– Nước: Nước là yếu tố cần thiết và ảnh hưởng lên tất cả các quá trình tồn tại, sinh trưởng, phát triển của thực vật. Thiếu nước làm giảm sinh trưởng của thân, lá, ức chế sự nảy mầm của hạt. 

– Nhiệt độ: 

+ Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng và phát triển ở thực vật.

+ Nhiệt độ quá cao hay quá thấp tác động trong thời gian dài ức chế sự sinh trưởng của thực vật, giảm khả năng thụ phấn, thụ tinh.

+ Nhiệt độ cao hoặc nhiệt độ thấp tác động trong thời gian ngắn có thể khởi động sự ra hoa. 

– Ánh sáng: 

+ Cường độ và thời gian chiếu sáng, thành phần quang phổ ảnh hưởng tới sinh trưởng, phát triển ở thực vật.

+ Cường độ ánh sáng quá yếu hoặc quá mạnh đều làm giảm quang hợp, từ đó làm giảm sinh trưởng. Thời gian chiếu sáng dài hay ngắn có thể tác động tới cảm ứng ra hoa ở thực vật.

– Dinh dưỡng khoáng: 

+ Hàm lượng và thành phần dinh dưỡng khoáng ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng và phát triển ở thực vật.

+ Thiếu hoặc dư thừa nguyên tố dinh dưỡng khoảng thiết yếu, cây sinh trưởng và phát triển kém, thậm chí bị chết.

– Hormone ngoại sinh hoặc chất điều hoà sinh trưởng: Bổ sung hormone hoặc chất điều hoà sinh trưởng làm thay đổi tương quan hormone trong cây, thúc đẩy sự sinh trưởng, phát triển của cây theo hướng hormone ưu thế. 

Hình 1. Các nhân tố chi phối sự ra hoa ở thực vật

– Ở thực vật có hoa, sự chuyển từ pha phát triển sinh dưỡng sang pha phát triển sinh sản được đánh dấu bằng sự ra hoa. Sự ra hoa, cũng như các quá trình phát triển khác, chịu sự chi phối của các nhân tố bên trong và nhân tố bên ngoài.

– Các nhân tố bên trong:

+ Tuổi của cây: Tuỳ vào giống và loài, cây đến độ tuổi xác định sẽ ra hoa. 

+ Tương quan dinh dưỡng: Tương quan các hợp chất carbohydrate (C) và các hợp chất chứa nitrogene (N) trong cây chi phối sự chuyển pha phát triển sinh dưỡng sang phát triển sinh sản. Tỉ lệ C/N lớn cây sẽ ra hoa. 

+ Tương quan hormone: Tương quan hormone chi phối sự ra hoa của thực vật. Gibberellin giữ vai trò quyết định trong sự ra hoa của thực vật. Protein CONSTANS (CO) có tác động kích thích sự ra hoa ở thực vật. Tương quan hormone cũng điều tiết các quá trình phát triển khác ở thực vật có hoa.

– Các nhân tố bên ngoài

+ Ánh sáng: Ánh sáng chi phối sự phát triển thực vật có hoa thông qua thời gian chiếu sáng (quang chu kì), phổ ánh sáng và cường độ.

+ Quang chu kì: Sự phát triển thực vật phụ thuộc vào tương quan độ dài ngày và đêm. Dựa vào phản ứng đối với quang chu kì, thực vật được chia làm ba nhóm: Cây ngày ngắn ra hoa trong điều kiện ngày ngắn với thời gian chiếu sáng thường dưới 10 giờ, thời gian tối liên tục trên 14 giờ (ví dụ: cây cà phê, cây lúa,…), cây ngày dài ra hoa trong điều kiện ngày dài với thời gian chiếu sáng thường trên 14 giờ hoặc thời gian tối liên tục dưới 10 giờ (ví dụ: cây lúa mì, cây thanh long…) và cây trung tính ra hoa không phụ thuộc độ dài thời gian chiếu sáng.

+ Phổ ánh sáng: Thực vật phản ứng với quang chu kì nhờ sắc tố phytochrome. Sắc tố này có hai dạng có thể chuyển hoá lẫn nhau.

+ Cường độ chiếu sáng: Ở cùng thời gian chiếu sáng, cường độ ánh sáng mạnh hơn thúc đẩy sự ra hoa sớm hơn. 

+ Nhiệt độ: Một số loài cây chỉ ra hoa khi tiếp xúc với nhiệt độ thấp trong một thời gian xác định. Sự phát triển của thực vật phụ thuộc vào nhiệt độ thấp gọi là hiện tượng xuân hoá.

Hình 2. Quang chu kỳ kiểm soát sự ra hoa ở thực vật

– Kích thích sinh trưởng của thực vật bằng cách cung cấp các điều kiện thích hợp về chế độ nước, dinh dưỡng, ánh sáng và nhiệt độ, … Ví dụ: Thiết lập nhiệt độ thích hợp, bổ sung ánh sáng nhân tạo bằng đèn LED (ánh sáng đỏ và ánh sáng xanh) khi trồng cây rau thuỷ canh trong nhà kính.

– Phá ngủ hạt, củ bằng hormone thực vật hoặc chất điều hoà sinh trưởng (ví dụ: Sử dụng gibberellin phá ngủ hạt cây đào, cây táo….), bằng nhiệt độ thấp (ví dụ: củ hoa tulip…).

