NGHIÊN CỨU ẢNH HƯƠNG CỦA CuSO4

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯƠNG CỦA CuSO4

Phạm Thị Thu Huyền

TỚI MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ, SINH HOÁ, NĂNG SUẤT VÀ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA CÂY SÚP LƠ XANH

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60 42 30

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN - 2008

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Lam Điền

Phản biện 1:

Phản biện 2:

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn tại:

Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên

Vào hồi giờ ngày tháng năm 2008

Có thể tìm hiểu luận văn tại

Thư viện Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Cùng với sự tăng trưởng kinh tế của cả nước, nền nông nghiệp Việt Nam trong những năm gần đây đã có những thành tựu đáng kể Đời sống của người lao động ngày càng được cải hiện nhờ áp dụng các biện pháp thâm canh, tăng vụ và bón phân phù hợp làm cho năng suất, sản lượng cây trồng tăng mạnh

Rau là nguồn thực phẩm cần thiết và quan trọng, trong rau có đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể con người như: Khoáng, đường, đạm, vitamin Trong đó, nguồn vitamin đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc bảo vệ sức khoẻ con người Ngoài ra trong rau còn chứa một lượng khoáng đáng kể như: Ca, Fe, Mg, P có nhiều tác dụng trong việc bồi bổ sức khoẻ, chống thiếu máu, tăng sức dẻo dai và kháng bệnh rất tốt

Hiện nay vấn đề rau sạch - an toàn đang là vấn đề được người tiêu dùng hết sức quan tâm, vì nó liên quan đến sức khỏe cộng đồng khi sử dụng nguồn thực phẩm này Song vấn đề năng suất và chất lượng, đồng thời với giá thành sản phẩm cây trồng mới thực sự được người nông dân chú ý Súp lơ là một loại rau ngon, rẻ và ưa chuộng trên thị trường Trước đây, ở Việt Nam trồng chủ yếu là các giống súp lơ trắng, nhưng phẩm chất của giống súp lơ này không cao Gần đây, nước ta đã nhập và trồng nhiều loại súp lơ xanh của Nhật, Hàn Quốc, Mỹ, Thái Lan Qua nghiên cứu và sản xuất thấy súp lơ xanh có giá trị dinh dưỡng và khả năng chống chịu tốt hơn súp lơ trắng, nhưng năng suất thì chưa cao so với lý lịch giống Nguyên nhân có thể do điều kiện canh tác, chế độ khí hậu, chế độ dinh dưỡng khoáng, đặc biệt là các nguyên tố vi lượng chưa phù hợp

Xuất phát từ những vấn đề trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên

cứu ảnh hưởng của CuSO4 tới một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hoá, năng suất và khả năng chịu hạn của cây súp lơ xanh Marathon F1 trồng tại Thái Nguyên"

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu ảnh hưởng của CuSO4 tới sinh trưởng, năng suất, phẩm chất và khả năng chịu hạn của cây súp lơ xanh Marathon F1 trồng tại Thái Nguyên, nhằm tìm ra nồng độ thích hợp của CuSO4 đối với cây súp lơ xanh trên đất Thái Nguyên

3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu tác dụng của các nồng độ dung dịch CuSO4 tới sinh trưởng, năng suất của cây súp lơ xanh Marathon F1

- Nghiên cứu tác dụng của các nồng độ dung dịch CuSO4 tới thành phần sinh hoá của cây súp lơ xanh Marathon F1

- Nghiên cứu tác dụng của các nồng độ dung dịch CuSO4 tới khả năng chịu hạn của cây súp lơ xanh Marathon F1

Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CÂY SÚP LƠ 1.1.1 Nguồn gốc, phân loại Súp lơ

1.1.1.1 Nguồn gốc

Súp lơ hay cải bông có tên khoa học là Brassica oleracea.L.var botrytisL có tiếng Anh là Cauliflower thuộc họ cải (Brassicaceae), bộ Màn màn (Capparales), phân lớp sổ (Dilleniidae), cây hai lá mầm (Dicotyledoneae), có nguồn gốc từ bờ

biển Địa Trung Hải [12 ; 27

Súp lơ là loại cây nằm trong nhóm Italica, nó là cây hai năm tồn tại ở vùng

Caribê như một cây bản địa [12] Cây này được du nhập vào Bắc Mỹ từ những người nhập cư Italia là nước đầu tiên sử dụng súp lơ xanh làm rau khoảng 2000 năm về trước Nó trở thành loại rau thông dụng ở Mỹ sau khi giống súp lơ xanh thương mại đầu tiên được thu hoạch ở Broocklyn, New York Ngày nay, nó được trồng nhiều ở Anh, Châu Âu, Châu Á

1.1.1.2 Phân loại

+ Súp lơ chồi tía: Cây sinh trưởng phát triển tốt trong mùa đông, là cây hai năm ở Châu Âu Súp lơ chồi tía có khả năng phân nhánh, chồi tía, đa dạng, có cả giống chín sớm và giống chín muộn [12]

+ Súp lơ Cape tía: Cây sinh trưởng phát triển tốt trong mùa đông, là cây hai năm ở Châu Âu, có hoa màu tía, đa dạng [12]

+ Súp lơ chồi trắng: Cây sinh trưởng phát triển tốt trong mùa đông, là cây hai năm ở Châu Âu, cây có khả năng phân nhánh, chồi trắng Phân biệt thành giống chín sớm và giống chín muộn Trong đó, giống chín muộn chiếm đa số trong nhóm

+ Calabrese: Súp lơ chồi xanh vùng Calabua Đây là dạng được trồng phổ

biến trên thế giới ngày nay, có hoa đạng đơn Hiện nay có nhiều giống lai trong nhóm này

+ Súp lơ đen: Cây hàng năm có chồi xanh thẫm, phân nhánh nhiều, lá có hình liềm, xuất phát từ vùng Rome [16], [37]

Ở Việt Nam trồng phổ biến hai loại Súp lơ:

+ Súp lơ đơn (hay sớm): Giống này lá dài, nhỏ, trên mặt lá có lớp phấn trắng mỏng, ngù hoa trắng, gạo nhỏ, mặt mịn mỏng, ăn ngon, nặng từ 1 - 2kg

+ Súp lơ kép (hay đoạn): trồng vụ chính và muộn, cây lùn, hoa to, nặng từ 1 - 2kg, màu trắng ngà hay xanh, lá cây mỏng và bầu, hơi nghiêng về một phía, nõn tía [16], [37]

1.1.2 Đặc điểm thực vật học của súp lơ

+ Hệ rễ: Thuộc loại rễ chùm, phân nhánh Khi bộ lá phát triển phía trên thì hệ rễ tiếp tục ăn sâu xuống đất, các rễ khác ăn ngang bắt đầu phát triển mạnh hơn, rễ cọc ăn nông Khi cây ở giai đoạn thành thục thì hệ rễ ăn sâu 30cm và rộng khoảng 40cm, chịu hạn, chịu nước kém [6], [12]

+ Lá: Súp lơ có bộ lá phát triển, có cuống và mặt phiến lá rộng, có lớp sáp bảo vệ, lá xẻ thuỳ và chỉ số diện tích lá cao [12]

+ Hoa: Cũng giống như các dạng hoa của họ thập tự, hoa tập trung thành chùm Hoa nở đầu tiên ở thân chính, sau đó sang cành cấp I rồi tiếp tục sang cấp II và cấp III Hoa nở từ dưới lên vào buổi sáng khoảng 8 - 10 giờ Hoa thường thụ phấn nhờ côn trùng [6], [16], [37]

Nhiệt độ thích hợp cho thụ phấn là 12 - 220C, ở nhiệt độ dưới 100C sự xâm nhập của hạt phấn bị kìm hãm, còn ở nhiệt độ trên 300C thì hạt phấn xâm nhập nhanh nhưng khó thụ tinh Bản chất là cây hai năm nhưng nhờ công tác chọn tạo giống, ngày nay, chủ yếu phát triển trong sản xuất là cây một năm Tính trạng chín sớm (một năm) là trội so với tính trạng hai năm và được kiểm tra bởi hàng loạt các gen chính [12], [48]

