rộng được gọi là mô khí cho phép khí di chuyển tự do trên khắp cây. Điều này giúp cho lượng khí CO2 đã được hấp thụ sẽ được giữ lại ở trong cây và trong một số hình thái khác, thậm chí còn cho phép lượng khí CO2 từ các lớp cặn khuếch tán vào trong lá cây. Cuối cùng, rất nhiều loại cây thuỷ sinh có thể thực hiện quá trình quang hợp bằng cách dùng bi-cacbonat (HCO3-) cũng như khí CO2. Điều này là rất quan trọng bởi vì độ pH ở mức giữa 6,4 và 10,4 độ thì đa số cacbon vô cơ hoà tan (DIC) ở trong nước ngọt tồn tại dưới dạng bi-cacbonat (HCO3-).

    Đối với những người chơi cá và cây thuỷ sinh, có thể làm tăng thêm nguồn cung cấp khí CO2 bằng hai cách. Cả hai phương pháp này được thực hiện bằng cách tăng tỷ lệ khí CO2 khuếch tán ở trong cây thuỷ sinh. Trước tiên, tốc độ hoạt động của nước ở trong bể cá cần phải được tăng lên. Việc này sẽ làm giảm đi độ dày của lớp che bao quanh cây và đảm bảo mức độ khí CO2 ở trong quá trình cân bằng không khí. Phương pháp này không đắt, dễ thực hiện và sẽ tạo ra sự tăng trưởng tuyệt vời của cây thuỷ sinh trong những điều kiện bình thường nhất. Thứ hai là, khí CO2 có thể phun được vào trong bể cá. Phương pháp này có thể tốn kém và nếu được làm không đúng cách thì có thể gây chết cá. Tuy nhiên phương pháp thứ hai này chỉ cần thiết nếu có sự thay đổi bất thường của độ pH hàng ngaỳ một cách đáng kể ở trong bể cá, hoặc nếu các loại hình cây thuỷ sinh được nuôi trong bể cá là hoàn toàn không thể sử dụng bi-cacbonat (HCO3-) được (ví dụ như cây Cabomba sp - Chịu, chưa tìm ra tên tiếng Việt!).

    Diệp lục tố của các loại cây ưa ánh sáng sẽ hấp thụ ánh sáng ở bước sóng từ 400nm đến 700nm. Việc này được gọi là Hoạt động Bức xạ có Tính Quang hợp (Photosynthetically Active Radiation -PAR). Cường độ ánh sáng mặt trời tự nhiên và đầy đủ là vào khoảng 2.000 umoles/m2/giây, hoặc 100 klux của Hoạt động Bức xạ có Tính Quang hợp (PAR). Ánh sáng bị yếu đi nhanh chóng ở trong nước ngọt, tuy vậy nhưng cây thuỷ sinh ngập nước chỉ cần tiếp nhận một lượng ánh sáng ít hơn nhiều lần.

    Cây thuỷ sinh ngập nước thích nghi với mức độ ánh sáng thấp ở trong nước ngọt, và chúng được phân loại thành cây ưa bóng tối dựa trên sự thích nghi này. Ví dụ như lạp lục của cây thuỷ sinh, đó là những cơ quan tế bào (cơ quan tử) chứa chất diệp lục, thường nằm ở lớp che tế bào trên đỉnh lá nhằm đảm bảo khả năng hấp thụ được nhiều ánh sáng nhất có thể được. Ngoài ra, quá trình quang hợp chỉ tiếp nhận được từ 15 đến 50% của toàn bộ cường độ ánh sáng mặt trời. Cây thuỷ sinh cũng có một điểm bão hoà ánh sáng thấp (LCP). Điểm bão hoà ánh sáng thấp (LCP) là điểm mà tại đó tỷ lệ quang hợp tương đương với tỷ lệ hô hấp và sự sinh trưởng của cây dừng lại. Điều này cho phép chúng phát triển về độ sâu mà chỉ cần tiếp nhận được từ 1 đến 4% toàn bộ lượng ánh sáng mặt trời (từ 20 đến 80 umoles/m2/giây PAR).

