Tiểu luận sinh lý thực vật khoa sinh học

Người ta đã và đang quan tâm đến vấn đề sửdụng chất điều hoà sinh trưởng thực vật vào sản xuất nhằm nâng cao năng suất,chất lượng cây, trong đó Gibberellin GA3 được xem là một trong nhữn

Đề tài: Thăm dò ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng Gibberellin (GA 3 )

đến một số chỉ tiêu sinh lý của cây Cải xanh (Brassica Juncea (L.) Czern et

Coss) trồng ở phường Thủy Xuân, thành phố Huế.

MỤC LỤC

PHẦN I MỞ ĐẦU

1.1.Lý do chọn đề tài

Rau xanh là loại thực phẩm không thể thiếu trong bữa cơm của mỗi gia đìnhngười Việt Mỗi hộ gia đình ở nước ta tiêu thụ trung bình 71kg rau quả/người/năm,trong đó phải kể đến rau xanh chiếm 3/4 tổng sản lượng tiêu thụ Tổ chức Y tế Thếgiới (WHO) đã cảnh báo hằng năm trên toàn thế giới có khoảng 2,7 triệu ca tửvong do ăn thiếu rau xanh [7]

Việt Nam là một nước có nền nông nghiệp với khoảng 80% dân số làm nôngnghiệp nên nông nghiệp chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế của nước ta.Thêm vào đó, nước ta là một trong những nước có nguồn thực vật đa dạng vàphong phú Với sự phát triển của một nền nông nghiệp lúa nước, nước ta cũngđang chú trọng phát triển cây lương thực - thực phẩm, đáng để kể đến là rau họ cải

Rau họ Cải (Brassicaceae) gồm bắp cải, súp lơ, su hào, củ cải, các loại cảikhông cuốn… là một trong những loài rau được trồng nhiều nhất ở Việt Nam vàchiếm vị trí quan trọng trong ngành rau nhờ chủng loại phong phú Họ thập tự tậptrung tại khu vực ôn đới có sự đa dạng về loài lớn nhất tại khu vực địa trung hải,

trong đó cải xanh (Brassica juncea L.) được trồng khá phổ biến do nhóm cải này

có khả năng thích ứng rộng, hiệu quả kinh tế cao Thành phần dinh dưỡng trong cải

bẹ xanh vitamin A, B, C, axit nicotic, catoten, abumin…, đáng kể đặc biệt là thànhphần diệp hoàng tố và vitamin K Vì thế, nó có vai trò quan trọng trong việc phòng

và chữa bệnh (thanh nhiệt, chữa mụn nhọt, hỗ trợ tiêu hóa, chữa bệnh Gout, ).Trong sản xuất, cây cải xanh được trồng trên đất màu, trồng theo mùa vụ, dễ canhtác Chính vì vậy, cây cải bẹ xanh được nhiều người ưa chuộng

Rau cải xanh (Brassica juncea L.) có khả năng chịu được nóng và mưa to,

nhóm cải này có khả năng thích nghi rộng, thường được trồng quanh năm đặc biệttrong vụ Xuân Hè và vụ Thu Đông Cải xanh có cuống hơi tròn, nhỏ, ngắn Phiến

lá nhỏ và hẹp, bản lá mỏng, cây thấp, nhỏ, lá có màu xanh vàng đến xanh đậm ăn

có vị cay nên gọi là cải cay, dễ để giống Vì thế, cải xanh được trồng phổ biến ởnhiểu tỉnh thành, trong đó phải kể đến thành phố Huế [ 13 ]

Hiện nay ở Thừa Thiên – Huế đang mở rộng diện tích trồng cây lương thực phẩm, trong đó có rau cải xanh Tuy nhiên do khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều,thời tiết thay đổi thất thường nên rau thường bị nhiều loại bệnh phát sinh và gâyhại nặng dẫn đến hiệu quả kinh tế chưa cao[ 6 ] Xuất phát từ lí do trên, chúng tôimuốn tìm ra biện pháp tăng năng suất và chất lượng sản phẩm của rau cải xanhnhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng nhiều của thị trường tiêu thụ và giải quyết mộtphần khó khăn của người nông dân

thực-Một trong những biện pháp có nhiều ưu điểm và thực hiện đó là xử lí hạtgiống bằng chất điều hòa sinh trưởng Người ta đã và đang quan tâm đến vấn đề sửdụng chất điều hoà sinh trưởng thực vật vào sản xuất nhằm nâng cao năng suất,chất lượng cây, trong đó Gibberellin (GA3) được xem là một trong những nhómchất quan trọng đối với quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng

Nhiều nghiên cứu cho thấy, Gibberellin tăng vận chuyển auxin về vùng sinhtrưởng mạnh Do vậy, GA3 ảnh hưởng lên sự giãn của tế bào theo chiều dọc, kíchthích sự sinh trưởng kéo dài của thân và lóng cây, kích thích sự nảy mầm, chồi củacác loại hạt và củ của chúng GA3 kích thích sự tổng hợp của các enzyme amilaza

và các enzyme thuỷ phân khác như protease,photphatase và làm tăng hoạt tínhcủa các enzyme này, vì vậy mà xúc tiến quá trình phân hủy tinh bột thành đườngcũng như phân hủy các polime thành monome khác, tạo điều kiện về nguyên liệu

và năng lượng cho quá trình nảy mầm [18]

Xuất phát từ cơ sở lí luận và nhu cầu thực tiễn trên, tôi tiến hành nghiên cứu

đề tài “Thăm dò ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng Gibberellin (GA 3 )

đến một số chỉ tiêu sinh lý của cây Cải xanh (Brassica Juncea L.) trong giai

đoạn nảy mầm và cây con trồng ở phường Thủy Xuân, thành phố Huế.”

