Thiết kế hệ thống khí canh (aeroponics) ứng dụng trong nhân giống cây đinh lăng (polyscias fruticosa l harms) nghiên cứu khoa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHÍ CANH (AEROPONICS) ỨNG DỤNG TRONG NHÂN GIỐNG CÂY ĐINH LĂNG (POLYSCIAS FRUTICOSA L HARMS) Bình Dương, 4/2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHÍ CANH (AEROPONICS) ỨNG DỤNG TRONG NHÂN GIỐNG CÂY ĐINH LĂNG (POLYSCIAS FRUTICOSA L HARMS) Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Quốc Khánh Khoa: Công nghệ Sinh học Các thành viên: Nguyễn Thị Hà Nguyễn Quang Huy Nguyễn Thị Hoàng Quyên Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Mai Bình Dương, 4/2018 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH iv DANH MỤC VIẾT TẮT v ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN 1: TỔNG QUAN 1.1 Cây đinh lăng (Polyscias fruticosa L Harms) 1.1.1 Phân loại đinh lăng 1.1.2 Đặc điểm sinh thái đinh lăng 1.1.3 Thành phần hóa học,tác dụng dược lý số thuốc đinh lăng 1.1.4 Quy trình nhân giống đinh lăng truyền thống 1.2 Khí canh 10 1.2.1 Tổng quan khí canh 10 1.2.2 Ảnh hưởng yếu tố môi trường đến khí canh 12 1.3 Cơ sở việc nghiên cứu 15 PHẦN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1 Địa điểm thời gian thực 18 2.2 Vật liệu 18 2.2.1 Vật liệu thực vật 18 2.2.2 Hóa chất 18 2.2.3 Vật liệu dụng cụ dùng xây dựng hệ thống khí canh 19 2.3 Phương pháp luận phương pháp thống kê 19 2.4 Phương pháp nghiên cứu 19 2.4.1 Phương pháp thực 19 2.4.2 Thiết kế hệ thống khí canh 20 2.4.3 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ chất điều hòa sinh trưởng NAA đến khả rễ cành giâm đinh lăng 21 2.4.4 Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian phun/nghỉ đến khả rễ nảy mầm cành giâm đinh lăng hệ thống khí canh 21 2.4.5 Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ dung dịch dinh dưỡng đến khả rễ nảy mầm cành giâm đinh lăng hệ thống khí canh 22 PHẦN 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 23 3.1 Thiết kế hệ thống khí canh 24 3.2 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ chất điều hòa sinh trưởng NAA đến khả rễ cành giâm đinh lăng 29 3.3 Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian phun/nghỉ đến khả rễ nảy mầm cành giâm đinh lăng hệ thống khí canh 32 i PHẦN KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 40 4.1 Kết luận 41 4.1.1 Hệ thống khí canh 41 4.1.2 Xử lý cành giâm đinh lăng dung dịch NAA 41 4.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian phun/nghỉ đến khả rễ nảy mầm cành giâm đinh lăng hệ thống khí canh 41 4.2 Đề nghị 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 PHỤ LỤC a ii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Các hóa chất dùng dung dịch dinh dưỡng MS 18 Bảng 2.2: Bố trí thí nghiệm 21 Bảng 2.3 Bố trí thí nghiệm 21 Bảng 2.4 Bố trí thí nghiệm 22 Bảng 3.1: Ảnh hưởng NAA đến khả rễ tạo chồi cành giâm đinh lăng sau trồng 20 ngày 29 Bảng 3.2: Ảnh hưởng phương pháp giâm cành đến khả rễ tạo chồi cành giâm đinh lăng sau trồng 20 ngày 32 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch dinh dưỡng đến khả rễ tạo chồi cành giâm đinh lăng hệ thống khí canh 35 iii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cây đinh lăng (Polyscias fruticosa L Harms) Hình 1.2: Panaxynol Hình 1.3: Mơ hình khí canh Imma Farran Angel M Mingo 12 Hình 3.1: Mơ hình hệ thống khí canh 24 Hình 3.2: Mặt cắt AA hệ thống khí canh 25 Hình 3.3: Mặt cắt hệ thống khí canh 26 Hình 3.4: Một số hình ảnh hệ thống 28 Hình 3.5: Biểu đồ thể khác biệt tỷ lệ nảy chồi tỷ lệ rễ nồng độ NAA 30 Hình 3.6: Biểu đồ thể khác biệt chiều cao chồi chiều dài rễ nồng độ NAA 31 Hình 3.7: Cành giâm đinh lăng xử lý với nồng độ NAA khác môi trường thủy canh sau 20 ngày theo dõi 31 Hình 3.8: Biểu đồ thể khác biệt chiều dài rễ chiều cao chồi thời gian phun/nghỉ khác với đối chứng 33 Hình 3.9: Biểu đồ thể khác biệt số lượng chồi thời gian phun/nghỉ khác với đối chứng 34 Hình 3.10: Cành giâm đinh lăng