    Đối với những người chơi bể cá và cây thuỷ sinh, cường độ ánh sáng cao sẽ làm bão hoà quá trình quang hợp. Chỉ những bóng đèn halogen kim loại có thể cung cấp được mức cường độ ánh sáng này. Cường độ ánh sáng trung bình có thể được cung cấp từ 2 đến 4 watt ánh sáng huỳnh quangcho mỗi gallon (khoảng 4lít) nước . Ở mức cường độ ánh sáng này, quá trình quanh hợp diễn ra sẽ không phải ở mức cao nhất nhưng vẫn lớn hơn quá trình hấp thụ khí của cây. Bất cứ ánh sáng nào ở mức dưới 2 watt cho một gallon nước thì đều là ánh sáng yếu. Ở mức chiếu sáng này, các điểm hội tụ (tập trung) ánh sáng sẽ đến được tới bất kỳ cây thuỷ sinh nào và chỉ có những loại cây nào chịu được ánh sáng nhất thì sẽ phát triển. Quá trình yếu dần đi của ánh sáng ở trong nước ngọt thì lại là một bước sóng riêng. Nước hấp thụ ánh sáng dưới dạng các dải quang phổ hồng ngoại và cực tím, các chất tan hữu cơ thì hút ánh sáng xanh, tím và cực tím, còn Phytoplankton (?) lại hút ánh sáng xanh và đỏ-vàng, và các lớp bùn, phù du lơ lửng cũng hấp thụ ánh sáng khá triệt để và không thay đổi ở tất cả mọi bước sóng. Vì thế các loài cây thuỷ sinh thường mọc hướng về phía có ánh sáng và đó là điều rất khác về mặt chất lượng so với sự bức xạ hướng tới. Hơn nữa chất lượng ánh sáng ở dưới nước có thể thay đổi một cách nhanh chóng vì phụ thuộc vào độ sâu, độ đục và một số loại tảo, rêu có trong nước và mức độ, chủng loại các chất tan hữu cơ có ở trong nước. Những dữ liệu này cho thấy rằng cây thuỷ sinh rất mềm dẻo và dễ uốn do nhu cầu về ánh sáng của chúng và việc chúng tìm kiếm "đầy đủ ánh sáng quang phổ" là không cần thiết trong các bể nuôi cá nước ngọt.

    Trên thực tế đã có bằng chứng rõ ràng trong các tài liệu khoa học cho thấy rằng cây nước ngọt có thể duy trì tốc độ phát triển cao của chúng trong ánh sáng huỳnh quang trắng lạnh đơn điệu. Tuy nhiên việc thắp sáng toàn bộ bằng quang phổ có thể sẽ hữu ích đối với những thể hiện màu sắc trung thực và có mục đích của những người có ý muốn làm cho cây thuỷ sinh tạo màu hoặc kết hoa trong những điêù kiện khó khăn.

    Cây rất nhạy cảm với ánh sáng ban ngày. Những sắc tố cảm nhận ánh sáng ở trong cây được gọi là Phytochrome (Chrome thực vật???) và những Phytochrome này hấp thụ ánh sáng trong các tia sáng đỏ/đỏ mờ của quang phổ? Nghiên cứu cho thấy rằng một số loài cây thuỷ sinh là cây ngắn ngày, một số cây thuỷ sinh khác là cây dài ngày, và một số không cảm nhận được sự không khác nhau đối với độ dài của ngày. Khi cây mọc hướng tới ánh sáng không phải là ánh sáng ban ngày, cây sẽ tiếp tục quang hợp khi có ánh sáng và phát triển có tính thực vật nhưng chúng sẽ không hoàn chỉnh vòng đời của mình và không nở hoa. Điều này là đúng đối với cả hai loại cây thuỷ sinh và cây sống ở trên mặt đất. Nói chung, chắc chắn nhất khi người ta cho rằng các loài cây sống trong bể cá nhiệt đới đều là cây ngắn ngaỳ, điều đó có nghĩa rằng chúng có thể nở hoa trong thời gian từ 10 đến 12 giờ có ánh sáng mỗi ngày. Những cây sống ở các vùng ôn đới nói chung thường là cây dài ngày và phần lớn chúng có thể nở hoa trong thời gian từ 14 đến 16 giờ có ánh sáng mỗi ngày.
     
  2. dkviet

    dkviet New Member

    Tham gia:
    26/8/04
    Bài viết:
    14
    Thích đã nhận:
    1
    Đến từ:
    hà nội
    Xin phép anh Archpad em thử dịch xem có đúng không
    Cabomba sp - họ rong la hán
    Phytoplankton - thực vật phù du
    Phytochrome - nhiễm sắc thể thực vật
     
  3. archpad

    archpad ALL in ONE

    Tham gia:
    6/6/04
    Bài viết:
    241
    Thích đã nhận:
    170
    Đến từ:
    Hà Nội
    (tiếp bài sinh thái học của cây thủy sinh)

    2-Khoáng chất:

    Những khoáng chất dinh dưỡng cần thiết được phân chia thích hợp thành hai loại. Những loại dinh dưỡng được cây sử dụng với khối lượng lớn một cách tương đối được gọi dinh dưỡng vĩ mô. Các chất dinh dưỡng vĩ mô dó là ni tơ (N), phốt pho (P), lưu huỳnh (S), can xi (Ca), magiê (Mg) và kali (K). Những chất dinh dưỡng được cây sử dụng với khối lượng nhỏ được gọi là chất dinh dưỡng vi mô. Các chất dinh dưỡng đó là sắt (Fe), mangan (Mn), đồng (Cu), kẽm (Zn), molypđen (Mo), cô ban (Co) và bo (B). Các nguyên tố khoáng khác, ví dụ như natri (Na), cũng có ở trong cây nhưng hiện nay không xác định được vai trò của chúng và do vậy chúng không đưọc xếp hạng vào loại những chất dinh dưỡng cần thiết.

