Tìm hiểu môi truờng sống và một số đặc điểm sinh lí, sinh trưởng của cây sen (nelumbo nucifera gaertn) ở nghệ an

Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Lời cảm ơn Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Nguyễn Đình San, ngời đà quan tâm hớng dẫn tận tình giúp đỡ em suốt thời gian xây dựng hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ths Mai Văn Chung, cô Nguyễn Thanh Lam, thầy giáo, cô giáo môn Sinh lí Sinh ho¸ thùc vËt, cïng Ban chđ nhiƯm khoa Sinh häc - Trờng Đại học Vinh đà tạo điều kiện, quan tâm, hớng dẫn, góp ý giúp đỡ em suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn tới gia đình ngời thân, anh chị học viên cao học, bạn sinh viên đà giúp đỡ, động viên trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn tất Vinh, ngày 10 tháng 05 năm 2004 Sinh viên: Nguyễn Quang Trung Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Mở đầu Cây sen (Nelumbonucifera Gaertn), thuộc họ Sen (Nelumbonaceae), bé Sen (Nelumbonales), lµ thùc vËt sèng lu niên môi trờng nớc Chu trình sống sen mùa xuân, dới bùn sâu mọc lên chồi non ngoi lên khỏi mặt nớc kết thúc vào mùa hè sen đà hoa, kết trái tàn lụi vào dạng sống tiềm sinh cho năm sau Hoa sen tợng trng cho cao, tinh khiết sáng giới hình ảnh tôn giáo; hình ảnh sen, hoa sen ®· ®i vµo ®êi sèng thùc cịng nh thÕ giíi tâm linh ngời Cây sen có giá trị nghệ thuật đời sống tinh thần mà thùc tÕ, c©y sen cã rÊt nhiỊu ý nghÜa Trong y häc, sen cho nhiỊu vÞ thc q; bé phận sen đợc sử dụng làm thuốc chữa bệnh: Quả sen (cả vỏ) dùng chữa lỵ Hạt sen có vị ngọt, béo, tính mát, chát có tác dụng bổ dỡng thể, an thần Hạt sen (bỏ vỏ) chữa bạch đới, di tinh Gơng sen hay gọi liên phòng có vị đắng chát, có tác dụng tiêu u, cầm máu, chữa táo bón, bang đới bí tiểu tiện Hoa sen có vị đắng, tính ấm có tác dụng trị thấp, cầm máu chống mụn nhọt Nhị sen có tác dụng ích thận, thần, bổ huyết, sáp tinh, chống băng huyết di mộng tinh Lá sen có vị đắng, tính mát có tác dụng chữa cầm máu, an thần, hạ huyết áp, băng huyết, bệnh tả Lá sen phối hợp với thuốc khác nh vông có tác dụng an thần, trợ tim, hạ huyết áp nhẹ Ngó sen có tính mát, tác dụng chữa di tinh, bạch đới, xuất huyết Củ sen phơi khô nghiền thành bột dùng làm thuốc an thần, bổ dỡng thể Gơng sen sen phối hợp với thuốc khác có tác dụng chữa áp huyết cao, cầm máu, côn trùng cắn, cảm sốt [2,3,10] Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Trong lÜnh vùc thùc phÈm: h¬ng sen íp chÌ xt khÈu, ngã sen, cđ sen dïng lµm thùc phÈm, ăn ngon bổ dỡng thể, hạt sen thờng nấu chè, sen để gói Ngày nhu cầu sử dụng ngó sen làm thực phẩm lớn Do có tầm quan trọng nh nên sen đối tợng đợc quan tâm, ý thị trờng giới Ngời Nhật Bản có truyền thống ăn ngó sen ngày lễ hội, dân tộc, bang Kalifornia (Mĩ) ngời dân nơi sử dụng ngó sen làm ăn bổ dỡng Hơng hoa sen thơm mát, có tác dụng tốt cho sức khoẻ, ngời Đài Loan, Hàn Quốc dùng hoa sen phơi khô, ớp chè Nớc hoa sen chát, hơng thơm dễ chịu coi thứ chÌ q ë Trung Qc ngêi ta trång rÊt nhiỊu sen để khai thác du lịch, khai thác thực phẩm đồng thời vừa để lấy nguồn dợc liệu làm thuốc Bột sen đợc chế biến từ ngó sen, củ sen đợc a chuộng nớc Châu á, vừa thực phẩm bổ dỡng vừa dợc liệu quý Giá 1kg bột sen 30 USD Đài Loan, ngời ta đà thống kê đợc 1ha trồng sen đà mang lại lợi ích gấp 20 lần so víi trång lóa [22,19] Cã lÏ tõ xa xa, c©y sen gần gũi với ngời, đem lại lợi ích giá trị thẩm mỹ nhiều công trình kiến trúc cảnh quan Trong hồ nớc bình thờng lại tiềm ẩn nguồn tài nguyên vô giá, biết khai thác đem lại nhiều lợi ích cho ngời Nghệ An, nơi có nhiều sen ngời dân nơi có truyền thống trồng sen từ lâu đời, chủ yếu theo kinh nghiệm dân gian suất hiệu kinh tế cha cao Trớc thực tế sen đà trở thành trồng có giá trị kinh tế cao, sen cha đợc ý nhiều Để gây trồng, sử dụng, khai thác nguồn tài nguyên