1. Nguyên liệu, dụng cụ và dung dịch dinh dưỡng.
+ Nguyên liệu : hạt giống, cây con rau ăn lá và ăn quả như : hạt xà lách, cải, rau muống, cà chua, dưa chuột, ngọn thân khoai lang…
+ Dụng cụ : hộp xốp, nilon ñen, rọ nhưa, dây buộc, trấu hun, xơ dừa. Máy ño pH, EC (ñộ dẫn ñiện).
- Dung dịch KNOP: 1. Ca(N03)2.4H20 1g/lít. 5. KCL 0,125 g/lít 2. KH2P04 0,25g/lít. 6. Fe-EDTA 0,01g/lít. 3. MgS04 0,25g/lít. 4. KN03 0,25g/lít pH : 6 – 7,3 - Dung dịch FAD: 1. KN03 0,281g/lít. 8. MnS04. 4H20 0,0025g/lít. 2. MgS04 0,498g/lít. 9. H3B3 0,0025g/lít. 3. Ca(N03)2. 4H20 1,074g/lít. 10.ZnS04 0,0025g/lít. 4. KH2P04 0,135g/lít 11. CuS04. 5H20 0,0008g/lít. 5. K0H 0,023g/lít. 12. Na2Mo. 2H20 0,0012g/lít. 6. K2S04 0,254g/lít. pH : 6 – 7,5 7. Fe-EDTA 0,010g/lít.
2. Nguyên lý của phương pháp.
Trồng cây trong dung dịch là kỹ thuật trồng cây khơng dùng đất mà trồng cây trực tiếp vào dung dịch dinh dưỡng vì chúng ta hiểu ñược nguyên lý là sự sinh trưởng, phát triển của cây chỉ phụ thuộc vào các yếu tố như nước, chất khống, ánh sáng, 02, C02 v.v… mà khơng phục thuộc vào mơi trường cây có đất hay khơng có đất. ðất chỉ là giá thể giúp cây đứng vững ñể sinh trưởng và phát triển. Do vậy, chúng ta hồn tồn có thể trồng cây mà khơng cần sử dụng đất, chỉ cần đáp ứng thoả mãn các yêu cầu của cây.
3. Các bước tiến hành.
- Chuẩn bị hộp:
+ Hộp xốp ñược phủ dưới ñáy và thành bằng nilon ñen, dùng dây buộc chặt. + Lắp hộp xốp được đục lỗ theo kích thước của rọ.
+ Cho giá thể (trấu hun hay xơ dừa) ñã ñược rửa sạch.
+ ðổ dung dịch dinh dưỡng ñã pha vào hộp xốp ñã pha sao cho các rọ nhúng 1/3 vào dung dịch. Cần để ít nhất 1 lỗ thốt khí trên lắp hộp.
+ Nếu trồng bằng hạt, ta gieo mỗi rọ 2-3 hạt, gieo sâu từ 1cm – 1,5cm. Khi nẩy mầm và hình thành cây con ta để lại mỗi rọ 1 cây.
+ Nếu trồng bằng ngọn (rau muống), ñoạn thân (khoai lang) ta chọn ngọn, thân khơng non q, có từ 2- 3 ñốt (loại bỏ bớt lá) cắm vào rọ từ 1 -2 ngọn, thân với ñộ sâu 5- 6 cm.
- Chăm sóc :
+ Khơng để cây ra ngồi trời mưa, nơi trồng đủ ánh sáng.
+ Theo dõi mức nước dung dịch trong thùng xốp, các rọ luôn luôn nhúng trong dung dịch. Trường hợp bị cạn do cây thoát hơi nước ta cần bổ sung nước sạch hay dung dịch dinh dưỡng mới ñể rễ cây ñược tiếp xúc với nước. Khi rễ cây ñã phát triển tốt cần ñể một phần rễ lơ lửng trong khơng khí ở trong hộp xốp ñể hấp thụ 02, C02 tốt hơn.
4. Theo dõi kết quả của thí nghiệm và nhận xét:
- Theo dõi thời gian nẩy mầm, ra rễ của cây con, ñoạn thân, ngọn vào dung dịch dinh dưỡng.
- ðộng thái sinh trưởng chiều dài của rễ, thân, sự ra lá.