– Điều khiển sự ra hoa bằng dinh dưỡng, hormone hoặc chất điều hoà sinh trưởng, chế độ chiếu sáng và nhiệt độ thấp. Ví dụ: Khi trồng cây hoa cúc vụ đông, cần chiếu sáng bổ sung vào lúc 16 – 20h tối để kéo dài thời gian sinh trưởng sinh dưỡng, cây ra hoa đúng vụ tết. 

– Xác định tuổi cây thân gỗ lâu năm bằng đếm vòng gỗ. Sinh trưởng thứ cấp tạo nên các vòng gỗ đồng tâm với lớp màu sáng (gỗ sớm, hình thành vào mùa xuân, tế bảo lớn, thành mong) và tối (gỗ muộn, hình thành vào mùa hè và thu, tế bảo bé, thành dày) xen kẽ nhau. Mỗi năm tạo nên một vòng nên còn được gọi là vòng năm. Vòng gỗ thưởng biểu hiện rõ rệt ở cây gỗ vùng ôn đới.

1.4.1. Quan sát tác dụng của bấm ngọn, tỉa cành

a. Cơ sở lí thuyết: Ở thực vật có hiện tượng ưu thế đỉnh do auxin được tổng hợp ở chổi định ức chế sự phát triển của các chồi bên phía dưới. Khi loại bỏ chồi đỉnh các chổi bên sẽ phát triển.

b. Các bước tiến hành:

– Chuẩn bị

+ Dụng cụ: kéo, thước, phương tiện chụp ảnh, giấy, bút ghi chép, chậu trồng cây…

+ Mẫu vật: Cây đậu tương có 3 – 4 lá thật, còn nguyên chồi đỉnh và chưa xuất hiện chổi bên hoặc cây có múi (bưởi, cam quýt,….) có cành bên với thí nghiệm tỉa cành.

– Tiến hành

– Báo cáo

Hình 3. Bấm ngọn ở thực vật

1.4.2. Quan sát tác dụng của kích thích tố đối với thực vật

a. Cơ sở lí thuyết: 

– Kích thích tố (chất điều hoà sinh trưởng) điều tiết các quá trình sinh trưởng, phát triển ở thực vật.

– Khi phun các kích thích tố lên cây sẽ gây ra các hiệu ứng có thể quan sát được trên cơ thể thực vật (ví dụ: tăng chiều cao, phát triển số lá, ra hoa,…).

b. Các bước tiến hành:

– Chuẩn bị

+ Dụng cụ: bình xịt tưới cây, thước, phương tiện chụp ảnh, giấy, bút ghi chép,…

+ Hoá chất: chế phẩm có chứa chất điều hoà sinh trưởng gibberellic acid hoặc cytokinine 

+ Mẫu vật: 20 cây đậu tương có 3 lá thật trồng trong hai khay, mỗi khay 10 cây,

– Tiến hành

+ Đánh số, dùng thước đo chiều cao từng cây và ghi chép số liệu thu được, chụp ảnh hai khay trước khi phun kích thích tổ.

+ Pha chế phẩm kích thích tổ với nước sạch theo hướng dẫn của nhà sản xuất, pha đúng liều lượng để được 300 mL dung dịch.

+ Phun dung dịch chế phẩm lên mặt lá các cây đậu tương ở khay thứ nhất, phun nước sạch lên mặt lá các cây đậu tương ở khay thứ hai, phun sao cho ướt bề mặt là.

+ Tưới nước và theo dõi hằng ngày sự phát triển các cây đậu tương ở hai khay. Sau 10 ngày, tiến hành đo chiều cao các cây đậu tương ở hai khay, đếm số là, chụp ảnh.

+ Vẽ biểu đồ sinh trưởng của cây (theo từng chỉ tiêu chiều cao cây, số lá cây).

– Báo cáo

1.4.3. Tính tuổi cây

a. Cơ sở lí thuyết:

– Sinh trưởng thứ cấp tạo ra các vòng gỗ trong thân cây.

– Mỗi vòng gỗ gồm một lớp gỗ sớm sáng màu và lớp gỗ muộn tối màu.

– Một vòng gỗ tương ứng với một năm. Qua đếm số vòng gỗ sẽ tính được tuổi của cây thân gỗ lâu năm.

b. Các bước tiến hành:

– Chuẩn bị

+ Dụng cụ phương tiện chụp ảnh, giấy, bút ghi chép…

+ Mẫu vật: Miếng gỗ cắt ngang thân cây được bào phẳng hoặc ảnh chụp miếng gỗ cắt ngang thân cây rõ nét.

– Tiến hành: Đếm số vòng sáng và tối màu trên miếng gỗ cắt ngang thân cây hoặc trên ảnh.

– Báo cáo

– Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển ở thực vật là: nhiệt độ, ánh sáng, nước, chất dinh dưỡng,… – Quá trình phát triển của thực vật có hoa chịu sự chi phối của các nhân tố bên trong (tuổi của cây, tương quan dinh dưỡng, tương quan hormone) và các nhân tố bên ngoài (ánh sáng, nhiệt độ,…). – Có thể ứng dụng các hiểu biết về sinh trưởng, phát triển ở thực vật trong thực tiễn như kích thích sinh trưởng; phá ngủ của hạt, chồi; điều khiển ra hoa bằng các điều kiện thích hợp về chế độ nước, dinh dưỡng, ánh sáng và nhiệt độ; xác định tuổi cây thân gỗ lâu năm bằng cách đếm vòng gỗ.