Nghiên cứu hiệu quả của dinh dưỡng silic đến sinh trưởng của cây cải bẹ xanh (brassica juncea l ) trong điều kiện nước tưới nhiễm mặn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Tên đề tài: NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA DINH DƯỠNG SILIC ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA CÂY CẢI BẸ XANH (Brassica juncea L.) TRONG ĐIỀU KIỆN NƯỚC TƯỚI NHIỄM MẶN KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC CHUYÊN NGÀNH: NÔNG NGHIỆP - MÔI TRƯỜNG GVHD: TS Bùi Thị Mỹ Hồng NHẬN XÉT CỦA GVHD LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Bùi Thị Mỹ Hồng tận tình hướng dẫn dạy kiến thức vô giá, cách làm việc khoa học giúp em hoàn thành báo cáo thực tập tốt nghiệp Em chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, khoa Cơng nghệ sinh học tạo điều kiện cho em hồn thành thực tập tớt nghiệp Xin gửi lời cảm ơn, tri ân đến đội ngũ giảng viên trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh giảng dạy, bổ sung kiến thức quý báu hành trang để em sử dụng làm nên thực tập tốt nghiệp Em xin cảm ơn anh Nguyễn Hoàng Minh giúp đỡ, hướng dẫn, hỗ trợ kiến thức em thực hiện hoàn thành đề tài thực tập tốt nghiệp Xin cảm ơn bạn lớp giúp đỡ em lúc thực hiện thực tập tớt nghiệp phịng thí nghiệm, bạn hỗ trợ kiên thức để em hồn thành tớt thực tập tớt nghiệp Và ći xin gửi lời cảm ơn sâu sắc bớ mẹ gia đình chỗ dựa tinh thần vững chắc, hỗ trợ để em có động lực hồn thành tớt đề tài MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN Danh mục bảng i Danh mục hành ảnh .ii Danh mục viết tắt iii ĐẶT VẤN ĐỀ Phần I: Tổng quan tài liệu 1.1 Phân loại giới thiệu cải Bẹ xanh 1.2 Hiện tượng nhiễm mặn ảnh hưởng tới trồng 1.3 Khái quát công nghệ nano ứng dụng công nghệ nano vào nông nghiệp 1.4 Tổng quan Silic 1.5 Một số nghiên cứu nhiễm mặn nước Phần II: Vật liệu phương pháp nghiên cứu 10 2.1 Vật liệu 10 2.2 Phương pháp nghiệm cứu 12 Phần III: Kết kết luận 16 3.1 Ảnh hưởng nồng độ silic đến tỷ lệ sống cải bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 16 3.2 Ảnh hưởng nồng độ Silic đến chiều dài cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 16 3.3 Ảnh hưởng nồng độ Silic đến diện tích cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 18 3.4 Ảnh hưởng Silic đến chiều cao cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 19 3.5 Ảnh hưởng Silic đến số cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 21 3.6 Ảnh hưởng nồng độ Silic đến hàm lượng diệp lục hàm lượng proline cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 22 3.7 Ảnh hưởng Silic đến khối lượng tươi cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 23 3.8 Ảnh hưởng nồng độ Silic đến khối lượng khô cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 24 3.9 Ảnh hưởng nồng độ Silic đến suất cải Bẹ xanh điều kiến nước tưới nhiễm mặn 25 Phần IV: Kết luận kiến nghị 27 4.1 Kết luận 27 4.2 Kiến nghị 27 phần V: Tài liệu tham khảo 28 Tài liệu tiếng Việt 28 Tài liệu tiếng Anh 29 Internet 31 PHỤ LỤC I DANH MỤC BẢNG Bảng Các nghiệm thức thí nghiệm phương pháp xử lý 12 Bảng 2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 13 Bảng Ảnh hưởng nồng độ Silic đến tỷ lệ sống cải Bẹ xanh điều kiện tưới nhiễm mặn 16 Bảng Ảnh hưởng Silic đến kích thước cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 17 Bảng 3 Ảnh hưởng Silic đến diện tích cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 18 Bảng Ảnh hưởng Silic đến chiều cao điều kiện nước tưới nhiễm mặn 20 Bảng Ảnh hưởng Silic đến số cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 21 Bảng Nồng độ Silic ảnh hưởng đến hàm lượng proline diệp lục tố cải điều kiện nước tưới nhiễm mặn 22 Bảng Ảnh hưởng Silic đến khối lượng tươi cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 24 Bảng Ảnh hưởng nồng độ Silic đến suất khô cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 25 Bảng Nồng độ Silic ảnh hưởng đến suất cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 26 i DANH MỤC HÀNH ẢNH Hình Hình bao bì hạt giớng cải Bẹ xanh 10 Hình 2 Chế phẩm Nano Silic 10 Hình Chế phẩm siêu Silic 11 Hình Chậu nhựa 40 x 32 cm 11 Hình Đất sử dụng thí nghiệm 11 Hình Bớ trí thí nghiệm theo khới hồn tồn ngẫu nhiên 13 Bảng Ảnh hưởng nồng độ Silic đến tỷ lệ sống cải Bẹ xanh điều kiện tưới nhiễm mặn 16 Bảng Ảnh hưởng Silic đến kích thước cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 17 Bảng 3 Ảnh hưởng Silic đến diện tích cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 18 Bảng Ảnh hưởng Silic đến chiều cao điều kiện nước tưới nhiễm mặn 20 Bảng Ảnh hưởng Silic đến số cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 21 Bảng Nồng độ Silic ảnh hưởng đến hàm lượng proline diệp lục tố cải điều kiện nước tưới nhiễm mặn 22 Bảng Ảnh hưởng Silic đến khối lượng tươi cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 24 Bảng Ảnh hưởng nồng độ Silic đến suất khô cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 25 Bảng Nồng độ Silic ảnh hưởng đến suất cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 26 ii DANH MỤC VIẾT TẮT LL1: Lặp lại LL2: Lặp lại LL3: Lặp lại N: Nito NT: Nghiệm thức FAO: Tổ chức lượng thực Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (Food and Agriculture Organization of the United Nations) Si: Silic STT: Số thứ tự iii ĐẶT VẤN ĐỀ Xâm nhập mặn vấn đề nghiêm trọng chi phối hoạt động kinh tế, đời sống người dân tỉnh, thành ven biển đặc biệt vùng Đồng sông Cửu Long Dưới tác động biến đổi khí hậu hiện nay, xây dựng nhiều hệ thống thủy lợi để ngăn nước biển xâm nhập độ mặn môi trường đất, nước ảnh hưởng đến tài nguyên, sinh vật hoạt động sống người Theo Susmita cộng ( 2007), bối cảnh biến đổi khí hậu, việc thích nghi với xâm nhập mặn khan nguồn nước cho trồng đối với các vùng ven biển vô quan trọng Việc xâm nhập mặn ảnh hưởng tới chất lượng nước tưới bà gây ảnh hưởng tới chất lượng trồng Các hiện tượng hạn hán, nhiệt độ thấp hay nhiệt độ cao thường xảy thời gian ngắn có tính chu kỳ rõ rệt nhiễm mặn lại xảy thường xuyên hậu sau nhiễm mặn khó loại bỏ (Nguyễn Văn Mã, 2015) Vì vậy, việc sớm nghiên cứu thực hiện giải pháp nhằm giảm thiểu ứng phó với tác động xâm nhập mặn cần thiết Rau họ cải (Brassicaceae) bao gồm bắp cải, súp lơ, su hào, củ cải, các loại cải không cuốn, loại rau phổ biến Việt Nam (Nguyễn Cẩm Long, 2014), cải Bẹ xanh (Brassica juncea L.) trồng phổ biến dễ trồng đem lại giá trị kinh tế cao Cải Bẹ xanh hay gọi cải xanh, cải canh, cải cay (tên khoa học Brassica juncea), loài thực vật thuộc họ Cải (Brassiaceae) Lá cải Bẹ xanh có màu xanh đậm xanh nõn ch́i, lá thân có vị cay, đăng đắng Cải Bẹ xanh có tác dụng giải nhiệt, lợi tiểu, dùng làm rau ăn sống, xào, luộc, nấu lẩu, nấu canh hay ḿi chua Trong cải Bẹ xanh có chứa nhiều chất dinh dưỡng quan trọng như: chất béo, đạm, đường bột các chất khoáng: canxi (Ca), phosphor (P), sắt (Fe) Trong cải Bẹ xanh cịn có vitamin: A, B1, B2, C PP (Tạ Thu Cúc (2007) Từ thực trạng giá trị kinh tế cải Bẹ xanh, việc thử nghiệm trồng môi trường nhiễm mặn điều quan tâm nghiên cứu để tìm hiểu đưa điều kiện thích hợp để sinh trưởng phát triển tớt đất nhiễm mặn Silic (Si) phân bố phổ biến hàng thứ hai vỏ trái đất, sau oxy ngun tớ quan trọng có nhiều chức thực vật (Epstein Bloom, 2005) Trong dung dịch đất Si tồn dạng H4SiO4 với nồng độ từ 0,1 đến 0,6 mM (Epstein, 1994) Sự tích lũy Silic thực vật có khác biệt lớn các loài, thay đổi từ 0,1 đến 10% (Epstein, 1999) Đới với lúa, tích lũy Si chủ yếu vỏ trấu