I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM

1. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp

Có bốn yếu tố chủ yếu từ môi trường bên ngoài ảnh hưởng đến quá trình quang hợp ở cây xanh: ánh sáng, nước, khí carbon dioxide và nhiệt độ.

a) Ánh sáng

Ánh sáng cung cấp năng lượng (quang năng) cho quá trình quang hợp. Thông thường, khi cường độ ánh sáng tăng thì hiệu quả quang hợp tăng theo và ngược lại.

Tuy nhiên, ánh sáng quá mạnh sẽ làm cho lá cây bị “đốt nóng”, khiến hiệu quả quang hợp giảm xuống thay vì tăng lên.

Mỗi loài cây có nhu cầu ánh sáng khác nhau:

• Cây ưa sáng: cần nhiều ánh sáng mạnh, thường sống ở nơi quang đãng. Ví dụ: phi lao, thông, ngô, hoa giấy, dừa, lúa, bưởi,…
• Cây ưa bóng: không cần nhiều ánh sáng, thường sống ở nơi bóng râm hoặc dưới tán cây khác. Ví dụ: lá lốt, trầu không, dương xỉ, vạn niên thanh,…

b) Nước

Nước có ảnh hưởng kép đến quang hợp:

• Thứ nhất, nước là nguyên liệu trực tiếp của quá trình quang hợp (tham gia phản ứng tổng hợp glucose).
• Thứ hai, nước là yếu tố quyết định việc đóng, mở khí khổng trên lá, liên quan đến sự trao đổi khí.

Cụ thể:

• Khi cây được cung cấp đủ nước: khí khổng mở → khí carbon dioxide dễ dàng khuếch tán vào bên trong lá → quang hợp diễn ra hiệu quả.
• Khi tế bào lá cây thiếu nước: khí khổng đóng lại → lượng carbon dioxide đi vào lá giảm → quang hợp bị giảm sút hoặc gặp khó khăn.

c) Khí carbon dioxide ($CO_2$)

Carbon dioxide là nguyên liệu của quang hợp. Thông thường, khi nồng độ $CO_2$ trong không khí tăng thì hiệu quả quang hợp cũng tăng và ngược lại.

Tuy nhiên, cần lưu ý:

• Nếu nồng độ $CO_2$ tăng quá cao (khoảng 0,2%) → có thể làm cây chết vì ngộ độc.
• Nếu nồng độ $CO_2$ quá thấp → quang hợp không xảy ra được. Nồng độ $CO_2$ thấp nhất mà cây có thể quang hợp là từ 0,008% đến 0,01%.

Ảnh hưởng của nồng độ $CO_2$ đến quang hợp không giống nhau ở các loài cây khác nhau.

d) Nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt động của các enzim tham gia quang hợp.

• Nhiệt độ thuận lợi nhất cho hầu hết các loài cây quang hợp là từ 25°C đến 35°C.
• Nhiệt độ quá cao (trên 40°C) → làm giảm hoặc ngừng hẳn quang hợp.
• Nhiệt độ quá thấp (dưới 10°C) → cũng làm giảm hoặc ngừng quang hợp.

Nhiệt độ thấp nhất mà cây có thể quang hợp khác nhau tuỳ theo loài: cây vùng ôn đới có thể quang hợp ở $-5°C$, còn cây vùng nhiệt đới chỉ quang hợp được khi nhiệt độ từ $4°C$ trở lên.

Tổng hợp các yếu tố ảnh hưởng:

2. Vận dụng hiểu biết về quang hợp trong việc trồng và bảo vệ cây xanh

Quang hợp ở cây xanh mang lại nhiều lợi ích: cung cấp chất hữu cơ cho mọi sinh vật, cân bằng và điều hoà không khí (hấp thụ $CO_2$, giải phóng $O_2$).

Vì vậy, việc trồng, chăm sóc và bảo vệ cây xanh rất quan trọng. Cần chú ý:

• Bảo vệ bộ lá – “bộ máy quang hợp” của cây xanh.
• Điều chỉnh hợp lí các yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp: chế độ chiếu sáng phù hợp, tưới nước đúng cách, bón phân hợp lí,…
• Trồng cây đúng thời vụ và đảm bảo mật độ phù hợp.
• Trồng xen canh cây ưa bóng với cây ưa sáng để tận dụng nguồn đất và ánh sáng.
• Ở thành phố và nơi đông dân cư cần trồng nhiều cây xanh để cân bằng không khí, hấp thụ khí độc và bụi mịn.

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Nhận biết các yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp

Phương pháp chung:

Bốn yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến quang hợp là: ánh sáng, nước, khí carbon dioxide, nhiệt độ. Lưu ý: khí oxygen là sản phẩm của quang hợp, không phải yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp.

Ví dụ 1

Đề bài: Yếu tố bên ngoài nào sau đây không ảnh hưởng đến quang hợp của cây xanh?