1.2.Mục tiêu nghiên cứu

Xác định được nồng độ Gibberellin thích hợp để nâng cao năng suất cây cảixanh được trồng ở phường Thủy Xuân, thành phố Huế

Xác định được nồng độ Gibberellin phù hợp cho sự nảy mầm của hạt và sinhtrưởng của cây cải xanh con

Đánh giá một số chỉ tiêu sinh lý của cây cải xanh dưới ảnh hưởng củaGibberellin

Làm quen các phương pháp nghiên cứu khoa học, biết cách tổng hợp tài liệu

và phân tích tài liệu

Rèn luyện cho bản thân tính kiên nhẫn và thận trọng trong các thao tácnghiên cứu khoa học

1.3.Phạm vi nghiên cứu

Nội dung: đề tài chỉ giới hạn phạm vi nghiên cứu thăm dò ảnh hưởng củachất điều hòa sinh trưởng Gibberellin (GA3) đến một số chỉ tiêu sinh lý của cây Cải

xanh (Brassica Juncea L.) trong giai đoạn nảy mầm và cây 15 ngày, 30 ngày, 40

ngày sau khi nảy mầm

Địa điểm: Đề tài được thực hiện tại phường Thủy Xuân, thành phố Huế vàphòng thực hành sinh lý thực vật ở trường đại học Sư phạm Huế

Thời gian: bắt đầu nghiên cứu: ngày 22 tháng 10 năm 2017

kết thúc nghiên cứu: ngày 30 tháng 11 năm 2017

PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu chung về cây cải bẹ xanh

2.1.1 Nguồn gốc cây cải bẹ xanh

Theo Viện sĩ N.I Vavilop cải bẹ xanh (Brassica Juncea L.) phát sinh từ

Trung Quốc và Ấn Độ [25]

Cải xanh thuộc bộ màn màn, họ cải (Brassicaceae): cây thân cỏ, sống hằng

năm, rất hiếm khi là cây nữa bụi hoặc cây bụi Họ cải là một họ lớn với hơn 350chi và khoảng 3000 loài phân bố chủ yếu ở Bắc bán cầu, đặc biệt ở vùng Địa TrungHải, Tây và Trung Á [14] Ở nước ta có 6 chi và khoảng 20 loài

2.1.2 Vị trí phân loại

Cây cải xanh: Brassica Juncea L.

Chi: chi Brassica

Họ Thập Tự : Cruciferae

Bộ Màn Màn: Capparales

Lớp hai lá mầm: Dicotyledoneae

Ngành hạt kín: Angiospermatophyta

2.1.3 Đặc điểm hình thái của cây cải xanh

Cây cải thuộc rễ chùm, phân nhánh Bộ rễ ăn nông trên tầng đất màu, tậptrung nhiều nhất ở tầng đất 0 - 20 cm Lá cải mọc đơn, không có lá kèm Những ládưới thường tập trung, bẹ lá to, lá rất lớn Bộ lá khá phát triển, lá to nhưng mỏngnên chịu hạn kém và dễ bị sâu bệnh phá hại Hoa cải có dạng chùm, không có lábắc Hoa nhỏ, đều , mẫu 2 Đài hoa và tràng hoa đều 4, xếp xen kẻ nhau Có 6 nhịtrong đó 2 nhị ngoài có chỉ nhị ngắn hơn 4 cái trong Bộ nhị gồm 2 noãn dính bầu

trên, một ô về sau có một vách ngăn giả chia bầu thành 2 ô, mỗi ô có 2 hoặc nhiềunoãn Quả thuộc loại quả giác, hạt có phôi lớn và cong, nghèo nội nhủ [8].

2.1.4 Đặc điểm sinh thái

Nhiệt độ: nhình chung các nhóm cải ưa thích khi hậu ôn hòa, mát mẻ Nhiệt

độ thích hợp cho cải xanh phát triển 10-27 oC Do phạm vi nhiệt đoọ rộng nên cóthể trồng gần như quanh năm Cây cải xanh chịu rét khá cao[22]

Ánh sáng: cây cải xanh yêu cầu cường độ chiếu sáng và thời gian chiếu sángvừa phải, có khả năng chịu bóng râm hơn các cây rau ăn quả khác Thời gian chiếusáng khoảng 10-12 giờ trong một ngày Vì thế, việc bố trí mùa vụ cũng như sắpxếp cây trồng xen, trồng gối tạo ánh sáng thích hợp để cây sinh trưởng và đạt năngsuất cao

