6. Đóng góp mới của đề tài
2.2.2.Nơi đặt thí nghiệm
a. Địa điểm đặt thí nghiệm.
- Thí nghiệm trong phòng thí nghiệm được đặt tại phòng thí nghiệm sinh hoá thuộc khoa Sinh- KTNN trường Đại học Sư Phạm Hà Nội I.
- Thí nghiệm ngoài đồng ruộng được đặt ở cánh đồng trồng ngô thuộc xã hương sơn, huyện Lạng Giang, tỉnh Bắc Giang.
b. Điều kiện thí nghiệm.
Thí nghiệm của chúng tôi được tiến hành trồng ở vụ xuân năm 2010. Gieo hạt từ 28/02 dương lịch và thu hoạch ngô nếp lai F1 MX4 vào 20/05 và thu hoạch ngô tẻ LVN4 vào 15/06 năm 2010 .
2.3. Phương pháp nghiên cứu
*. Cỏch bố trớ thớ nghiệm
a. Thí nghiệm trong phòng thí nghiệm.
Hạt ngô được đưa lên đĩa pêtri (mỗi đĩa có 15 hạt) có lót bông tẩm nước cất và dung dịch hoá chất rồi đặt trong tủ ấm ở nhiệt độ 28-300c, hàng ngày tưới nước cất và dung dịch hoá chất theo từng công thức (tưới 2 lần/ngày vào buổi sáng và chiều mát), đối với mỗi giống ngô gồm 4 công thức, mỗi công thức nhắc lại 3 lần, vậy có 12 đĩa pêtri/1giống x 2giống = 24 đĩa/2giống:
Cụng thức 1: Đối chứng (ĐC), khụng cú Mn và Zn.
Cụng thức 2: Chỉ cú MnSO4 .5H2O nồng độ 0,05%.
Cụng thức 3: Chỉ cú ZnSO4.7H2O nồng độ 0,04%.
Công thức 4: Hỗn hợp MnSO4 .5H2O nồng độ 0,05% và ZnSO4.7H2O nồng độ 0,04%.
b. Thí nghiệm ngoài đồng ruộng.
*. Thí nghiệm 1 đối với giống ngô tẻ LVN4:
Cụng thức 1: Đối chứng (ĐC), khụng cú Mn và Zn. Cụng thức 2: Chỉ cú MnSO4 .5H2O nồng độ 0,05%. Cụng thức 3: Chỉ cú ZnSO4.7H2O nồng độ 0,04%.
Công thức 4: Hỗn hợp MnSO4 .5H2O nồng độ 0,05% và ZnSO4.7H2O nồng độ 0,04%.
*. Thí nghiệm 2 đối với giống ngô nếp lai F1 MX4:
Cụng thức 1: Đối chứng (ĐC), khụng cú Mn và Zn. Cụng thức 2: Chỉ cú MnSO4 .5H2O nồng độ 0,05%. Cụng thức 3: Chỉ cú ZnSO4.7H2O nồng độ 0,04%.
Công thức 4: Hỗn hợp MnSO4 .5H2O nồng độ 0,05% và ZnSO4.7H2O nồng độ 0,04%.
Cú 4 cụng thức thớ nghiệm đối với mỗi giống ngụ, mỗi cụng thức lặp lại 3 lần (3 luống) và tổng cộng có 12 luống cho 1 giống, mỗi luống rộng 1m dài 26m (tức S = 1x26 = 26m2). Tổng cộng số luống cho cả 2 giống là 12 luống/1giống x 2giống = 24 luống/2giống (tức S = 24x26 = 624m2), được bố trớ như bảng sau:
LuốngĐC Luống CT2 Luống CT3 Luống CT4
Luống CT3 Luống ĐC Luống CT4 Luống CT2
Luống CT4 Luống CT3 Luống CT2 Luống ĐC
Cỏc ụ thớ nghiệm này cú chế độ chăm súc đảm bảo tớnh đồng đều giữa cỏc cụng thức. Mỗi giống ngô được trồng trên diện tích là 1 sào bắc bộ (360m2).
