6. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn
3.1.1.1.Động thái huỳnh quang ổn định của ngô trong quá trình
ở giai đoạn cây con
Giai đoạn cây con là giai đoạn thƣờng bắt đầu khi ngô đạt 3 – 4 lá, giai đoạn này cây chuyển từ trạng thái sống nhờ chất dự trữ trong hạt sang trạng thái hút chất dinh dƣỡng của đất. Có thể nói đây là giai đoạn cây ngô rất mẫn cảm với nƣớc.
3.1.1.1. Động thái huỳnh quang ổn định của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây con giai đoạn cây con
Kết quả thí nghiệm về huỳnh quang ổn định của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây con đƣợc thể hiện trong bảng 3.1 và hình 3.1.
Bảng 3.1. Động thái huỳnh quang ổn định của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây con
Quá trình thí nghiệm
Huỳnh quang ổn định (Fo)
Đối chứng Thí nghiệm % Đối
chứng
Giai đoạn gây hạn (ngày) 1 336,6 ± 3,3 337,3 ± 3,8 100 2 349,3 ± 5,5 352,2 ± 8,5 101 3 363,2 ± 5,8 370,5 ± 6,9 102 4 359,6 ± 7,0 379,2 ± 8,4 106* 5 355,2 ± 6,8 395,1 ± 8,7 111* 6 368,7 ± 5,2 412,6 ± 7,0 112* 7 361,7 ± 6,1 434,7 ± 7,9 120* Giai đoạn phục hồi (ngày) 8 371,6 ± 8,8 427,9 ± 5,6 115* 9 385,1± 6,2 420,6 ± 9,5 109* 10 372,3 ± 5,0 399,2 ± 8,0 107* 11 346,1 ± 7,3 356,7 ± 5,4 103 12 354,8 ± 4,5 374,1 ± 5,9 105* 13 342,6 ± 4,8 331,2 ± 7,5 97 14 339,1 ± 5,2 334,5 ± 3,8 99
Ghi chú: Dấu * chỉ sự sai khác giữa thí nghiệm và đối chứng có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy trên 95%
Huỳnh quang ổn định (F0) là sự bức xạ đƣợc diệp lục phát ra với bƣớc sóng dài hơn bƣớc sóng hấp thụ đồng thời với thời gian chiếu sáng. Sự biến động của huỳnh quang ổn định phần nào phản ánh khả năng chịu hạn của cây trồng.
Hình 3.1. Động thái huỳnh quang ổn định của cây ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây con
Từ kết quả ở bảng 3.1 và hình 3.1 cho thấy, trong điều kiện đủ nƣớc, huỳnh quang ổn định của lô đối chứng khá ổn định. Đối với lô thí nghiệm trong điều kiện thiếu nƣớc 3 ngày, huỳnh quang ổn định chƣa biến động rõ rệt, điều này thể hiện qua tỉ lệ % giữa lô thí nghiệm và lô đối chứng của ngày thứ nhất, thứ hai và thứ ba lần lƣợt là 100%, 101%, 102%. Chứng tỏ trong điều kiện thiếu nƣớc 3 ngày, các trung tâm phản ứng P680 và P700 vẫn hoạt động ổn định, năng lƣợng dùng cho các phản ứng quang hóa đƣợc đảm bảo. Đến ngày gây hạn thứ 4, giá trị huỳnh quang ổn định của lô thí nghiệm bắt đầu tăng, tỉ lệ so với lô đối chứng là 106%, chứng tỏ sự thiếu nƣớc đã bắt đầu ảnh hƣởng đến bộ máy quang hợp. Sang đến ngày thứ 5, huỳnh quang ổn định có tỉ lệ % giữa thí nghiệm và lô đối chứng là 111%, so với ngày thứ 4 tỉ lệ chênh lệch giữa thí nghiệm và lô đối chứng tăng lên 5%. Chứng tỏ cấu trúc lục lạp bị hƣ hại, hoạt tính thủy phân của enzym Chlorophylaze tăng lên, diệp lục bị phân giải, sự tổng hợp của diệp lục a và b bị ức chế, do đó làm giảm