cách hợp lý đem lại hiệu suất Cũng nh dẫn liệu môi trờng sống đặc điểm sinh học sen cha đợc nghiên cứu nhiều Vì vậy, chọn thực đề tài " Tìm hiểu môi trờng sống số đặc điểm sinh trởng, phát triển sen (Nelumbonucifera Gaertn) Nghệ An" Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Đề tài nhằm mục đích đóng góp thêm dẫn liệu khoa học nghiên cứu môi trờng sống đặc điểm sinh trởng, phát triển sen khu vực Bắc miền Trung Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Chơng Tổng quan tài liệu sen 1.1 Đặc điểm thực vật học Cây sen có tên khoa học (Nelumbon nucifera Gaertn), nhóm sống lu niên m«i trêng níc, thc hä Sen (Nelumbonaceae), bé Sen (Nelumbonales), phân lớp Ngọc Lan (Magnolidae), lớp Hai mầm (Dicotyledonae) Hä Sen (Nelumbonaceae) chØ cã mét chi (Nelumbo) vµ loài gần Nelumbo lutea Nelumbo nucifera Đó phân bố khắp nơi ao, hồ, đầm: Trung Quốc (trừ vùng giáp Mông Cổ), ấn Độ, Inđonesia, Nhật bản, Hàn Quốc, Malaysia, Myarma, Nepal, Pakistan, Philippin, Nga (Vùng viễn Đông), Srilanka, Thái Lan, Việt Nam, khu vực Tây Nam á, Ôtxtrâylia Sen sống môi trờng có tính axit Có thân rễ to chìm dới đáy bùn, cuống dài mang nhiều gai nhỏ, lớn hình khiên nằm mặt nớc, có vợt khỏi mặt nớc Hoa lỡng tính, mọc đơn độc, lớn, nằm cuống dài Đài 2-3 mảnh, cánh hoa nhiều xếp xoắn, số nhị biến thành cánh hoa Trung đới bao phấn kéo dài phát triển thành phần phụ màu trắng, có mùi thơm gọi gạo sen, dùng ớp chÌ Bé nhơy gåm nhiỊu l¸ no·n rêi n»m đế hoa hình nón ngợc gọi gơng sen Mỗi noÃn chứa 1-2 noÃn nhng sau phát triển thành hạt Hạt nội nhũ, phôi màu lục mang mầm dày non xếp gấp Lá có đờng kính 60-70cm, có gân toả tròn, chiều cao cuống đạt tới 1.023 cm nớc ta có loài sen (Nelumbo nucifera Gaertn) đợc thả trồng hồ đầm nhiều nơi để lấy hoa, [22,11] Hầu hết phận sen sử dụng đợc Trong đông y, vị thuốc từ phận sen có tên gọi nh sau: Mầm sen nằm hạt gọi tâm sen hay liên tâm (Embryo nelumbinis, Plumu lanelumbinis) Ngã sen th©n rƠ mäc bùn gọi liên ngẫu hay ngẫu Luận văn tèt nghiƯp cư nh©n khoa häc Ngun Quang Trung tiÕt (Nodus Rhidomatis Loti) Lá sen hay gọi hà diệp (Folium Loti) Quả sen liên thạch hay thạch liên tử (Frutus nelumbinis), Nhị sen sau phơi khô gọi liên tu (Stamenn nelum binis) [10] 1.2 Tình hình nghiên cứu sen giới Việt Nam Sen súng (Lotus), có tên gọi khác Huệ nớc, loài sống lu niên môi trờng nớc Sen, Súng hai chi (Genus) khác nhau, trớc đợc xếp chung bộ, họ với Súng (Nymphaeaceae) Hiện chúng đợc tách thành chi thuộc họ riêng biệt * Chi Sóng thuéc hä Sóng (Nymphaeaceae), bé Sóng (Nymphaeales) thờng đợc gọi Huệ nớc Ai Cập Họ Súng có chi với khoảng 60 loài phân bố rộng khắp giới Việt Nam có gặp chi Nymphaea, Victoria, Barclaya (một số tài liệu lại tách chi thành họ riêng Barclayaceae) - Súng (Nymphea Stellata Wild) - Súng góc (Nymphea tetragona Georgi): Thân rễ màu đen, bé, mép nguyên Hoa nhỏ hình góc đài mọc ngoài, cánh hoa nhiều, màu trắng gặp nhiều Nam Trung Bộ - Nong tằm (Victoria regira): Lá to nh nong, đờng kính tới 1m, hoa to, màu hồng, đẹp Cây nguyên sản Nam Mỹ, trớc đợc trồng hồ nớc vờn Bách Thảo TP Hồ Chí Minh Miền Bắc nớc ta thờng gặp loài - Loài hoa màu đỏ (gọi súng đỏ hay súng sen- Nympheae lotus L) có to, phiến màu lục hồng, mép có ca, nhị có bao phấn hình chỉ, thêng mäc ë rng níc, ao hå, hoa cã mµu đỏ đẹp - Loài có hoa màu trắng (gọi loài súng trắng Nymphea stellata Wild) thân rễ ngắn mang nhiều củ non Lá lớn, mép lợn Mặt màu lục, mặt dới màu tía Hoa lớn, màu trắng hay tím hồng Nhị nhiều mang phần không sinh sản đầu Bộ nhụy hợp gồm 5-35 noÃn Cây mọc Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung phổ biến ao, hồ, đầm Thân rễ ăn đợc dùng làm thuốc an thần, chữa tê thÊp [11,19] * Chi sen (Nelumbo), thuéc hä sen (Nelumbonaceae), sen (Nelumbonales), với loài (Species) gần Nelumbo lutea vµ Nelumbo nucifera: - Loµi Nelumbo lutea Wild : Là loài phân bố Châu Mỹ hay gọi loài địa Mỹ - Loài Nelumbonucifera Gaertn, có tên gọi khác là: Nelumbobium Speciosum, Nelumbo komrovii, Nelumbia stellata loại có nớc ta Ngoài phân bố Nam Châu á, nớc Phơng Đông, ôtxtrâylia, Ai Cập, châu thổ sông Volga, Caxpiên, Trung Quốc, loài địa Philippin Ngoài hai loài nói lại hoa sen ngày loài lai ghép nhân tạo Sen Súng thuộc phân lớp Ngọc Lan (Magnoliidae) lớp Hai mầm (Dicotyleadonae) Hoa sen đẹp lại đa dạng, phong phú màu sắc kiểu dáng Có hơng thơm mát, mọc nhiều vùng khác Vì vậy, nguồn gốc sen cha đợc làm sáng tỏ Các nhà khoa học cho Nucifera tên Srilanca (trớc thuộc lÃnh thổ ấn Độ), Sen đợc coi nh có nguồn gốc từ ấn Độ có tên gọi N - East - inđia Lotus (Hoa Huệ Đông ấn) Năm 1973, ngời ta tìm thấy hoá thạch hoa Sen cách ngàn năm Hà Nam - Thi Châu, cách ngàn năm Triết Giang Vì vậy, nhà thực vËt häc Trung Quèc cho r»ng c©y sen cã nguån gèc tõ Trung Quèc [22,11, 14] Theo GS V¬ng Kú Siêu, sen có nguồn gốc từ Trung Quốc Bởi theo nghiên cứu điều tra, ông thấy ấn Độ Súng mọc nhiều sen mọc Ngoài hai loài Nelumbo lutea Nelumbo nucifera có số loài sen khác nh: Luận văn tèt nghiƯp cư nh©n khoa häc Ngun Quang Trung - Nelumbo chawan Basu, có cánh màu trắng viền, cánh vân có màu hồng tối - Nelumbo Angel Wings, có cánh màu trắng cuộn phía mép, rộng cắt sâu tơi sáng - Nelumbo pery super star, dạng sen có thay đổi màu sắc hoa lý thú Lúc đầu nở hoa có màu hång tèi, sang ngµy thø hoa chun hoµn toµn sang mµu vµng vµ trë thµnh mµu kem ë ngµy thø - Nelumbo Pekinesis Rubra, lóc míi në c¸nh có màu đỏ đẹp, sau ngày thứ hoa chuyển sang màu hồng tối Còn lại chủng sen khác đợc phân biệt màu sắc hoa thuộc c¸c varietas Nh vËy hoa sen thêng në ngày Trong khoảng thời gian có thay đổi màu sắc hoa Giữa dạng sen có sai khác kích thớc cây, lá, hoa Có dạng sen cuống dài tới 2m, nhng có dạng cao tới 10 - 12cm, loại thờng đợc trồng làm cảnh chậu Quả sen có đầu nhọn, đợc dùng tiêu chuẩn phân loại Hình thái nhị noÃn dấu hiệu để phân biệt dạng sen Việt Nam cha có tài liệu nói phân loại sen Năm 2000, Việt Nam GS Dơng Đức Tiến cộng đà điều tra tỉnh thuộc châu thổ Sông Hồng Kết cho thấy có loài - Nelumbo nucifera, nhng lại có sai khác màu sắc hoa (trắng, trắng hồng, màu mận chín), hoa đơn, hoa kép, hình thái nhị nhụy, hình thái quả, mục đích sử dụng (lấy hoa, lấy hạt, lấy củ, lấy ngó) Trên sở tác giả đà lập khoá phân loại dạng sen tỉnh nói trên: - Quần thể hoa to vừa: a Loại cánh: - Cánh hoa màu đỏ: Sen đơn cánh (Thanh hồng liên) - - Cánh hoa màu trắng: Sen trắng đơn cánh (thanh bạch liên ) - - Cánh hoa trắng hồng: Sen trắng đơn cánh - b Loại nhiều cánh: Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung - Cánh hoa màu đỏ: Sen hoa đỏ (Đại hạ liên) - - Cánh hoa màu hồng đỏ: Sen hoa đỏ nhạt (hồng bạch liên) - - Cánh hoa màu trắng: Sen hoa trắng (kiến liên) - - Cánh hoa trắng phớt hồng: Sen trắng điểm phần (Thạch Liên)-7 c Loại có biến đổi nhị đực thành cánh: - Sen trắng cánh (bạch diệp liên ) - d Loại có noÃn đặc biệt: - Sen gơng (nguyệt liên) - Quần hoa nhỏ: a Loại đơn cánh : - Cánh hoa màu hồng - Cánh hoa màu trắng b Loại nhiều cánh: - Cánh hoa màu hồng: Sen lấy (dạng thu liên )-10 - Cánh hoa màu trắng: Sen trắng hoa nhỏ (thái liên) - 11 c Loại nhị biến đổi thành cánh d Loại có noÃn đặc biệt - 12 Tác giả đà mô tả cụ thể đặc điểm họ, gơng, hạt nh ngó sen, nơi phân bố chúng Hà Nội tỉnh châu thổ sông Hồng Từ kết điều tra tác giả đà cho có lẽ trình trồng trọt, lai tạo chọn lọc mà từ loài Nelumbo nucifera, ngời ta đà tạo đợc nhiều dạng sen khác [19] Khi nghiên cứu công dụng thành phần hoá học phận sen Kết cho thấy hầu nh phận sen phần dùng làm thuốc chữa bệnh Năm 1970 D Cunitomo (J.pharm Soc Jap; 1970,90,9,1165) đà tách đợc từ sen chất anonain, pronuxiferin, N-nornuxiferin, liriodenin, D.N.metyl coclanrin, roemerin, muxiferin vµ O.nor nuciferin LuËn văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Lá sen - hà diệp (Folium loti) có chứa nhiều ancaloit, có vị đắng, tính mát sử dụng làm thuốc an thần, hạ huyết áp, băng huyết, máu, bệnh tả Có tác giả thấy vitamin C, axit xitric, axit tactric, axit oxalic, axit supcinic (Ho¸ häc báo, 1957, 23, 201) Theo Đỗ Tất Lợi (2000), sen chứa khoảng 0,20 - 0,32 tanin lợng nhỏ alcaloit.