Cỏch phun: Khi cõy ngụ được 7 lỏ thỡ phun lần 1, khi cõy ngụ bắt đầu trỗ cờ thỡ phun lần 2. Phun bằng kĩ thuật phun sương.
c. kỹ thuật canh tác.
- Làm đất: đất được cày, bừa kỹ, phơi ải và dọn sạch cỏ, lên luống, bổ hố và bón phân sau đó tra hạt.
- Xử lý hạt: hạt các giống phơi nắng vừa phải, lựa chọn bỏ hạt lép, mọt, hạt mốc sau đó ngâm hạt vào nước cất (công thức đối chứng) và các dung dịch thí nghiệm trong 6 giờ rồi vớt ra đem ủ khoảng 48h thì gieo.
- Gieo hạt: Hạt được gieo theo luống, mỗi luống được bổ thành nhiều hố, mỗi hố gieo 2-3 hạt, mỗi hố cách nhau 25-30cm, luống này cách luống kia 70cm. Sau khi cây được 5 lá thì tỉa bớt chỉ để mỗi hố 1 cây, các hố hạt chết không dặm lại.
- Bón phân: bón lót phân đạm Hà Bắc, phân lân, phân hữu cơ hoai mục; bón thúc bằng phân NPK và các dung dịch thí nghiệm vào lúc 7 lá kết hợp với vun gốc. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Làm cỏ: lần 1 lúc cây 3 lá, lần 2 lúc cây 7 lá kết hợp với vun gốc. Riêng phân Kali bón vào giai đoạn lúc cây ngô được 9 lá.
- Tưới nước thường xuyên bằng cách bơm nước vào các rãnh luống. 2.4. Các chỉ tiêu nghiên cứu
2.4.1. Các chỉ tiêu về sinh lý:
a. Xác định tỷ lệ nảy mầm (%) và độ dài mầm (cm):
- Xác định tỷ lệ nảy mầm của hạt theo phương pháp LAB Voikekova 1967 [25]: Ngâm hạt trong đĩa pêtri có lót bông tẩm nước cất và dung dịch hoá chất , mỗi đĩa 15 hạt và tiến hành ngâm 45 hạt/1 công thức, hàng ngày tưới nước cất và dung dịch hoá chất (tưới 2 lần/1 ngày vào buổi sáng và chiều mát). Hàng ngày theo dõi, đếm số hạt nảy mầm so với tổng số hạt đã ngâm ở mỗi công thức sau 7 ngày. Xác định tỷ lệ % nảy mầm ở mỗi công thức rồi so sánh với đối chứng theo công thức:
Tỷ lệ nảy mầm (%) = x 100%.
- Xác định độ dài mầm bằng cách dùng thước đo qua thời gian: hàng ngày đo chiều dài rễ mầm bằng thước có chia độ đến mm, đo từ gốc mầm đến đầu mút cao nhất của rễ mầm.
Số hạt nảy mầm Tổng số hạt đem gieo
b. Xác định trọng lượng tươi, khô của cây (g/cây) theo phương pháp Petoburgxki 1968 [25]:
- Tiến hành lấy mẫu ở các giai đoạn, 7 lá. ở giai đoạn này lấy mẫu, sau đó rửa sạch đất, dùng giấy thấm khô rễ. Cân và xác định trọng lượng tươi, sau đó đem sấy khô cho đến khi trọng lượng không đổi ta được trọng lượng khô. Mỗi công thức lấy 5 cây.
c. Xác định hàm lượng diệp lục tổng số trong lá cây ở giai đoạn 7 lá và trỗ cờ:
- Cách lấy mẫu: mỗi công thức cân 0,5 gam mẫu (lá ngô tươi), chiết rút diệp lục bằng cách nghiền trong aceton 100%, lọc bằng bơm hút chân không, dẫn aceton tới 50ml, đo OD ở bước sang 662nm và 644nm.
- Hàm lượng diệp lục được tính theo công thức Mac Kinney [25]: Ca = 9,784.E662 – 0,990E644 (mg/l)
Cb = 21,426E644 – 4,650.E662 (mg/l) Ca + b = 5,134.E662 + 20,436.E644 (mg/l)
- Tính hàm lượng diệp lục/g lá A = (mg/g lá tươi). Trong đó: A: hàm lượng sắc tố tính ra mg/g lá tươi.