Nước: Các giống cây cải xanh có hệ rễ cạn, lá nhiều lớn, lượng nước trongcây rất cao chiếm từ 75 - 95% do đó cải cần nhiều nước để sinh trưởng phát triển

Do hệ rễ ăn nông nên khả năng hút nước yêú và khả năng chịu hạn, chịu mưatương đối kém Độ ẩm đất thích hợp là từ 80%, độ ẩm không khí khoảng 85 - 90%giúp cây sinh trưởng và phát triển tốt

Đất: Cây cải xanh có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau nhưng phảithoát nước tốt, đất phải thoáng khí, độ phì cao, chọn những vùng đất thịt nhẹ hoặcđất thịt trung bình, đất có độ chua từ hơi chua đến trung tính (độ pH từ 5-7 là tốtnhất) Cải cần nhiều đạm, lân, kali, trong đó đạm được sử dụng nhiều nhất Do cải

có thời gian sinh trưởng ngắn nên cần các loại phân dễ tiêu, dễ phân giải, cung cấpdần những yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho cây [22]

2.1.5 Vai trò của rau cải xanh

2.1.5.1 Giá trị dinh dưỡng

Nguyên tắc Giá trị dinh

dưỡng

Tỷ lệ RDA

Hiện nay trên thế giới rau là một loại thực phẩm không thể thiếu đối vớingười tiêu dùng Theo đề xuất của các chuyên gia dinh dưỡng FAO/WHO, 2004 thìnhu cầu rau quả của mỗi người cần tới 400 g/ngày Bảng trên cho thấy, rau cải cónăng lượng calo/100 g đạt 27 kcal, hàm lượng protein thấp, không chứa các chấtbéo Ngoài ra cải xanh giàu vitamin A, B, C, K, axit nicotic, catoten, abumin…Vìthế Cải xanh được các chuyên gia dinh dưỡng khuyên dùng vì có nhiều lợi ích đốivới sức khỏe cũng như có tác dụng phòng chống bệnh tật [3].

2.1.5.2 Giá trị y học

Về mặt y học, các loại rau cải có tác dụng lợi tiểu Rau cải xanh dùng làmthuốc chữa ho, viêm khí quản, ra mồ hôi, dùng ngoài dưới dạng cao dán để gây đỏ

da và kích thích da tại chỗ, trị đau dây thần kinh và trị bệnh gout [25] Theo Đông

y Việt Nam, cải bẹ xanh có vị cay, tính ôn, có tác dụng giải cảm hàn, thông đàm,lợi khí Riêng hạt cải bẹ xanh, có vị cay, tính nhiệt, không độc, trị được cácchứng phong hàn, ho đờm, hen, đau họng, tê dại, mụn nhọt [26]

2.1.5.3 Giá trị kinh tế

Trồng rau ở Việt Nam là nguồn thu nhập quan trọng của nông thôn, ước tínhchiếm khoảng 9% trong tổng số thu nhập từ nông nghiệp bao gồm cả trồng lúa[24] Theo Châu Hữu Hiền Philippe và cs (2001) đầu tư cho sản xuất rau nói chungcao hơn so với trồng lúa và các cây lương thực khác Tuy vậy, lợi nhuận trồng raucao hơn so với trồng lúa hoặc bắp gấp 3 - 5 lần Ngoài ra, rau còn là cây dễ trồngxen, trồng gối vì vậy trồng rau tạo điều kiện tận dụng đất đai, nâng cao hệ số sửdụng đất

2.1.5.3.1 Tình hình sản xuất rau xanh trên thế giới

Rau xanh là cây trồng ngắn ngày có giá trị dinh dưỡng và hiệu quả kinh tếcao nên đẫ được trồng và sử dụng từ lâu đời Tình hình sản xuất sau trên thế giớihiện nay cũng có những biến động nhằm đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng

Theo “Ngành công nghiệp rau ở Nhiệt đới Châu Á : Ấn Độ Tổng quan vềsản xuất và thương mại Greg I Johnson, Katinka Weinberger, Mei-huey Wu chothấy:

Diện tích đất trồng: 8,0 triệu ha (2005) Sản lượng: 83,1 triệu tấn - Tiêudùng: 183 gr/người/ngày (2005) (số tạm công bố) FAOSTAT, 2007 hoặc 146gr/người/ngày: 2004-2005 (tính toán từ số liệu NSS)

Các cây rau chính: ớt, hành, cà tím, cà chua, cải bắp, đậu, sup lơ, sup lơ Câyxuất khẩu: Tươi và chế biến: 1,6 triệu tấn, tương đưong 508 triệu USD (không kểkhoai tây), trong đó xuất khẩu tươi gồm có hành, nấm, đậu Hà Lan, cà tím, đậubắp Các sản phẩm này được sản xuất theo các nhóm sản xuất tại vườn, trang trại,hữu cơ Sản phẩm chế biến bao gồm hành rau đông lạnh, dưa chuột bao tử, …

Việt Nam là nước đứng thứ 3 trong Top sả xuất rau trên thế giới sau Trungquốc và Ấn Độ [13]

Hình ảnh: Đồ thị biểu diễn tình hình sản xuất rau của thế giới năm 2007

(nguồn: FAOSTAT, 2007).