thân (Currie Perry, 2007) Việc bổ sung Si làm tăng suất lúa, tăng tính kháng trùng bệnh hại cho trồng (Rodrigues cộng sự, 2003); tăng tính kháng khô hạn (Gong cộng sự, 2005) sốc mặn (Liang cộng sự, 2005; Zhu cộng sự, 2004) Vai trò Si việc giảm tác hại muối trồng nghiên cứu lúa mì (Ahmad cộng sự, 1992), lúa mạch (Liang cộng sự, 2005), cà chua (Al-aghabary cộng sự, 2004) lúa (Yeo cộng sự, 1999; Jawahar Vaiyaburi, 2010) Si đóng vai trị đáng kể việc cải thiện khả chống lại căng thẳng sinh học làm tăng suất trồng (Ma cộng sự, 2006) Si làm tăng suất nhiều loại trồng (Snyder cộng sự, 2007) thông qua việc gia tăng tổng hợp chlorophyll quang hợp Si cịn giúp cứng chắc, chớng đổ ngã lúa Ngồi vai trị quan tâm hiện đối với Silic làm tăng khả chống chịu trồng các điều kiện bất lợi dinh dưỡng, hạn hán, sâu bệnh, tăng cường khả chịu mặn ngộ độc kim loại nặng (Ma cộng sự, 2006; Epstein Bloom, 2005) Chính lý trên, đề tài: “ Nghiên cứu hiệu quả dinh dưỡng Silic đến sinh trưởng cải Bẹ xanh (Brassica juncea L.) điều kiện nước tưới nhiễm mặn” cần thực hiện, từ đóng góp thêm biện pháp kỹ thuật để cải thiện khả chống chịu mặn cải Bẹ xanh Mục tiêu đề tài: Xác định nồng độ phù hợp Silic nhằm trì sinh trưởng cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 11 Giáp Thị Hải Linh (2019), “Nghiên cứu điều chế khảo sát ứng dụng vật liệu nano SiO2 nông nghiệp” PhD Thesis Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tr 11 12 Nguyễn Cẩm Long (2014) “Nghiêm cứu các biện pháp kỹ thuật sản xuất cải xanh an toàn theo hướng VietGAP tỉnh Quảng Bình” Luận án tiến sĩ Nông nghiệp 13 Nguyễn Văn Mã (2015) “Sinh lý chống chịu điều kiện môi trường bất lợi thực vật” Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, tr 380 14 Phạm Phước Nhẫn Phạm Minh Thuỳ (2011) “Ảnh hưởng mặn vai trò natri silicate lúa giai đoạn mạ”, Tạp chí Khoa học - Trường Đại học Cần Thơ, tập 19b:187-196 15 Lê Ngọc Phương, Dương Hoàng Sơn, Nguyễn Đỗ Châu Giang, Nguyễn Minh Đông (2018) “Tiềm chịu mặn khả cải thiện hóa học đất phù sa nhiễm mặn cải xanh (Brassica juncea l.)”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 3(88) 16 Phạm Thị Phương Thảo, Lê Văn Hoà, Phạm Phước Nhẫn, Lê Thị Hoàng Yến, Vương Ngọc Đăng Khoa, Phan Hữu Nghĩa, Đỗ Hữu Thơng Phạm Thị Hồng Ái (2016) "Ảnh hưởng việc bổ sung silic calcium qua lá đến suất chất lượng củ khoai lang tím Nhật (Ipomoea batatas (L.) Lam.)." Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ CĐ Nông nghiệp 2016 tr 109-118 Tài liệu tiếng Anh 17 Ahmad R., Zaheer S.H., and Ismail S (1992) “Role of silicon in salt tolerance of wheat (Triticum aestivum L.)” Plant Science 85: 43-50 18 Al-aghabary K., Zhu Z., and Shi Q (2004) “Influence of silicon supply on chlorophyll content, chlorophyll fluorescence and antioxidative enzyme activities in tomato plants under salt stress” Journal of Plant Nutrition 27: 2101-2115 19 Ali H.E.M and Ismail G.S.M (2014) Tomato fruit quality as influenced by salinity and nitric Turk J Bot, 38: 122-129 20 Currie H.A and Perry C.C (2007) “Silica in plants: Biological, biochemical, and chemical studies” Annals of Botany 100: 1383-1389 21 DeRosa, M C., Monreal, C., Schnitzer, M., Walsh, R., & Sultan, Y (2010) “Nanotechnology in fertilizers” Nature nanotechnology, 5(2), 91-91 29 22 Epstein E (1994) “The anomaly of silicon in plant biology” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 91: 11 – 17 23 Epstein E (1999) “Silicon Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology” 50: 641 – 644 24 Epstein E and Bloom A J (2005) “Mineral Nutrition of Plants: Principles and Perspectives” Second Edition Sinauer 25 Gong H.J Randall P.D., and Flowers T.J, (2005) “Silicon deposition in the root reduces sodium