[10] Hoa sen hay có tên Liên hoa (Flosmelumnis), có vị đắng, tính ấm có tác dụng cầm máu, chứa mụn nhọt Liên tu (Stamen Nelubinis) tức tua nhị đực hoa sen bỏ hạt gạo đi, phơi khô Thành phần hoá học có chứa tanin hợp chất khác cha rõ Có tác dụng chữa băng huyết, thổ huyết, di mộng tinh Gơng sen hay liên phòng (Recep taculum Nelumbinis) gơng sen già đà lấy hết phơi khô Trong liên phòng có chứa 4,9% protit, 0,6% chất béo, 9% carbonhydrat, 0,00002% carotin, nuclein 0,00009%, 0,017% vitamin Liên phòng có công dụng chữa đại tiện máu, bệnh băng đới Theo tài liệu cổ, liên phòng có vị đắng, chát, tính ôn, vào hai kinh can tâm bào, có tác dụng tiêu ứ, cầm máu, tiểu tiện khó khăn Quả sen thạch liên tử (Fructus Nelumbinis), gọi nhầm hạt sen Nếu bóc sen lấy hạt ta đợc liên nhục hay liên tử (Semen Nelumbinis) Trong liên nhục ngời ta đà phân tích thấy có nhiều tinh bột, trigonelin, đờng (raffinogen) C18H32O16.5H2O, prôtit 16,6%, chất béo 2%, carbonhyđrat 62%, canxi 0,089%, phospho 0,285%, sắt 0,0064 % Thạch liên tử thờng dùng chữa lị, cấm Liên nhục dạng thuốc bổ cố tinh, chữa di tinh, ngủ, thần kinh suy nhợc Theo tài liệu cổ, liên tử có vị ngọt, tính bình có tác dụng bổ tỳ, dỡng tâm, trờng, cố tinh, dùng chữa tỳ h sinh tiết tả (ỉa chảy), di mộng tinh, băng lậu, đới hạ [10] Theo Võ Văn Chi hạt có ancaloit nh liênsinin, izoliênsinin dimêtyl coclaurin, loturin [3] 10 Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa häc Ngun Quang Trung Cïng víi Fe cđa c¸c hợp chất có hợp tính xúc tác, mô thực vật chuyển sắt vào hợp chất mang đặc tính dự trữ Feritin có nhiều lạp thể Fe chiếm đến khoảng 23% khối lợng khô Khi thiếu sắt biểu cờng độ hô hấp quang hợp bị giảm sút, sau bị hoá vàng nhanh chóng bị rụng Vì vậy, nghiên cứu hàm lợng sắt tổng số thủy vực tiêu quan trọng xem xét nhu cầu dinh dỡng sen nguyên tố Kết phân tích sắt tổng số thủy vực trồng sen cho thấy Hàm lợng sắt đợt thấp nhng sau tăng cao đợt (khi sen sinh trởng phát triển mạnh nhất) giảm xuống đợt tiếp theo, biến động quy mg/l luật với biến động NO2 (Bảng 2, hình 8) 10 Nam C¸t Hïng TiÕn Cưa Nam Nghi Thạch Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Thời gian Hình 8: Sự biến động hàm lợng sắt tổng số thủy vực trồng sen 3.1.1.3 Độ kiềm độ cứng nớc thủy vực trồng sen bảng 3: Kết phân tích độ kiềm ®é cøng c¸c thđy vùc trång sen ë NghƯ An TT Địa điểm Nam Cát Thông sè §é kiỊm (meq/l) §é cøng (mgCaCO3/l) Hïng TiÕn §é kiỊm (meq/l) §é cøng (mgCaCO3/l) Cưa Nam §é kiỊm (meq/l) §é cøng (mgCaCO3/l) §ỵt 2,567 5,524 2,333 4,581 2,733 4,402 26 Đợt 0,105 26,400 0,085 16,320 0,095 17,500 §ỵt §ỵt 1,430 0,250 102,050 163,140 1,820 0,218 96,310 143,490 0,490 0,260 105,100 167,080 Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nghi Nguyễn Quang Trung Độ kiỊm (meq/l) §é cøng (mgCaCO3/l) - 0,045 13,650 0,980 82,560 0,104 58,970 - §é kiỊm: §é kiỊm cđa níc tù nhiên đợc quy định có mặt ion kim loại kiềm kiềm thổ kết hợp với ion HCO3-, CO22- Độ kiềm thủy vực trồng sen cao đợt (2,333 - 2,733 meq/l) giảm thấp đợt meq/l (0,045 - 0,105 meq/l ) (bảng 3, hình 9) 2.5 Nam Cát Hùng Tiến Cửa Nam 1.5 Nghi Thạch 0.5 Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Thời gian Hình : Sự biến động độ kiềm nớc thuỷ vùc trång sen ë NghƯ An - §é cøng: §é cứng đợc quy định muối ion Ca2+, Mg2+ với gốc axit Khi hàm lợng ion Ca2+, Mg2+ tăng lên có nghĩa làm