- Kết quảñược lập thành bảng số liệu và cho nhận xét, đánh giá.
Thí nghiệm 2 . Xác định sự thay ñổi pH và EC của dung dịch dinh dưỡng.
1. Nguyên liệu, dụng cụ.
+ Nguyên liệu : Dung dịch dinh dưỡng trồng cây. + Dụng cụ : Máy ño pH- met và EC (ñộ dẫn điện).
Hình 1:Máy đo độ dẫn điện
2. Ngun lý của phương pháp.
Sự sinh trưởng, phát triển và hình thành năng suất của cây trồng phụ thuộc rất nhiều vào pH của dung dịch ni cây (đặc biệt là trồng cây trong dung dịch). pH thích hợp cho hầu hết các cây trồng từ 6 – 7,5. Chỉ số EC của dung dịch phản ánh cây hút bao nhiêu chất dinh dưỡng, từđó ta điều chỉnh EC ñể cung cấp kịp thời chất dinh dưỡng cho cây. Giá trị EC thích hợp cho cây trồng từ 0,5mS/cm – 2,5 mS/cm. Trong công nghệ trồng thuỷ canh pH và EC của dung dịch dinh dưỡng thường thay ñổi do rễ cây ñã hấp thụ các iôn trong dung dịch. Giá trị pH và EC vượt quá ngưỡng cho phép, ta cần ñiều chỉnh chúng về ngưỡng cho phép giúp cây sinh trưởng tốt, cho năng suất cao.
3. Tiến hành .
+ Sau khi pha dung dịch dinh dưỡng cần kiểm tra pH và EC.
+ Trong quá trình sinh trưởng, phát triển của cây rễ cây đã hấp thụ các iơn trong dung dịch (có thể rễ cây tiết vào dung dịch iôn) làm thay đổi nồng độ các iơn trong dung dịch dinh dưỡng nên giá trị pH và EC có thể thay đổi ra ngồi giới hạn cho phép.
+ Sau 1 tuần theo dõi pH và EC của dung dịch bằng cách ño pH và giá trị EC trên máy pH-met và máy ño sự dẫn ñiện ……
4. Theo dõi kết quả và kết luận .
+ Ghi kết quả theo dõi vào bảng sau : Thời gian theodõi Chỉ tiêu Tuần 1 Tuần 2 Tuần 3 pH EC + Kết luận:
Thí nghiệm 3 : Phương pháp trồng cây trên giá thể có tưới dung dịch dinh dưỡng.
1. Nguyên liệu, dụng cụ và dung dịch dinh dưỡng.
+ Nguyên liệu : Hạt giống, cây con rau ăn lá và rau ăn quả. Trấu hun, xơ dừa, sỏi, mùn cưa, vỏ cây, cát, …
+ Dụng cụ : Chậu bằng ñất nung hay chậu nhựa.
2. Nguyên lý của phương pháp.
Phương pháp trồng cây trong dung dịch nói trên đã hồn tồn loại bỏđược mơi trường ñất. Nhưng ta cịn có thể trồng cây trên các giá thể trơ, cứng nhưng khơng phải đất như trấu hun, xơ dừa, cát, sỏi, vụn than v.v… hay phối trộn các vật liệu trên. Những giá thể này ñược ñựng trong các loại chậu, thùng xốp, máng gỗ, túi nilon… làm mơi trường rắn cho rễ cây đâm vào mà khơng phải là đất. Cây ñược tưới nước và dinh dưỡng bình thường như cây trồng trong ñất.
3. Các bước tiến hành:
+ Rửa sạch chậu và các giá thể trồng cây.
+ ðưa giá thể trồng vào chậu hay túi nilon cách miệng chậu, túi nilon 1,5 cm – 2 cm. + Tuỳ theo kích thước chậu mà ta gieo mật ñộ hạt hay cây con trồng, nhưng mật độ dày hơn trồng ngồi đất trên ñồng ruộng.
+ Nếu là gieo hạt, ta gieo ñộ sâu 1,5 cm – 2cm. Trồng cây con ởñộ sâu từ 5cm – 6 cm. + Khơng để cây ra ngồi trời mưa, nơi trồng đủ ánh sáng và tránh gió mạnh làm cây đổ. + Ln giữa ẩm giá thể ñể rễ cây hút nước bằng cách tưới nước và dung dịch dinh dưỡng thường xuyên (có thể tưới theo kỹ thuật nhỏ giọt hay phun sương).
