TNU Journal of Science and Technology 227(10) 91 98 http //jst tnu edu vn 91 Email jst@tnu edu vn EFFECTS OF NUTRIENTS AND SALT ON GROWTH OF ICE PLANT (Mesembryanthemum crystallinum) CULTIVATED BY NUT[.]
TNU Journal of Science and Technology 227(10): 91 - 98 EFFECTS OF NUTRIENTS AND SALT ON GROWTH OF ICE-PLANT (Mesembryanthemum crystallinum) CULTIVATED BY NUTRIENT FILM TECHNIQUE Tran Quang Dan*, Pham Cong Anh The University of Danang – University of Science and Education ARTICLE INFO Received: 19/4/2022 Revised: 24/6/2022 Published: 24/6/2022 KEYWORDS Hydroponics Ice-plant Plant nutrients Salinity tolerance Mesembryanthemum crystallinum ABSTRACT Ice-plant (Mesembryanthemum crystallinum) is a halophytic plant having high salinty tolerance, even using NaCl salt at 100 mM concentration to promote the plant growth The plant is used as a valuable crop with different use purposes in food and medicine The present study investigated effects of basic nutrients and salt on growth of the ice-plant cultivated by nutrient film technique, which would be useful to establish an effective platform for the ice-plant hydroponic production Results showed that biomass of the ice-plant was higher in the nutrient of 1/2 Hoagland than that of 1/2 Murashig and Skoog1962, or that of a commercial hydroponic solution of G9 Hydroponic Salt addition with a gradual increase in conccentration, 50 mM NaCl at one week and 100 mM NaCl at two weeks after the onset of cultivation, enhanced better the growth than other additions The nutrient containing 20-40% (v/v) seawater tended to reduce the fresh weigh of shoots, but the height and leave number was not decereased significantly The results suggested that the 1/2 Hoagland nutrient supplied with salt could be used to hydroponically grown the ice-plant ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG VÀ MUỐI ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA CÂY GIỌT BĂNG (Mesembryanthemum crystallinum) TRỒNG BẰNG KỸ THUẬT THỦY CANH HỒI LƯU Trần Quang Dần*, Phạm Công Anh Trường Đại học Sư phạm – ĐH Đà Nẵng THÔNG TIN BÀI BÁO Ngày nhận bài: 19/4/2022 Ngày hồn thiện: 24/6/2022 Ngày đăng: 24/6/2022 TỪ KHĨA Thủy canh Cây Giọt băng Dinh dưỡng thực vật Chịu mặn Mesembryanthemum crystallinum TÓM TẮT Cây Giọt băng (Mesembryanthemum crystallinum) ưa mặn tuỳ nghi, có khả chịu mặn cao, chí sử dụng muối NaCl để thúc đẩy sinh trưởng Đây lồi trồng có giá trị với mục đích sử dụng khác thực phẩm dược phẩm Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng muối đến sinh trưởng trồng kỹ thuật thuỷ canh hồi lưu dạng màng dinh dưỡng, nhằm hướng đến việc thiết lập hệ thống sản xuất có hiệu Kết nghiên cứu cho thấy sinh khối cao trồng với môi trường dinh dưỡng 1/2 Hoagland so với 1/2 Murashige Skoog-1962 dung dịch thuỷ canh thương mại G9 Hydroponic Bổ sung muối với nồng độ tăng dần, 50 mM NaCl tuần 100 mM tuần thứ hai sau trồng, tăng cường sinh trưởng tốt phương thức bổ sung khác Dung dịch dinh dưỡng chứa 20-40% (v/v) nước biển làm giảm khối lượng tươi chồi, số chiều cao chồi bị giảm không đáng kể Kết cho thấy