tăng độ cứng nớc Kết điều tra độ cứng thủy vực trồng sen cho thấy đợt sen mọc nớc dạng nớc mềm, ®é cøng thÊp nhng cµng vỊ sau ®é cøng cµng mgCaCO 3/l tăng lên gấp nhiều lần (bảng 3, hình 10 ) 200 150 Nam C¸t Hïng TiÕn 100 Cưa Nam Nghi Thạch 50 Đ1 Đ2 Đ3 27 Đ4 Thời gian Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Hình 10: Sự biến động độ cứng c¸c thđy vùc trång sen ë NghƯ An 3.1.2 Môi trờng đất thủy vực trồng sen Qua việc xác định đất thủy vực trồng sen bốn địa điểm, thấy: - Các địa điểm: Nam Cát, Hùng Tiến, Cửa Nam, đất thuộc loại đáy bùn - Địa điểm: Nghi Thạch thuộc loại đáy bùn - cát 3.1.2.1 Các muối dinh dỡng đất đáy thủy vực trồng sen Chúng đà tiến hành phân tích số thông số dinh dỡng đất đáy thủy vực trồng sen qua đợt Kết đợc trình bày bảng 28 Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Bảng 4: Hàm lợng muối dinh dỡng đất đáy thủy vực trồng sen Nghệ An (Đơn vị mg/100g đất) TT Địa điểm Nam Cát Hùng Tiến Cửa Nam Thông số NH4+ NO3 Lân tổng số Lân dễ tiêu Fe tổng số NH4+ NO3 Lân tổng số Lân dễ tiêu Fe tổng số NH4+ NO3 Lân tổng số Lân dễ tiêu Fe tổng số NH4+ NO3 Lân tổng số Lân dễ tiêu Fe tổng số Nghi Thạch §ỵt 6,748 6,954 13,157 6,293 30,469 4,951 14,312 13,379 8,371 63,309 12,782 9,762 8,759 3,241 43,630 - Đợt 1,330 6,570 6,778 3,810 165,650 3,460 4,590 8,120 4,345 226,780 2,310 4,328 4,630 1,300 51,150 1,640 6,962 4,480 3,176 108,010 §ỵt 4,251 5,263 17,070 8,040 17,380 9,726 5,275 28,645 11,350 10,460 5,180 4,032 19,357 4,230 3,050 2,234 2,819 16,199 2,257 8,530 Đợt 5,559 5,170 25,130 8,870 45,090 26,360 4,320 23,120 7,500 11,080 11,120 7,350 29,620 13,730 23,300 10,970 6,320 28,230 8,730 9,950 - Muèi Amoni (NH4+): NH4+ đất tồn phần dạng hoà tan dung dịch đất, phần lớn chúng dạng trao đổi Đây nitơ dễ tiêu trực tiếp trồng sử dụng nhng thờng có hàm lợng nhỏ đất Mặt khác nhu cầu dinh dỡng lớn nitơ giai đoạn sinh trởng phát triển mạnh (đợt 2) nên sen đà sử dụng lợng NH4+ đất làm cho hàm lợng muối giảm đáng kể Khi sen chuyển sang giai đoạn tạo hạt tàn, nhu cầu NH4+ giảm, nên tiêu đất tăng lên đợt Sự biến động thể rõ mg/100g đất điểm nghiên cứu (Bảng 4, hình 11) 30 25 Nam Cát Hùng Tiến 20 15 Cửa Nam Nghi Thạch 10 29 §1 §2 §3 §4 Thêi gian LuËn văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Hình 11: Sự biến động hàm lợng NH4+ đáy c¸c thđy vùc trång sen - Mi Nitrat (NO3- ): NO3- dạng nitơ tồn dạng môi trờng ôxi hoá (háo khí), không bị keo đất hấp phụ Trong đất ngập nớc hàm lợng NH4+ chiếm u NO3- Qua bảng hình 12 ta thấy: Cũng giống nh NH4+, hàm lợng NO3- giảm từ đợt sang đợt So với NH4+, tốc độ giảm muối mạnh hơn, phần NO3đợc sen trực tiếp sử dụng, phần chuyển hoá thành NH4+ đất Sang đợt 4, sen tàn, nhu cầu dinh dỡng Nitrat không cao nên hàm lợng muối đà tăng lên So với điểm nghiên cứu khác, NO3- đất trồng sen Nam Cát có mg /100g đát biến động 20 15 Nam Cát Hùng Tiến 10 Cửa Nam Nghi Thạch Đ1 Đ2 Đ3 30 Đ4 Thời gian Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Hình 12: Sự biến đổi hàm lợng NO3- đất trồng sen thđy vùc NghƯ An - L©n tỉng sè: L©n tỉng số tổng hợp tất dạng hợp chất chứa phospho có đất (cả dạng vô hữu cơ) Trong số có nhiều dạng không sử dụng đợc Trong dất phospho tồn hai dạng: vô hữu thể rắn thĨ láng Phospho cã t¸c dơng rÊt quan träng dinh dỡng thực vật, nguyên tố thứ hai sau đạm (N) sinh trởng phát triển trồng Vai trò có ý nghĩa trình phân chia tế bào tạo chất béo albumin Sự nở hoa hình thành tạo hạt, phát triển hệ rƠ cịng nh sù trëng thµnh vµ chÝn cđa thùc vật Lân tổng số loại đất khác không giống Các loài họ Đậu có u việc sử dụng lân, chuyển lân từ dạng khó tan sang dạng dễ tan nhờ cac enzim ngoại bào Qua đợt khảo sát, phân tích lân tổng số đất đáy thủy vực trồng sen cho thấy: Hàm lợng lân tổng số đợt có giá trị thấp địa điểm nghiên cứu Đó giai đoạn sen sinh trởng phát