+ Quả: Thuộc loại quả giác, có hai ngăn chứa hạt nằm dọc theo rãnh quả [6] Tuỳ thuộc vào giống mà trong mỗi quả có số lượng hạt khác nhau Sau khi hoa nở được 3 - 4 tuần thì quả đạt kích thước lớn nhất và chuyển vào giai đoạn chín

+ Hạt: Thường có dạng trứng hoặc hơi tròn, màu nâu hoặc hơi nâu xám, hoặc nâu đỏ Trọng lượng 1000 hạt khoảng 3 gam [48]

+ Yêu cầu với điều kiện ngoại cảnh:

- Nhiệt độ: Súp lơ là cây mẫn cảm với nhiệt độ, chịu được lạnh Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng sinh dưỡng là 18 - 250C từ 250C trở lên cây mọc chậm, mau hoá già, hoa bé, dễ nở, các chồi ngang phát triển mạnh dẫn đến chất lượng hoa kém Ở giai đoạn bắt đầu hình thành hoa yêu cầu nhiệt độ thấp hơn Nếu nhiệt độ dưới 100C hoa cũng bé, phẩm chất kém [45], [48]

- Ánh sáng: Ở thời kì cây con ưa ánh sáng mạnh, khi bộ lá phát triển đầy đủ thì yêu cầu ánh sáng giảm đi Ánh sáng ngày dài làm rút ngắn thời gian sinh trưởng Khi ra hoa yêu cầu ánh sáng nhẹ mới đạt năng suất và phẩm chất cao [48]

- Ẩm độ: Súp lơ được bắt nguồn từ Địa Trung Hải có khí hậu ôn hoà và ẩm, nên Súp lơ là loại ưa ẩm, trong điều kiện ẩm độ đảm bảo thường xuyên 70 - 80% thì sẽ cho năng suất cao Còn trong điều kiện độ ẩm không khí thấp, nhiệt độ cao thì hoa bé chóng già, năng suất thấp Trái lại nếu độ ẩm không khí cao > 90% kết hợp nhiệt độ cao hoa dễ thối, dễ bị các bệnh vi khuẩn làm hại bộ rễ [12], [45], [48]

- Đất và dinh dưỡng: Là loại cây không kén đất, có thể trồng trên các loại đất khác nhau Thích hợp nhất là đất thịt nhẹ, nhiều mùn, pH = 6

Súp lơ cần lượng phân bón lớn hơn các giống cây trong cùng họ thập tự từ 70 - 75% vì lượng chất dinh dưỡng cần thiết tập trung vào thời kì hình thành hoa, vì thế bón thúc rất có hiệu quả Vậy cần phải đảm bảo lượng phân bón sao cho cây có trạng thái tốt, chống đỡ sâu bệnh và cho năng suất cao Bón phân hữu cơ rất tốt cho quá trình sinh trưởng của cây, song do sự phân giải chậm, không đáp ứng nhanh được yêu cầu của rau trong các thời kì sinh trưởng như phân vô cơ, do đó cần phải bổ sung một lượng phân vô cơ cần thiết cho cây [12], [33]

1.1.3 Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của Súp lơ

Sự sinh trưởng và phát triển ở thực vật nói chung được chia làm nhiều giai đoạn khác nhau, mỗi giai đoạn có những dấu hiệu đặc trưng Đối với súp lơ phải trải qua 4 thời kỳ quan trọng: Thời kỳ cây con, thời kỳ hồi xanh, thời kỳ trải lá bàng và thời kỳ hình thành cụm hoa ứng với 4 giai đoạn [1], [40], [45]:

- Giai đoạn 1: Được tính từ lúc hạt nảy mầm đến khi hình thành cây con có 5

đến 6 lá thật đủ tiêu chuẩn đem trồng

- Giai đoạn 2 (giai đoạn hồi xanh): Tính từ khi trồng đến khi cây bén rễ, hồi xanh - Giai đoạn 3 (giai đoạn trải lá bàng): Các lá phần gốc xuất hiện màu vàng

nhạt, sự sinh trưởng về số lượng và kích thước lá tạm thời dừng lại

- Giai đoạn 4: Giai đoạn hình thành cụm hoa lơ

Căn cứ vào từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển trên, trong trồng trọt người ta có thể nâng cao năng suất và chất lượng của súp lơ bằng các biện pháp kỹ thuật, chăm sóc và dinh dưỡng hợp lý Chẳng hạn sau khi trồng cần phải tưới đủ ấm thường xuyên cho cây đến khi hồi xanh, nhưng khi cây ra hoa thì hạn chế tưới nước vì ẩm ướt sẽ tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển

Súp lơ là cây ưa ẩm, yêu cầu nhiệt độ và ánh sáng là rất nghiêm ngặt Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng và phát triển của súp lơ là 15 - 180C và biên độ nhiệt trong ngày ít nhất 50C, trong vùng nhiệt đới chỉ thích hợp với vùng núi cao trên 800m so với mực nước biển Súp lơ thích hợp với pH = 5,5 - 6,5 Tuy nhiên súp lơ chịu hạn và chịu nước kém, do vậy trên thực tế có hiện tượng súp lơ không hình thành ngù hoa hoặc ra hoa rất muộn hoặc chỉ sinh trưởng mà không hình thành hoa, cây còi cọc Ở thời kì cây ra hoa nếu nhiệt độ cao thì cụm hoa có hình dạng không bình thường, trong điều kiện nóng ẩm thì có hiện tượng nở hoa tạo cơ hội cho nấm mốc và sâu bọ phá hoại gây thối rữa trên hoa [30], [35]

Hoa thường tự thụ phấn hoặc đôi khi cũng nhờ côn trùng, sau khi thụ phấn khoảng 40 - 50 ngày thì quả chín

Súp lơ có thể nhân giống bằng rễ, các chồi nhánh hoặc nuôi cấy mô, tế bào Nhưng hiện nay có rất nhiều giống lai có năng suất và chất lượng cao hơn nhiều và

thay thế hầu hết các giống bản địa Ở Việt Nam cũng có thể để giống tại các vùng cao [12], [33]

Tuỳ từng giống súp lơ mà thời gian thu hoạch khác nhau, đối với giống súp lơ sớm thường 40 - 50 ngày, còn giống súp lơ muộn là 60 - 120 ngày Sau khi ngù hoa xuất hiện 15 - 20 ngày thì hoa đạt kích cỡ lớn nhất, chặt, xung quanh có hiện tượng rão thì thu hoạch

1.1.4 Thành phần hóa học trong súp lơ

Theo bảng thành phần hóa học thức ăn Việt Nam 1972 thì thành phần các chất trong súp lơ tính trong 100g phần ăn được thể hiện qua bảng 1.1 [32]

Bảng 1.1 Thành phần các chất hóa học trong súp lơ Việt Nam (1972)

suy dinh dưỡng và thiếu Vitamin A đối với trẻ em Vì vậy nhu cầu sử dụng và diện tích trồng súp lơ ngày càng tăng lên

Một số nghiên cứu mới nhất của các nhà khoa học tại Đại học Johns Hopkins (Mỹ) năm 2002 đã phát hiện ra rằng trong súp lơ xanh và mầm của nó có chứa chất

Sulforaphane tiêu diệt được vi khuẩn Helicobacter Dylori gây bệnh viêm loét dạ

dày và ung thư [43], [46] [47]

Theo những nghiên cứu khác (2004) cho rằng chất Sulforaphane tác động vào tế bào gan để tạo ra những enzim có khả năng tiêu huỷ những chất hoá học gây ung thư, ngăn chặt sự sinh trưởng của các tế bào ung thư vú [43], [46]

1.1.5 Tình hình sản xuất và sử dụng rau trên thế giới và ở Việt Nam

1.1.5.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới

Rau là cây trồng ngắn ngày có giá trị dinh dưỡng và hiệu quả kinh tế cao nên đã được trồng và sử dụng từ lâu đời Tình hình sản xuất rau trên thế giới hiện nay cũng có những biến động nhằm đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng Theo số liệu thống kê của FAO (2006) diện tích, năng suất và sản lượng rau trên thế giới được thể hiện qua bảng 1.3 như sau [16], [37]

Bảng 1.3 Tình hình sản xuất rau trên thế giới

Năm Diện tích (ha) Năng suất (tạ/ ha) Sản lƣợng (tấn)

Về diện tích: Từ năm 2000 - 2005 diện tích trồng rau trên thế giới đã tăng

nhanh trung bình 634.330,6 ha/năm Qua đó cho thấy vị trí quan trọng của cây rau trong nền sản xuất rau trên thế giới

Về năng suất: năng suất đạt cao nhất vào năm 2001 sau đó giảm dần qua các

năm, chỉ còn đạt 138.829 tạ/ha vào năm 2005

Về sản lượng: Từ năm 2001 đến nay năng suất rau không tăng, nhưng diện tích

trồng rau tăng không ngừng, do đó sản lượng rau trên thế giới đã tăng lên rõ rệt, bình quân tăng 6.307,4 tấn/ năm Như vậy có thể nói rau xanh là nguồn thực phẩm không thể thiếu với đời sống con người Vì vậy, việc tìm ra các kỹ thuật trồng rau tốt, sạch, an toàn nhằm nâng cao năng suất, phẩm chất cây rau chính là điều được cả thế giới người tiêu dùng quan tâm và ủng hộ

Theo FAO (2006) sự phát triển cây rau diễn ra không đều ở các châu lục, điều này được thể hiện trong bảng 1.4 [37]

Bảng 1.4 Tình hình sản xuất cây rau ở một số nước trong năm 2005 Tên nước Diện tích (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (tấn)

Về diện tích: Châu Á có diện tích trồng rau lớn nhất (14.496.961 ha), Châu Âu

có diện tích trồng rau (1.058.730 ha) Trong các nước thì Trung Quốc là nước có diện tích trồng rau lớn nhất (8.266.500 ha), ít nhất là Nhật Bản (110.000 ha) Điều này dễ giải thích là do diện tích lãnh thổ của Trung Quốc đứng thứ 3 trên thế giới, còn Nhật Bản thì có diện tích lãnh thổ rất nhỏ Việt Nam có diện tích trồng rau là 525.000 ha đứng thứ 3, sau Trung Quốc và Ấn Độ

Về năng suất: Châu Ấu là châu lục có năng suất rau cao nhất, đạt 153,765

tạ/ha Trong các nước thì Nhật Bản có năng suất rau cao nhất đạt 245,455 tạ/ha, tiếp đến là Trung Quốc, Pháp, và Việt Nam đạt 125,714 tạ/ha

Về sản lượng: Châu Á có sản lượng rau cao nhất đạt 212.722.318 tấn Trong

các nước thì Trung Quốc là nước có sản lượng rau cao nhất 142.010.000 tấn, tiếp đó là Ấn Độ, Nhật Bản và Việt Nam đạt 6.600.000 tấn

1.1.5.2 Tình hình sản xuất và sử dụng súp lơ trên thế giới

Ngay từ thời La Mã người ta đã nhập và trồng rộng rãi các giống súp lơ vùng đông Địa Trung Hải Khoảng 400 năm trở lại đây các giống súp lơ đã được gieo trồng rộng rãi ở khắp nơi từ Italia đến các nước Trung và Bắc Âu các nước này đã trở thành trung tâm gieo trồng súp lơ quan trọng và đa dạng đứng thứ hai trên thế giới Sau đó các giống súp lơ bắt đầu từ Anh đã thích ứng dần với điều kiện nóng ẩm của vùng nhiệt đới nên được trồng khá rộng rãi ở Ấn độ vào khoảng 200 năm nay [12] Có thể phân biệt một số giống súp lơ theo tên gọi từng vùng địa lí như sau:

+ Các giống súp lơ Italia

+ Các giống súp lơ ngắn ngày ở Bắc Âu + Các giống súp lơ Oxtraylia

Khoảng 50 năm trở lại đây, các giống súp lơ đã được trồng rộng rãi ở Nhật Bản và nhiều nước khác trên thế giới Theo tài liệu của FAO(1981) diện tích trồng súp lơ trên thế giới là 345 nghìn ha và sản lượng 4555 nghìn tấn [16], [37]

Hiện nay nhờ những thành tựu của khoa học và công nghệ ứng dụng trong cải tạo giống cây trồng, người ta đã tạo ra những giống súp lơ xanh lai F1 có năng suất và chất lượng cao hơn, đặc biệt là các giống súp lơ xanh F1 của Nhật Bản và Mỹ

Do vậy mà sản lượng và diện tích trồng súp lơ trên thế giới ngày càng tăng Hàng năm diện tích gieo trồng súp lơ là 410 nghìn ha và sản lượng 5,5 triệu tấn, trong đó phải kể đến một số nước có diện tích gieo trồng rất lớn như: Ấn Độ (95.000 ha); Trung Quốc (90.000 ha); Hoa Kì (26.000 ha); Italia (23.000 ha); Anh (21.000 ha) [16], [37]

1.1.5.3 Tình hình sản xuất rau ở Việt Nam

Nghề trồng rau ở Việt Nam có từ rất sớm, trước cả nghề trồng lúa nước [32] Tuy nhiên do chịu sự ảnh hưởng của nền nông nghiệp tự túc trong nhiều thập kỷ cho nên nghành trồng rau còn có một khoảng cách rất xa so với tiềm năng của tự nhiên và trình độ canh tác Ngay cả trong những năm gần đây, mức độ phát triển vẫn chưa theo kịp các cây trồng khác trong sản xuất nông nghiệp

Trong những năm gần đây (2001 - 2005) nghề trồng rau ở nước ta phát triển khá mạnh, tăng cả về diện tích và sản lượng qua các năm Kết quả thể hiện ở bảng 1.5 [37]

Bảng 1.5 Tình hình sản xuất rau ở Việt Nam từ 2001 - 2005

Năm Diện tích (ha) Năng suất(tạ/ha) Sản lƣợng (tấn/ha)

Việt Nam là nước nhiệt đới thuận lợi cho nhiều loại rau sinh trưởng và phát triển tạo nguồn rau phong phú và đạt năng suất cao Song, nghề trồng rau ở nước ta còn manh mún, chủ yếu tự cấp, tự túc, chủng loại còn nghèo chưa tương xứng với tiềm năng về đất đai, khí hậu và nguồn lao động dồi dào của dân ta Do đó, cần có nhiều biện pháp thiết thực để tăng năng suất và chất lượng cây rau, thúc đẩy nghành trồng rau của nước ta phát triển hơn

1.1.5.4 Tình hình sản xuất và sử dụng súp lơ ở Việt Nam

Nước ta có lịch sử trồng rau lâu đời nhưng diện tích và sản lượng quá thấp so với tiềm năng đất đai, khí hậu và đức tính cần cù của người nông dân Việt Nam Nhưng hiện nay đời sống của con người được nâng cao nên nhu cầu sử dụng rau ngày càng tăng, đặc biệt là nhu cầu sử dụng các loại rau cao cấp, giàu Vitamin Súp lơ là loại rau quí, giá trị dinh dưỡng cao, mới được nhập vào nước ta trong những năm gần đây do vậy chưa phổ biến nhiều và diện tích còn ít Hàng năm diện tích trồng súp lơ khoảng 1500 ha [32]

Một số giống súp lơ đang trồng phổ biến ở nước ta hiện nay [28], [32]:

+ Marathon F1: là giống súp lơ xanh nhập từ Nhật Bản, giống này chịu được rét, thích hợp với vụ đông xuân, mặt hoa cao, mịn rất đồng đều, kháng bệnh tốt, dễ chăm sóc, thời gian sinh trưởng 90 - 95 ngày