thời gian phun/nghỉ thủy canh sau 30 ngày theo dõi34 Hình 3.11: Biểu đồ thể khác biệt chiều dài rễ chiều cao chồi nồng độ dung dịch dinh dưỡng khác 36 Hình 3.12: Biểu đồ thể khác biệt số lượng chồi nồng độ dung dịch dinh dưỡng khác 37 Hình 3.13: Cành giâm đinh lăng nồng độ dung dịch dinh dưỡng sau 30 ngày theo dõi.38 Hình 3.14: Cành giâm đinh lăng sau trồng giá thể đất phối trộn vỏ trấu 39 iv DANH MỤC VIẾT TẮT MS…………………………………………… ………… Murashige and Skoog NAA………………………………… ……………………1-naphthaleneacetic acid TNHH………………………………………………………Trách nhiệm hữu hạn v BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ Độc lập - Tự - Hạnh phúc THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Thiết kế hệ thống khí canh (Aeroponics) ứng dụng nhân giống đinh lăng (Polyscias fruticosa L Harms) - Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quốc Khánh - Lớp: DH14NN01 Khoa: Công nghệ Sinh học Năm thứ: Số năm đào tạo: - Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Mai Mục tiêu đề tài: - Thiết kế hệ thống khí canh hồn thiện, giá rẻ, sử dụng công tác nghiên cứu giảng dạy - Vận hành hệ thống, xây dựng quy trình nhân giống đinh lăng phương pháp khí canh - Ghi nhận kết quy trình nhân giống, so sánh với phương pháp nhân giống đinh lăng truyền thống để có sở áp dụng vào sản xuất thực tiễn Tính sáng tạo: - Khí canh công nghệ canh tác nông nghiệp tiên tiến, giải pháp để giải nhu cầu nông sản tương lai Với phương pháp này, mơ hình thực nghiệm nhóm nghiên cứu tự thiết kế từ nguyên vật liệu sẵn có, giá rẻ, dựa nguyên tắc chung khí canh là: rễ lơ lửng khơng khí, cung cấp nước chất dinh dưỡng hệ thống phun sương, khơng khí xung quanh giữ ẩm Hệ thống vận hành tiết kiệm 95% phân bón; giảm 90% lượng nước tiêu thụ so với trồng đất; kiểm sốt tốt mơi trường; hạn chế dịch bệnh nên không cần sử dụng thuốc bảo vệ thực vật; chiếm khơng gian tăng vụ mùa quanh năm - Hệ thống cho phép dễ dàng kiểm soát yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng đối tượng thực vật (ánh sáng, nhiệt độ, đặc điểm dinh dưỡng, thời gian tiếp xúc với dinh dưỡng …) - Ứng dụng vào nghiên cứu nhân giống nhanh, hướng tới mục đích thay phương pháp nhân nhanh nuôi cấy mô phức tạp chi phí cao Kết nghiên cứu: - Thiết kế hồn thiện hệ thống khí canh, hoạt động tốt - Hồn thiệt quy trình nhân giống đinh lăng phương pháp khí canh Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Ngày 12 tháng năm 2018 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Nguyễn Quốc Khánh Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Chủ động nghiên cứu Thực nghiêm túc nội dung đề tài Các thành viên có tinh thần làm việc nhóm tích cực Đề tài đạt nhiệm vụ đặt Xác nhận đơn vị Người hướng dẫn (ký tên đóng dấu) (ký, họ tên) Nguyễn Thanh Mai TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt [1] Đỗ Huy Bích cộng (2009), 1000 Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam Phần I, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [2] Lại Đức Lưu, Đỗ Thị Thu Hà, Vũ Thị Hằng, Hoàng Thị Giang, Nguyễn Thị Thuỷ, Nguyễn Quang Thạch (2014), “Sản xuất sinh khối rễ Hoàng liên gai làm nguồn dược liệu cho sản xuất Berberin cơng nghệ khí canh”, Tạp chí Khoa học Phát triển 2014, 12(8), tr 1266-1273 [3] Trần Thế Mai, Nguyễn Thị Sơn, Hoàng Thị Nga, Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Thi Lý Anh (2012), “Ứng dụng hệ thống khí canh nhân giống lan hồng thảo thạch hộc (Dendrobium nobile Lindl.) vườn ươm”, Tạp chí Khoa học Phát triển 2012, 10(6), tr 868 – 875 [4] Hoàng Thị Nga, Nguyễn Thị Phương Thảo, Trương Thị Lành, Trương Thị Vịnh, Nguyễn Quang Thạch (2009), “Nhân giống cà chua F1 kỹ thuật khí canh”, Tạp chí Khoa học Phát triển 2009, 7(4), tr 408–415 [5] Ninh Thị Phíp, “Một số biện pháp kỹ thuật tăng khả nhân giống đinh lăng nhỏ, Polyscias fruticosa ( L.) Harms”, Tạp chí Khoa học Phát triển 2013, 11(2), tr 168-173 [6] Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Xuân Trường, Lại Đức Lưu, Nguyễn Thị Lý Anh, Nguyễn Thị Hương (2006), “Bước đầu nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ khí canh nhân nhanh giống khoai tây cấy mơ”, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp 2006, 4(5), tr – [7] Viện Nghiên cứu Phát triển Lâm nghiệp – Đại học Nơng Lâm Thái Ngun (2015), Quy trình nhân giống Đinh lăng, Thái Nguyên [8] Bùi Trang Việt (2000), Sinh lý Thực Vật Đại cương, Phần II, Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh 43 Tài liệu tiếng anh [9] du Toit LJ, Kirby HW, Pedersen and WL (1997), "Evaluation of an Aeroponics System to Screen Maize Genotypes for Resistance to Fusarium graminearum Seedling Blight.", Plant Disease, 81(2), pp 175–179 [10] Geum-Soog Kim, Seung-Eun Lee, Hyung-Jun Noh, Hyuck Kwon, Sung-Woo Lee, Seung-Yu Kim and Yong-Bum Kim (2012), “Effects of Natural Bioactive Products on the Growth and Ginsenoside Contents of Panax ginseng Cultured in an Aeroponic System”, J Ginseng Res, 36(4), pp 430-441 [11] Howard M.Resh, Hydroponic food production, 1978, pp 22-25 [12] J.Benton Jones Jr (2005), Hydroponics A Practical Guide for the Soilless Grower, tr: 1-9, 71-112, pp 123-148 [13] M W Mbiyu, J Muthoni, J Kabira, G Elmar, C Muchira, P.Pwaipwai, J Ngaruiya, S Otieno and J Onditi (2012), “Use of aeroponics technique for potato (Solanum tuberosum) minitubers production in Kenya”, Journal of Horticulture and Forestry 4(11), pp 172-177 [14] NASA Spinoff (2006), “Progressive Plant Growing Has Business Blooming”, Environmental and Agricultural Resources NASA Spinoff 2006, pp 68-72 [15] Pooja Mehandru, N S Shekhawat, Manoj K Rai, Vinod Kataria and H S Gehlot (2014), “Evaluation of aeroponics for clonal propagation of Caralluma edulis, Leptadenia reticulata and Tylophora indica – three threatened medicinal Asclepiads”, Physiol Mol Biol Plants, 20(3), pp 365–373 [16] Sandhya Srikanth, Tsui Wei Choong, An Yan, Jie He and Zhong Chen (2016), “An Efficient Method for Adventitious Root Induction from Stem Segments of Brassica Species”, Natural Sciences and Science Education, National Institute of Education, Nanyang Technological University, Singapore, Singapore, Original Research Article, 29 June 2016 Tài liệu internet [17] http://phanphoihoachat.com/Danh-Muc-San-Pham/2559185/295276/Chat-dieu-hoasinh-truong-NAA-9025.htm 44 PHỤ LỤC SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM - Bảng nhập số liệu thống kê thí nghiệm A - Số liệu thơ thí nghiệm – NT1 - Số liệu thơ thí nghiệm – NT2 B - Số liệu thơ thí nghiệm – NT3 - Số liệu thơ thí nghiệm – NT4 C - Bảng ANOVA so sánh chiều dài rễ nghiệm thức thí nghiệm D - Bảng ANOVA so sánh chiều cao chồi nghiệm thức thí nghiệm E - Bảng ANOVA so sánh phần trăm rễ nghiệm thức thí nghiệm F - Bảng ANOVA so sánh phần trăm nảy mầm nghiệm thức thí nghiệm G SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM - Bảng nhập số liệu thống kê thí nghiệm H - Bảng ANOVA so sánh chiều dài rễ nghiệm thức thí nghiệm I - Bảng ANOVA so sánh chiều cao chồi nghiệm thức thí nghiệm J - Bảng ANOVA so sánh số lượng chồi nghiệm thức thí nghiệm K SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM - - Bảng nhập số liệu thống kê thí nghiệm Bảng T – Test so sánh số mầm nghiệm thức thí nghiệm L Bảng T – Test so sánh chiều cao chồi nghiệm thức thí nghiệm - - Bảng T – Test so sánh chiều dài rễ nghiệm thức thí nghiệm M ... đinh l? ?ng, không dùng l? ?m thuốc: - Đinh l? ?ng tròn (Polyscias balfouriana Baill) - Đinh l? ?ng to hay đinh l? ?ng ráng (Polyscias ilicifolia (Merr.) Baill) - Đinh l? ?ng trổ đinh l? ?ng viền bạc (Polyscias. .. ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHÍ CANH (AEROPONICS) ỨNG DỤNG TRONG NHÂN GIỐNG CÂY ĐINH L? ?NG (POLYSCIAS FRUTICOSA L HARMS). .. 1.1 Cây đinh l? ?ng (Polyscias fruticosa L Harms) 1.1.1 Phân loại đinh l? ?ng. [1] Giới: Plantae Bộ: Apiales Họ: Araliaceae Chi: Polyscias Loài: Polyscias fruticosa L Harms Hình 1.1: Cây đinh l? ?ng (Polyscias