triển mạnh Khi sen chuyển sang giai đoạn già tàn, nhu cầu dinh dỡng giảm đáng kể, hàm lợng mg/100g đất lân tổng số đất trồng sen tăng lên đợt (Bảng 4, hình 13) 35 30 25 20 15 10 Nam C¸t Hïng TiÕn Cưa Nam Nghi Thạch Đ1 Đ2 Đ3 31 Đ4 Thờ gian Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Hình 13: Sự biến động hàm lợng lân tổng số đất đáy thủy vực trồng sen - Lân dễ tiêu: Cây sử dụng phospho dạng P hoà tan dung dịch đất, mà sử dụng dạng P khó tan Vì vậy, P dễ tiêu đất bao gồm dạng hoà tan nớc, axit bazơ yếu, cã thĨ cung cÊp cho thùc vËt C©y dƠ hấp thu muối dễ tiêu đất H 3PO4; KH2PO4, Mg(H2PO4)2 hc mi cđa HPO3 (axit metaphosphoric) ; H4P2O7 (pirophosphat) lợng nhỏ phosphat hữu Do vai trò phospho quan trọng, đợt địa điểm nghiên cứu hàm lợng lân dễ tiêu giảm đáng kể so với đợt Đặc biệt Nghi Thạch, hoa có chậm so với địa điểm khác nên nhu cầu lân sen lớn đợt 3, lợng lân dễ tiêu đất giảm nhiều Trong mg /100g đất điểm khác, hàm lợng số đà tăng lên đất (Bảng 4, hình 14) 15 Nam Cát 10 Hùng Tiến Cửa Nam Nghi Thạch Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Thời gian Hình 14: Sự biến động hàm lợng lân dễ tiêu đất đáy thủy vực trồng sen - Sắt tổng số: Sắt nguyên tố phổ biến đất, sắt dạng hoà tan hay khó tan hợp chất vô hay hữu dạng ion trao đổi Đất nhiều sắt khả giữ ẩm, giữ màu, cố định lân lớn sắt tập trung phần lớn cấp hạt nhỏ Sắt thờng kết hợp với muối phosphat, điều kiện ngập nớc, chủ yếu dạng Fe3 (PO4)2 32 Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Quy luật biến đổi sắt tổng số địa điểm nghiên cứu giống Tăng nhanh từ đợt sang đợt 2, giảm nhanh sang đợt tăng chậm mg/100g đất đợt (Bảng 4, hình 14) 250 200 Nam Cát 150 Hïng TiÕn 100 Cưa Nam Nghi Th¹ch 50 §1 §2 §3 §4 Thêi gian H×nh 15: Sù biÕn động hàm lợng sắt tổng số đất đáy thủy vực trồng sen 3.1.2.2 Can xi - Magiê độ chua trao đổi Bảng 5: Hàm lợng Ca - Mg độ chua trao đổi đất đáy thủy vực trồng sen (Đơn vị: meq/100g đất) TT Địa điểm Thông số Đợt Đợt Đợt Ca-Mg 9,300 2,750 8,460 Độ chua trao đổi 7,958 5,760 17,490 Ca-Mg 10,510 2,380 6,400 Độ chua trao đổi 25,857 10,512 42,960 Ca-Mg 7,800 1,350 13,550 Độ chua trao đổi 5,900 7,206 27,700 Ca-Mg 0,400 3,800 Độ chua trao đổi 4,220 37,590 - Canxi - Magiê Đợt 10,350 51,310 15,70 83,650 16,550 60,690 8,160 94,090 Ca2+ vµ Mg2+ lµ hai cation chiếm u thành phần cation kiềm trao đổi đất Về mặt dinh dỡng, canxi, magiê đợc coi nguyên tố dinh dỡng trung lợng Canxi tham gia cÊu tróc tÕ bµo, mµng tÕ bµo, fecmen số enzim, nguyên tố giảm độc kim loại nặng Mg thành phần diệp lục, enzim đặc biệt tham gia phản ứng tạo ATP (Adenozin triphosphat) Sự thoái hoá đất, chua hoá mát thiếu hụt cation kim loại quan träng nhÊt lµ Ca, Mg Ca, Mg lµ hai nguyên tố có tác dụng tốt làm giảm độ chua đất nhiều tính chất lý hoá học khác đất 33 Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa häc Ngun Quang Trung Trong ®Êt Ca, Mg tån dạng: Trong khoáng vật nh apatít, canxit, đolomit, gípxit, phosphorit, thành phần phức hệ hấp phụ trao đổi, dạng Ca2+, Mg2+ trao đổi hợp chất hữu (mùn, xác động thực vật, vi sinh vật) dung dịch đất Nghiên cứu Ca, Mg hai tiêu đánh giá hàm lợng chúng ảnh hởng đến phản ứng đất, độ phì, độ chua đất, nh khả hấp thụ trồng hai nguyên tố Qua bảng hình 15 ta thấy: so sánh với hàm lợng 10 - 20 meq 100g đất phù sa sông Hồng, lợng Ca, Mg đất trồng sen Nghệ An có giá trị trung bình Thông số thấp đợt tăng dần đến đợt (với giá trị cao 16,55 meq/100g đất đạt đợc Cầu Đớc - nơi sen đà tàn hết) So với địa điểm khác, hàm lợng Ca, Mg đất Nghi Thạch thấp meq/100g đất đợt phân tích mẫu (Hình 16) 20 15 Nam Cát Hùng Tiến 10 Cửa Nam Nghi Thạch Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Thời gian Hình16: Sự biến động Ca-Mg đất thủ vùc trång sen ë NghƯ An - §é chua trao đổi: Là dạng độ chua tiềm tàng, gây nên có mặt ion H+ Al3+ nằm bề mặt hấp phụ keo đất, phản ánh mức độ rửa trôi ion kiềm Độ chua đợc thể rõ đất bị tác động dung dịch muối trung tính (KCl) Lúc cation muối trung tính đẩy H+ Al3+ vào dung dịch đất làm xuất axit mạnh Axit tự đợc chuẩn dung dịch kiềm tính meq/100g đất Trong đất chua, trồng bị chết 34 Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Kết bảng cho thấy, độ chua trao đổi đất trồng sen tơng đối cao Vào thời kỳ sen sinh trởng, phát triển mạnh nhất, hàm lợng thấp H+ , Al3+ 100g đất 4,22 mili đơng lợng Còn giai đoạn sen tàn, độ chua trao đổi có giá trị cao (đợt 4), đạt tới 94 mili đơng lợng Qua cho thấy, sen thích ứng với đất có độ chua cao Đất Hùng Tiến Nghi Thạch có độ chua cao so với hai địa điểm meq/100g đất lại (Hình 17) 100 80 Nam C¸t 60 Hïng TiÕn 40 Cưa Nam 20 Nghi Thạch Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Thời gian Hình 18: Sự bién động độ chua trao đổi ®Êt c¸c thủ vùc trång sen ë NghƯ An Một số đặc điểm sinh trởng sinh lý sen Qua điều tra số địa điểm tỉnh Nghệ An, gặp loài Nelumbo nucifera Gaertn có hai thứ (varietas) - Loại sen hoa to nhiều cánh màu đỏ thẫm - Loại sen hoa to nhiều cánh màu trắng Loại sen hoa to nhiều cánh màu trắng có tỷ lệ đậu thấp, phần lớn bất thụ bị thối sau hoa tàn thời gian ngắn Loại sen dùng để lấy hoa 3.2.1 Đặc điểm sinh trởng 1.1 Tỷ lệ nảy mầm hạt sen Chọn 100 mập có vỏ, đà chín sinh lý H¹t sen cã vá rÊt cøng, dïng mịi dao bóc đỉnh khoảng - 3mm, làm cho nớc ngấm vào, bỏ vào nớc ngâm - ngày chờ hạt phềnh lên gieo vào chậu (đà có bùn giàu chất dinh dỡng) Sau bỏ chậu vào chỗ mát, giữ nớc mặt 35 Luận văn tèt nghiƯp cư nh©n khoa häc Ngun Quang Trung chËu - 4cm nhiệt độ 25 - 300C theo dõi tỷ lệ nảy mầm hạt ngày Kết trình bày bảng Bảng 6: Tỷ lệ nảy mầm hạt sen Tổng số hạt nảy mầm Tỷ lệ nảy mầm (%) Ngày gieo 12/8/2003 Ngµy 13 Ngµy 14 Ngµy 15 Ngµy 16 Ngµy 17 Ngµy 18 Ngµy 19 Ngµy 20 Ngµy 21 33 54 63 69 71 72 73 33 54 63 69 71 72 73 Tû lÖ nảy mầm (% ) Thời gian 80 70 60 50 40 30 20 10 63 69 71 72 73 10 54 33 Ngµy Thêi gian (ngµy ) Ngày thứ Thời gian Hình19: Tỷ lệ nảy mầm hạt sen theo thời gian Bảng sơ đồ hình 19 cho thấy, tốc độ nảy mầm hạt sen nhanh vào ngày thứ (tỷ lệ nảy mầm đạt 24%) ngày thứ (21%), sau ngày thứ 9%, tốc độ nảy mầm tỷ lệ nảy mầm hạt sen giảm dần ngày Đến ngày thứ 7, trung bình ngày có thêm hạt nảy mầm nảy mầm kéo dài đến ngày thứ 19 tổng tỷ lệ hạt nảy mầm 97% Theo cách gieo trồng hạt sen nhân dân Nghệ An Ngay sau thu hoạch, chọn hạt sen mập, chắc, chín đen làm giống Sau lấy bùn quánh vo thành viên, đặt hạt vào ném xuống ao trồng Sau tháng, 36 Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung hạt nảy mầm tỷ lệ nảy mầm không xác định đợc, nhìn chung hiệu thấp Trồng theo cách tốn thời gian, không hiệu Nếu hạt giống đợc xử lí trớc gieo theo cách tỷ lệ hạt nảy mầm cao, rút ngắn đợc thời gian 3.2.1.2 Đờng kính Lá sen (Folium Nelumbinis) có dạng nguyên tròn, mép nguyên, tơi mặt có màu xanh lục thẩm, mặt dới có màu xanh xám nhẵn bóng Sau khô nhăn nheo, mặt có màu lục tro, mặt dới có màu nâu nhẵn bóng Lá có gân toả tròn hình nan hoa, gân lồi phía mặt dới, dòn dễ vụn nát Diện tích mặt quần thể yếu tố ảnh hởng đến suất trồng Tăng diện tích tức tăng bề mặt hấp thụ ánh sáng mặt trời dẫn đến hoạt động quang hợp tích luỹ chất khô đợc tăng cờng Nh vậy, hoạt động máy quang hợp yếu tố định 90 - 95% suất trồng, việc nghiên cứu diện tích qua lần phân tích Kết đợc trình bày bảng 37 Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Bảng 7: Một số tiêu sinh trởng sen (Đơn vị: cm) Ngàyđo thứ 11 14 Đờng kính 11, 784 27, 548 34, 108 34, 680 ChiÒu cao cuèng l¸ 52, 393 56, 331 69, 367 71, 042 §êng kÝnh cuèng l¸ 0, 585 0, 627 0, 708 0, 728 Đường kính (cm) Chỉ tiêu 40 35 34.108 30 34.68 27.546 25 20 15 10 11.784 Ngµy Ngµy Ngµy 11 Ngµy 14 Thêi gian Hình 12: Thay