4. Theo dõi kết quả của thí nghiệm và nhận xét.
+ Theo dõi kết quả: - Thời gian nẩy mầm, ra rễ của cây con, ñoạn ngọn, thân vàogiá thể.
- ðộng thái sinh trưởng, chiều dài rễ, thân, sự ra lá.
- Kết quả ñược lập thành bảng số liệu và cho nhận xét, ñánh giá.
BÀI 6
PHƯƠNG PHÁP XÁC ðỊNH CHỈ SỐ DIỆN TÍCH LÁ (LAI) THEO MONSI
Thí nghiệm 1. Xác định chỉ số diện tích lá
1. Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị máy.
+ Ngun liệu: Cây lúa, đậu tương, ngơ…
+ Dụng cụ, thiết bị máy: Máy ño Lux- met, máy ño cường ñộ quang hợp PP Systems.
Hình 1: Máy ño cường ñộ quang hợp PP- Systems 2. Nguyên lý của phương pháp.
Lá cây có vai trị vơ cùng quan trọng là thực hiện quang hợp, hấp thu năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) để biến thành hố năng (ATP) và được tích luỹ trong các sản phẩm của cây trồng. Như vậy cây có diện tích lá càng cao sẽ hấp thu ñược ánh sáng càng
nhiều. Tuy nhiên để có LAI cao trong một quần thể mà khơng ảnh hưởng đến sự che lấp lẫn nhau giữa các tầng lá thì cấu trúc, hình thái của cây trong quần thể là quan trọng. Theo Monsi, cấu trúc hình thái thuận lợi của cá thể (cây cao trung bình, dáng cây gọn, lá dài rộng và ñứng (góc giữa lá với thân lá < 30o …) là cơ sởñể cấu tạo nên quần thể tốt. Từ công thức của Monsi:
I F = Io . e- KF
Trong đó : - Io: cường độ tia sáng tới trên bề mặt ruộng.
- I F: cường ñộ ánh sáng trong quần thể cây ở tầng lá có chỉ số diện tích lá F.
- K: hệ số hấp thu ánh sáng của lá (hệ số tiêu sáng). - F: chỉ số diện tích lá của tầng lá trên ñiểm ño ánh sáng. - e : cơ số của logarit tự nhiên.
Từ công thức của Monsi ta có thể tính được chỉ số diện tích lá (LAI) cao nhất trong quần thể.
I F
F = - ln ----- : K.
Io
Muốn tính được LAI (F) thì ta phải biết được cường ñộ ánh sáng của ñiểm bù, tức là cường ñộ ánh sáng mà ởđó cường độ quang hợp bằng cường độ hơ hấp.
3. Tiến hành : Xác ñịnh LAI (F) trong quần thể ruộngñậu tương, ngô, lúa … + Dùng máy Lux- met ño cường ñộ ánh sáng mặt trời trên bề mặt ruộng của quần thể ruộng là Io (lux).
+ Xác ñịnh cường ñộ ánh sáng mà ởđó có Iqh = Ih.h (cường độ quang hợp bằng cường độ hơ hấp) trên máy PP – Sysems
+ Xác ñịnh hệ số tiêu sáng K (ở tầng lá dưới có cường độ ánh sáng thấp nên K tăng). ðối với giống lúa chịu phân có K = 0,5 – 0,7, đối với giống lúa chịu phân kém có K = 0,75 – 1,0.
Ví dụ : xác định LAI của giống lúa chịu phân có hệ số tiêu sang K = 0,7. ðo ñược ñiểm bù ánh sáng I F là 2000 lux và Io = 0,38 cal/cm2/phút = 25.308 lux. Thì ta có:
F = - ln 2000/ 25.308 : 0,7 = - ln 0,079/ 0,7 = 2,5383/0,7 = 3,6 m2/ m2đất.
Thí nghiệm 2 : Xác ñịnh năng suất sinh vật học (NSsvh) và năng suất kinh tế (NSkt) theo phương pháp của Nhitriporrovich
1.Vật liệu : Các loại cây trồng (lúa, ngơ, đậu tương, khoai tây,…) Dụng cụ : thước, kéo, túi bao giấy, cân, tủ sấy.
