Một trong những vấn đề quan trọng cần quan tâm khi sử dụng công nghệ thực vật để xử lý ô nhiễm môi trường nói chung và xử lý ô nhiễm kim loại nặng nói riêng đó là tốc độ sinh trưởng, phát triển của cây trồng đó. Bởi vì sinh khối cao cũng đồng nghĩa với việc loại bỏ được nhiều chất ô nhiễm hơn.
Cây Dương xỉ sau khi trồng 40 ngày (từ ngày 10/3 – 21/4/2014) được thu hoạch, rửa sạch để ráo, tách cây thành hai phần (phần thân lá và phần rễ), rồi cân để xác định sinh khối tươi. Sinh khối khô được xác định bằng cách sấy các thành phần của cây ở 700C cho đến khi khô hoàn toàn. Kết quả thu được ở bảng sau:
Bảng 4.3: Sinh khối tƣơi của cây trồng sau 40 ngày thí nghiệm
Công thức
Sinh khối tươi (g/chậu)
Thân lá Rễ Tổng % tăng so với đối chứng
CT1 37,66 24,43 62,09 - CT2 40,06 27,88 67,94 9,42 % CT3 49,41 31,06 80,47 29,60 % CT4 55,98 40,66 96,64 55,64 % CV % 4,50 3,80 LSD0,05 3,88 2,20
47
Qua bảng số liệu ta có thể thấy có sự khác nhau về sinh khối giữa các công thức thí nghiệm. Nhìn chung các công thức có bón chế phẩm nấm rễ Mycoroot với liều lượng khác nhau đều cho mức sinh khối cao hơn so với công thức đối chứng (CT1) dao động từ 1,1 – 1,6 lần (tương ứng với mức tăng từ 9,42 % - 55,64 %). Kết quả này cũng thống nhất với kết quả nghiên cứu của tác giả Bùi Thị Kim Anh (2011) khi sử dụng chế phẩm nấm rễ trong nghiên cứu sử dụng thực vật (cây dương xỉ) để xử lý Asen trong vùng đất khai thác khoáng sản.
Trong các công thức thí nghiệm ta đều có thể nhận thấy, cả rễ và thân lá dương xỉ đều có xu hướng tăng dần sinh khối theo chiều tăng của lượng chế phẩm bổ sung vào đất (tổng sinh khối tươi 67,94g; 80,47; 96,64 g tương ứng với mức bón 20 – 40 – 80 g chế phẩm Mycoroot/cây). Mức sinh khối lớn nhất đạt được ở công thức 4 với khối lượng 55,98 g thân lá/chậu và 40,66g rễ/chậu. Trong khi đó sinh khối nhỏ nhất là 37,66 g thân lá/chậu và 24,43 g rễ /chậu (công thức 1 – công thức đối chứng).
Bảng 4.4: Sinh khối khô của cây trồng sau 40 ngày thí nghiệm
Công thức
Sinh khối khô (g/chậu)
Thân lá Rễ Tổng % tăng so với đối chứng
CT1 6,18 5,28 11,46 - CT2 6,20 6,06 12,26 6,98 % CT3 8,24 6,92 15,16 32,29 % CT4 9,11 8,06 17,17 49,83 % CV % 2,50 2,80 LSD0,05 0,35 0,35
Tương tự như vậy, lượng sinh khối khô của cây dương xỉ trong công thức 4 (CT4) đạt mức lớn nhất, theo sau là công thức 3 (CT3) và công thức 2
48
(CT2), thấp nhất ở cây trồng trong công thức đối chứng (CT1). So với công thức đối chứng, các công thức thí nghiệm còn lại có mức sinh khối khô cao hơn lần lượt là 6,98 %; 32,29 %; 49,83 %. Còn khi so sánh giữa khối lượng sinh khối khô và lượng sinh khối tươi ở các công thức thí nghiệm ta thấy lượng sinh khối khô trung bình chiếm16,2 % (đối với thân lá) và 21% (đối với rễ) sinh khối tươi.
Kết quả thí nghiệm cho thấy mối quan hệ cộng sinh giữa nấm rễ (AMF) và cây trồng đem lại lợi ích trong việc tăng sinh khối cho cây, mức chế phẩm bổ sung càng lớn thì sinh khối thu được càng cao. Sinh khối tăng mức cao nhất là 55,64 % (ở công thức 4 – mức bón chế phẩm lớn nhất) so với công thức đối chứng không nhiễm nấm rễ cộng sinh (AMF). Hiệu quả này có thể là do trong quá trình xâm nhiễm vào rễ cây, nấm cộng sinh rễ (AMF) làm tăng diện tích tiếp xúc giữa rễ cây và đất do đó làm tăng bề mặt hấp thụ của rễ cây, chúng có thể tiếp xúc được với các hạt nhỏ của đất, hút được các chất dinh dưỡng và nước mà các lông hút của rễ cũng không hút được. Đồng thời nó cũng tham gia tích cực vào quá trình phân hủy, chuyển hóa các hợp chất hữu cơ trong đất, biến các chất hữu cơ khó tiêu thành các chất vô cơ dễ tiêu cho cây, chuyển hóa chất khoáng, tăng khả năng hòa tan của các chất như sắt, phốt pho…do đó làm tăng khả năng hấp thu các chất dinh dưỡng của cây và kết quả là tăng sinh khối cây trồng [23], [24].
Ngoài ra, trong quá trình sống chúng còn có khả năng tiết ra các chất kháng sinh có tác dụng ức chế các vi sinh vật gây bệnh hại, tiết các chất như axit amin, vitamin, enzym, hoóc môn thực vật như axít Idolaxetic (IAA)… góp phần kích thích các vi sinh vật có lợi ở vùng rễ và kích thích sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng.
Với ưu điểm là vừa xử lý được kim loại nặng trong đất, vừa tạo ra màu xanh cho các vùng đất ô nhiễm (nơi mà các cây cỏ thông thường không thể phát triển được) mà giá thành của công nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực vật thấp
49
hơn nhiều so với công nghệ khác; dễ vận hành nên trong những năm gần đây công nghệ thực vật trong xử lý ô nhiễm môi trường nói chung và xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất nói riêng đang nhận được sự quan tâm của đông đảo các nhà khoa học. Những cây được sử dụng cho công nghệ này thường phải đảm bảo yêu cầu có khả năng tích lũy kim loại nặng cao và cho sinh khối lớn. Tuy nhiên, những cây có thể cho sinh khối cao thì khả năng chống chịu kim loại nặng thường rất kém, còn những cây chống chịu được kim loại nặng lại thường gặp ở những cây có sinh khối thấp, thời gian xử lý kéo dài. Bên cạnh đó, theo kết quả thí nghiệm thì khi cây trồng thí nghiệm (dương xỉ) cộng sinh với nấm rễ (AMF), mức sinh khối đã được cải thiện đáng kể. Điều này có thể ghóp phần đem lại lợi ích lớn trong quá trình xử lý bởi vì khi tăng lượng sinh khối cho cây thì cũng kéo theo sự tăng lượng kim loại nặng được lấy ra khỏi đất và rút ngắn được thời gian xử lý.