1

Chương 7
SINH LÝ CHỐNG CHỊU CỦA THỰC VẬT
VỚI CÁC ĐIỀU KIỆN BẤT LỢI

7.1. Khái niệm chung về tính chống chịu (Stress).
7.1.1. Khái niệm Stress.
Khái niệm Stress được dùng để chỉ những yếu tố bên ngoài gây
ảnh hưởng bất lợi cho thực vật và những phản ứng của cơ thể thực vật đối
với các tác nhân gây stress. Đó là tính chống chịu của thực vật đối với điều
kiện bất lợi của môi trường.
Dưới các điều kiện tự nhiên và nhân tạo thực vật không ngừng chịu
các stress. Các tác nhân gây nên stress cho thực vật là khô, hạn, lạnh,
nóng, mặn, sự ô nhiễm không khí ... Các tác nhân gây stress sẽ tạo nên
những khả năng thích ứng đặc trưng của thực vật. Sinh lý stress nghiên
cứu mối quan hệ khăng khít đó giữa cơ thể với môi trường, đồng thời đưa
ra những biện pháp nhằm giúp cho cây trồng nâng cao khả năng chống các
stress của môi trường.
7.1.2. Tính chất của các tác nhân gây Stress.
Stress có thể làm giảm mạnh sự tăng trưởng và phát triển của cây
trồng, qua đó làm giảm năng suất cây trồng. Do đó tìm hiểu cơ chế gây hại
của các tác nhân gây stress cũng như những phản ứng thích nghi của cây
trồng có vai trò quan trọng trong trồng trọt.
Một số tác nhân gây stress có thể tác động riêng rẽ nhưng cũng có
nhiều stress có thể phối hợp với nhau tác động lên cơ thể thực vật. Ví dụ
stress thiếu nước thường liên kết với stress nhiễm mặn ở vùng rễ và stress
nhiệt độ cao ở lá.
Một số yếu tố môi trường từ tác nhân bình thường chuyển sang tác
nhân stress chỉ trong vài phút (ví dụ nhiệt độ) có những yếu tố môi trường

đó cơ thể phát sinh ra khả năng chống chịu yếu tố do tiềm năng chống chịu
có sẵn trong cơ thể, khi gặp yếu tố nào sẽ gây phản ứng tự vệ thích ứng
của cơ thể với yếu tố đó.
Có hai hình thức chống chịu: chống chịu riêng biệt từng yếu tố gây
stress và chống chịu liên kết với nhiều yếu tố gây stress đồng thời.
Theo một số nhà khoa học (Maximop. D. N. Alekxandrov.V.Ia,...)
phản ứng tự vệ của cây trước các stress của môi trường thể hiện chung
nhất là những biến đổi tính chất của nguyên sinh chất của tế bào.
- Giảm mức độ phân tán của Nguyên sinh chất.
- Tăng tính thấm của Nguyên sinh chất.
- Biến tính protein của Nguyên sinh chất.
- Hoá coaxecva Nguyên sinh chất.
Khi gặp các stress của môi trường phản ứng đặc trưng để tự vệ của
thực vật là những phản ứng theo chiều hướng ngược lại những phản ứng
bình thường không đặc trưng. Ví dụ khi gặp nhiệt độ cao chiều hướng
phản ứng bình thường của cây không có khả năng chịu nóng là độ nhớt
giảm. Nhưng với cây chịu nóng khi gặp nhiệt độ cao độ nhớt lại tăng lên
để chịu được nhiệt độ cao. 3

Trong quá trình phản ứng tự vệ với các stress của môi trường nhiều
khi cơ thể tạo ra những đặc tính thích nghi của cây với yếu tố bất lợi và
chuyển yếu tố bất lợi thành điều kiện sống bình thường của cây, yếu tố cần
thiết cho cây sinh trưởng phát triển. Ví dụ một số cây do sống trong môi
trường mặn đã hình thành đặc tính thích nghi với môi trường mặn đó, dần
dần đất mặn là điều kiện sống thích hợp cho loại cây này, cây phát triển tốt
trong môi trường mặn so với môi trường bình thường. Như vậy từ khả
năng chống chịu đã chuyển thành đặc tính thích nghi.

đều tăng cùng sự tăng nhiệt độ.
Nhiệt độ cao làm giảm tính bền vững của màng và protein. Khi
nhiệt độ cao tính lỏng quá cao làm thay đổi cấu trúc của màng làm cho
màng mất các chức năng sinh lý, để ngoại thấm các ion ra ngoại bào.
Nhiệt độ cao kích thích quá trình phân huỷ các chất, đặc biệt là
protein. Khi protein bị phân huỷ mạnh sản phẩm tích tụ nhiều trong tế bào
là NH
3
gây độc cho tế bào. Nhiệt độ cao cũng làm giảm lượng axit hữu cơ
và nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng khác do bị phân huỷ.
Đặc biệt là nhiệt độ cao làm cho hô hấp mạnh nhưng sự tích luỹ
năng lượng vào ATP qua quá trình photphoryl hoá bị hạn chế nên phần lớn 4