C : nồng độ diệp lục (mg/l). V : thể tích axeton dùng để rút.
P : trọng lượng lá lấy dể phân tích (g).
2.4.2. Các chỉ tiêu về sinh hoá:
a. Xác định cường độ hô hấp của hạt nảy mầm. - Theo phương pháp Boysen – Jensen [3]:
A = (mg CO2 /g/h). Trong đó: A : cường độ hô hấp (mg CO2 /g/h).
P.1000
t. p
C.V
V1 : lượng ml axít dùng khi chuẩn độ lượng kiềm thừa trong bình đối chứng không mẫu.
V2 : lượng ml axít dùng khi chuẩn độ lượng kiềm thừa trong bình có mẫu thực vật.
2,2 : hệ số đương lượng, nghĩa là cứ 1ml HCL 0,1N tiêu phí trong khi chuẩn độ lượng kiềm thừa tương ứng với 2,2 mg CO2 bị kiềm liên kết. p : trọng lượng mẫu.
t : thời gian thí nghiệm.
60 : hệ số dẫn tính từ phút ra giờ.
b. Xác định hoạt tính của enzim Catalaza và enzim Perôxydaza.
- Xác định hoạt tính của enzim Catalaza theo phương pháp A.N. Bah và A.I. Oparin [25],[30] (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Nguyên tắc: Dựa vào khả năng xúc tác của Catalaza trong phản ứng phân giải H2O2. Định lượng H2O2 còn lại sau phản ứng bằng cách chuẩn độ với KMnO4 0,1N sẽ tính được lượng H2O2 bị phân giải dưới tác dụng của enzim.
+ Công thức tính: X =
Trong đó: A: số ml KMnO4 0,1N đã dùng để chuẩn độ H2O2 ở bình đối chứng. B: số ml KMnO4 0,1N đã dùng để chuẩn độ H2O2 ở bình thí nghiệm. V1: tổng thể tích dịch chiết enzim (100ml).
V2: số ml dung dịch enzim dùng để phân tích (10ml). a: số gam nguyên liệu (5gam).
1,7: hệ số chuyển đổi từ ml KMnO4 0,1N chuẩn độ ra mg H2O2 bị phân giải. t: thời gian phân giải H2O2 (30 phút).
0,034: hệ số chuyển đổi từ mg H2O2 thành micromol.
- Xác định hoạt tính của enzim Peroxydaza theo A.N. Boiarkin [25]: ( A - B ). 1,7.V1
+ Nguyên tắc: Peroxydaza xúc tác cho sự phân giải H2O2 khi có mặt chất khử hữu cơ (Poliphenol, amin thơm) vì vậy hoạt độ Peroxydaza được xác định dựa vào tốc độ phản ứng ôxi hóa benzidin dưới tác dụng của enzim có chứa trong mô thực vật đến sự hình thành nên sản phẩm màu xanh được xác định trên máy quang phổ.
+ Công thức tính:
A = = (E.100.4)/(30s.1g.1cm)= (40/3).E (UI/g/s) Trong đó: A: hoạt độ của enzim Peroxydaza.
E: độ dập tắt (mật độ quang tại bước sóng 480 nm) b: mức độ pha loãng của dịch chiết trong cuvet (b = 4). a: thể tích dịch chiết (100ml).
p: khối lượng mẫu đem nghiền (1g). c: độ dày của cuvet (1cm).
t: thời gian thí nghiệm (30giây).
c. Xác định hàm lượng đường khử ở giai đoạn hạt tươi theo phương pháp Bertrand [11].
- Nguyên tắc: dựa vào tính chất khử của mono và một số dixacarit để xác định hàm lượng đường khử trong nguyên liệu. Trong môi trường kiềm, đường khử Cu2+ dưới dạng alcolat đồng thành Cu2+, Cu2+ khử Fe3+ thành Fe2+. Xác định lượng Fe2+ bằng KMnO4 0,1N, từ lượng KMnO4 chuẩn độ tính ra lượng Cu2+ bị khử, từ lượng Cu đối chiếu với bảng tính được lượng đường tương ứng.