khả sử dụng dinh dưỡng 1/2 Hoagland bổ sung muối để trồng thuỷ canh Giọt băng DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5876 * Corresponding author Email: ued@ued.udn.vn http://jst.tnu.edu.vn 91 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(10): 91 - 98 Giới thiệu Diện tích đất nông nghiệp bị ảnh hưởng xâm nhập mặn tăng lên tồn giới tác động tiêu cực biến đổi khí hậu Canh tác loại trồng nơng nghiệp truyền thống khó dược trì vùng đất nhiễm mặn, điều đe dọa nghiêm trọng việc đảm bảo an ninh lương thực [1] Ảnh hưởng mặn, chủ yếu muối NaCl, đến trồng gây căng thẳng thẩm thấu độc tố ion nồng độ muối cao đất Muối ức chế q trình hấp thu chuyển hóa dinh dưỡng thực vật, dẫn đến kìm hãm sinh trưởng [1]-[3] Vì vậy, bên cạnh cải thiện khả chịu mặn giống trồng truyền thống việc phát triển giống có khả chịu mặn cao, chí thích nghi tốt với mơi trường mặn, giải pháp hiệu để trì sản xuất nơng nghiệp [4] Ngồi ra, ứng dụng kỹ thuật canh tác không cần đất thuỷ canh giải pháp để đối phó với đất nhiễm mặn vùng ven biển, diện tích đất canh tác hạn chế; đặc biệt, trồng có khả ưa mặn kỹ thuật canh tác tận dụng nguồn nước bị nhiễm mặn sản xuất [5] Ứng dụng thuỷ canh mang lại ưu vượt trội so với kỹ thuật canh tác nông nghiệp truyền thống, nhiên hiệu thu tuỳ thuộc vào loại trồng, dinh dưỡng kỹ thuật canh tác [6] Giọt băng (Mesembryanthemum crystallinum), có nguồn gốc từ vùng khơ hạn Nambian Nam Phi, lồi chịu mặn cao, chí sử dụng muối NaCl nồng độ 100 - 200 mM để đạt sinh trưởng tối đa (nên xếp vào nhóm ưu mặn - halophyte) [3], [4] Đến nay, nhiều nghiên cứu tiết lộ chế chống chịu mặn loài [3], [7] Vì đặc tính chịu mặn cao nên từ lồi thực vật ý, Giọt băng dần trở thành trồng có giá trị kinh tế nhiều quốc gia có tiềm lớn để trở thành trồng có giá trị sản xuất nông nghiệp mặn [4], [8], [9] Cây sử dụng loài rau ăn nguyên liệu để sản xuất loại dược phẩm Lá có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng hợp chất có hoạt tính sinh học, đặc biệt hoạt tính chống oxi hố cao [4], [8] Ở Việt Nam, loài trồng thử nghiệm số vùng đất canh tác nhiễm mặn tỉnh An Giang nhằm đánh giá khả cải tạo đất mặn, nhiên việc trồng sản xuất chưa triển khai nghiên cứu Hiện nay, bên cạnh hình thức canh tác đất, có nghiên cứu cho thấy khả phát triển hệ thống thuỷ canh để trồng Giọt băng Tuy nhiên, mơ hình thuỷ canh thiết lập chủ yếu để phục vụ cho mục tiêu nghiên cứu chế chịu mặn, ảnh hưởng ánh sáng, thay đổi thành phần hoá thực vật chất lượng rau [10]-[12] Hiệu việc sử dụng nguồn dinh dưỡng khác muối điều kiện thuỷ canh chưa nghiên cứu đầy đủ; có số công ty ứng dụng thuỷ canh để sản xuất lồi rau Vì vậy, nghiên cứu bước đầu đánh giá ảnh hưởng loại dinh dưỡng: Hoagland (HL), Murashige Skoog-1962 (MS) dung dịch thuỷ canh thương mại G9 Hydroponic (G9), phương thức sử dụng muối nước biển đến khả sinh trưởng Giọt băng trồng thuỷ canh hồi lưu điều kiện thực nghiệm Các kết nghiên cứu sở để phát triển hệ thống thủy canh có hiệu quả, đặc biệt điều kiện khí hậu Việt Nam Vật liệu phương pháp nghiên cứu 2.1 Vật liệu Hạt Giọt băng cung cấp khoa Nông nghiệp, trường Đại học Kagawa, Nhật Bản Hạt khử trùng dung dịch NaOCl 5% phút, rửa lại nước cất lần, sau gieo nảy mầm đĩa petri chứa môi trường dinh dưỡng MS điều kiện nhiệt độ 25oC, chiếu sáng 14h/ngày với cường độ ánh sáng 2.000 lux tuần [7] Cây sau nảy mầm trồng khay nhựa với hỗn hợp giá thể gồm xơ dừa + vermiculite + perlite (với tỉ lệ 2: 1: 1) tuần Trong thử nghiệm sử dụng giá thể khác chúng tơi hỗn hợp giá thể cho kết tốt sinh trưởng (kết chưa cơng bố) Cây trồng trì chăm sóc điều kiện nhà màng với ánh sáng tự nhiên, nhiệt độ dao động 25– http://jst.tnu.edu.vn 92 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(10): 91 - 98 32°C Cây sinh trưởng sau tuần với cặp thật, chiều cao khoảng cm sử dụng thí nghiệm 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Mơ hình thuỷ canh hồi lưu Hệ thống thủy canh hồi lưu theo kỹ thuật màng dinh dưỡng (Nutrient Film Technique) [6] sử dụng để trồng thí nghiệm (Hình 1) Các máng nhựa uPVC chuyên dụng cho việc trồng thủy canh hình lục giác Mặt khoét lỗ có đường kính 45 mm (vừa với rọ nhựa 5,5 cm), khoảng cách lỗ 15 cm Ống nhựa PVC có đường kính Ø21 gắn vào đầu máng để phân phối (nhờ máy bơm) thu hồi dung dịch dinh dưỡng Các dung dịch chảy máng với lưu lượng lít/phút (Hình 1) thay tuần, pH trì 6,0 – 6,5 Hình Hệ thống thủy canh hồi lưu với kỹ thuật màng dinh dưỡng sử dụng thí nghiệm 2.2.2 Đánh giá ảnh hưởng loại dinh dưỡng Cây trồng khay chuyển vào rọ nhựa với loại giá thể, sau đặt vào máng thuỷ canh Cây cung cấp với 03 loại dung dịch dinh dưỡng khác nhau: 1/2 MS (1/2: nồng độ pha loãng 0,5 lần), 1/2 HL [7] G9 (pha theo hướng dẫn nhà sản xuất) Ảnh hưởng loại dinh dưỡng đến sinh trưởng quan sát tuần tuần liên tiếp 2.2.3 Đánh giá ảnh hưởng phương thức bổ sung muối Cây trồng theo phương pháp tương tự Muối NaCl bổ sung vào dung dịch 1/2 HL nồng độ 100 mM theo phương thức khác nhau: bổ sung NaCl mức 50 mM sau tuần trồng, sau tăng lên nồng độ 100 mM NaCl tuần thứ (PT1); bổ sung NaCl mức 100 mM sau tuần trồng (PT2); bổ sung NaCl mức 100 mM sau trồng (PT3) Dung dịch dinh dưỡng trì nồng độ sau bổ sung 100 mM NaCl Ảnh hưởng phương thức bổ sung muối đến sinh trưởng quan sát tuần tuần liên tiếp 2.2.4 Đánh giá ảnh hưởng nồng độ nước biển đến sinh trưởng Cây trồng theo phương pháp tương tự dung dịch 1/2 HL có bổ sung nước biển hàm lượng khác nhau: 20 40% (v/v) nước biển Nước biển thu từ vùng biển Thanh Khê, thành phố Đà Nẵng với vị trí thu cách bờ 10 m vào tháng – 3, năm 2020 Ảnh hưởng hàm lượng nước biển đến sinh trưởng quan sát tuần khoảng tuần liên tiếp 2.2.5 Xác định tiêu sinh trưởng Chiều cao, số khối lượng tươi (khơng tính phần rễ, xác định khối lượng phần mặt giá thể) quan sát để đánh giá sinh trưởng [13] Chiều cao đo từ gốc đến mút cao Các tiêu quan sát tuần tuần liên tiếp http://jst.tnu.edu.vn 93 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(10): 91 - 98 2.2.6 Bố trí thí nghiệm xử lý số liệu Các nghiệm thức bố trí hồn toàn ngẫu nhiên, nghiệm thức lặp lại 03 lần với 10 cây/nghiệm thức (n=30) Dữ liệu phân tích thống kê mơ tả so sánh sai khác nghiệm thức Ducan’s test với mức ý nghĩa p