A. Nước B. Khí oxygen C. Khí carbon dioxide D. Ánh sáng

Lời giải:

Bốn yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến quang hợp là ánh sáng, nước, khí carbon dioxide và nhiệt độ. Khí oxygen là sản phẩm được tạo ra từ quang hợp, không phải nguyên liệu hay yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này.

Đáp án: B. Khí oxygen

Ví dụ 2

Đề bài: Nhận định nào sau đây là sai?

A. Cây ưa bóng không cần nhiều ánh sáng

B. Nhiệt độ thấp (dưới 10°C) tạo điều kiện tốt nhất cho cây quang hợp

C. Nhiệt độ quá cao (trên 40°C) sẽ làm giảm hoặc ngừng quá trình quang hợp

D. Không có quang hợp thì không có sự sống trên Trái Đất

Lời giải:

• A đúng: cây ưa bóng thích nghi với ánh sáng yếu, không cần nhiều ánh sáng.
• B sai: nhiệt độ thấp (dưới 10°C) không thuận lợi mà ngược lại sẽ làm giảm hoặc ngừng quang hợp. Nhiệt độ tốt nhất cho quang hợp là 25–35°C.
• C đúng: nhiệt độ trên 40°C gây bất lợi cho quang hợp.
• D đúng: quang hợp cung cấp chất hữu cơ và oxygen cho hầu hết sinh vật trên Trái Đất.

Đáp án: B

Ví dụ 3

Đề bài: Nước ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của cây xanh như thế nào?

Lời giải:

Nước có ảnh hưởng kép đến quang hợp:

• Nước vừa là nguyên liệu trực tiếp của phản ứng quang hợp.
• Nước vừa là yếu tố tham gia vào việc đóng, mở khí khổng trên lá:
  • Cây đủ nước: tế bào khí khổng căng ra, khí khổng mở, carbon dioxide dễ dàng khuếch tán vào trong lá → tăng hiệu quả quang hợp.
  • Cây thiếu nước: tế bào khí khổng mất nước, khí khổng đóng lại, lượng carbon dioxide vào lá giảm → giảm hiệu quả quang hợp.

Dạng 2: Phân biệt cây ưa sáng và cây ưa bóng

Phương pháp chung:

• Cây ưa sáng: cần nhiều ánh sáng mạnh, sống ở nơi quang đãng. Ví dụ: lúa, ngô, bưởi, dừa, thông, phi lao,…
• Cây ưa bóng: không cần nhiều ánh sáng, sống ở nơi bóng râm hoặc dưới tán. Ví dụ: lá lốt, trầu không, dương xỉ, rêu, vạn niên thanh,…
• Trong trồng trọt: trồng xen canh cây ưa bóng với cây ưa sáng để tận dụng đất và ánh sáng.

Ví dụ 1

Đề bài: Nhóm cây nào sau đây là cây ưa sáng?

A. Dương xỉ, rêu, vạn tuế B. Lúa, dương xỉ, cây thông C. Lúa, ngô, bưởi D. Ngô, bưởi, lá lốt

Lời giải:

• A: dương xỉ và rêu là cây ưa bóng → sai.
• B: dương xỉ là cây ưa bóng → sai.
• C: lúa, ngô, bưởi đều là cây cần nhiều ánh sáng, sống ở nơi quang đãng → tất cả đều là cây ưa sáng.
• D: lá lốt là cây ưa bóng → sai.

Đáp án: C. Lúa, ngô, bưởi

Ví dụ 2

Đề bài: Cho ví dụ chứng minh các loại cây khác nhau có nhu cầu về ánh sáng khác nhau. Người dân áp dụng điều này vào trong trồng trọt như thế nào?

Lời giải:

Mỗi loại cây có nhu cầu ánh sáng khác nhau:

• Cây ưa sáng như lúa, ngô: cần cường độ ánh sáng cao, thường mọc ở nơi quang đãng.
• Cây ưa bóng như lá lốt, dương xỉ: cần ít ánh sáng, thường mọc ở nơi bóng râm, dưới tán cây khác.

Người dân áp dụng điều này vào trồng trọt bằng cách trồng xen canh: trồng cây ưa bóng xen với cây ưa sáng. Cây ưa sáng cao lớn tạo bóng râm cho cây ưa bóng bên dưới, vừa tận dụng được nguồn đất và công chăm sóc, vừa nâng cao năng suất và giá trị kinh tế.

Ví dụ: trồng cây ăn quả (nhãn, vải, bưởi) xen với cây lạc, đậu tương, hoặc trồng xen với rau thơm (lá lốt, rau mùi).

Dạng 3: Vận dụng kiến thức về yếu tố ảnh hưởng quang hợp vào thực tiễn

Phương pháp chung:

Dựa vào ảnh hưởng của từng yếu tố (ánh sáng, nước, $CO_2$, nhiệt độ) để giải thích các biện pháp kĩ thuật trong trồng trọt hoặc hiện tượng thực tế.