    Cây thuỷ sinh, không giống như những loại cây tương ứng sống ở trên mặt đất, có thể hấp thụ chất dinh dưỡng từ trong nước thông qua lá của chúng và cả từ cặn bùn, vật liệu hỗn hợp làm nền qua các rễ của chúng . Đáng tiếc là người ta thường cho rằng các loài cây thuỷ sinh mọc rễ có thể nhận được tất cả các nhu cầu về khoáng chất dinh dưỡng thông qua lá của chúng. Tuy nhiên điều này là không đúng. Ngay từ đầu năm 1905, một nhà nghiên cứu có tên là Raymond H. Pond đã nêu ra rằng : ".... tầng đất cái là rất cần thiết cho sự phát triển bình thường của cây" và "cây thuỷ sinh mọc rễ sẽ phát triển tốt hơn nếu có lớp đất nển tốt, đúng như nhiều loại cây sống trên mặt đất đã phát triển như vậy". Kể từ đó, sự phát triển đột ngột và tươi tốt hơn của những loài cây mọc rễ ở trong đất được so sánh với những loài cây mọc rễ ở trong cát đã nhiều lần cho thấy đối với những hình thái cây thuỷ sinh khác nhau từ nhiều loại môi trường sống khác nhau.

    Trong khi những lý do giải thích cho việc phát triển tươi tốt của cây thủy sinh chưa được hiểu cụ thể, thì một số sự việc nhất định lại rõ ràng. Trước tiên, lớp đất ngập nước nói chung đều thiếu khí oxy. Điều này có lợi cho cây thuỷ sinh mọc rễ vì trong những điều kiện thiếu oxy, sắt (Fe), phốt pho (P), và nitơ (N) đều đã có sẵn nhiều hơn là trong những điều kiện không kỵ khí khác. Thứ hai là, độ đậm đặc của chất dinh dưỡng ở trong đất phì nhiêu cao hơn ở trong lớp nước che phủ. Thứ ba là không có sự tranh giành nào với Phytoplankton đối với các loại dinh dưỡng có sẵn. Điểm thứ hai là rất quan trọng bởi vì với chất dinh dưỡng dựa vào nước, nếu có quá nhiều phân bón và rêu tảo, cây có thể sẽ dừng không phát triển .

    Cây thuỷ sinh mọc rễ thích nghi tốt để phát triển trong chất nền kỵ khí. Chúng có thể bơm đủ lượng oxy xuống rễ để trong nhiều trường hợp khí oxy khuếch tán vào các lớp cặn ở xung quanh. Chúng cũng có thể hấp thụ các vi khuẩn kỵ khí nếu thấy cần thiết và sản sinh ra axit lactic hoặc ethanol thay vì sản sinh ra khí CO2 như là một loại phụ phẩm. Mô phân sinh (đầu rễ mọc ra) của một số loại cây thuỷ sinh thậm chí còn phát triển thiếu tự nhiên khi có oxy.

    Cây thuỷ sinh cũng có nhu cầu đối với một số loại chất dinh dưỡng nhất định ở trong lớp nước che phủ. Phần lớn các loại cây thuỷ sinh mọc rễ đều cần nguồn cung cấp can xi (Ca), magiê (Mg), kali (K) và cacbon © ở trong nước nếu chúng muốn mau lớn. Tôi nói là phần lớn trong số đó bởi vì một số loài cây thuỷ sinh như isoetes sp (???) và Lobelia dortmanna (???) thậm chí cũng còn tiếp nhận cả đi-ô-xit cacbon từ trong các lớp bùn cặn. Những loại cây thuỷ sinh này thích nghi với việc phát triển trong các hồ nước mềm có axit, đó là những nơi có mức độ cacbon vô cơ hoà tan (DIC) rất thấp ở trong nước và như vậy chúng sẽ hấp thụ khí CO2 từ lớp bùn cặn thông qua rễ của mình.

    Cây thuỷ sinh mọc trong một môi trường thường là nghèo khoáng chất dinh dưỡng. Có thể vì lý do này nên những cây thuỷ sinh đó có thể hấp thụ và tồn trữ một khối lượng lớn chất dinh dưỡng để sử dụng dần. Việc tập trung một số loại khoáng chất dinh dưỡng trong cây thuỷ sinh, phần lớn đáng kể là các chất dinh dưỡng vi mô như sắt (Fe) và đồng (Cu), những chất dinh dưỡng vi mô này (Fe và Cu) có thể vượt mức ở trong nước từ 1.000 đến 1.000.000 lần. Việc bổ sung khoáng chất dinh dưỡng thông thường, đặc biệt là sắt (Fe) do đó hết sức cần thiết cho sự phát triển ổn định của cây thuỷ sinh ở trong bể cá.
     
  4. gamblerhn

    gamblerhn New Member

    Tham gia:
    17/9/04
    Bài viết:
    273
    Thích đã nhận:
    30
    Đến từ:
    HN
    Well, hay quá bác Archpad ạ, giải toả được bao nhiêu cái em cũng đang théc méc nhưng chưa biết hỏi thế nào. Em vote cho bác 5 sao.

    Ủa, mà sao ở đâu nhỉ...hic hic :unsure:

    thôi thế này vậy :wub: Cảm ơn bác.
     

Chia sẻ trang này