2.1.5.3.2 Tình hình sản xuất rau ở Việt Nam

Việt Nam có vị trí địa lý trải dài qua nhiều vĩ độ, khí hậu nhiệt đới gió mùa

và có một số vùng tiểu khí hậu đặc biệt như Sa Pa, Tam Đảo, Đà Lạt…, có điều kiện tự nhiên khá thuận lợi cho sản xuất rau Việt Nam có thể trồng được trên 120 loại rau có nguồn gốc nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và cùng với các tiến bộ KHCN các loại rau trái vụ được sản xuất nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng và phục vụ chế biến xuất khẩu Sản xuất rau có xu hướng ngày càng mở rộng về diện tích và sản lượng tăng đồng thuận [23]

Diện tích(ha)

Sảnlượng(tấn)

Diện tích(ha)

Sảnlượng(tấn)

Diệntích(ha)

Sản lượng(tấn)

Weerakoon và Soonartne (2011) khi nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ tớisinh trường và năng suất của các giống cải xanh: AC501, 515, 580, 790, 1099,

1811, 2122, 5088, 7788 và 8831 đã nhận thấy các giống AC580, 5088, 7788 đạtnăng suất cao hơn các giống khác trong vụ Maha và giống AC7788 đạt năng suấtcao nhất trong vụ Yaha

Ở New Delhi, Rana và pachuari (2001) đã tiến hành thí nghiệm đồng ruộngtrên đất sét pha cát và đưa ra giống Bio 902 được ghi nhận có năng suất sinh học72.5 tạ/ha cao hơn so với giống TERI(OE) M21 Ở Hisa Raj Sigh và ctv (2002)quan sát thấy rằng năng suất sinh học được ghi nhận giống Laxmi (13,7 tạ/ha) caohơn có ý nghĩa so với giống BTH-1 (11,9 tạ/ha) [11]

Nghiên cứu của Maeraka và cs (2007) khi nghiên cứu 4 mức đạm 0 kg N,34.5 kg N, 69 kg N và 103.5 kg N/ha trên giống cải xanh đã nhận thấy kích thước

và năng suất lá tăng lên khi tăng liều lượng đamh trong cả 2 vụ Mức đạm từ 103.5 kgN/ha làm tăng số lá khi thu hoạch so với đối chứng Nitrat trong lá cũngtăng từ 0.42mg/kg ở đối chứng đến 0.57mg/kg đối với lượng bón 103.7kgN/ha vịđắng cũng tăng lên so với việc bón nhiều phân đạm[9]

34.5-Theo Richardson (2012) khi tiến hành đánh giá 5 loại rau xanh gồm: cảixanh, cải xoăn đỏ Nga, cải đỏ, cải đỏ Thụy Sĩ, cải vàng Thụy Sĩ, kết quả cho thấygiống cải xoăn đỏ Nga nổi bật nhất trong 5 loại rau xanh Sự khác nhau đáng kểgiữa năng suất 5 loại rau ăn lá có thể là do đặc điểm sinh trưởng khác nhau của cácgiống

Meitei và cs (2001) đã cho rằng khoảng cách 25 x 25 cm thì cải xanh cóchiều cao lớn hơn các công thức khác 48,4 cm và nhấn mạnh khoảng cách 25 cm x

25 cm có chỉ số diện tích lá cao hơn ở 30, 50, 65 ngày sau cấy lần lượt là 1,74,1,86, 2,25

Ở một nghiên cứu khác, chiều cao cải xanh ở khoảng cách 20 x 15 cm (166cm) cao hơn so với khoảng cách 45 x 15 cm (153 cm) Năng suất sinh học đạt được

ở khoảng cách dưới 20 x 10 cm (70,1 tạ/ha) cao hơn so với khoảng cách 45cm x 15

cm (62,7 tạ/ha)

Theo Maereka và cs (2007) [11] khi nghiên cứu 4 mức đạm 0 kg N, 34,5 kg

N, 69 kg N và 103,5 kg N/ha trên giống cải xanh đã nhận thấy kích thước và năngsuất lá tăng lên khi tăng liều lượng đạm trong cả 2 vụ Mức đạm từ 34,5 - 103,5 kgN/ha làm tăng số lá khi thu hoạch so với đối chứng Nitrat trong lá cũng tăng từ0,42 mg/kg ở đối chứng đến 0,575 mg/kg đối với lượng bón 103,5 kg N/ha Vịđắng cũng tăng lên với việc bón nhiều phân đạm

2.2.2 Trong nước

Tại Việt Nam, kết quả nghiên cứu tuyển chọn và phát triển một số giống raucải cho vùng miền núi phía Bắc, Nguyễn Phi Hùng và cs (2009) [16] đã thu thậpđược 9 giống rau cải gồm: cải làn, cải xanh lùn, Ngồng ngọt Lạng Sơn, Mèo ThanhSơn, Mèo lá tím, Ngọt bông GCTMN, cải bẹ lá vàng, cải mào gà, Mèo Sơn La.Qua khảo nghiệm cho thấy giống cải mèo Sơn La có khả năng sinh trưởng pháttriển tốt với điều kiện vùng trung du miền núi Năng suất thực thu đạt 26,6 tấn/ha,năng suất lý thuyết đạt 51,40 tấn/ha, khối lượng trung bình cây đạt 594,96 gam

Tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm đối với sự tích lũynitrat trong rau cải bẹ xanh trên nền đất xám tại thành phố Hồ Chí Minh, PhạmMinh Tâm (2001) [23] cho thấy năng suất cải bẹ xanh tăng dần khi tăng lượng đạmbón, cao nhất ở mức 150 kg N/ha, tuy vậy thì hàm lượng NO3 - trong rau khi thuhoạch quan hệ chặt với lượng đạm bón, từ 3,17mg NO3 - /kg rau tươi ở mức 0 kgN/ha lên 524,9 mg NO3 - /kg ở mức 180 kg N/ha Liều lượng đạm thích hợp nhất

để đạt năng suất cao (15,60 tấn/ha) và tồn dư NO3 - đạt tiêu chuẩn cho phép 30 là

90 kg N/ha trên nền bón 15 tấn phân chuồng + 30 kg P205 + 30 kg K20/ha

Nguyễn Thanh Hải (2009) [17] cho rằng ở các mật độ rau cải khác nhau thìcho khối lượng cây và năng suất khác nhau Trong đó, mật độ 15 x 20 cm cho năng

suất lý thuyết và năng suất thực tế đạt cao nhất, lần lượt là 41,6 tấn/ha và 37,5tấn/ha; tiếp đó là mật độ 20 x 20 cm đạt 38,7 tấn/ha và 33,4 tấn/ha

Một nghiên cứu khác của Ngô Hồng Bình và cs (2011) [11] khối lượng trungbình cây và năng suất thực thu của các công thức cải làn có ảnh hưởng đáng kể khigieo trồng theo các khoảng cách 15 x 15 cm, 15 x 20 cm, 20 x 20 cm Khoảng cách

15 x 15 cm cải làn có khối lượng trung bình cây nhỏ nhất 64,23 g/cây nhưng lạicho năng suất cao nhất đạt 19,88 tấn/ha Trong khi công thức có khối lượng trungbình cây cao nhất ở khoảng cách 20 x 20 cm đạt 81,5 g/cây nhưng lại cho năngsuất thấp nhất đạt 16,58 tấn/ha

Ngoài ra, Nguyễn Minh Chung (2012) [15] đã tiến hành nghiên cứu ứngdụng công nghệ thủy canh tuần hoàn để sản xuất rau ăn lá trái vụ trong hai năm từnăm 2007 - 2008 với 4 loài rau (11 giống xà lách, 3 giống rau cải, 3 giống cần tây

và 3 giống rau muống) Kết quả thu được các giống rau phù hợp trồng trái vụ trongdung dịch thủy canh tuần hoàn trong đó có 2 giống cải xanh BM và Tosakan Cácrau ăn lá này khi trồng trái vụ bằng kỹ thuật thủy canh tuần hoàn đạt tiêu chuẩn antoàn vệ sinh thực phẩm

Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Đình Thi và Lê Thị Quyên (2011) [14]đối với liều lượng đạm (0 kg N, 30 kg N, 60 kg N, 120 kg N, 150 kg N) trên 31giống cải xanh trong điều kiện có lưới che tại thành phố Huế, khi tăng liều lượngđạm đã làm tăng các chỉ tiêu thân lá cải xanh Giữa các công thức bón 60 - 150 kgN/ha không có sự sai khác thống kê về các chỉ tiêu sinh trưởng thân lá Từ mứcbón 30 - 150 kg N/ha năng suất lý thuyết và năng suất thực thu cải xanh không có

sự sai khác thống kê Tuy nhiên công thức 60 kg N/ha cho hiệu quả kinh tế caonhất với VCR đạt tới 9,62

Nguyễn Xuân Giao (2010) [18] khuyến cáo mật độ trồng cây cách cây đốivới cải xanh là 20 - 30 cm, đảm bảo mật độ 80 - 100 nghìn cây/ha

Năm 2009 “Xây dựng mô hình ứng dụng các sản phẩm công nghệ sinh học

để tổ chức sản xuất rau an toàn theo hướng VietGAP tại huyện Quảng Điền, tỉnhThừa Thiên Huế” do Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện QuảngĐiền chủ trì thực hiện với diện tích 3,4 ha; 6 loại rau: cải xanh, xà lách, cải cúc, rauthơm, rau má và mướp đắng, được thực hiện tại 2 xã Quảng Thành và Quảng Thọ,

do truờng Đại học Nông Lâm Huế chủ trì với quy mô diện tích là 2,4208 ha thực

hiện tại các HTX Hương Long và Hương An Đến nay đã cho một số kết quả khảquan[6].

2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chất sinh trưởng Gibberellin

2.3.1 Lược sử nghiên cứu

Gibberellin (GA3) là nhóm phytohomon thứ 2 được phát hiện sau Auxin từviệc nghiên cứu bệnh lý “Bệnh lúa von”, một triệu chứng rất phổ biến trong trồnglúa ở các nước phương Đông lúc bấy giờ, dẫn đến nghiên cứu cơ thể gây bệnh vàcuối cùng tách được hàng loạt các chất là sản phẩm tự nhiên của mầm bệnh cũngnhư từ thực vật bậc cao và gọi nó là Gibberellin Trước đó người ta đã xác địnhđược mầm bệnh gây ở lúa von là Gibberellin fujikuroi (thực chất là giai đoạnkhông hoàn chỉnh hay giai đoạn dinh dưỡng gây bệnh của mầm đó là fusariumheterosprum hay F.monnilifonome)

Năm 1926, nhà nghiên cứu bệnh lý thực vật kurosawa (Nhật Bản) đã thànhcông trong thí nghiệm gây bệnh “Bệnh von” nhân tạo cho lúa và ngô Sau đó người

ta tiếp tục nghiên cứu bản chất cũng như vai trò của nó

Năm 1934 – 1938 Yabuta đã tách được hai chất dưới dạng tinh thể từ nấmlúa von gọi là Gibberellin A và Gibberellin B nhưng chứ xác định được bản chấthóa học của chúng Sau chiến tranh thế giới thứ hai bùng nổ, làm ngắt quãng việcnghiên cứu này của các nhà nghiên cứu Nhật Bản

Năm 1950 câu chuyện Gibberellin vẫn chưa được biết đến ở thế giới phươngTây Đến năm 1955, hai nhóm nghiên cứu của Anh và Mỹ đã phát hiện ra nhữngcông trình cũ của người Nhật về GA và họ đã phát hiện ra axit Gibberellin ở câylúa von và đã xác định được công thức của nó là C19H22O11

Năm 1965, West, Phiney đã tách được GA từ các thực vật bậc cao và xácđịnh rằng đây là phytohocmon tồn tại trong các bộ phận của cây

Hiện nay, người ta đã phát hiện trên 126 loại GA khác nhau và kí hiệu theothứ tự GA1, GA2, GA3,…GA126…Trong đó GA3 có vai trò quan trọng và có hoạttính mạnh nhất.[18]

2.3.2 Cấu tạo hóa học

Nhóm chất Gibberellin là dạng ditecpenoit có tính axit có mặt trong tất cảcác thực vật bậc cao

Tất cả Gibberellin đều có cấu tạo giống nhau là có cùng khung Gibban,chúng đều xuất phát từ khung đó, còn điểm khác nhau giữa chúng chủ yếu là do vịtrí của nhóm OH trong phân tử

Các Gibberellin gồm 2 nhóm: một nhóm có 19 cacbon và một nhóm có 20cacbon.[2]

Hình ảnh: công thức hóa học các loại Gibberllin thường gặp

(Nguồn: Internet).

2.3.3 Quá trình tổng hợp

Gibberellin được tổng hợp chủ yếu trong lá non, một số cơ quan non đangsinh trưởng như phôi hạt đang nảy mầm, quả non, lá non,… tổng hợp mạnh ở tronglục lạp GA được tổng hợp từ mevalonat qua hàng loạt các phản ứng dẫn đến hợpchất trung gian quan trọng là kauren, là cơ sở của tất cả GA trong cây, quá trìnhnày được xúc tác bởi các enzyme đặc hiệu, cần có ATP và NADPH.[10]

Lê Văn Tri, Hỏi đáp về chế phẩm điều hòa sinh trưởng tăng năng suất cây trồng,NXB Nông Nghiệp, 2002

Quá trình tổng hợp GA diễn ra nhiều giai đoạn phức tạp từ acety-CoA

Có thể tóm tắt quá trình đó như sau:

1 CH3CO-SCoA a.mevalonyl izopentynyl p-p

2 izopentynyl p-p genryl-gennaryl p-p kauren

3 Kauren Gibberellin

Gibberllin vận chuyển không phân cực, có thể hướng ngọn và hướng gốc tùynơi sử dụng Nó cũng được vận chuyển trong cây theo một số hệ thống dẫn (xylem,floem) với vận tốc 5-25mm trong 12 giờ và không phân cực như Auxin, nó có thểhướng ngọn và hướng gốc tùy nơi sử dụng GA trong cây cũng có thể ở dạng tự do

và dạng liên kết với các hợp chất khác

Với GA nhân tạo, được sản xuất chủ yếu bằng con đường lên men và chiết

xuất sản phẩm từ dịch nuôi cây nấm Fusarium moniliforme Ở Việt Nam người ta

đã chiết được GA bằng con đường này ở viện Công Nghệ sinh học thuộc trung tâmkhoa học tự nhiên và Công nghệ quốc gia [3]

2.3.4 Vai trò sinh lý

Vai trò của Gibberellin ngày càng được các định đầy đủ hơn Gibberellinkích thích mạnh mẽ đến quá trình sinh trưởng kéo dài thân và sự vươn dài củalóng, đặt biệt là quá trình sinh trưởng của tế bào theo chiều dọc Nó không nhữngkích thích sự sinh trưởng mà còn thúc đẩy sự phân chia của tế bào