nhiệt thải ra trong hô hấp ở dạng nhiệt làm tăng nhiệt nội bào làm cho tế
bào bị tổn thương và có thể bị chết.
7.2.1.3. Đặc tính chịu stress nhiệt độ cao của cây.
Thực vật có khả năng chịu nhiệt độ cao nhất định. Giới hạn nhiệt
độ cho hoạt động sống bình thường của thực vật là vùng nhiệt độ sinh lý.
Những cây có khả năng thích nghi với ngưỡng nhiệt độ cao hơn là những
cây chịu nhiệt độ cao.
Có nhiều kiểu phản ứng tự vệ đặc trưng để thích ứng với điều kiện
nhiệt độ cao. Mỗi nhóm cây có hình thức thích nghi đặc trưng với nhiệt độ
cao.
Đối với cây hạn sinh chịu nóng thì hình thức phổ biến là tăng
cường quá trình THN kèm theo tăng hút nước để điều hoà nội nhiệt của cơ
thể. Với cây mọng nước có độ nhớt Nguyên sinh chất rất cao nên khả năng
chịu nóng cao. Nhiều nhóm cây chịu nóng nhờ thay đổi đặc tính về cấu


Ngoài ra việc phối hợp các biện pháp kỹ thuật như bón phân hợp
lý, tưới nước hợp lý, chăm sóc hợp lý ... cùng góp phần giúp cây trồng
chịu đựng được điều kiện nhiệt độ cao để duy trì quá trình sinh trưởng
phát triển của cây.
7.2.2. Tính chịu lạnh của cây.
7.2.2.1. Tác hại của nhiệt độ thấp.
Nhiệt độ thấp làm cho lá cây bị héo mặc dầu môi trường vẫn đủ
nước do nhiệt độ thấp ức chế sự hút nước của hệ rễ và sự vận chuyển nước
của hệ mạch. Đồng thời nhiệt độ thấp cũng gây ức chế quang hợp của lá,
làm giảm hô hấp, ức chế các quá trình tổng hợp nhất là tổng hợp protein
do các enzim hoạt động yếu. ớ nhiệt thấp màng Nguyên sinh chất bị tổn
hại làm tăng tính ngoại thấm nên thất thoát chất dinh dưỡng của tế bào.
Nhiệt độ thấp ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng bộ rễ. Sự hút
nước và chất khoáng bị giảm mạnh làm cho cây thiếu nước và chất dinh
dưỡng.
Nhiệt độ thấp làm tổn hại đến màng tế bào, màng các bào quan như
lục lạp, ty thể từ đó ảnh hưởng sâu sắc đến các quá trình sinh lý của cây
như quang hợp, hô hấp. Ở các cây không chịu lạnh các lipid của màng có
tỷ lệ chuỗi axit béo bão hoà cao hơn cây chịu lạnh, do đó gặp lạnh màng
có khuynh hướng đổi thành trạng thái bán tinh thể. Khi tính lỏng của màng
kém, các protein của màng không hoạt động bình thường dẫn đến hậu quả
xấu cho sự vận chuyển các chất, sự biến đổi năng lượng và hoạt động
enzim.
7.2.2.2. Đặc tính thích nghi của cây với nhiệt độ thấp.
Những cây chịu nhiệt độ thấp có độ nhớt giảm, trao dổi chất mạnh,
các quá trình tổng hợp nhất là tổng hợp protein xảy ra mạnh hơn cây
không chịu nhiệt độ thấp.
Đa số cây trồng ở Việt Nam là cây ưa nóng, chỉ có một số cây có
nguồn gốc ôn đới mới có khả năng chịu rét như su hào, bắp cải, khoai tây

trọng:
- Gây nên hiện tượng co nguyên sinh và làm cho cây bị héo. Sự co
nguyên sinh các tế bào diễn ra khi nồng độ nước trong môi trường quá cao
hay do stress nước làm cho nước trong tế bào thất thoát ra ngoài nên khối
Nguyên sinh chất của tế bào co lại, thể tích không bào thu hẹp.
Khi môi trường thiếu nước kéo dài, tế bào mất nước không bào co
lại, mô trở nên mềm yếu và sự héo xảy ra. Sự héo tạm thời nhưng cũng có
thể vĩnh viễn nếu sự thiếu nước nghiêm trọng và kéo dài.
- Hạn hán cản trở sự vận chuyển nước trong mạch gỗ. Khi thiếu
nước do hạn hán sự cung cấp nước cho rễ không đủ trong đêm để thủy hoá
các mô đã bị thiếu nước ban ngày, các lông hút bị tổn thương lớp ngoài
vùng vỏ bị phủ suberin... đã làm giảm áp suất rễ để đẩy cột nước lên trong
mạch gỗ. Đặc biệt khi thiếu nước sẽ hình thành nhiều bọt khí trong mạch
gỗ phá vỡ tính liên tục của cột nước nên cột nước trong mạch gỗ không
được đẩy lên liên tục.
- Hạn hán làm dày lớp cutin trên bề mặt lá làm giảm sự THN qua
biểu bì.
- Hạn hán làm giảm mạnh quang hợp. Sự thiếu nước làm giảm
cường độ quang hợp. Khi hàm lượng nước trong lá còn khoảng 40-50%
quang hợp của lá bị đình trệ.