2. Nguyên lý của phương pháp : Năng suất sinh vật học là tổng lượng sinh khối chất khơ cây trồng tích luỹ được trên một ñơn vị diện tích trồng trọt trong khoảng thời gian nhất ñịnh (vụ, năm hay 1 chu kỳ sinh trưởng). Năng suất kinh tế là lượng chất khơ tích luỹở các bộ phận có giá trị kinh tế lớn nhất như củ, hạt,… trên một ñơn vị diện tích trồng trọt trong một khoảng thời gian vu, năm hay một chu kỳ sinh trưởng. NSktđược tính theo cơng thức : NSkt = NSsvh . Kkt (Kkt là hệ số kinh tế).
Hệ số kinh tếđược tính bằng tỷ số giỡa NSkt và NSsvh (Kkt = NSkt/NSsvh). Dựa trên lượng chất khơ tích luỹđược ở thời điểm nào đó khi sấy khơ ta tính được NSsvh và NSkt.
3. Tiến hành :
ðể xác ñịnh NSsvh và NSkt của cây lúa, ngơ hay đậu tương khi đã đến thời kỳ thu hoạch ta nhổở mỗi cơng thức thí nghiệm 5 cây, cắt bỏ rễ rồi ñưa vào bao túi giấy sấy khơ ở nhiệt
độ 70 – 80 C cho đến khi trọng lượng khơng thay đổi và xác định trọng lượng khơ của 5 cây. Tách phần có giá trị kinh tế như hạt lúa, hạt ngô, hạt ñậu của 5 cây và xác ñịnh trọng lượng chất khơ trên cân. ðể xác định NSsvh và NSkt của 1 cây ta chia cho 5 (có thể xác định NSsvh và NSkt của cây trồng trên một ñơn vị diện tích m2 nào đó). Kết quảđược lập thành bảng như sau : Chỉ tiêu Công thức NSsvh (g/cây) NSkt (g/cây) Kkt 4. Nhận xét và ñánh giá kết quả : BÀI 7 ðIỀU CHỈNH HƠ HẤP
TRONG Q TRÌNH NẨY MẦM VÀ TRONG BẢO QUẢN NƠNG SẢN
Thí nghiệm 1. Xác ñịnh lượng chất khơ tiêu hao trong q trình nảy mầm của hạt giống
1. Nguyên liệu, và dụng cụ thí nghiệm :
Hạt đậu, cân, đĩa petri, tủ sấy, bình hút ẩm, hộp nhơm để sấy mẫu, cốc thuỷ tinh, giấy lọc và mùn cưa (đun sơi với nước để khử trùng sau đó vắt khơ).
2. Ngun tắc của thí nghiệm :
Dựa vào sự thay ñổi khối lượng chất khô của hạt trước và sau khi mọc mầm ñể xác định được lượng chất hữu cơ tiêu trong q trình nảy mầm của hạt.
3. Cách tiến hành :
Chọn 20 hạt giống tốt, chất lượng ñồng ñều và chia làm 2 mẫu thí nghiệm (2 mẫu có cùng số lượng và khối lượng hạt).
- Mẫu 1 (10 hạt) : Cân khối lượng ban đầu (ở trạng thái khơ khơng khí), sau đó cho hộp nhơm sấy ở nhiệt độ 130oC trong 2 giờ. Sấy xong ñể nguội trong bình hút ẩm sau đó lại cân xác định khối lượng chất khô của hạt.
- Mẫu 2 (10 hạt) : Ngâm trong nước 1- 2 giờ, sau đó để nảy mầm trong cốc mùn cưa ẩm (xếp hạt thành lớp và phủ mùn cưa lên trên). Cốc hạt ñể trong tối, chú ý quan sát khi bị khô cần tưới nhẹ lên mùn cưa. Sau 1-2 tuần lấy mầm ra rửa sạch, thấm khô mầm bằng giấy lọc và cân xác định khối lượng tươi của mầm. Sau đó cho mầmvào bao giấy sấy ở 100-105oC cho tới khi khối lượng khơng đổi (khoảng 4-6 giờ). Sấy xong ñể nguội trong bình hút ẩm sau đó lại cân xác định khối lượng chất khơ mầm. Nếu có hạt khơng nảy mầm thì loại ra và chỉ tính những hạt nảy mầm.