Những cây có xử lý Gibberellin cây cao nhanh hơn bình thường, đặc biệt cóảnh hưởng rất rõ rệt đến sự sinh trưởng của các tế bào lùn.[5]

Gibberellin kích thích sự nảy mầm của hạt và củ, do đó nó có tác dụng đặctrưng trong việc phá vỡ trạng thái ngủ nghĩ của chúng Trong trường hợp này GAkích thích sự tổng hợp Enzim amilaza và các enzim thủy phân khác như: proteaza,photphataza,…và làm tăng hoạt tính của các enzymenày, vì thế nó xúc tiến quátrình phân hủy tinh bột thành đường cũng như các polime thành monome khác, tạođiều kiện về nguyên liệu và năng lượng cho quá trình nảy mầm Trên cơ sơ đó nếu

xử lý GA ngoại sinh thì có thể phá bỏ trạng thái ngủ nghĩ của hạt, củ, kể cả trạngthái ngủ sâu

Trong nhiều trường hợp, GA kích thích sự ra hoa rõ rệt Ảnh hưởng đặctrưng của GA lên sự ra hoa và kích thích sự sinh trưởng kéo dài và nhanh chóngcủa cụm hoa Vì vậy trong học thuyết hocmon (florigen) của Trailachyan thì GA

được xem như một thành viên của tổ hợp florigen Xử lý GA cho cây dài ngày thìchúng có thể ra hoa trong điều kiện ngày ngắn và làm tăng hiệu quả của xuân hóa,

có thể biến cây hai năm thành cây một năm.[2]

Trong sự phát triển, phân hóa của cơ quan sinh sản thì GA ảnh hưởng đến sựphân hóa giới tính, ức chế sự phát triển của hoa cái và kích thích sự phái triển củahoa đực

Trong sự phát triển của quả và tạo quả không hạt thì GA có vai trò gần nhưAuxin vì nó làm tăng kích thước của quả và tạo quả không hạt trong một số trườnghợp Hiệu quả này càng rõ rệt khi phối hợp cũng với Auxin

Gibberllin ảnh hưởng đến quá trình khử CO2 có thể gián tiếp qua pha sánghay trực tiếp kích thích của các Enzim, hoạt hóa các chất tham gia quá trình khử

CO2 làm cho phản ứng xảy ra thuận lợi hơn Thêm vào đó Gibberllin làm tăng hoạttính các enzyme hô hấp, tăng cường qúa trình hút Photpho nên thúc đẩy quá trìnhphotphoryl hóa Ngoài ra, Gibberllin làm tăng hàm lượng nước liên kết khi hạtkhô, mô già ngược lại làm tăng hàm lượng nước tự do khi hạt nảy mầm và cây con.[12]

Như vậy ta thấy rằng Gibberllin ảnh hưởng rất rõ rệt đến các hoạt động sinh

lý, quá trình sinh trưởng và phát triển của cây Vì thế mà nó được ứng dụng rấtnhiều trong sản xuất nông lâm nghiệp

- Ở Nhật người ta phun Gibberllin vào giai đoạn nở hoa của cây nho làm chonho 100% không có hạt, quả sinh trưởng nhanh hơn đối chứng, [19]

Ngày nay, trong sản xuất nha cho công nghiệp bia, Gibberellin đã được sửdụng rộng rãi ở nhiều nước như: Mỹ, Anh, Đức, Ba Lan, Triều Tiên… Ở Anh, 90%Gibberellin sản xuất ra được phục vụ cho công nghiệp bia Theo công trình nghiêncứu của viện nghiên cứu bia của Liên Xô (cũ) thì Gibberellin có hiệu quả cao ởnồng độ 18mg/l và phun vào thời gian ủ.[5]

Ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng chất điều hóa sinhtrưởng và sản xuất và đời sống Điển hình, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội

đã nghiên cứu thành công biện pháp phá ngủ nghỉ cho củ khoai tây thu hoạch vụđông để có mầm kịp trồng vụ xuân bằng phun dung dịch GA, tỉ lệ củ nẩy mầm đạttrên 90% trong 5-7 ngày [5]

Gibberllin đã được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp và đãmang lại những hiệu quả to lớn như kích thích sự sinh trưởng của cây để tăng sảnlượng (như với các rau ăn lá), kích thích ra hoa nhanh và nhiều, hạn chế rụng hoa,rụng quả non và tăng kích thước của quả (với các cây lấy quả), kích thích hạt nẩymầm (với lúa…) và nhiều ứng dụng khác Với mỗi nhóm cây có thể sử dụng GAtùy theo mục đích

Với lúa, thường sử dụng GA để kích thích hạt nẩy mầm, kích thích đẻ nhánh,kích thích bông lúc trổ nhanh và thoát, hạn chế nghẹn bông

Với cây mía, phun vào giai đoạn bắt đầu vươn lóng làm lóng dài và to, cóthể tăng năng suất 20-30% Phun GA cho cây đay có thể làm chiều cao cây tănggấp 2 lần