+ Greenmagic F1: Cũng nhập từ Nhật Bản, thời gian sinh trưởng 115 ngày, chịu được nóng tốt, dễ chăm sóc

+ Topgreen F1: là giống súp lơ xanh nhập từ Thái Lan + VL - 181 F1: là giống súp lơ xanh nhập từ Nhật Bản

1.2 MỘT SỐ VẤN ĐỂ VỀ NGUYÊN TỐ VI LƢỢNG 1.2.1 Vai trò sinh lí của các nguyên tố vi lƣợng với Thực Vật

Trong 74 nguyên tố hoá học tìm thấy trong cơ thể Thực Vật có 11 nguyên tố đa lượng (99,95%), hơn 60 nguyên tố còn lại là vi lượng và siêu vi lượng (0,05%) [7], [29] Mặc dù vậy các nguyên tố vi lượng vẫn đóng vai trò quan trọng trong đời sống cây trồng Nhiều kim loại, trong đó có các nguyên tố vi lượng cần cho cây: B, Mn, Zn, Cu, Fe, Mo, Co đã được tìm thấy dưới dạng các phức chất hữu cơ – khoáng [29] Các phức hữu cơ - khoáng này có những tính chất cơ bản về mặt hoá học như sau: tính chất của các phức chất khác biệt với tính chất của các thành phần cấu tạo nên nó Phức chất có thể tham gia vào các phản ứng hoá học mà thành phần của nó không thể tham gia được Hiện nay người ta đã nghiên cứu chi tiết về các phức chất của các nguyên tố vi lượng như B, Cu, Fe, Mo

Có thể khẳng định được rằng: các nguyên tố vi lượng là cơ sở của sự sống, vì hầu hết các quá trình tổng hợp và chuyển hoá các chất được thực hiện nhờ các enzim, mà trong thành phần của các enzim đó đều có các nguyên tố vi lượng Hiện nay đã biết khoảng 1000 hệ enzim và khoảng 1/3 số hệ enzim này được hoạt hoá bằng các kim loại [22], [29], [42]

Các nguyên tố vi lượng còn liên quan đến các chất điều hoà sinh trưởng [7], [29]; như Zn có vai trò quan trọng trong quá trình sinh tổng hợp nhóm auxin; Mn có tác dụng trợ lực cho hoạt động của nhóm auxin; B có tác động tích cực đến quá trình sinh tổng hợp auxin; B còn có tác dụng thúc đẩy việc vận chuyển các chất điều hoà sinh trưởng [21] [29]

Về mối liên hệ giữa các nguyên tố vi lượng và và các Vitamin cũng đã được nghiên cứu Người ta thấy rằng: Mn, Cu, Zn và rất nhiều các nguyên tố vi lượng khác tập trung trong các cơ quan chứa nhiều vitamin Co có nhiều trong vitamin B12 B có liên quan đến sinh tổng hợp vitamin C; Mn, Zn, B, Mo, Cu có liên quan đến sinmh tổng hợp vitamin nhóm B (B1, B2, B6, B12) [22], [29]

Các nguyên tố vi lượng có tác dụng sâu sắc và nhiều mặt tới quá trình quang hợp Cùng với Fe, các nguyên tố vi lượng như Mn, Cu, B, Co, Mo tác dụng thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp diệp lục, tăng cường mối liên kết giữa sắc tố tối quan trọng đó với prôtit, do đó làm giảm sự phân giải của nó lúc để cây trong bóng tối hoặc lúc gặp các điều kiện bất lợi [29] Sinh tổng hợp clorophin không những cần có Fe, Mg, mà còn cần tập trung trong lục lạp cả Mn, Cu Các nguyên tố Co, Cu, Zn, Mo có ảnh hưởng tốt đến độ bền vững của clorophin Các nguyên tố Zn, Co có ảnh hưởng tốt đến sự tổng hợp carotenoit [22], [26], [29]

Ngoài ảnh hưởng đến quá trình tạo thành các sắc tố, nhiều nguyên tố vi lượng như B, Mn, Cu, Mo còn tham gia trực tiếp trong các phản ứng quang hợp và ảnh hưởng rõ rệt đến cường độ quang hợp ngay cả trong trường hợp hàm lượng sắc tố chưa có gì thay đổi đáng kể [7], [29]

Đối với quá trình hô hấp, các nguyên tố vi lượng có những tác động trực tiếp Nhiều nguyên tố, đặc biệt là Mg, Mn là tác nhân hoạt hoá mạnh mẽ các enzim xúc

tác cho quá trình phân giải yếm khí (chu trình đường phân) cũng như hiếu khí (chu trình Krebs) các nguyên liệu hữu cơ trong quá trình hô hấp [42]

Nghiên cứu cũng cho thấy sự khác biệt giữa cường độ quang hợp của các công thức thí nghiệm với đối chứng, chúng càng thể hiện rõ khi gặp các điều kiện bất lợi Như B (Abaeva 1959), Mn, Zn, Cu, Mo (Sconnhic, Grêsiseva 1959) và Co có khả năng làm giảm bớt sự ức chế quang hợp vào những giờ ban trưa [20], [22] Các nguyên tố như B, Cu, Zn, Mn có ảnh hưởng thuận lợi đối với quá trình quang hợp trong điều kiện nhiệt độ cao và hạn hán 29] Ảnh hưởng trên có liên quan trực tới việc tăng khả năng chịu nóng của hệ keo chất nguyên sinh dưới tác động của nguyên tố vi lượng Các nguyên tố vi lượng có tác dụng làm giảm bớt mức hạ thấp quang hợp trong quá trình phát triển cá thể của cây.[22], [26], [29]

Các nguyên tố vi lượng cũng có ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình hấp thụ nước, thoát hơi nước và vận chuyển nước trong cây [29] B, Al, Co, Zn, Cu, Mo có tác dụng làm tăng khả năng giữ nước, độ ngậm nước của các mô, do đó làm tăng quá trình sinh tổng hợp các hợp chất cao phân tử ưa nước như protêin, axit nucleic Nhiều nghiên cứu cho thấy các nguyên tố vi lượng có tác dụng hạn chế cường độ thoát hơi nước vào các giờ ban trưa, khi cây gặp nóng và hạn

Các nguyên tố vi lượng còn tham gia đến các quá trình chuyển hoá trong cây Rất nhiều tài liệu đã phát hiện sự tham gia của các nguyên tố vi lượng trong các emzim trao đổi gluxit (Mn: cacbôxylaza, ênolaza, phôtphoênoltransphorylaza, glyxêrolphotphattaza; Zn trong cacbôanhyđraza, phôtphataza, Mo trong aldehydrôdaza; Cu làm giảm hoạt tính thuỷ phân của - amylaza )[29] Nói chung việc xử lý phân vi lượng làm tăng chiều hướng tổng hợp gluxit ở các mô dự trữ và thúc đẩy quá trình thuỷ phân các chất đó ở mô lá và lúc hạt nẩy mầm [20], [22], [29] Việc xử lý phân vi lượng có ảnh hưởng sâu sắc đến tỷ lệ các dạng gluxit trong cây

Các nguyên tố vi lượng có tác động tốt đến quá trình sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu của cây Theo các tài liệu nghiên cứu cho thấy phân vi lượng ảnh hưởng nhiều đến các chỉ tiêu sinh trưởng như tỉ lệ và tốc độ nẩy mầm, chiều cao, khối lượng khô tươi của cây, bề mặt đồng hoá, hệ số đẻ nhánh [13], [14],

[15], Đáng chú ý là tác dụng thuận lợi của việc xử lý các nguyên tố vi lượng đã

ảnh hưởng rõ rệt ngay trong pha sinh trưởng đầu tiên là nảy mầm Cu, Mo, Mn, B làm cho ngô chóng trổ cờ, phun râu và chín hạt một cách rõ rệt Các nguyên tố B, Mo, Cu, Mn, Zn có khả năng rút ngắn giai đoạn xuân hoá của lúa, lúa mì, và giai đoạn ánh sáng của các cây ngày dài, Fe và Co có tác dụng thúc đẩy sự ra hoa của cây xanthium [26], [29]

Phân vi lượng có tác dụng làm tăng khả năng chịu nóng, chịu lạnh của cây do sự tăng độ nhớt của keo và ảnh hưởng thuận lợi đến các quá trình trao đổi chất và năng lượng.[7], [10], [29]

Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng ảnh hưởng của B, Mn, Al, Zn, Cu, Mo đến việc tăng khả năng chịu mặn của cây bông, cà chua và nhiều cây khác [29] Dưới tác động của nguyên tố vi lượng tính thấm của tế bào đối với Cl giảm xuống và tốc độ hấp thụ P, K, Ca tăng lên đồng thời quá trình tích luỹ albumin và glôbulin, tinh bột, đường là những chất có tác dụng tự vệ cũng được xúc tiến thêm Nguyên nhân này có thể là do sự tăng cường hoạt động của các emzim ôxy hoá khử [29] Nghiên cứu cũng cho thấy các nguyên tố vi lượng có tác dụng làm tăng độ nhớt, lượng chứa keo ưa nước, lượng nước liên kết và khả năng giữ nước của lá tăng độ bền của liên kết diệp lục tố với prôtit trong lục lạp[22], [26], [29] Ngoài ra các nguyên tố vi lượng còn có tác dụng to lớn làm tăng khả năng chống nhiều loại nấm bệnh (rỉ sắt, đạo ôn, phytôphtora ) của cây trồng [29]

Tóm lại, nguyên tố vi lượng có ảnh hưởng tích cực đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây, đến tính chống chịu của cây trước các điều kiện bất lợi của môi trường ngoài, do các nguyên tố vi lượng đã tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến toàn bộ quá trình trao đổi chất của cơ thể thực vật

1.2.2 Ảnh hưởng của nguyên tố Cu đối với sinh trưởng, phát triển của cây

Ý nghĩa của Cu đối với cây trồng được phát hiện ra cách đây từ rất lâu Trong số các loài cây đòi hỏi Cu một cách mạnh mẽ nhất là các loại ngũ cốc (ngô, kê, các loại đậu, các loại rau, lanh, gai dầu, củ cải đường và các loại cây ăn quả) Hoà thảo lúc thiếu Cu trong đất thường có triệu chứng trắng và khô ngọn lá Lúc thiếu Cu

trầm trọng cây không đâm bông, thân dần dần khô Thu hoạch hạt thường giảm sút rõ rệt (hạt ít và lép) Triệu chứng thiếu Cu thường xẩy ra ở các đất than bùn (lượng Cu quãng 3mg/kg), ao hồ, đất cát chua và các loại đất cacbônat.[7], [10]

Chức năng sinh lý quan trọng của Cu đối với thực vật thông qua nhiều hệ enzim có Cu tham gia, từ đó nó ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển cũng như tạo thành sản phẩm của cây Cu là thành phần bắt buộc của hệ men oxy hóa khử quan trọng: polyphenol oxydaza, ascocbin-oxidaza, lactaza, uric oxydaza, cytorcom oxydaza… và có thể biến đổi từ Cu2+

Cu1+ Khi thiếu Cu sẽ làm ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt tính của nhiều enzim, làm trì hoãn sự ra hoa và nở hoa, làm giảm sự tích lũy IAA, ảnh hưởng đến quá trình hô hấp, quang hợp (Theo Botriee - 1970) [7], [10], [29]

Ngoài ra Cu cũng có đóng góp tích cực trong quá trình hình thành rễ và đảm bảo độ bền vững của diệp lục Không phải ngẫu nhiên mà ở trong lục lạp cũng như trong ti thể hàm lượng Cu thường rất cao Cu có ảnh hưởng mạnh mẽ đến các quá trình tổng hợp và chuyển hóa Gluxit, photphatit, nuclêoproteit, quá trình trao đổi protit, sinh tố, kích tố sinh trưởng Cu còn có tác dụng tích cực trong quá trình trao đổi Nitơ (khử NO3, cố định Nitơ) tạo nốt sần cây họ đậu , trao đổi nước, vận chuyển các chất trong cây Các hợp chất nội phức Cu (các chelat) là những loại phân vi lượng đặc biệt bón qua lá, nó có tác động giống như các chất điều hòa sinh trưởng [10], [29]

1.3 HẠN VÀ CƠ CHẾ CHỊU HẠN CỦA THỰC VẬT 1.3.1 Khái niệm về tính chịu hạn

Bất cứ một loại cây trồng nào cũng cần có nước để duy trì sự sống Mức độ cần nhiều hay ít nước phụ thuộc vào từng loại cây trồng và từng giai đoạn phát triển của chúng Hạn đối với thực vật là khái niệm dùng để chỉ sự thiếu nước của thực vật do môi trường gây nên trong suốt cả quá trình hay trong từng giai đoạn, làm ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển Mức độ tổn thương từng giai đoạn làm ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển Mức độ tổn thương của cây trồng do khô hạn gây ra có nhiều mức khác nhau: chết, chậm phát triển, hoặc phát triển tương đối bình thường Những cây trồng có khả năng duy trì sự phát triển và cho năng suất ổn

định trong điều kiện khô hạn gọi là cây chịu hạn và khả năng của thực vật có thể giảm thiểu mức độ tổn thương do thiếu nước gây ra gọi là tính chịu hạn

Tuy nhiên khó có thể xác định được thế nào là một trạng thái hạn đặc trưng vì mức độ hạn do môi trường gây nên khác nhau theo từng mùa, từng năm, từng khu vực, vùng địa lí và không thể dự đoán trước được Mức độ khô hạn là do môi trường gây nên ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của cây, nhẹ thì làm giảm năng suất, nặng thì dẫn đến tình trạng huỷ hoại cây cối và mùa màng [8], [18]

1.3.2 Ảnh hưởng của hạn đối với thực vật

Nước là yếu tố giới hạn đối với cây trồng, nước vừa là sản phẩm khởi đầu, trung gian và cuối cùng của các quá trình chuyển hoá sinh hoá, vừa là môi trường để các phản ứng trao đổi chất xảy ra, vì vậy, việc cung cấp đủ nước cho cây trồng canh tác và hướng nghiên cứu tăng cường tính chịu hạn của cây trồng là mục tiêu tạo giống thường xuyên được quan tâm[18], [21]

Mức độ thiếu hụt nước càng lớn thì ảnh hưởng càng lớn đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây: Thiếu hụt nước nhẹ thì giảm tốc độ sinh trưởng, thiếu hụt nước trầm trọng sẽ dẫn đến biến đổi hệ keo nguyên sinh chất làm tăng cường quá trình già hoá tế bào Khi bị khô kiệt nước, nguyên sinh chất bị đứt vỡ cơ học dẫn đến tế bào, mô bị tổn thương và chết [17]

Đối với cây trồng nói riêng và thực vật nói chung, hạn ảnh hưởng mạnh nhất tới hai giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây: đó là giai đoạn cây non và giai đoạn ra hoa [29]

1.3.3 Nguyên nhân gây hạn

1.3.3.1 Hạn không khí

Hạn không khí thường có đặc trưng là nhiệt độ cao (39 - 420) và độ ẩm thấp < 62% Hạn không khí ảnh hưởng trực tiếp đến các bộ phận của cây trên mặt đất như hoa, lá, chồi non Đối với thực vật, hạn không khí thường gây nên hiện tượng héo tạm thời vì rễ cây không hút đủ nước mà quá trình thoát hơi nước lại diễn ra quá nhanh do nhiệt độ cao, cây lâm vào trạng thái mất cân bằng về nước Mức độ phản ứng của cây cối với hạn tuỳ thuộc vào giai đoạn phát triển của chúng [9]

1.3.3.2 Hạn đất

Mức độ khô hạn của đất tuỳ thuộc vào sự bốc hơi nước trên bề mặt và khả năng giữ nước của đất Hạn đất làm tăng áp suất thẩm thấu của đất cao đến mức cây không thể lấy nước của đất vào tế bào qua rễ, chính vì vậy hạn đất gây nên hiện tượng héo lâu dài

Đối với cây trồng cạn, hạn đất làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới giai đoạn nảy mầm Lượng nước trong đất không đủ sẽ làm cho mầm bị thui chột và chết Đối với cây họ đậu, giai đoạn sinh trưởng sinh thực nếu bị hạn sẽ gây nên hiện tượng hạt bị nhăn nheo, kém phẩm chất, thậm chí không cho thu hoạch [22], [26]

1.3.3.3 Hạn toàn diện

Hạn toàn diện bao gồm cả hạn đất và hạn không khí diễn ra cùng một lúc Hạn toàn diện, lượng nước trong đất bị cạn kiệt không đủ cung cấp cho cây mặc dù sức hút nước của rễ cây tăng, trong khi đó sự mất nước do không khí làm hàm lượng nước trong lá giảm nhanh dẫn đến nồng độ dịch bào tăng lên Hạn toàn diện dẫn đến hiện tượng héo vĩnh viễn cây không có khả năng phục hồi [18], [21]

1.3.4 Cơ chế chịu hạn

Theo Musell và Staples, Paleg và Aspinall, Tumer và Kramer có hai cơ chế bảo vệ thực vật tồn tại trên môi trường thiếu nước, đó là cơ chế tránh mất nước và cơ chế chịu mất nước Cơ chế tránh mất nước phụ thuộc vào khả năng thích nghi đặc biệt về cấu trúc và hình thái của rễ và chồi nhằm giảm tối đa sự mất nước hoặc tự điều chỉnh áp suất thẩm thấu nội bào thông qua tích luỹ các chất hoà tan, các protêin và axit amin Ví dụ: Prolin, Mannitol, Glicine betaine, ion K+, các enzim phân huỷ gốc tự do nhằm duy trì lượng nước tối thiểu trong tế bào Cơ chế chịu mất nước liên quan tới những thay đổi sinh hoá trong tế bào nhằm sinh tổng hợp ra các chất bảo vệ hoặc nhanh chóng bù lại sự thiếu hụt nước [8], [18]

Khả năng điều chỉnh áp suất thẩm thấu có mối liên quan trực tiếp tới khả năng cạnh tranh nước của tế bào rễ cây đối với đất Trong điều kiện hạn áp suất thẩm thấu tăng lên giúp tế bào rễ thu nhận được những phần tử nước ít ỏi còn trong đất Bằng cơ chế này, thực vật có thể vượt qua được tình trạng khô hạn cục bộ [8]

Có nhiều nghiên cứu tập trung tìm hiểu cơ chế sinh hoá của tính chịu hạn (Ingam, Kramer, Levitt) Trong đó, không ít nghiên cứu đề cập đến vai trò của axit Abscisic (ABA) và Prolin (Chandlez và cs; Verma) [8]

Nhìn chung, khi tế bào bị mất nước dần dần, chất hoà tan sẽ được tích luỹ dần dần trong tế bào chất, nhằm chống lại việc giảm tiềm năng nước và tăng khả năng giữ nước của chất nguyên sinh Các chất hoà tan có liên quan bao gồm: các loại đường, các axit hữu cơ, các loại axit amin; các loại rượu đa chức hay các ion ( chủ yếu là ion K+) Hầu hết các chất hoà tan hữu cơ có tác dụng điều chỉnh áp suất thẩm thấu được sinh ra ngay trong quá trình đồng hoá và trao đổi chất Quá trình phân huỷ các Hydrat cacbon dự trữ cũng là nguồn cung cấp chất tan cho quá trình điều chỉnh áp suất thẩm thấu Những chất tan dùng cho điều chỉnh áp suất thẩm thấu của tế bào trong điều kiện bất lợi cũng có vai trò trong quá trình phục hồi cây (Bray và cs; Spolen và Nelson) [8], [21]

Những thay đổi hoá sinh khác do hạn gây ra cũng đã được nghiên cứu, chăng hạn như giảm cố định CO2, giảm tổng hợp protein và axit nucleic, tăng hoạt tính ribonuclease (RNase), tăng hàm lượng prolin, tăng nồng độ các chất hoà tan như betaine, mất cân bằng về thẩm thấu

Có khá nhiều gen tham gia vào quá trình bảo vệ phôi ở trạng thái hạn sinh lí Nhóm gen được quan tâm đến nhiều là nhóm gen LEA.(LEA = Leta Embryogene Abundant Protein) tạo ra hàng loạt protein trong giai đoạn muộn của quá trình hình thành phôi (Baker và CS) [8] Về vai trò sinh học của các protein này bước đầu đã nêu ra là các gen dehydrin (DHN) có khả năng bảo vệ tế bào chất khi bị mất nước Nhóm gen phản ứng với Abscisic axit gọi chung là RAB (Responsive to abscisic acid) cũng là một nhóm gen lớn đang được nhiều phòng thí nghiệm nghiên cứu

Thời gian sinh trưởng Khối lượng một cây Năng suất

Từ tháng 10,11 đến tháng 12 21.000 - 23000 cây/ha

40 x 50 cm 90 ngày

1,5 - 2,5 kg/cây 15 - 20 tấn

- Yếu tố tác động thí nghiệm: đồng sunfat (CuSO4)

2.2 ĐIỀU KIỆN THÍ NGHIỆM

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

- Thí nghiệm được tiến hành trên đất phù sa sông Cầu chuyên trồng rau hàng năm có thành phần nông hoá thổ nhưỡng thể hiện ở bảng 2.2

Bảng 2.2 Thành phần nông hóa thổ nhƣỡng của đất

pH Đạm tổng số Lân tổng số Mùn tổng số

Thí nghiệm được tiến hành trên nền phân bón như sau:

Thí nghiệm được tiến hành theo phương pháp thí nghiệm đồng ruộng của Phạm Chí Thành với 5 công thức, 3 lần nhắc lại, [31]

Liều lượng phun: 50ml/m2

Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp tuần tự bậc thang

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu các chỉ tiêu sinh trưởng

- Các chỉ tiêu sinh trưởng được chúng tôi tiến hành đo sau trồng 10 ngày (sau khi đo, tiến hành phun hoá chất ngay) Cứ cách 7 ngày chúng tôi tiến hành đo một lần: Chiều rộng lá (cm); Chiều dài lá (cm); Số lá / cây Sau khi cây bắt đầu ra hoa thì chúng tôi ngừng theo dõi các chỉ tiêu này và bắt đầu tiến hành đo đường kính của hoa (cũng 7 ngày đo một lần) cho đến khi thu hoạch

+ Chiều rộng lá: Đo chiều ngang của lá to nhất

+ Chiều dài lá: Do chiều dài của lá dài nhất (tính từ phần cuống sát với thân đến mép trên của lá)

+ Số lá / cây: Đếm toàn bộ lá thực có trên mỗi cây + Đường kính hoa: Đo chiều rộng của hoa

Từ các kết quả thu được tính sinh trưởng tuyệt đối và sinh trưởng tương đối: + Sinh trưởng tương đối (%) = 21

t2 - t1: Khoảng cách thời gian hai lần đo (ngày)

2.3.3 Phương pháp xác định các chỉ tiêu năng suất

NS sinh học = Khối lượng trung bình cây x Tổng số cây / đơn vị diện tích ( 2.3) NS kinh tế = Khối lượng trung bình hoa lơ x Tổng số cây / đơn vị diện tích (2.4)

2.3.4 Phương pháp xác định các chỉ tiêu sinh hoá

2.3.4.1 Phương pháp xác định hàm lượng đường khử (theo phương pháp Bectrand)[5]

- Cân 2 gam mẫu tươi cho vào cối sứ, thêm vào đó vài giọt nước cất, nghiền kĩ thành dạng đồng thể Cho 20ml nước cất vào cối, tiếp tục nghiền để lắng, chắt lấy phần nước trong sang cốc Sau đó tiếp tục lặp lại quá trình trên 3 lần, dùng nước cất

tráng lại chày cối sứ, chuyển dịch chiết sang bình định mức (100 ml), dùng nước cất dẫn dung dịch đến mức của bình

Lọc dịch chiết qua phễu lọc có giấy lọc hoặc bông, được dịch chiết để xác định lượng đường khử trong dung dịch

- Phản ứng Fehling: Cho vào bình nón 5ml (Vp) dung dịch đã lọc và 20ml dung dịch Fehling, đun trên bếp điện cho đến khi xuất hiện kết tủa đỏ gạch Cu2O (khoảng 3 phút), để nguội, kết tủa lắng xuống đáy bình

- Rửa tủa Cu2O

- Hoà tan tủa Cu2O bằng dung dịch Fe2(SO4)3

- Chuẩn độ bằng KMnO4 0,1N cho đến khi xuất hiện màu hồng bền trong 30 giây (Vc)

- Tính kết quả: Cứ 1 ml KMnO4 0,1N tương đương với 6,36 mgCu, khối lượng Cu có trong dung dịch đem phân tích (g1) là: g1 = Vc 6,36

Từ g1 tra bảng 6 (sách thực hành hoá sinh) xác định khối lượng đường khử (mg) trong dung dịch mẫu phân tích (Vp), đổi mg thành gam (g2) [5]

Hàm lượng đường khử có trong nguyên liệu là: X (%) = g V.1002

V: Số ml dung dịch mẫu pha loãng (100ml) Vp: Số ml dung dịch mẫu đem phân tích (5ml) g: Số gam mẫu đem phân tích (2g)

2.3.4.2 Phương pháp xác định hàm lượng Vitamin C theo Bacutrava [2]

* Hoá chất: Vitamin C nguyên chất; HCl 2%; 2,6DI(2,6 điclophenol Inđo

phenol); KIO3; tinh bột, KI tinh thể

* Tiến hành:

+ Bước 1:

- Pha vitamin C nguyên chất trong HCl 2% (1)

- Lấy 5ml dung dịch (1) đem chuẩn độ bằng dung dịch KIO3 0,001N cho đến khi xuất hiện màu xanh bền trong 30 giây ( lượng KIO3 dùng để chuẩn độ kí hiệu là x)

- Lấy 5ml dung dịch (1) đem chuẩn độ bằng 2,6 DI cho đến khi xuất hiện màu hồng bền trong 30 giây (lượng 2,6 DI dùng để chuẩn độ kí hiệu là y)

Gọi T là số mg sinh tố C tương đương với 1ml dung dịch màu 2,6DI

2.3.4.3 Phương pháp xác định hàm lượng chất khô và hàm lượng nước

Sấy khô mẫu ở nhiệt độ 1500C cho đến khi khối lượng không đổi, sau đó tính % chất khô và % nước theo công thức:

Khối lượng mẫu tươi

% nước = (Khối lượng mẫu tươi - Khối lượng mẫu sấy khô) x 100 (2.8) Khối lượng mẫu tươi

2.3.4.4 Phương pháp xác định hàm lượng NO3 bằng máy phân tích hàm lượng

NO SenSion 2, sử dụng điện cực chọn lọc ion

Nguyên lý: Dựa trên nguyên lí dùng màng lọc ion chọn lọc NO3 vào điện cực, thế của điện cực tạo thành thế tương quan thuận với nồng độ NO3 và được đo theo

nguyên lí chung của phương pháp làm khuếch tán và kết tủa các ion cần xác định

2.3.5 Phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn

2.3.5.1 Phương pháp đánh giá nhanh khả năng chịu hạn của cây súp lơ giai đoạn mạ đã được xử lý đồng

Đánh giá nhanh khả năng chịu hạn của súp lơ bằng cách gây hạn nhân tạo theo Lê Trần Bình và cộng sự [8] Thí nghiệm được tiến hành với 5 công thức nhắc lại 3 lần (mỗi lần nhắc lại 5 chậu, mỗi chậu gieo 30 hạt)

* Chuẩn bị thí nghiệm: Cát vàng đãi sạch, phơi khô, cho vào các hộp lồng

(khối lượng cát trong mỗi hộp lồng như nhau) Hạt súp lơ ngâm với dung dịch đồng theo các mức nồng độ khác nhau: 0,001%, 0,005%, 0,025%, 0,125%, sau đó ủ vào hạt vào khăn ẩm cho hạt nứt nanh thì bắt đầu đem gieo Sau khi gieo hạt, tưới nước cho đủ ẩm, để dưới ánh sáng tự nhiên cho hạt nẩy mầm, đến giai đoạn 2 - 3 lá thì bắt đầu gây hạn

* Tiến hành thí nghiệm gây hạn nhân tạo: Sau khi cây đã mọc được 2 - 3 lá thì

bắt đầu gây hạn Theo dõi số cây khô, cây chết sau 1, 3, 5 ngày, kể từ khi trong lô thí nghệm bắt đầu có cây héo Sau đó tưới nước để đánh giá khả năng phục hồi của cây sau 1, 3, 5 ngày tưới nước liên tục

* Đánh giá kết quả: Để đánh giá khả năng chịu hạn của cây súp lơ giai đoạn

V(%) = 21V

Trong đó: V1: Khối lượng khô của rễ khi chưa gây hạn V2: Khối lượng khô của rễ sau khi gây hạn

V(%): Hàm lượng chất khô của rễ khi xử lí hạn so với ban đầu

- Chỉ số tương đối về tác động hạn đến cây súp lơ được đánh giá theo công thức:

2 sin (a.b + b.c + + k.a) (2.12)

Trong đó: Sn: Chỉ số tương đối về tác động của hạn đến cây súp lơ : Góc tạo bởi hai trục mang trị số liền nhau và = 360

9a: Tỉ lệ cây không héo sau gây hạn 1 ngày (%) b Tỉ lệ cây phục hồi sau tưới 1 ngày (%) c Tỉ lệ cây không héo sau gây hạn 3 ngày (%) d Tỉ lệ cây phục hồi sau tưới 3 ngày (%)

e Tỉ lệ cây không héo sau gây hạn 5 ngày (%) g Tỉ lệ cây phục hồi sau tưới 5 ngày (%) h Tỉ lệ chất khô của rễ sau gây hạn 1 ngày (%) i Tỉ lệ chất khô của rễ sau gây hạn 3 ngày (%) k Tỉ lệ chất khô của rễ sau gây hạn 5 ngày (%)

Chỉ số tương đối về tác động của gây hạn đến súp lơ phản ánh khả năng chịu hạn của một công thức Chỉ số này được xác định bằng diện tích đồ thị hình rađa gồm 9 trục mang các trị số tương ứng a, b, c, , k của một công thức Chỉ số Sn càng lớn thì khả năng chịu hạn của công thức càng lớn Ngược lại, chỉ số Sn càng nhỏ thì công thức thí nghiệm càng ít có khả năng chịu hạn

2.3.5.2 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm đất đến các chỉ tiêu nông sinh học của súp lơ đã được xử lý đồng

Thí nghiệm được tiến hành trong chậu với 8 mức tưới nước: 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% sức chứa ẩm tối đa đồng ruộng (gọi tắt là độ ẩm đồng

ruộng) Thí nghiệm được nhắc lại 3 lần, mỗi lần nhắc lại 5 chậu, mỗi chậu trồng 1 cây, trong nhà thí nghiệm che nilon [8]

Cây con được trồng trong các xô nhựa có đục lỗ, kích thước 20 x 15cm Mỗi xô chứa 3,5 kg đất, bên dưới xô có hứng bằng các chậu nhựa Lượng phân bón cho mỗi chậu là 40 gam phân chuồng trộn đều với đất Ngoài ra còn bón N.P.K với mức 2,5g N, 2,13g P2O5, 3,4 g K2O N.P.K được trộn đều, chia 2 lần pha với nước tưới khi cây hồi xanh và khi cây chuẩn bị ra hoa

Sau khi trồng cây con, khi cây bén rễ hồi xanh thì tiến hành phun đồng với các mức nồng độ đồng khác nhau cho các công thức thí nghiệm Cụ thể các mức nồng độ đồng: 0,001%, 0,005%, 0,025%, 0,125%

Đất trồng là đất phù sa sông Cầu chuyên trồng rau, độ ẩm đất thí nghiệm được tính theo % sức chứa ẩm tối đa Cách xác định sức chứa ẩm tối đa của đất thí nghiệm và độ ẩm hiện tại của đất thí nghiệm tính theo % sức chứa ẩm tối đa như sau:

Trên thửa ruộng cần lấy đất thí nghiệm, be bờ một diện tích khoảng 1m2, tát ngập nước, để ngâm cho nước tự rút, khi vừa cạn hết nước thì lấy mẫu để xác định lượng nước chứa ẩm tối đa trong đất Lấy mẫu đất ở ngoài diện tích ngập nước để xác định độ ẩm hiện tại so với sức chứa ẩm tối đa

Xác định sức chứa ẩm tối đa: cân khối lượng ban đầu (P) của đất đã bão hoà nước, đem sấy ở 1050

C cho tới khi khối lượng không đổi (P’)

Xác định độ ẩm hiện tại của đất thí nghiệm so với sức chứa ẩm tối đa: cân khối lượng ban đầu (P1) của đất thí nghiệm (không ngập nước) đem sấy ở 1050C cho tới khi khối lượng không đổi (P1’)

Độ ẩm hiện tại đất thí nghiệm tính theo % sức chứa ẩm tối đa =

'11P P

Từ độ ẩm hiện tại và sức chứa ẩm tối đa của đất thí nghiệm tính được lượng đất cần lấy cho thí nghiệm và lượng nước cần tưới Sau khi cây bén rễ hồi xanh thì đưa vào

nhà nilon để tránh mưa và tưới nước theo các mức tưới trên Bổ sung lượng nước tưới bằng phương pháp cân và đong nước tưới bằng ống đong

Khả năng chịu hạn của các công thức có phun CuSO4 với các nồng độ khác nhau có thể đánh giá thông qua phản ứng của các công thức đối với các mức tưới ẩm khác nhau

2.3.6 Xử lí số liệu bằng toán thống kê

Xử lí số liệu bằng chương trình Excel 5.0 trên máy vi tính theo Chu Văn Mẫn và Đào Hữu Hồ [19] với các công thức sau:

+ Giá trị trung bình số học:

ii 1

+ Phương sai:

i2i 1

Sm

Chương 3

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Thí nghiệm được tiến hành theo 3 hướng chính:

1 Nghiên cứu ảnh hưởng của CuSO4 đến một số chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất của cây súp lơ Marathon F1

2 Nghiên cứu ảnh hưởng của CuSO4 đến một số chỉ tiêu sinh hoá của cây súp lơ Marathon F1

3 Nghiên cứu ảnh hưởng của CuSO4 đến khả năng chịu hạn của cây súp lơ Marathon F1

- Đánh giá nhanh khả năng chịu hạn của súp lơ ở giai đoạn mạ có bổ sung CuSO4 - Nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm đất đến các chỉ tiêu nông sinh học của cây súp lơ Marathon F1 có bổ sung CuSO4

3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA CuSO4 ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT CỦA CÂY SÚP LƠ XANH MARATHON F1 TRỒNG TẠI THÁI NGUYÊN 3.1.1 Ảnh hưởng của CuSO4 đến sinh trưởng chiều rộng lá súp lơ

Tại ruộng trồng súp lơ, sau khi cây đã được trồng, bén rễ hồi xanh (khoảng 5 - 7 ngày), tiến hành xới phá váng Khi cây được 10 ngày tuổi, chúng tôi tiến hành đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng: chiều rộng lá (cm); chiều dài lá (cm), số lá (số lá thật trên cây, một lá được tính là lá thật khi lá > 2cm) Sau đó tiến hành phun hoá chất với các nồng độ khác nhau lên các ô thí nghiệm đã đánh dấu Sau đó cứ cách 7 ngày chúng tôi tiến hành đo, đếm một lần Kết thúc đo đếm khi cây bắt đầu ra hoa

Kết quả về khảo sát ảnh hưởng của CuSO4 tới sinh trưởng chiều rộng lá được thể hiện ở bảng 3.1 và hình 3.1 dưới đây:

Bảng 3.1 Ảnh hưởng của CuSO4 đến sinh trưởng chiều rộng lá súp lơ (cm)

Bộ lá đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp của cây Quang hợp ở cây trồng nói chung và rau nói riêng đều xảy ra ở tất cả các bộ phận xanh của cây Tuy nhiên, quá trình đó diễn ra mạnh nhất ở lá Vì thế, nhìn vào bộ lá, người ta có thể biết được cây đó sinh trưởng tốt hay không Nếu bộ lá sinh trưởng mạnh, tán lá rộng, diện tích lá lớn sẽ giúp cho cây quang hợp tốt, cây tích luỹ được nhiều chất dinh dưỡng và sẽ cho năng suất cao

Qua bảng 3.1 và hình 3.1 cho thấy sau 10 ngày chiều rộng lá ở tất cả các lô thí nghiệm là tương đương nhau Sau 7 ngày phun CuSO4 chiều rộng lá ở các lô thí nghiệm có CuSO4 đều tăng nhẹ so với đối chứng Trong đó, công thức II có sự tăng trưởng chiều rộng lá mạnh nhất, sau đó đến công thức I Ở giai đoạn sau, công thức III và IV chiều rộng lá giảm hơn so với đối chứng Điều này có thể giải thích là do nồng độ CuSO4 cao gây ức chế sinh trưởng chiều rộng lá ở những giai đoạn về sau

Sinh trưởng chiều rộng lá thể hiện rõ hơn thông qua bảng 3.2 và 3.3 sinh trưởng tuyệt đối và sinh trưởng tương đối

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của CuSO4 đến sinh trưởng tương đối chiều rộng lá súp lơ (%)

Công thức Sau trồng

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của CuSO4 đến sinh trưởng tuyệt đối chiều rộng lá súp lơ (cm/ngày đêm)

Như vậy, theo chúng tôi súp lơ có hai thời kì khủng hoảng về chất dinh dưỡng: giai đoạn hồi xanh và giai đoạn chuẩn bị ra hoa Khi cây bắt đầu bén rễ nhu cầu phân bón cho sự đồng hoá là rất cao vì giai đoạn này chiều rộng lá tăng rất mạnh, sau đó giảm Khi cây chuẩn bị ra hoa, đây là giai đoạn cần tích luỹ năng lượng cho sự ra hoa và tạo hạt, chính vì thế chiều rộng lá lại tăng lên đột ngột Như vậy, ở hai thời kì này cần chú ý bón thúc các loại phân bón để tăng năng suất cây rau

Trong các lô thí nghiệm chúng ta nhận thấy chiều rộng lá súp lơ tăng từ công thức I đến công thức II và giảm từ công thức III đến công thức IV Điều này phù hợp với quy luật của Mitselich [26 ]: Khi bổ sung CuSO4 cho cây, thì chiều rộng lá sẽ tăng trong một giới hạn nhất định về nồng độ Khi nồng độ đồng quá cao thì sẽ ức chế quá trình sinh trưởng của cây, làm cho chiều rộng lá giảm dần

Kết quả trên cho thấy, với thí nghiệm của chúng tôi thì nồng độ CuSO4

0,005% là thích hợp nhất cho sự sinh trưởng chiều rộng lá

3.1.2 Tác động của CuSO4 đến sinh trưởng chiều dài lá súp lơ (cm)

Ảnh hưởng của CuSO4 đến chiều dài lá súp lơ được thể hiện qua bảng 3.4 và hình 3.2

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của CuSO4 đến sinh trưởng chiều dài lá súp lơ (cm)