uptake in rice (Oryza sativa L.)” seedlings by reducing bypass flow Plant, Cell and Environment 29: 1970-1979 26 Jawahar S and V Vaiyaburi (2010) “Effect of sulphur response and yield components of rice genotypes and silicon fertilization on growth and yield of rice” International Journal of Current Research 9: 36-38 27 Liang Y.C., Zhang W.Q., Chen J., and Ding R (2005) “Effect of silicon on H+ATPase and H+-PPase activity, fatty acid composition and fluidity of tonoplast vesicles from roots of salt-stressed barley (Hordeum vulgare L.)” Journal of Environmental and Experimental Botany 53: 29-37 28 Ma J F., Tamai, K., Yamaji N., Mitani N., Konishi S., Katsuhara M., Ishiguro M., Murata Y., and Yano M (2006) “A silicon transporter in rice” Nature 443: 688 – 691 29 Maksimovic I and Ilin Z (2012) “Effects of salinity on vegetable growth and nutrients uptake” Irrigation Systems and Practices in Challenging Environments, page 170 – 190 30 Rodrigues F.A., Vale F.X., Korndörfer G.H., Prabhu A.S., Datnoff L.E., Oliveira A.M., and Zambolim L (2003) “Influence of silicon on sheath blight of rice in Brazil” Crop Protection 22: 23-29 31 Snyder G.H., Matichenkov V.V., and Datnoff L.E 2007 “Silicon In: Allen V., Barker, and David J Pilbeam editors.” Handbook of Plant Nutrition, CRC Press 32 Susmita, D., Laplante, B., Meisner, C., Wheeler, D and Yan, J (2007) “The Impact of sea level Rise on developing countries: A comparative analysis” World Bank Policy Research, Working Paper 4136 30 33 Xu, D., Gao, X., Gao, T., Mou, J., Li, J., Bu, H., & Li, Q (2018) Interactive effects of nitrogen and silicon addition on growth of five common plant species and structure of plant community in alpine meadow Catena, 169, 80-89 34 Yeo A.R., Flowers S.A., Rao G"., Welfare K., Senanayake N., and Flowers T.J (1999) “Silicon reduces sodium uptake in rice (Oryza sativa L.) in saline conditions and this is accounted for by reduction in transpirational bypass flow” Plant, Cell and Environment 22: 559-565 35 Yousif B.S, Nguyen N.T., Fukuda Y., Hakata H., Okamoto Y., Masaoka Y and Saneoka H (2010) “Effect of Salinity on Growth, Mineral Composition, Photosynthesis and Water Relation of Two Vegetable Crops; New Zealand Spinach (Tetragonia tetragonioides) and Water Spinach (Ipomoea aquatica)” Int J Agric Biol., 12: 211 – 216 36 Zhu Z., Wei G., Li J., Qian Q., and Yu J (2004) “Silicon alleviates salt stress and increases antioxidant enzymes activity in leaves of salt-stressed cucumber (Cucumis sativus L.)” Plant Science 167: 527-533 Internet 37 Phạm Ngọc Tĩnh (2020), Nước nhiễm mặn – Hiện Trạng Và Phương Pháp Xử Lý Đơn Giản Hiệu Quả https://moitruonghana.com/phuong-phap-xu-ly-nuoc-nhiem-man 38 https://www.maybomnuochcm.vn/xem-chi-tiet/anh-huong-nuoc-man-voi-caytrong-794.html 31 PHỤ LỤC KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC CHỈ TIÊU BẰNG STATGRAPHICS Tỷ lệ sống I Chiều dài II Diện tích Chiều cao III Số IV Hàm lượng diệp lục V Hàm lượng proline VI VII Khối lượng tươi Khối lượng tươi rễ VIII Khối lượng tươi thân lá IX Khối lượng khô Khối lượng rễ khô X Khối lượng thân khô XI Năng suất XII ... nhiễm mặn NaCl 3‰ Pha mg NaCl /L nước NaCl 6‰ Pha mg NaCl /L nước NaCl 3‰ + Nano Silic Pha Nano Silic: 2,5 mL /L nước NaCl 3‰ + Siêu Silic Pha Siêu Silic 1mL /L nước NaCl 6‰ + Nano Silic Pha Nano Silic: ... cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 22 3.7 Ảnh hưởng Silic đến khối l? ?ợng tươi cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 23 3.8 Ảnh hưởng nồng độ Silic đến khối l? ?ợng... tích cải Bẹ xanh điều kiện nước tưới nhiễm mặn 18 Bảng Ảnh hưởng Silic đến chiều cao điều kiện nước tưới nhiễm mặn 20 Bảng Ảnh hưởng Silic đến số cải Bẹ xanh điều