Nghiên cứu động thái một số chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh theo tuổi phát triển của quả cà chua (solanum lycopersicum l ) trồng tại thanh hóa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HÓA TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC VŨ THỊ TRỌNG NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ, HÓA SINH THEO TUỔI PHÁT TRIỂN CỦA QUẢ CÀ CHUA (Solanum lycopersicum L.) TRỒNG TẠI THANH HÓA LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THANH HÓA, 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HÓA TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC VŨ THỊ TRỌNG NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ, HÓA SINH THEO TUỔI PHÁT TRIỂN CỦA QUẢCÀ CHUA (Solanum lycopersicum L.) TRỒNG TẠI THANH HÓA LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Chuyên ngành: Thực vật học Mã số: 8.42.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Lê Văn Trọng THANH HÓA, 2019 Danh sách Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ khoa học theo Quyết định số…… ngày tháng năm 201 Hiệu trưởng Trường Đại học Hồng Đức: Học hàm, học vị, Họ tên Cơ quan Công tác Chức danh Hội đồng Chủ tịch Phản biện Phản biện Ủy viên Thƣ ký Xác nhận Ngƣời hƣớng dẫn Học viên chỉnh sửa theo ý kiến Hội đồng Ngày tháng năm 201 (Ký ghi rõ họ tên) i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn không trùng lặp với khóa luận, luận văn, luận án cơng trình nghiên cứu cơng bố Người cam đoan Vũ Thị Trọng ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc đến TS Lê Văn Trọng, Trƣờng Đại học Hồng Đức tận tình hƣớng dẫn, tạo điều kiện tốt suốt trình thực luận văn Nhân dịp này, tơi xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo, thầy cơ, cán Khoa Khoa học tự nhiên, phịng phòng đào tạo Sau đại học, Trƣờng Đại học Hồng Đức Cảm ơn đồng nghiệp, gia đình ngƣời thân động viên, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Thanh Hóa, ngày 10 tháng 10 năm 2019 Tác giả Vũ Thị Trọng iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU…………………………………………………………………… …1 CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc phân loại, giá trị cà chua 1.1.1 Nguồn gốc 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Giá trị dinh dưỡng giá trị y học 1.1.4 Giá trị kinh tế 1.2 Đặc điểm thực vật học yêu cầu ngoại cảnh cà chua 1.2.1 Đặc điểm thực vật học 1.2.2 Yêu cầu ngoại cảnh 10 1.3 Một số giống cà chua phổ biến trồng Việt Nam 13 1.4 Tình hình sản xuất cà chua Việt Nam giới 15 1.4.1 Tình hình sản xuất cà chua giới 15 1.4.2 Tình hình sản xuất cà chua Việt Nam 17 1.5 Tổng quan tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc 18 1.5.1 Tình hình nghiên cứu giới 18 1.5.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 22 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 26 2.2 Thời gian địa điểm nghiên cứu 26 2.2.1 Thời gian nghiên cứu 26 2.2.2 Địa điểm nghiên cứu 26 2.3 Nội dung nghiên cứu 26 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 27 2.4.1 Phương pháp nghiên cứu thời điểm phát triển hoa 27 2.4.2 Phương pháp thu mẫu 27 2.4.3 Phương pháp phân tích tiêu sinh trưởng 27 2.4.4 Phương pháp phân tích tiêu sinh lý 28 iv 2.4.5 Phương pháp phân tích tiêu sinh hóa 29 2.4.6 Phương pháp xử lý số liệu 33 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Động thái số tiêu sinh lý theo tuổi phát triển cảu cà chua trồng Thanh Hóa 35 3.1.1 Theo dõi thời điểm hoa hình thành 35 3.1.2 Động thái số tiêu sinh trưởng theo tuổi phát triển cà chua…………………………………………………………… ……………………….35 3.1.3 Động thái số tiêu sinh lý theo tuổi phát triển cà chua 41 3.2 Động thái số tiêu hóa sinh theo tuổi phát triển cà chua 44 3.2.1 Động thái hàm lư ng đường khử tinh ột 44 3.2.2 Động thái hàm lư ng axit h u tổng số, hàm lư ng vitamin C 46 3.2.3 Động thái hàm lư ng pectin tanin 48 3.2.4 Động thái hoạt độ enzym  - amylaza, catalaza, peroxydaza 50 3.3 Ph m chất dinh dƣỡng cà chua 55 3.3.1 Một số đặc điểm hình thái, giải phẫu cà chua thời điểm chín sinh lý (46 ngày tuổi) 55 3.3.2 Một số thành phần dinh dưỡng cà chua thời điểm chín sinh lý (46 ngày tuổi) 56 3.3.3 Thành phần axit amin 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN.59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 v DANH MỤC BẢNG HIỂU Bảng 1.1 Những nƣớc có sản lƣợng cà chua cao giới năm 2017 16 Bảng 1.2 Những nƣớc có giá trị nhập kh u cà chua lớn giới năm 2017 16 Bảng 3.1 Thời gian hoa hình thành cà chua điều kiện th nghiệm Thanh Hoá 35 Bảng 3.2 Động thái chiều dài đƣờng k nh 37 Bảng 3.3 Động thái thể t ch 38 Bảng 3.4 Động thái khối lƣợng tƣơi 40 Bảng 3.5 Động thái hàm lƣợng nƣớc, hàm lƣợng chất khô 41 Bảng 3.6 Động thái hệ sắc tố 42 Động thái hàm lƣợng đƣờng khử tinh bột 45 Bảng 3.8 Động thái hàm lƣợng axit hữu tổng số hàm lƣợng vitamin C 47 Bảng 3.9 Động thái hàm lƣợng pectin tanin 49 Bảng 3.10 Động thái hoạt độ enzym  - amylaza, catalaza, peroxydaza 52 Bảng 3.11 Một số đặc điểm hình thái, giải phẫu cà chua thời điểm ch n sinh lý 46 ngày tuổi 55 Bảng 3.12 Một số thành phần dinh dƣỡng cà chua thời điểm ch n sinh lý (46 ngày tuổi 57 Bảng 3.13 Thành phần axit amin cà chua thời điểm ch n sinh lý 46 ngày tuổi 58 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 3.1 Cà chua thời điểm hoa…………………………………….…… 35 Hình 3.2 Động thái đƣờng k nh chiều dài 37 Hình 3.3 Động thái thể t ch 39 Hình 3.4 Động thái khối lƣợng tƣơi 40 Hình 3.5 Động thái hàm lƣợng nƣớc, hàm lƣợng chất khô 41 Hình 3.6 Động thái hệ sắc tố 43 Hình 3.7 Động thái hàm lƣợng đƣờng khử tinh bột 45 Hình 3.8 Động thái hàm lƣợng axit hữu tổng số 47 Hình 3.9 Động thái hàm lƣợng vitamin C 48 Hình 3.10 Động thái hàm lƣợng pectin 49 Hình 3.11 Động thái hàm lƣợng tanin 50 Hình 3.12 Động thái hoạt độ enzym  - amylaza 53 Hình 3.13 Động thái hoạt độ enzym catalaza 53 Hình 3.14 Động thái hoạt độ enzym peroxydaza 54 Hình 3.15 Quả cà chua thời điểm ch n sinh lý 46 ngày tuổi 56 vii NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ AVRDC Asian Vegetable Research and Development Center dl Diệp lục FAO Food and Agricultural Organization KHCN Khao học Công nghệ KHTN Khoa học Tự nhiên THPT Trung học phổ thông TNHH Trách nhiệm hữu hạn 58 Qua bảng số liệu 3.13 cho thấy, hàm lƣợng axit amin tổng số cà chua thời điểm ch n sinh lý tƣơng đối cao, đó, thành phần histidin cao đạt 19,2 (mg/100g thịt tươi), axit glutamic đạt 12,0 (mg/100g thịt tươi), alanin đạt 9,7 (mg/100g thịt tươi), axit aspartic đạt 5,5 (mg/100g thịt tươi), , serin đạt 4,9 (mg/100g thịt tươi), , thấp lisin đạt 1,2 (mg/100g thịt tươi), tryptophan không phát thời điểm nghiên cứu Bảng 3.13 Thành phần axit amin cà chua thời điểm chín sinh lý (46 ngày tuổi) Hàm lƣợng mg/100g thịt tƣơi) STT Axit amin Axit aspartic 5,5 Axit glutamic 12,0 Serin 4,9 Histidin* 19,2 Arginin 5,9 Glycin 2,5 Threonin* 2,4 Tyrosin 1,7 Alanin 9,7 10 Valin* 1,6 11 Methionin* 1,3 12 Phenylalanin* 2,7 13 Isoleucin* 2,4 14 Leucin* 2,0 15 Lysin* 1,2 16 Prolin 3,4 17 Tryptophan* Tổng số Trong đó: * : axit amin không thay 335,7 59 KẾT LUẬN Sinh trƣởng đƣờng k nh, chiều dài, thể t ch khối lƣợng cà chua tăng dần từ hình thành đến 50 ngày tuổi, thời kì tăng mạnh từ thời kỳ đầu đến 20 ngày tuổi tăng chậm đến ch n Hàm lƣợng nƣớc tăng dần hàm lƣợng chất khô giảm dần từ hình thành ch n Hệ sắc tố vỏ cà chua có hàm lƣợng diệp lục a thấp, diệp lục b cao, tăng dần từ hình thành đến 26 ngày tuổi, sau giảm nhanh đến chín hồn tồn Ngƣợc lại, hàm lƣợng carotenoit thấp từ đầu đến 26 ngày tuổi, sau tăng mạnh đến ch n hồn toàn Hàm lƣợng tinh bột tăng dần từ thời kỳ đầu đạt cực đại 26 ngày tuổi, sau giảm dần Hàm lƣợng đƣờng khử thấp đến đạt 26 ngày tuổi, sau tăng nhanh đến 46 ngày tuổi giảm dần Hàm lƣợng axit hữu tổng số vitamin C tăng liên tục đạt cực đại 46 ngày tuổi, sau giảm nhẹ Hàm lƣợng pectin tăng nhẹ từ lúc non 26 ngày tuổi, sau giảm mạnh Hàm lƣợng tanin giảm dần theo tuổi phát triển giảm nhanh thời kỳ 26 đến 42 ngày tuổi Hoạt độ  - amylaza biến động phù hợp với biến động tinh bột đƣờng khử theo tuổi phát triển Hoạt độ cactalaza tăng dần đạt cực đại 46 ngày tuổi giảm dần Hoạt độ peroxydaza tăng liên tục từ hình thành đến ch n Một số chất dinh dƣỡng cà chua 46 ngày tuổi ch n sinh lý có hàm lƣợng cao nhƣ Vitamin C, axit hữu cơ, axit amin Qua trình nghiên cứu thấy cà chua đạt ph m chất tốt đƣợc 46 ngày tuổi Do đó, thời điểm thu hái th ch hợp Nếu thu hái sớm hay muộn ph m chất bị giảm đáng kể 60 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN Le Van Trong, Le Quy Tuong, Bui Bao Thinh, Nguyen Tuan Khoi and Vu Thi Trong (2019), “Physiological and biochemical changes in tomato fruit (Solanum lycopersicum L.) during growth and ripening cultivated in Vietnam”, Bioscience Research, 16(2):1736-1744 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Thị Hiền, Phùng Gia Tƣờng (1996), Thực hành hóa sinh học, Nxb Giáo dục [2] Tạ Thu Cúc 2002 , Kỹ thuật trồng cà chua, Nxb Nông nghiệp Hà Nội [3] Phạm Hồng Cúc 1999 , Kỹ thuật trồng cà chua, Nxb Nơng nghiệp TP Hồ Chí Minh [4] Đƣờng Hồng Dật 2003 , Kỹ thuật trồng cà cà chua, Nxb Lao động xã hội [5] Nguyễn Nhƣ Hà 2006 , Giáo trình ón phân cho trồng, Nhà xuất Nông nghiệp [6] Nguyễn Ngân Hà, Nguyễn Thị Nhung, Nguyễn Thúy Nga 2016 , “Nghiên cứu khả sử dụng số loại giá thể để sản xuất rau mầm củ cải trắng an toàn, chất lƣợng cao theo quy mơ hộ gia đình”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trƣờng, Tập 32, Số 1S, 413-418 [7] Nguyễn Nhƣ Khanh, Lê Văn Trọng (2012), “Một số chuyển hóa sinh lý, hóa sinh theo tuổi phát triển cam Citrus sinensis Linn.Osbeck giống cam Sông trồng Yên Định, Thanh Hóa”, Tạp chí Khoa học, ĐHSP Hà Nội, Tập 57 Số 3, tr.89-98 [8] Nguyễn Văn Mã, La Việt Hồng, Ong Xuân Phong, Phương pháp nghiên cứu sinh lý học thực vật, Nxb Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2013 [9] Nguyễn Duy Minh, Nguyễn Nhƣ Khanh, Thực hành sinh lý thực vật, Nxb Giáo dục, Hà Nội, 1982 [10] Nguyễn Hồng Minh, Kiều Thị Thƣ 1999 , “Giống cà chua MV1”, Tạp chí NN & CNTP, số 7, tr 33-34 [11] Nguyễn Hồng Minh, Kiều Thị Thƣ 2006 , “Giống cà chua lai HT21”, Tạp chí khoa học kỹ thuật nông nghiệp, số 5, tr 47-55 [12] Nguyễn Hồng Minh 2000 Chọn giống cà chua Nxb giáo dục, 62 [13] Nguyễn Hồng Minh 2006 , “Kết nghiên cứu công nghệ sản xuất hạt giống lai tạo giống cà chua lai có sức cạnh tranh nƣớc ta”, Tạp chí Nơng nghiệp phát triển nông thôn - Kỳ 1, tr 25-28 [14] Nguyễn Văn Mùi, Thực hành hóa sinh học, Nxb Đại học quốc gia Hà Nội, 2001 [15] Cao Kỳ Sơn, Phạm Ngọc Tuấn, Lê Minh Lƣơng 2008 , “Nghiên cứu lựa chọn giá thể cứng th ch hợp trồng dƣa chuột, cà chua thƣơng ph m nhà plastic theo hƣớng sản xuất nơng nghiệp cơng nghệ cao”, Tạp chí Khoa học đất, 31 [16] Nguyễn Văn Thao, Nguyễn Thu Hà, Đỗ Nguyên Hải 2016 , “Ảnh hƣởng mức đạm, lân, kali đến cà chua trồng giá thể hữu cơ”, Tạp chí KH Nơng nghiệp Việt Nam, tập 14, số 8: 1307-1318 [17] Trần Khắc Thi, Mai Thị Phƣơng Anh 2003 , Kỹ thuật trồng cà chua, Nxb Nghệ An [18] Đào Xuân Thảng, Nguyễn Quốc Tuấn, Đào Xuân Cảnh 2003 , “Kết chọn tạo giống cà chua chế biến C95”, Tạp chí nơng nghiệp phát triển nông thôn, số 9, 2003, tr 1130-1131 [19] Đào Xuân Thảng, Nguyễn Tấn Hinh, Đoàn Xuân Cảnh 2003 , “Kết chọn tạo giống cà chua lai VT3”, Tạp chí NN & PTNT, số 9, tr 1132-1133 [20] Dƣơng Kim Thoa, Trần Khắc Thi 2005 , “Kết chọn tạo giống cà chua chế biến PT18”, Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn, số 7, tr 3335 [21] Dƣơng Kim Thoa, Trần Khắc Thi 2007 , “Kết cứu chọn tạo giống cà chua ƣu lai phục vụ chế biến”, Tạp chí NN & PTNT, số 3+4, tr 57 [22] Kiều Thị Thƣ 1998 , Nghiên cứu vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo giống cà chua chịu nóng trồng trái vụ, Luận án tiến sỹ nông nghiệp, Trƣờng đại học Nơng nghiệp Hà Nội [23] Viện Thổ nhƣỡng Nơng hóa (1998), Sổ tay phân tích đất, nước, phân ón, trồng, Nxb Nông nghiệp Hà Nội 63 [24] Viện Nghiên cứu Rau 2009 , Một số giống cà chua mới, Bản tin tổng hợp tháng 2/2009 Tiếng Anh [25] Chu Jin Phing (1994), Processing tomato varietaltral, ARC AVRDC Trainning report, p67-68 [26] Einat Bar, Bentsi Carmona, Elazar Fallik, Nativ Dudai, James E Simon, Eran Pichersky & Efraim Lewinsohn (2007), Enrichment of tomato flavor by diversion of the early plastidial terpenoid pathway, Nature Biotechnology volume 25, pages 899–901 [27] Edward Giovannucci (2005), Tomato Products, Lycopene, and Prostate Cancer: A Review of the Epidemiological Literature, The Journal of Nutrition, Volume 135, Issue 8, Pages 2030S–2031S [28] J Zdravković, Z Marković, M Zdravković, M Damjanović, N Pavlović (2007), Relation of mineral nutrition and content of lycopene and β-carotene in tomato (Lycopersicon esculentum mill.) fruits, Acta horticulturae 729(729) pp:177-181 [29] Kaloo G, R.D Bhutani, K.L Chadhatel (1993 , “ Improvement of tomato advances in horticulture”, Vegetable crops, NS, pp.45 -68 [30] Kimberly A Klock , Henry G Taber and William R Graves (1997), Root respiration and phosphorus nutrition of tomato plants grown at a 36°C rootzone temperature, Journal of the American Society for Horticultural Science, Volume 122: Issue 2, pp.175-178 [31] Laterrot H (1990), An EEC programme to improve the Resistance of Tomato yellow bag curl Virus Processings of the sixth Eucarpia meeting on Tomato Genetics and Breeding [32] Libin WangElizabeth A BaldwinJinhe Bai (2016), Recent Advance in Aromatic Volatile Research in Tomato Fruit: The Metabolisms and Regulations, Food and Bioprocess Technology, Volume 9, Issue 2, pp 203– 216 64 [33] Morris (1998), Tomatoes vegetable production, The Egypitan International Centre for Agriculture (EICA), p42-48 [34] Poonam Bhatia, Nanjappa Ashwath, Tissa Senaratna & David Midmore, Tissue culture studies of tomato (Lycopersicon esculentum) Plant Cell, Tissue and Organ Culture 78, pp: 1-21, 2004 [35] Rasool Azarmi, Parviz Sharifi Ziveh and Mohammad Reza Satari (2008), Effect of Vermicompost on Growth, Yield and Nutrition Status of Tomato (Lycopersicum esculentum), Pakistan Journal of Biological Sciences, Volume 11 (14): 1797-1802 P1 PHỤ LỤC Đặc điểm thời tiết huyện Quảng Xƣơng Do tác động nhân tố: vĩ độ địa lý, quy mô lãnh thổ, vị tr hệ thống hồn lƣu gió mùa địa gió mùa Trung - Ấn, hƣớng sơn văn, độ cao vịnh Bắc Bộ, huyện Quảng Xƣơng mang đặc điểm kh hậu tỉnh Thanh Hóa có kh hậu nhiệt đới gió mùa m với mùa hè nóng, mƣa nhiều, có gió Tây khơ nóng; mùa đơng lạnh t mƣa có sƣơng giá, sƣơng muối lại có gió mùa Đơng Bắc theo xu hƣớng giảm dần từ biển vào đất liền, từ Bắc xuống Nam Đôi có tƣợng dơng, sƣơng mù, sƣơng muối làm ảnh hƣởng không nhỏ tới trồng nông nghiệp Bảng Bảng nhiệt độ, số nắng năm, lƣợng mƣa, độ ẩm huyện Quảng Xƣơng từ tháng 11 2018 đến tháng 03 năm 2019 Chỉ số Nhiệt độ KK trung Tháng 11/2018 12/2018 01/2019 02/2019 03/2019 18,5 17,4 21,2 24,5 28,6 Tổng số nắng 95 28 34 138 265 Tổng lƣợng mƣa mm 2,5 13,6 53,5 28,4 36,5 Độ m trung bình % 82 86 91 88 83 bình (oC) Nguồn: Đài khí tư ng Thuỷ văn tỉnh Thanh Hố P2 Các hình ảnh thí nghiệm Cà chua 14 ngày tuổi Cà chua 26 ngày tuổi Cà chua 20 ngày tuổi Cà chua 32 ngày tuổi P3 Cà chua 37 ngày tuổi Cà chua 42 ngày tuổi Cà chua 46 ngày tuổi Cà chua 50 ngày tuổi P4 Ảnh thí nghiệm Ảnh thí nghiệm P5 Ảnh thí nghiệm Ảnh cà chua vƣờn thí nghiệm P6 Hình ảnh thực nghiệm Bố trí thí nghiệm Ảnh cà chua sinh trƣởng vƣờn thí nghiệm P7 Cà chua sinh trƣởng vƣờn thí nghiệm P8 Thu hoạch cà chua Cà chua sau thu hoạch