đổi đờng kính sen theo thời gian Qua bảng sơ đồ hình 12, ta thấy : + Trong ngày đầu, đờng kính tăng nhanh, thông số vào ngày thứ tăng 2,34 lần có xu hớng tăng chậm lại ngày Kết đo đợc cho thấy, đờng kính tăng 1,24 lần 1,02 lần tơng ứng vào ngày thứ 11 14 so với lần đo trớc 3.2.1.3 Chiều cao cuống Sự sinh trởng phát triển thể thực vật nh mô, quan gắn liền với sinh trởng phát triển tế bào Tế bào thực vật đợc sinh đờng phân chia mô chuyên hoá gọi mô phân sinh Sau tế bào tăng kích thớc thể tích nhanh chóng vùng giÃn cuối cùng, chúng đợc phân hoá thành mô chức năng, đảm nhiệm chức sinh lí riêng biệt, gắn liền với thay đổi cấu trúc đặc trng cho mô Mỗi tế bào thực vật đợc sinh ra, lớn lên, hoá già cuối chết phù hợp với chu kỳ phát triển 38 Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa häc Ngun Quang Trung Sù sinh trëng cđa tÕ bµo bắt đầu phân chia tế bào mô phân sinh, phân chia tế bào mô phân sinh đỉnh làm tăng số lợng tế bào thân gọi sinh trởng sơ cấp Tốc độ tăng trởng chiều cao phần phản ánh đặc tính di truyền loài nh việc định suất phẩm chất trồng Nghiên cứu chiều cao cuống với lần phân tích ngày khác nhau, kết đợc trình bày bảng Qua bảng sơ đồ hình 13 cho thấy, chiều cao cuống thực tăng nhanh ngày sau tuần Nếu nh 3,938 cm tăng ngày thứ so với ngày thứ (trung bình tăng 1,313 cm/ngày) 14,036 cm tăng chiều cao cuống ngày thứ 11 so với ngày thứ 7, trung bình tăng 3.059 cm/ ngày Từ ngày thứ 11 trở tốc độ tăng chiều cao cuống bắt đầu Chiều cáo cuống (cm) chậm dần lại 80 70 69.367 71.042 60 56.331 50 52.293 40 Ngµy Ngµy Ngày 11 Ngày 14 Thời gian Hình 13: Sự thay đổi chiều cao cuống sen 3.2.1.4 Đờng kính cuống Sự tăng trởng đờng kính thân hoạt động mô phân sinh tầng phát sinh tạo nên Mô phân sinh nằm libe gỗ bó mạch, phân chia tế bào chúng cho phía tế bào libe, bên gỗ tạo thành hệ bó mạch dẫn giúp tăng trởng theo chiều ngang Sự tăng trởng có tính chất thứ cấp 39 Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Nghiên cứu đờng kính cuống tiêu sinh lí quan trọng liên quan đến sinh trởng, phát triển Từ đa phơng pháp trồng chăm sóc sen đạt hiệu thu đợc suất cao Qua bảng sơ đồ hình 14 cho thấy: Cũng giống nh chiều cao cuống lá, đờng kính cuống có tăng nhanh ngày thứ đến ngày thứ 11, trung bình tăng 0.02 cm/ngày Trong giai đoạn khác tốc độ tăng trung bình 0,014 cm/ ngày (ngày thứ đến ngày thứ 7) hay 0,007 Đường kính cuuóng (cm) cm/ngày (ngày thứ 11 đến ngày thứ 14) 0.75 0.7 0.708 0.728 0.65 0.6 0.627 0.585 0.55 0.5 Ngµy Ngµy Ngày 11 Ngày 14 Thời gian Hình 14: Sự thay đổi đờng kính cuống 3.2.2 Một số tiêu sinh lý Để theo dõi số đặc điểm sinh lí sinh trởng, phát triển sen (Nelumbo nucifera Gaertn) ë ao trång thư nghiƯm th¸ng 8/2003 Chúng đà tiến hành theo dõi, phân tích số tiêu: Chiều dài cuống lá, đờng kính lá, đờng kính cuống lá, hàm lợng diệp lục a b, tốc độ thoát nớc sen sau ngoi mặt nớc tuần với lần phân tích vào ngày thứ 3, thứ 7, thứ 11 thứ 14 3.2.2.1 Hàm lợng diệp lục (a, b) Quang hợp trình tổng hợp chất hữu phức tạp có hoạt tính cao từ chất vô đơn giản, định phần lớn suất trồng Diệp lục sắc tố tham gia vào trình quang hợp, biến đổi lợng ánh sáng mặt trời thành lợng tích luỹ liên kết hoá học 40 ... nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Mở đầu Cây sen (Nelumbonucifera Gaertn), thuộc họ Sen (Nelumbonaceae), Sen (Nelumbonales), thực vật sống lu niên môi trờng nớc Chu trình sống sen mùa xuân, dới bùn... vậy, chọn thực đề tài " Tìm hiểu môi trờng sống số đặc điểm sinh trởng, phát triển sen (Nelumbonucifera Gaertn) Nghệ An" Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn Quang Trung Đề tài nhằm mục... Đ4 Thời gian Hình 18: Sự bién động độ chua trao đổi ®Êt c¸c thủ vùc trång sen ë NghƯ An Một số đặc điểm sinh trởng sinh lý sen Qua điều tra số địa điểm tỉnh Nghệ An, gặp loài Nelumbo nucifera