Sự thiếu hụt áp suất hơi (Vapor pressure deficit: VPD) là một cách chính xác hơn để đo khí hậu nhà kính khi xác định lượng nước thất thoát từ thực vật. VPD chỉ đơn giản là sự khác biệt giữa áp suất hơi bên trong lá so với áp suất hơi của không khí. 

Nếu VPD cao (độ ẩm thấp), nghĩa là áp suất hơi bên trong cây cao hơn không khí bên ngoài, thì nhiều hơi nước thoát ra ngoài qua khí khổng (lỗ chân lông ở dưới cùng của lá). Quá trình mất nước qua lá này được gọi là “sự thoát hơi nước”. Nếu VPD thấp (độ ẩm cao), các lỗ khí khổng đóng lại và ít nước và phân bón được cây hấp thụ từ chất trồng. 

VPD rất quan trọng vì nó được sử dụng để lập kế hoạch tưới tiêu, để xác định xem có cần trao đổi không khí hay không và liệu có cần tăng nhiệt độ không khí để giữ thêm độ ẩm hay không.

Độ ẩm tương đối

Có hai cách để đo độ ẩm: độ ẩm tuyệt đối (absolute humidity) và độ ẩm tương đối (relative humidity). Lượng hơi nước thực tế trong một thể tích không khí nhất định là độ ẩm tuyệt đối; nó được biểu thị bằng trọng lượng trên mỗi thể tích. Tuy nhiên, độ ẩm tuyệt đối hiếm khi được đo trong nhà kính và độ ẩm tương đối được sử dụng để thay thế. 

Cách đo độ ẩm phổ biến nhất, độ ẩm tương đối (RH), là phép đo thực tế nhất trong nhà kính. RH có thể được định nghĩa là tỷ lệ giữa lượng ẩm trong một thể tích không khí với tổng lượng ẩm có thể giữ ở mức bão hòa (tức là điểm bão hòa) ở một nhiệt độ và áp suất khí quyển nhất định và được biểu thị bằng phần trăm. Bất cứ thứ gì vượt quá điểm bão hòa sẽ ngưng tụ thành nước lỏng. Lượng nước mà không khí có thể chứa thay đổi theo nhiệt độ.

độ ẩm tương đối
Độ ẩm cao trong nhà kính

Nhiệt độ điểm sương

Hiện tượng bão hòa xảy ra khi không khí được làm mát đến mức áp suất hơi bão hòa vượt quá áp suất hơi xung quanh và xảy ra hiện tượng ngưng tụ – nhiệt độ tại đó xảy ra hiện tượng này được gọi là điểm sương. Ý nghĩa thực tế của điểm sương là nó liên quan trực tiếp đến lượng hơi nước trong một thể tích không khí ẩm.

 Nhiệt độ điểm sương có ứng dụng trực tiếp để quản lý vườn ươm trong thùng chứa vì mối quan hệ của nó với sự ngưng tụ, xảy ra khi không khí ẩm tiếp xúc với bề mặt mát hơn như mặt trong của lớp phủ nhà kính hoặc lá. Người trồng quản lý độ ẩm trong vườn ươm của họ để giảm thiểu sự ngưng tụ hơi nước, có thể gây ra các vấn đề về bệnh tật cho cây trồng.

Vai trò của độ ẩm đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng

Độ ẩm có thể là yếu tố môi trường khó kiểm soát nhất trong nhà kính. Ngay cả những thiết bị kiểm soát môi trường tinh vi nhất cũng không thể kiểm soát hoàn hảo độ ẩm trong nhà kính. 

Độ ẩm dao động theo sự thay đổi nhiệt độ không khí và thực vật liên tục thoát hơi nước, làm tăng thêm hơi nước vào không khí. Khi độ ẩm quá cao, khả năng tự làm mát hoặc vận chuyển chất dinh dưỡng và khoáng chất của cây có thể bị hạn chế. Khi điều này xảy ra trong một thời gian dài, cây cuối cùng sẽ chết. Hơn nữa, môi trường ẩm ướt có thể là nơi sinh sản của bệnh phấn trắng hoặc nấm mốc, nếu không được chú ý có thể lây lan khắp nơi, làm thối rữa trái cây và phá hủy sản phẩm.

Cây bị bệnh do độ ẩm quá cao
Cây bị bệnh do độ ẩm quá cao

Thiếu hụt áp suất hơi

Thiếu hụt áp suất hơi (VPD) cung cấp một đặc tính chính xác hơn để mô tả độ bão hòa nước của không khí so với độ ẩm tương đối vì VPD không phụ thuộc vào nhiệt độ. Áp suất hơi có thể được coi là nồng độ hoặc mức độ bão hòa của nước tồn tại dưới dạng khí trong không khí. 

Vì không khí ấm có thể chứa nhiều hơi nước hơn không khí mát nên áp suất hơi của nước trong không khí ấm có thể đạt giá trị cao hơn trong không khí mát. Có sự di chuyển tự nhiên từ nơi có nồng độ hơi nước cao sang nơi có nồng độ hơi nước thấp. Giống như nhiệt truyền tự nhiên từ vùng ấm sang vùng mát, hơi nước cũng di chuyển từ vùng có áp suất hơi cao hoặc nồng độ cao đến vùng có áp suất hơi thấp hoặc nồng độ thấp. Điều này đúng với bất kỳ nhiệt độ không khí nhất định.

Thiếu hụt áp suất hơi và sự thoát hơi nước của thực vật

Một điểm quan trọng khi xem xét khái niệm VPD khi nó áp dụng để kiểm soát sự thoát hơi nước của cây là áp suất hơi của hơi nước bên trong lá luôn cao hơn bên ngoài lá. Có nghĩa là nồng độ hơi nước trong lá luôn lớn hơn trong môi trường nhà kính, ngoại trừ khả năng có độ ẩm tương đối 100 phần trăm rất không mong muốn trong môi trường nhà kính. Điều này có nghĩa là xu hướng di chuyển tự nhiên của hơi nước là từ bên trong lá vào môi trường nhà kính. 

Tốc độ di chuyển của nước từ bên trong lá vào không khí nhà kính, hay sự thoát hơi nước, phần lớn bị chi phối bởi sự khác biệt về áp suất hơi của nước trong không khí nhà kính và áp suất hơi bên trong lá.

Xem thêm: Kiểm soát độ ẩm trong nhà kính

Sử dụng thâm hụt áp suất hơi để theo dõi căng thẳng thực vật

Áp suất hơi thiếu hụt là một chỉ báo tốt về tình trạng stress của cây do thoát hơi nước quá mức (giá trị VPD cao) hoặc không có khả năng thoát hơi nước đầy đủ (giá trị VPD thấp). Khi VPD quá cao (độ ẩm quá thấp), tốc độ thoát hơi nước từ lá có thể vượt quá lượng nước cung cấp vào rễ. Điều này lần lượt sẽ làm cho khí khổng đóng lại và quá trình quang hợp chậm lại hoặc dừng lại. Khi khí khổng đóng lại, lá cây có nguy cơ bị tổn thương ở nhiệt độ cao do quá trình làm mát bằng bay hơi nước bị giảm do thiếu nước để bay hơi.

Giá trị thâm hụt áp suất hơi tối ưu

 Vì các nguyên tắc của thiếu hụt áp suất hơi có thể được sử dụng để kiểm soát tốc độ thoát hơi nước, nên có một loạt các VPD tối ưu tương ứng với tốc độ thoát hơi nước tối ưu để đạt năng suất bền vững tối đa. Bởi vì cả RH và VPD đều liên quan đến nhiệt độ, chỉ số thiếu hụt áp suất hơi có thể được lấy từ các biểu đồ tham khảo hữu ích khi biết hai trong số ba giá trị. 

Bảng dưới đây trình bày các tổ hợp nhiệt độ – độ ẩm tương đối cần thiết để duy trì phạm vi VPD tối ưu trong môi trường nhà kính. Điều quan trọng cần nhớ là bảng này chỉ hiển thị các mục tiêu nhiệt độ và độ ẩm để đạt được phạm vi VPD tối ưu, nó không xem xét các mục tiêu nhiệt độ tối ưu cho các loại cây trồng cụ thể. Có một dải nhiệt độ sinh trưởng tối ưu cho từng loại cây trồng sẽ xác định dải mục tiêu nhiệt độ và độ ẩm hẹp hơn để tối ưu hóa VPD.

nhiệt độ - độ ẩm tương đối cần thiết để duy trì phạm vi VPD tối ưu trong môi trường nhà kính
Nhiệt độ – độ ẩm tương đối cần thiết để duy trì phạm vi VPD tối ưu trong môi trường nhà kính

(Nguồn tham khảo: https://www.greenhouse-management.com/)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *