Hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong sinh khối thực vật là yếu tố có vai trò quyết định đến khả năng và tốc độ xử lý của công nghệ thực vật trong xử lý ô nhiễm môi trường.
Trước khi tiến hành trồng cây, mẫu cây dương xỉ được đem đi phân tích để xác định hàm lượng Pb ban đầu có trong các bộ phận. Kết quả cho thấy hàm lượng Pb trong thân lá và trong rễ tương ứng là 32,55 và 115,79 mgPb/kg SKK. Sau thời gian 40 ngày thí nghiệm, để đánh giá mức độ ảnh hưởng của mối quan hệ cộng sinh giữa dương xỉ và nấm rễ AMF trong các công thức sử dụng liều lượng chế phẩm khác nhau tới sự tích lũy Pb trong các bộ phận của cây, tôi tiến hành phân tích hàm lượng chì trong cây dương xỉ ở các công thức, kết quả được thể hiện ở hình 4.7 và 4.8.
Kết quả phân tích cho thấy, hàm lượng Pb trong các bộ phận của cây dương xỉ sau thí nghiệm lớn hơn rất nhiều so với cây trồng trước thí nghiệm. Đối với thân lá cây dương xỉ, kết quả sau thí nghiệm chỉ ra rằng hàm lượng
50
chì tích lũy dao động từ 85,05 mg Pb/kg sinh khối khô tới 123,93 mg Pb/kg sinh khối khô. So với hàm lượng chì trong thân lá dương xỉ trước khi trồng thì mức tăng phổ biến từ 2,61 – 3,81 lần.
Hình 4.5: Ảnh hƣởng của chế phẩm Mycoroot tới sự tích lũy chì trong thân lá dƣơng xỉ sau 40 ngày trồng
Hàm lượng Pb tích lũy trong thân lá của cây dương xỉ tỉ lệ thuận với liều lượng chế phẩm nấm rễ bổ sung vào đất. Theo chiều tăng dần của liều lượng chế phẩm Mycoroot bón vào đất thì hàm lượng Pb tích lũy trong thân lá cũng tăng theo. Mức tích lũy cao nhất đạt được ở công thức 4 (bổ sung 80g chế phẩm nấm rễ /cây) đạt 123,93 mg Pb/kg sinh khối khô. Trong khi đó mức tích lũy thấp nhất xảy ra ở công thức đối chứng (CT1 - không bón chế phẩm Mycoroot) đạt giá trị là 85,05 mgPb/kg sinh khối khô. Giữa công thức bón 40g và 80 g chế phẩm vi sinh vật/ cây, hàm lượng Pb tích lũy không có sự khác biệt nhiều.
51
Còn đối với rễ cây dương xỉ, kết quả cho thấy một chiều hướng tương tự như đối với thân lá khi mà hàm lượng Pb trong cây sau thí nghiệm cũng lớn hơn nhiều so với trước khi trồng. Tuy nhiên mức tăng này còn mạnh hơn so với mức tăng của hàm lượng Pb trong thân lá sau thí nghiệm. Mức tăng hàm lượng chì tích lũy trong rễ cây dương xỉ so với trước khi trồng ở các công thức thí nghiệm lần lượt là 5,20; 6,56; 7,21; 6,58 lần.
Sau thí nghiệm, hàm lượng Pb tích lũy trong rễ nhiều nhất ở công thức 3 (bón 40 g chế phẩm Mycoroot/cây) đạt giá trị 834,63 mg Pb/kg, tăng 38,5 % so với công thức đối chứng. Hàm lượng chì tích lũy trong các công thức 2 và 4 (bổ sung 20 – 80 g chế phẩm/cây) đều cao hơn so với công thức đối chứng. Chênh lệch giữa CT2, CT4 với CT1 lần lượt là 156,62 mg/kg và 159,37 mg/kg tương ứng với mức tích lũy Pb tăng gấp 26 và 26,4%.
Hình 4.6: Ảnh hƣởng của chế phẩm Mycoroot tới sự tích lũy chì trong rễ cây dƣơng xỉ sau 40 ngày trồng
52
So sánh mức độ tích lũy Pb giữa thân lá và rễ, ta có thể thấy hàm lượng Pb trong rễ ở tất cả các công thức đều cao hơn rất nhiều so với trong thân lá. Kết quả này hoàn toàn phù hợp với kết quả thí nghiệm của nhiều nhà khoa học trước đó trong các nghiên cứu về sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm (Lương Thị Thúy Vân, 2011; Phan Quốc Hưng, Đỗ Thị Hải Yến và cộng sự, 2012). Trung bình Pb tích lũy trong rễ cao hơn trong thân lá gần 6,9 lần (dao động từ 6,15 – 7,4 lần). Công thức bón 40 g chế phẩm Mycoroot/cây (công thức 3) có khả năng hấp thụ Pb tốt nhất.
Sự tích lũy Pb trong rễ + thân lá trong các công thức có bổ sung chế phẩm đều cao hơn so với công thức đối chứng đã cho thấy ảnh hưởng tích cực của chế phẩm Mycoroot tới sự tích lũy Pb. Kết quả này cũng tương đồng với kết quả nghiên cứu của tác giả Bùi Thị Kim Anh (2011). Đồng thời, ta cũng thấy hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong thân lá và rễ giữa các công thức có bón chế phẩm với liều lượng khác nhau là khác nhau đã phần nào khẳng định rằng liều lượng chế phẩm vi sinh vật cũng ảnh hưởng tới sự hấp thụ Pb của thực vật. Bón chế phẩm nấm rễ theo đúng liều lượng khuyến cáo của nhà sản xuất (40g chế phẩm/cây – CT3) cho kết quả tích lũy Pb lớn nhất.
Sự khác biệt về mức hấp thu Pb trong công thức bón chế phẩm với công thức đối chứng, cũng như giữa các công thức bón chế phẩm với liều lượng khác nhau có thể là do nấm cộng sinh rễ (AMF) có khả năng mở rộng hệ rễ, tăng sự hấp thu dinh dưỡng một cách đáng kể cho cây. Cùng với quá trình hấp thu nước, các chất khoáng…thì Pb cũng được hấp thu thông qua khuẩn ty của nấm, nó có thể tích lũy lại trong các sợi nấm hoặc vận chuyển vào trong cây nhờ đó mà những cây trồng có cộng sinh với nấm rễ có thể tăng cường sự hấp thu kim loại nặng, tăng cường sự vận chuyển từ rễ lên thân lá (Vera Göhre, Uta Paszkowski, 2006) [25].
Chế phẩm vi sinh vật giúp tăng cường sự chống chịu, hấp thu kim loại nặng cho cây trồng không chỉ bởi thay đổi các quá trình sinh lý đặc biệt của
53
cây mà nó còn trực tiếp tác động đến sự có mặt, sự hấp thu, thay đổi cân bằng nội tiết, ảnh hưởng đến dịch tiết của rễ cây, pH và các đặc tính lí hóa của đất (A. Vivas et al, 2003) [21].