Khi nồng độ khí carbon dioxide (CO2) tăng cao, quang hợp của cây trồng tại những khu công nghiệp hoặc nơi có nhiều nhà máy sẽ bị ảnh hưởng theo những cách sau:

Tăng cường quang hợp trong điều kiện đủ ánh sáng: CO2 là một trong những yếu tố quan trọng trong quá trình quang hợp. Nếu nồng độ CO2 trong không khí tăng, cây có thể quang hợp hiệu quả hơn, đặc biệt là trong điều kiện có đủ ánh sáng và nước. Quá trình này giúp cây sản xuất ra nhiều năng lượng hơn để phát triển.
Ảnh hưởng đến môi trường sống của cây: Tuy nhiên, việc tăng cao nồng độ CO2 cũng có thể gây ra một số vấn đề. Môi trường xung quanh cây có thể trở nên nóng hơn do hiệu ứng nhà kính. Nhiệt độ cao có thể làm giảm hiệu quả quang hợp và gây hại cho các bộ phận của cây, chẳng hạn như làm hỏng lá hoặc giảm khả năng hấp thụ nước.
Thiếu các yếu tố hỗ trợ khác: Để quang hợp hiệu quả, ngoài CO2, cây còn cần đủ nước, chất dinh dưỡng và ánh sáng mặt trời. Nếu khu vực đó không cung cấp đầy đủ các yếu tố này (do ô nhiễm, thiếu nước, đất nghèo dinh dưỡng), thì dù nồng độ CO2 cao, quá trình quang hợp cũng sẽ không đạt hiệu quả tối ưu.
Ô nhiễm không khí và ảnh hưởng đến sức khỏe cây trồng: Các chất ô nhiễm khác từ các nhà máy, như khí thải từ động cơ hoặc các hợp chất hóa học, có thể làm hại lá cây, gây stress cho cây trồng và làm giảm khả năng quang hợp. Khi cây gặp phải các tác nhân độc hại này, quá trình quang hợp sẽ bị gián đoạn.
Tóm lại, mặc dù CO2 là một yếu tố quan trọng trong quá trình quang hợp, nhưng sự gia tăng quá mức của nó trong môi trường kết hợp với các yếu tố ô nhiễm khác có thể ảnh hưởng xấu đến sự phát triển và khả năng quang hợp của cây trồng.

Ở những khu công nghiệp và nơi tập trung nhiều nhà máy, nồng độ khí carbon dioxide (CO2) thường tăng cao so với môi trường tự nhiên. Tuy nhiên, ảnh hưởng của việc tăng CO2 này lên quá trình quang hợp của cây trồng tại đó có thể phức tạp và khác biệt, tùy thuộc vào nhiều yếu tố. Dưới đây là một phân tích chi tiết:

1. Tác động tích cực (trong điều kiện nhất định):

Tăng cường quang hợp: CO2 là nguyên liệu chính cho quang hợp. Khi nồng độ CO2 tăng, cây trồng có thể hấp thụ nhiều CO2 hơn, dẫn đến tăng cường quá trình quang hợp. Điều này có thể làm tăng tốc độ sinh trưởng, sản lượng sinh khối và năng suất cây trồng. Hiệu ứng này đặc biệt rõ rệt ở một số loại cây thuộc nhóm C3 (như lúa, đậu, rau màu), do enzyme RuBisCO trong lục lạp có ái lực thấp với CO2.
Cải thiện hiệu quả sử dụng nước (WUE): Khi nồng độ CO2 trong khí quyển cao hơn, cây có thể giảm thiểu độ mở của khí khổng trên lá (lỗ chân lông) để hạn chế sự thoát hơi nước. Điều này giúp cây tiết kiệm nước hơn, đặc biệt hữu ích trong điều kiện khô hạn.
2. Tác động tiêu cực (trong nhiều trường hợp):

Ô nhiễm không khí và tác động lên khí khổng: Môi trường công nghiệp thường chứa nhiều chất ô nhiễm không khí khác, như SO2, NOx, bụi kim loại nặng, và các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs). Những chất này có thể gây ra nhiều vấn đề:

Tổn thương trực tiếp lên lá: Các chất ô nhiễm có thể xâm nhập vào lá qua khí khổng, gây tổn thương tế bào lá, làm giảm diện tích quang hợp, và cản trở các quá trình sinh hóa trong tế bào.
Gây tắc nghẽn khí khổng: Bụi và các hạt vật chất lơ lửng trong không khí có thể bám vào bề mặt lá và làm tắc nghẽn khí khổng. Điều này làm giảm sự trao đổi khí (CO2 vào, O2 và hơi nước ra), ảnh hưởng đến quang hợp và hô hấp của cây.
Ảnh hưởng đến enzyme quang hợp: Các chất ô nhiễm có thể ức chế hoạt động của các enzyme quang hợp, như RuBisCO, làm giảm hiệu suất chuyển hóa CO2 thành đường.
Mưa axit: Các nhà máy thường thải ra các khí gây ra mưa axit (SO2, NOx). Mưa axit có thể làm hỏng lá cây, gây ra các vết thương và làm giảm khả năng quang hợp.
Tác động của biến đổi khí hậu: Việc tăng CO2 có thể làm tăng nhiệt độ toàn cầu. Nhiệt độ cao có thể gây ra stress nhiệt cho cây trồng, làm giảm tốc độ quang hợp, tăng hô hấp (làm tiêu hao đường), và gây ra các rối loạn sinh lý khác.
Thiếu các chất dinh dưỡng thiết yếu: Sự tăng trưởng nhanh chóng do tăng CO2 có thể làm cây trồng sử dụng hết các chất dinh dưỡng trong đất. Nếu không được cung cấp đủ phân bón, cây có thể bị thiếu dinh dưỡng, ảnh hưởng đến quá trình quang hợp và phát triển.
3. Tương tác giữa các yếu tố:

Sự cân bằng: Ảnh hưởng của CO2 lên quang hợp là một quá trình cân bằng. Nếu nồng độ CO2 tăng trong môi trường ô nhiễm, tác động tiêu cực của ô nhiễm có thể lấn át tác động tích cực của CO2.
Loại cây trồng: Các loại cây khác nhau có phản ứng khác nhau với nồng độ CO2 và các chất ô nhiễm. Cây C3 thường phản ứng tốt hơn với tăng CO2 so với cây C4.
Điều kiện môi trường: Ánh sáng, nhiệt độ, nước và dinh dưỡng đều ảnh hưởng đến hiệu quả của quang hợp. Nếu một trong các yếu tố này bị hạn chế, nó có thể làm giảm tác động tích cực của CO2.
Tóm lại:

Trong môi trường công nghiệp, việc tăng nồng độ CO2 có thể có cả tác động tích cực và tiêu cực lên quang hợp của cây trồng. Tuy nhiên, do sự hiện diện của các chất ô nhiễm không khí khác, các điều kiện môi trường bất lợi, và nguy cơ mưa axit, tác động tiêu cực thường chiếm ưu thế. Vì vậy, mặc dù cây có thể có khả năng hấp thụ CO2 cao hơn, nhưng sự phát triển và năng suất cuối cùng của chúng thường bị hạn chế. Cần có các biện pháp kiểm soát ô nhiễm, cải thiện chất lượng không khí và quản lý dinh dưỡng cây trồng để đảm bảo cây có thể phát triển tốt trong môi trường công nghiệp.