Ví dụ 1

Đề bài: Vì sao không nên tưới nước cho cây vào buổi trưa?

A. Cây không cần nước vào buổi trưa

B. Nhiệt độ cao làm nước bốc hơi nóng làm cây bị héo

C. Nhiệt độ cao nên nước bốc hơi hết cây không hút nước được

D. Vào buổi trưa khả năng thoát hơi nước của lá cây giảm

Lời giải:

Vào buổi trưa, nhiệt độ rất cao. Khi tưới nước lúc này, nước trên mặt đất và trên lá bị nắng chiếu vào sẽ bốc hơi nóng, tạo ra nhiệt lượng lớn gây bỏng rễ và héo lá. Ngoài ra, sự chênh lệch nhiệt độ đột ngột giữa nước mát và đất nóng cũng gây hại cho bộ rễ.

Đáp án: B. Nhiệt độ cao làm nước bốc hơi nóng làm cây bị héo

Ví dụ 2

Đề bài: Vào những ngày nắng nóng hoặc trời rét đậm, người làm vườn thường che nắng hoặc chống rét (ủ ấm gốc) cho cây. Em hãy giải thích ý nghĩa của việc làm đó.

Lời giải:

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quang hợp:

• Nhiệt độ thuận lợi nhất cho quang hợp là 25–35°C.
• Nhiệt độ quá cao (trên 40°C) → lá bị đốt nóng, enzim bị ức chế, quang hợp giảm hoặc ngừng, cây có thể héo và chết.
• Nhiệt độ quá thấp (dưới 10°C) → enzim hoạt động yếu, quang hợp giảm hoặc ngừng, cây có thể bị chết rét.

Vì vậy:

• Những ngày nắng nóng: che nắng giúp giảm nhiệt độ xung quanh cây, tránh lá bị đốt nóng, giúp quang hợp diễn ra bình thường.
• Những ngày rét đậm: ủ ấm gốc cây giúp giữ nhiệt cho rễ, tránh rễ bị lạnh, đảm bảo rễ hút nước và muối khoáng cung cấp cho quang hợp.

Ví dụ 3

Đề bài: Ở những khu công nghiệp hay nơi có nhiều nhà máy, nồng độ khí carbon dioxide thường tăng cao. Quang hợp của cây trồng tại đó bị ảnh hưởng như thế nào?

Lời giải:

Ở khu công nghiệp, do hoạt động sản xuất thải ra nhiều khí $CO_2$, nồng độ $CO_2$ trong không khí tăng cao hơn bình thường.

Ban đầu, nồng độ $CO_2$ tăng có thể giúp cây quang hợp hiệu quả hơn (vì $CO_2$ là nguyên liệu của quang hợp).

Tuy nhiên, nếu nồng độ $CO_2$ tăng quá cao (khoảng 0,2%), cây sẽ bị ngộ độc, quang hợp giảm mạnh, thậm chí cây có thể chết. Ngoài ra, khu công nghiệp thường có thêm các khí độc hại khác (SO₂, bụi mịn,…) cũng gây ảnh hưởng xấu đến lá cây và quá trình quang hợp.

III. SƠ ĐỒ TƯ DUY

1. Ánh sáng

• 1.1. Cường độ tăng → quang hợp tăng. Quá mạnh → lá bị đốt nóng, giảm quang hợp
• 1.2. Cây ưa sáng: phi lao, thông, ngô, dừa, lúa, bưởi
• 1.3. Cây ưa bóng: lá lốt, trầu không, dương xỉ, rêu

2. Nước

• 2.1. Ảnh hưởng kép: vừa là nguyên liệu, vừa điều khiển đóng/mở khí khổng
• 2.2. Đủ nước → khí khổng mở → quang hợp tốt
• 2.3. Thiếu nước → khí khổng đóng → quang hợp giảm

3. Khí carbon dioxide

• 3.1. Nồng độ tăng → quang hợp tăng
• 3.2. Quá cao (≈0,2%) → cây ngộ độc chết
• 3.3. Quá thấp (<0,008%) → không quang hợp được

4. Nhiệt độ

• 4.1. Tốt nhất: 25–35°C
• 4.2. Trên 40°C → giảm/ngừng quang hợp
• 4.3. Dưới 10°C → giảm/ngừng quang hợp

5. Vận dụng trong trồng trọt

• 5.1. Trồng đúng thời vụ, đảm bảo mật độ phù hợp
• 5.2. Trồng xen canh cây ưa sáng – ưa bóng
• 5.3. Tưới nước, bón phân, che nắng, chống rét hợp lí
• 5.4. Trồng nhiều cây xanh ở thành phố, khu dân cư

IV. SAI LẦM THƯỜNG GẶP

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu