ĐÁNH GIÁ ĐỘC TỐ NHÔM (Al) LÊN SỰ SINH TRƯỞNG CỦA CÂY TRÀM

ĐÁNH GIÁ ĐỘC TỐ NHÔM (Al) LÊN SỰ SINH TRƯỞNG CỦA CÂY TRÀM (Melaleuca cajuputi Powell) Phùng Thị Hằng1 Nguyễn Bảo Toàn2 ABSTRACT Research on evaluation of aluminum toxicity on growth of Malaleca cajuputi Powell was carried out to aim determination of aluminum tolerance of this plant Research included two experiments, each had five treatments at different concentrations of Al 2(SO4)3 In the first experiment had five concentrations of Al2(SO4)3 from 0,4 mM, 4,5 mM, mM, 5,5 mM In the second experiments also had five treatments at concentrations from 0, mM, 10 mM, 15 mM, 20 mM of Al2(SO4)3 Nutrient solution was used in experiments to be Hoagland solution Results showed that aluminium toxicity effected on growth of Malaleca cajuputi Powell Root length was inhibited at concentration 10 mM of Al 2(SO4)3 Shoot number was inhibited at concentration 20 mM of Al2(SO4)3 Stem length increased at concentration 15 mM and inhibited at concentration 20 mM Higher concentrations of aluminium increased ratio of dry matter Morphology of root showed that root injured at concentration from 10 – 20 mM of Al2(SO4)3 Key words:aluminium toxicity, Malaleca cajuputi Powell Title: Evaluation of aluminium toxicity on growth of Malaleca cajuputi Powell TÓM TẮT Cây Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) loại thực vật có sức sống mạnh thích nghi vùng đất phèn Nghiên cứu đánh giá độc tố nhôm lên sinh trưởng Tràm thực nhằm mục đích xác định ngưỡng chiụ đựng nhôm Nghiên cứu bao gồm hai thí nghiệm thí nghiệm có nghiệm thức nồng độ nhôm khác Ở thí nghiêm thứ co nồng độ nhôm Al2(SO4)3 từ 0,4 mM, 4,5 mM, 5mM, 5,5 mM Ở thí nghệm thứ hai có nghiệm thức nồng độ từ 0,5 mM, 10 mM, 15 mM, 20 mM Al2(SO4)3 Dung dich dinh dưỡng sử dụng thí nghiêm dung dich dinh dưỡng Hoagland Kết nghiên cứu độc tố nhôm lên sinh trưởng Tràm kết luận sau: Độc tố nhôm Al2(SO4)3 có hiệu lên sinh trưởng Tràm dung dịch dinh dưỡng Các tiêu sinh trưởng Tràm chiều dài rễ bị ức chế ngưỡng 10 mM Số chồi giảm mạnh ngưỡng 20 mM, độc tố nhôm có ảnh hưởng đến mô phân sinh Chiều dài thân tăng mạnh nghiệm thức 15 mM nghiêm thức 20 mM bị ứ chế Ở nồng độ nhôm cao tỉ lệ chất khô cao thân rễ Hình thái rễ cho thấy rễ bị tổn thương nồng độ nhôm từ 10 - 20 mM Al2(SO4)3 Từ khóa: Tràm, độc tố nhôm MỞ ĐẦU Nhôm độc tố trồng sinh trưởng đất phèn nguyên nhân gây nên bất lợi hệ sinh thái rừng (Cronan and Grigal 1995) Triệu chứng độc tố nhôm ngăn cản phát triển chiều dài rễ làm suy yếu hấp thu dinh dưỡng nước (Delhaize and Ryan 1995, Kochian 1995) Quá trình xảy hậu Bộ môn Sư phạm Sinh học, Khoa Sư phạm, Bộ môn Sinh lý – Sinh hóa, Khoa Nông Nghiệp Sinh học ứng dụng kết dính ion Al3+ vào chất bên tế bào phosphate vô cơ, nucleotides carboxylic acids (Foy et al 1978, Kochian 1995), cách gây tổn thương đỉnh rễ (Ryan et al 1993, Kinraide 1997) Cả hai chế bên bên cho thấy giảm độc hại ion tự Al3+ (Taylor 1991, Kochian 1995, Ma 2000) Cơ chế loại độc ion nhôm Al 3+ symplasm phức chất acid hữu nhôm (Ma et al 1997, 1998) ligand hữu khác (Nagata et al 1992) Cơ chế loại độc ion Al 3+ bên apoplasm, bề mặt rễ, hay vùng rễ cách làm bất động nhôm vách tế bào (Heim et al 1999), thành lập mucilage kết dính nhôm (Li et al.2000) Phần lớn diện tích đất Đồng sông Cửu Long đất phèn bị nhiễm phèn Trong đất phèn có chứa nhiều loại ion kim loại gây độc cho nhôm, sắt, …Trong lâm nghiệp, Tràm xem có khả thích nghi cho vùng đất phèn Cây Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) thuộc họ sim (Myrtaceae) loại mang nhiều lợi ích cho người, sản phẩm Tràm dùng làm củi, làm cừ, vật liệu xây dựng, làm than trích tinh dầu từ Tinh dầu Tràm dùng rộng rãi dược phẩm, mỹ phẩm, nông dược Cây Tràm số kinh tế có tính thích ứng cao với điều kiện đất đai nghèo dinh dưỡng, đặc biệt đầm lầy chua mặn, nơi mà pH thấp 3,5 có tính chịu đựng cao nhôm (Dương Văn Ni et al 2005, Osaki et al 1998, Nakabayashi et al 2001) Thực vật giai đoạn sinh trưởng khác có hoạt động sinh lý khác nhau, vấn đề đặt Tràm chịu đựng với nồng độ nhôm giai đoạn sinh trưởng Nghiên cứu thực đối tượng Tràm tháng tuổi (giai đoạn non) nhằm mục đích đánh giá chịu đựng độc tố nhôm giai đoạn xem định số lượng chất lượng sống Tràm VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu Chọn Tràm giai đoạn tháng tuổi, đồng chiều cao từ 15 – 20 cm, có sức sống tốt, nhân từ hạt Cây đợt thí nghiệm lấy địa điểm Bứng rễ giữ túi nhựa có lót sẵn chuối để giữ ẩm cho 2.2 Phương pháp Thời gian: thí nghiệm từ 09/2010 đến ngày 04/2011 Địa điểm thí nghiệm: Thí nghiệm tiến hành nhà lưới thuộc Trại Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp - Khoa Nông nghiệp Sinh Học ứng dụng; Phòng thí nghiệm Thực vật- Bộ môn Sinh- Khoa Sư phạm, Đại Học Cần Thơ 2.2.1 Chuẩn bị thí nghiệm Bước 1: Cây sau thu từ thực địa giâm lại mát để ổn định phát triển 03 ngày Bước 2: Chuẩn bị thùng xốp tích 17 lít có nắp đậy nắp đục lỗ vừa với ly nhựa để Bước 3: Mỗi Tràm trồng vào ly nhựa đáy ly nhựa đục lỗ để thoát nước Bên ly nhựa cho giá thể xơ dừa để trồng Tràm Tiến hành cho nước vào gần đầy thùng xốp cho mực nước gần chạm vào đáy ly Bước 4: Các Tràm nuôi dưỡng nước sau tuần cho rễ chuyển sang môi trường dinh dưỡng Hoagland Bước 5: Chuẩn bị dinh dưỡng Hoagland gốc theo hàm lượng chất sau: Hóa chất Dung dịch gốc Dung dich trồng (g/l) (ml/l) KNO3 202 g/l 2,5 Ca(NO3)2 x 4H2O 236 g/0.5L 2.5 FeCl3·6H20 + Na2EDTA 5.4 + 9.0 MgSO4 x 7H2O 493 g/L NH4NO3 80 g/L KH2PO4 136 g/L 0.5 Vi lượng H3BO3 2.86 g/L MnCl2 x 4H2O 1.81 g/L ZnSO4 x 7H2O 0.22 g/L CuSO4 0.051 g/L Na2MoO4 x 2H2O 0.12 g/L Nhôm độc tố quan trọng chi phối tính chất khả sử dụng đất phèn, hàm lượng nhôm cao đất phèn hoạt tính từ 37-130mg/100g đất Theo Trần An Phong độc tố nhôm đất có hóa trị (+3) Trong dung dịch, Al +3 liên kết với sulfate tạo nên muối nhôm lơ lửng (Trần An Phong 1986) Nghiên cứu tiến hành hai thí nghiệm với nồng độ độc nhôm Al 2(SO4)3 tăng dần Thí nghiệm Dung dich dinh dưỡng Hoagland bổ sung Al 2(SO4)3 nồng độ khác bao gồm đối chứng, mM Al 2(SO4)3 , 4,5 mM Al2(SO4)3, mM Al2(SO4)3, 5,5 mM Al2(SO4)3 Mỗi nghiệm thức bố trí 20 đồng lập lại lần cho nghiệm thức Sau tuần cho dinh dưỡng Hoagland vào, tiến hành đo, đếm tiêu sinh trưởng (chiều dài rễ, số lá, số chồi, chiều dài thân) pH điều chỉnh cho thùng dung dịch thí nghiệm Dung dịch dinh dưỡng thí nghiệm thay sau tuần lễ thứ Trong trình thí nghiệm, nước bổ sung mực dung dịch thùng thí nghiệm bị giảm Thí nghiệm Cách tiến hành giống thí nghiệm Tuy nhiên nồng độ nhôm tăng lên Thí nghiệm bao gồm nghiệm thức: đối chứng, mM Al 2(SO4)3, 10 mM Al2(SO4)3, 15 mM Al2(SO4)3, 20 mM Al2(SO4)3, nghiệm thức lặp lại lần Mỗi nghiệm thức bố trí 15 2.2.2 Chỉ tiêu theo dõi Chọn ngẫu nhiên 10 Tràm nghiệm thức để kiểm tra tiêu sinh trưởng phát triển Cố định 10 lần lấy tiêu Đo tiêu cây: đếm số lượng lá, số lượng chồi, đo chiều dài rễ, chiều dài thân thước kẻ cm thước dây cm 2.3 Phương pháp xử lý liệu Các số liệu sau nhập phân tích thống kê theo phép thử F LSD phần mềm SPSS KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng độc nhôm lên chiều dài rễ Tràm Kết bảng cho thấy chiều dài rễ nghiệm thức có gia tăng theo thời gian Trong chiều dài rễ dài nằm nghiệm thức đối chứng Giữa nghiệm thức tăng nồng độ Al 2(SO4)3 chiều dài rễ có khuynh hướng tăng Mức tăng giảm dần theo thứ tự từ nồng độ 4,5mM đến 5,5mM, đặc biệt tuần thứ chiều dài rễ nghiệm thức 4,5mM 5mM gần không tăng Điều cho thấy cần nồng độ thấp nhôm ảnh hưởng định lên chiều dài rễ Tràm, nói cách khác khả tăng dài rễ Tràm nhạy cảm khả gây độc nhôm Kết phù hợp với nghiên cứu Nguyen Tran Nguyen et al (2003) Tuy nhiên, nồng độ mM Tràm nghiệm thức cho chiều dài rễ thấp nhất, nồng độ nhôm cao nghiệm thức khác lại cho chiều dài rễ cao Như vậy, có chế kích thích ngưỡng chịu độc phèn Tràm giai đoạn Bảng Ảnh hưởng độc nhôm (Al2(SO4)3 lên chiều dài rễ (cm) thí nghiệm Nghiệm thức Thời gian (tuần) Al2(SO4)3 Đối chứng 16,0ab 17,5ab 19,8ab 25,0a 32,5a 36,1a 38,4a 43,8a mM 13,4b 15,3b 16,4c 19,6c 21,2c 23,9c 26,1b 28,2c 4,5 mM 16,5a 18,7a 20,2a 24,4ab 28,4ab 31,3ab 34,8a 36,2b mM 14,2ab 15,7b 17,1bc 21,0bc 25,8b 30,7ab 34,6bc 35,7b 5,5 mM 15,8ab 17,6ab 18,2abc 21,6abc 25,9b 28,7bc 32,1a 34,0bc F * * * * * * * * * Giá trị trung bình cột có chữ a, b, c giống khác biệt ý nghĩa thống kê (LSD, p