- Công thức tính:
g1 = Vc.6,36 Trong đó: g1: số mg Cu.
Vc: số ml KMnO4 0,1N chuẩn độ.
6,36: số mg Cu ứng với 1ml KMnO4 0,1N.
Từ g1 tra bảng 6, tính được khối lượng đường khử (mg) trong dung dịch mẫu phân tích (Vp), đổi thành gam (g2).
p.c.t E. (a.b)
Hàm lượng đường khử có trong nguyên liệu: X(%) =
Trong đó: X: hàm lượng đường khử có trong nguyên liệu (%). V: số ml dung dịch mẫu pha loãng (ml).
Vp: số ml dung dịch mẫu đem phân tích (ml). g: khối lượng mẫu đem phân tích (mg).
g2: khối lượng đường khử trong dung dịch mẫu phân tích (mg). d. Xác định hàm lượng vitamin C ở giai đoạn hạt tươi theo phương pháp chuẩn độ [30],[31].
- Nguyên tắc: Dựa vào tính khử của axít ascorbic đối với chất màu để định lượng vitamin C trong nguyên liệu.
- Công thức tính: X =
Trong đó: X: hàm lượng vitamin C có trong nguyên liệu (%). V: số ml dung dịch mẫu pha loãng (ml).
Vc: số ml dung dịch iốt 0,01N chuẩn độ. Vf: số ml dung dịch mẫu đem phân tích (ml). g: khối lượng hạt đem nghiền (g).
0,00088: số gam vitamin C tương ứng với 1ml dung dịch I2 0,01N e. Năng suất thu hoạch (kg/sào). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Sau khi ngô chín hoàn toàn, tiến hành thu hoạch toàn bộ số bắp ở mỗi công thức thí nghiệm, đem cân được năng suất thu hoạch, sau đó phơi khô rồi cân được năng suất thực tế.
2.5. Phương phỏp phõn tớch cỏc chỉ tiờu nghiờn cứu
a . Xử lý số liệu bằng toán thống kê. Vc . V. 0,00088.100
Vf . g g2 .V.100
- Trung bình mẫu: X = n 1 Xi - Độ lệch chuẩn( ): 2 (Xi X) n nếu n3 0 2 ( ) 1 i X X n nếu n30 - Sai số trung bỡnh số học (m): m n - Hệ số biến động CV% = X 100 .
- Độ lệch chuẩn của thí nghiệm: m% = .100%
X m
b. Số liệu thụ sau khi thu thập được thống kờ và xử lớ trờn phần mềm
ch−ơng iii: kết quả vμ thảo luận
3.1. ảnh hưởng của Mn, Zn và hỗn hợp Mn+Zn đến một số chỉ tiêu sinh lý của giống ngô tẻ LVN4 và giống ngô nếp lai F1 MX4
3.1.1. ảnh hưởng của Mn, Zn và hỗn hợp Mn+Zn đến tỷ lệ nảy mầm, độ dài mầm
a. ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm.
Cơ quan sinh sản của ngô là hạt. Sau một giai đoạn nghỉ (nghỉ sinh lý) phôi ở trong hạt gặp điều kiện thuận lợi sẽ nảy mầm (điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và ôxy). Hạt khô chỉ chứa trong nó các dạng nước liên kết, trong thực tế nước này không tham gia vào trao đổi chất của hạt. Để bắt đầu nảy mầm hạt phải trương nước, nghĩa là hấp thụ một lượng nước nhất định cần cho sự hoạt hoá của enzim và tạo môi trường tương ứng thích hợp cho phản ứng hoá sinh trong tế bào (giai đoạn trương của hạt). ở ngô lượng nước hạt giống hút vào để đạt mức độ trương hạt cần thiết cho sự nảy mầm là 37,3% - 44% trọng lượng khô của hạt, điều kiện nhiệt độ cần thiết của hạt là 8-100c.