Kết quả tính được ghi vào bảng sau : Khối lượng
của 10 hạt (g)
Khối lượng của 10 mầm (g)
Sự tiêu hao chất khơ
Khơ khơng khí Khơ tuyệt đối Hàm lượng nước trong hạt (%) Tươi Khơ tuyệt đối Hàm lượng nước trong mầm (%) Tính theo g/hạt Tính theo % khối lượng chất khơ
4. u cầu của thí nghiệm :
Dựa vào kết quả bảng trên sinh viên giải thích về sự thay đổi khối lượng tươi và khơ của hạt khi nảy mầm.
Thí nghiệm 2. Xác định mối tương quan giữa độ ẩm và q trình nảy mầm của hạt giống
1. Nguyên liệu và dụng cụ thí nghiệm :
- Máy xác định độẩm của hạt, bình trụ hoặc đĩa petri, thước, bút chì.
- Hạt giống (ngơ hoặc đậu) ở 3 trạng thái : Hạt khơ đang trong giai đoạn bảo quản (độ ẩm khoảng12-14%), hạt ẩm (30 - 35%), hạt ướt (cho hút nước ñạt ñến khối lượng gấp 2 (hạt ñậu) gấp 1,5 (hạt ngô) so với khối lượng hạt khơ).
2. Ngun tắc thí nghiệm : Cho các hạt giống có độẩm khác nhau nảy mầm trong cùng một điều kiện (ẩm độ khơng khí, nhiệt độ, ánh sáng) và dựa vào tỷ lệ nảy mầm cũng như khả năng sinh trưởng phát triển của mầm ñể xác ñịnh ñược ảnh hưởng của hàm lượng nước trong hạt ñến khả năng nảy mầm của hạt giống.
3. Tiến hành : Chọn các hạt giống tốt, khả năng nảy mầm cao. Lấy 20-30 hạt khô, 20-30 hạt ẩm và 20-30 hạt ướt ñưa vào 3 ñĩa petri hoặc có thể thay đĩa petri bằng các hộp hình trụ. Sau đó đưa hạt vào trong tủấm (30-35oC). Sau 5 - 7 ngày ñưa ra quan sát và xác ñịnh tỷ lệ nảy mầm, chiều dài trung bình của mầm ở mỗi lơ thí nghiệm và ghi vào kết quảở bảng sau :
TT Trạng thái của hạt Tỷ lệ nảy mầm(%) Chiều dài trung bình của mầm(cm) 1 Hạt khô (12-14%)
2 Hạt ẩm (30-35%) 3 Hạt ướt (no nước)
4.Yêu cầu của thí nghiệm : Sinh viên nhận xét về kết quả thu được qua thí nghiệm của nhóm mình.
BÀI 8
ỨNG DỤNG CHẤT ðIỀU HỒ SINH TRƯỞNG TRONG TRỒNG TRỌT
Thí nghiệm 1. Vai trị của xytokinin trong quá trình kéo dài tuổi thọ của lá.
1. Dụng cụ và hoá chất :
- Hoá chất : Dung dịch BA (benzyl adenin) và kinetin nồng ñộ 500ppm - Dụng cụ : Panh, bông thấm nước, một lọ nước cất.
2. Nguyên tắc thí nghiệm :
Ðể chứng minh khả năng kéo dài tuổi thọ của cây, người ta có thể xử lý các lá sau khi ngắt khỏi cây bằng một số chất thuộc nhóm xytokinin. Sau đó xác định tốc độ hố vàng của chúng so với các lá khơng xử lý.
3. Tiến hành : Ngắt 3 lá cây và lần lượt tiến hành thí nghiệm như sau : - Lá 1 : 1nửa lá bôi BA 50ppm, nửa cịn lại bơi nước cất
- Lá 2 : 1 nửa lá bơi Kinetin 50ppm, nửa cịn lại bơi nước cất. - Lá 3 : 1 nửa lá bôi BA 50 ppm, nửa cịn lại bơi kinetin 50ppm.