Với các loại rau ăn lá như rau cải, rau muống, rau dền… phun 2-3 lần ở giaiđoạn cây sinh trưởng mạnh có thể tăng năng suất trên 30%

Đối với cà phê, điều và các cây ăn quả (nhãn, vải, xoài, chôm chôm, táo, vúsữa…) để kích thích cây ra hoa nhiều, nhanh và đồng loạt phun GA khi mầm hoabắt đầu hình thành, khoảng 20-30 ngày trước khi trổ hoa chính vụ hoặc sau khi đãthực hiện các biện pháp xử lý ra hoa (để khô hạn, bóc khoanh vỏ hoặc phun, tướithuốc), phun GA lúc này còn làm tăng tỉ lệ đậu quả, hạn chế rụng hoa và quả non

Một kết quả nghiên cứu của Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh cho thấykhi phun GA cho cà phê vào giai đoạn hoa bắt đầu hình thành làm cho 80% hoa nởtập trung trong thời gian ngắn 15-20 ngày, quả chín đồng loạt, thuận lợi cho thuhoạch [21]

Ở nước ta hiện nay các chế phẩm Gibberellin hầu hết là GA3 Lần đầu tiênCông ty cổ phần Bình Điền-Mekong đăng ký sử dụng chất GA4 và GA7 với chếphẩm có tên thương mại là ĐẦU TRÂU KT - SUPER 100WP, liều lượng và cách

sử dụng cho các mục đích trên lúa và các cây trồng có ghi cụ thể trên gói thuốc

2.3.6 Nguyên tắc và phương pháp sử dụng chất điều hòa sinh trưởng

Nguyên tắc về nồng độ: hiệu quả của chất diều hòa sinh trưởng lên cây trồnghoàn toàn phụ thuộc vào nồng độ sử dụng Nồng độ thấp thường gây hiệu quả kíchthích, nồng độ cao thường gây ảnh hưởng ức chế, còn nồng độ rất cao có thể gâychết Ngoài ra, tùy theo loại cây, chất điều hòa và mục đích mà chọn nồng độ phùhợp

Nguyên tắc đồi kháng sinh lí: khi xử lý các chất ngoại sinh phải quan tâmđến các phytohormon trong cây có hoạt tính sinh lý đối kháng nhau thì mới có hiệuquả tố

Nguyên tắc không thay thế: các chất điều hòa sinh trưởng chỉ có tác dụnghoạt hóa quá trình trao đổi chất và sinh trưởng mà không có ý nghĩa về dinh dưỡngnên không thay thế chất dinh dưỡng Muốn áp dụng đạt hiệu quả cao, cần phải thỏamãn nhu cầu về dinh dưỡng và nước cho cây

Nguyên tắc chọn lọc: khi sử dụng chất điều sinh trưởng cho mục đích diệt

cỏ dại thì phải quan tâm đến tính chọn lọc của thuốc Vì vậy, phải chon thuốc diệt

cỏ không có hại cho cây trồng hoặc sử dụng đồng thời các loại thuốc khác nhau [4]Phương pháp sử dụng: phun lên cây, ngâm hạt củ cành, tiêm lên cây, bôi lên cây, [10]

PHẦN III.

ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Cải xanh Brassica Juncea (L.) Czern et Coss

Loài Brassica Juncea (L.) Czern et Coss

3.2 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu các chỉ tiêu sinh lý, sinh trưởng của cây cải xanh vào các thờikỳ: 15 ngày và 30 ngày sau khi được xử lý chất điều hòa sinh trưởng Gibberellinvới các nồng độ khác nhau (10ppm, 15ppm, 20ppm)

Thông qua các chỉ tiêu sau:

8 Cường độ thoát hơi nước

9 Cường độ tích lũy chất khô

Từ đó, xác định nồng độ Gibberellin thích hợp nhất đối với sự sinh trưởngcủa cây cải xanh ở giai đoạn mầm và cây con

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Thu thập các tài liệu có liên quan đến đề tài:

+ Các tài liệu về các chất điều hòa sinh trưởng

+ Các tài liệu về chất điều hòa sinh trưởng Gibberllin

+ Các tài liệu về cây cải xanh và các vấn đề liên quan

Sau đó thu thập những thông tin cần thiết để làm cơ sở lí luận cho đề tài này

3.3.2 Phương pháp thực hành thí nghiệm

3.3.2.1 Phương pháp pha hóa chất

- Pha dung dịch mẹ: Dung dịch mẹ có nồng độ 1000ppm

Cân 0.1g Gibberellin cho vào cồn khấy đều Sau khi Gibberellin tan hết trong cồn,

ta cho nước cất vào đủ 100ml

- Pha dung dịch con: Từ dung dịch mẹ pha thành các công thức xử lý

Công thức Đối chứng

(Đc)

Công thức 10ppm

Công thức 15ppm

Công thức 20ppm

3.3.3.2 Cách xử lý hạt giống

Tiến hành ngâm hạt giống cải xanh trong 4 công thức:

- Đối chứng: Ngâm hạt với nước

- Công thức 1: Ngâm hạt với dung dịch Gibberellin 10ppm

- Công thức 2: Ngâm hạt với dung dịch Gibberellin 15ppm