dần năng lƣợng chuyển đến trung tâm phản ứng. Sang đến ngày thứ 6, huỳnh quang ổn định của lô thí nghiệm tăng chậm lại và tỉ lệ giữa lô thí nghiệm và lô đối chứng là 112%, nhƣ vậy sự chênh lệch giữa lô thí nghiệm và đối chứng chỉ tăng 1% so với ngày thứ 5. Hiện tƣợng này có thể giải thích nhƣ sau: khi xảy ra quá trình khô hạn ở thực vật nói chung và ở cây ngô nói riêng, đã tự hình thành khả năng điều chỉnh áp suất thẩm thấu, do đó lƣợng nƣớc đƣợc giữ lại trong cây, làm cho hàm lƣợng diệp lục đƣợc phục hồi, dẫn đến năng lƣợng ánh sáng dùng cho quá trình quang hóa tăng lên. Đến ngày gây hạn thứ 7, huỳnh quang ổn định của lô thí nghiệm tiếp tục tăng, tỉ lệ so với lô đối chứng là 120%. So với ngày thứ 6, tỉ lệ chênh lệch giữa lô thí nghiệm và lô đối chứng tăng lên 8% và đạt giá trị cao nhất là 434,7. Nhƣ vậy sau 7 ngày gây hạn, huỳnh quang ổn định tăng dần theo thời gian gây hạn và tăng nhanh nhất vào ngày cuối cùng. Kết quả nghiên cứu này có thể giải thích, trong điều kiện thiếu nƣớc trầm trọng đã gây tổn thƣơng bộ máy quang hợp, cụ thể là các protein, số lƣợng các trung tâm phản ứng ở trạng thái “mở ” giảm đi, đồng thời năng lƣợng kích thích bị mất đi khi vận chuyển về trung tâm phản ứng PS II, dẫn đến năng lƣợng dùng cho quang hóa giảm, kết quả là huỳnh quang ổn định tăng trong điều kiện gây hạn. Một số nghiên cứu về ảnh hƣởng của hạn đến huỳnh quang ổn định ở lúa [21], đậu tƣơng [7], vừng [9], cũng cho thấy huỳnh quang ổn định tăng trong điều kiện tƣới nƣớc không đầy đủ.
Khi bắt đầu đƣợc tƣới nƣớc trở lại, huỳnh quang ổn định của lô thí nghiệm giảm xuống, tỉ lệ so với lô đối chứng là 115%. Nhƣ vậy, sự chênh lệch giữa lô thí nghiệm và lô đối chứng giảm 5% so với ngày thứ 7. Hiện tƣợng này phản ánh năng lƣợng trong quá trình chuyển về trung tâm phản ứng PS II đã tăng dần. Đến ngày thứ 9, sự chênh lệch giữa lô thí nghiệm và lô đối chứng là 109%. Nhƣ vậy khi tăng thời gian tƣới nƣớc trong giai đoạn phục hồi, số lƣợng trung tâm phản ứng P680 ở trạng thái “mở ” tăng dần, đồng nghĩa
với huỳnh quang ổn định của lô thí nghiệm giảm. Sang đến ngày thứ 10, mức độ huỳnh quang ổn định của lô thí nghiệm giảm với tỉ lệ là 107% so với lô đối chứng. Nhƣ vậy sau khi tƣới nƣớc đƣợc 3 ngày, huỳnh quang ổn định giảm khá rõ rệt, tuy nhiên vẫn còn cao hơn so với lô đối chứng, hiện tƣợng này có thể lí giải nhƣ sau: trong quá trình tƣới nƣớc trở lại, sự thiếu hụt nƣớc của lá giảm dần do đó làm giảm bớt sự tổn thƣơng cấu trúc protein của trung tâm phản ứng PS II, dẫn đến năng lƣợng dùng cho quá trình quang hóa tăng lên. Đến ngày thứ 11, huỳnh quang ổn định của lô thí nghiệm và lô đối chứng không có biểu hiện rõ rệt, hiện tƣợng này có thể đƣợc lí giải là do bộ máy quang hợp đã dần đƣợc phục hồi trở lại. Sang đến ngày thứ 12, huỳnh quang ổn định của lô thí nghiệm tiếp tục tăng, còn lô đối chứng vẫn ổn định, do đó đã tạo lên sự chênh lệch so với lô đối chứng là 5%, nguyên nhân là do nhiệt độ môi trƣờng tăng cao (30,80C) và cƣờng độ ánh sáng tăng cao (20200Lux) (phụ lục 1). Đến ngày thứ 13 và 14, huỳnh quang ổn định giữa lô thí nghiệm và lô đối chứng là tƣơng đƣơng nhau, điều này phản ánh khi đƣợc cung cấp nƣớc đầy đủ sẽ tạo điều kiện cho các enzym của quá trình quang hợp hoạt động trở lại, số lƣợng các trung tâm ở trạng thái “mở” đi vào trạng thái hoạt động ổn định, năng lƣợng dùng cho quá trình quang hóa không còn bị hao phí khi chuyển đến các trung tâm phản ứng và giảm bớt bức xạ huỳnh quang ổn định. Nhƣ vậy, khi tƣới nƣớc trở lại, huỳnh quang ổn định giảm dần. Khi nghiên cứu quá trình khô hạn ở một số giống cây đậu tƣơng, Nguyễn Văn Hiếu và Nguyễn Văn Mã [7] cũng cho kết quả là khi cung cấp nƣớc trở lại thì huỳnh quang ổn định giảm.