Trong quá trình hoạt động của sự nảy mầm, hàng loạt các enzim trong hạt đang ở trạng thái nghỉ chuyển sang trạng thái hoạt động. Và như phần trên ta đã biết, các nguyên tố vi lượng có tác động tích cực hoạt hoá sự hoạt động của các enzim từ đó thúc đẩy sự nảy mầm của hạt. Chính vì vậy trong thí nghiệm chúng tôi đã tiến hành xử lý hạt bằng cách ngâm hạt trong nước cất và trong các dung dịch vi lượng (như đã trình bày ở phần phương pháp) và đã thu được kết quả sau:
Bảng 4: ảnh hưởng của nguyên tố vi lượng Mn, Zn đến tỷ lệ nảy mầm của giống ngô tẻ LVN4 và giống ngô nếp lai F1 MX4 (%).
Giống Công thức X ± CV% % so với đối chứng Ngô tẻ LVN4 Đối chứng 71,10±6,28 8,83 100,00 MnSO4 0,05% 84,44±3,13 3,70 118,76 ZnSO4 0,04% 82,21±6,28 7,63 115,62 Hỗn hợp Mn + Zn 91,10±3,14 3,44 128,12 Ngô nếp lai F1 MX4 Đối chứng 95,55±6,28 6,57 100,00 MnSO4 0,05% 97,77±3,14 3,21 102,32 ZnSO4 0,04% 97,77±3,14 3,21 102,32 Hỗn hợp Mn + Zn 97,77±3,14 3,21 102,32
Từ các số liệu thu được ở bảng trên, chúng ta nhận thấy: nhìn chung các công thức khi được xử lý bằng dung dịch vi lượng đều cho số hạt nảy mầm cao hơn so với công thức đối chứng. Điều đó cho phép chúng tôi kết luận “ Các nguyên tố vi lượng làm tăng tỷ lệ nảy mầm của hạt ngô tẻ LVN4 và hạt ngô nếp lai F1 MX4.
sau 5 ngày xử lý các dung dịch vi lượng, nhìn chung cả 2 giống tỷ lệ nảy mầm có thể tăng từ 2,32 – 28,12% so với đối chứng, cụ thể là:
- Đối với giống ngô tẻ LVN4: ở công thức xử lý bằng MnSO40,05% đã làm tăng tỷ lệ nảy mầm của hạt lên 18,76%, ZnSO40,04% làm tăng 15,62% và hỗn
hợp Mn+Zn tăng 28,12% so với đối chứng so sánh hiệu quả tác động giữa 3 công thức thí nghiệm chúng tôi thấy: Hỗn hợp có hiệu quả lớn nhất, tiếp đó là Mn, sau đó là Zn (Hỗn hợp Mn Zn).
- Đối với giống ngô nếp lai F1 MX4: ở cả 3 công thức xử lý bằng vi lượng là MnSO40,05%, ZnSO40,04% và hỗn hợp Mn+Zn đều làm tăng tỷ lệ nảy mầm của hạt lên 2,32% so với đối chứng. Hiệu quả tác động của chúng lên tỷ lệ nảy mầm của hạt ngô nếp lai F1 MX4 là như nhau.
Trên cơ sở so sánh ảnh hưởng của vi lượng đến tỷ lệ nảy mầm của 2 giống ngô chúng tôi nhận thấy: ảnh hưởng của Mn, Zn và hỗn hợp đến tỷ lệ nảy mầm của giống ngô tẻ LVN4 là rõ rệt nhất.
Các kết quả trên được biểu thị bằng biểu đồ số 2:
Hiệu quả tác động của các nguyên tố vi lượng đến tỷ lệ nảy mầm của 2 giống ngô trên được giải thích như sau: Khi chúng ta xử lý hạt bằng các dung dịch vi lượng Mn, Zn và hỗn hợp Mn+Zn trước khi gieo, các nguyên tử của các
100 100 118.76 102.32 115.62 102.32 128.12 102.32 0 20 40 60 80 100 120 140 1 2 Đối chứng Mn Zn Hỗn hợp
Hình 2: Biểu đồ ảnh hưởng của Mn, Zn và hỗn hợp Mn+Zn đến tỷ lệ nảy mầm của hạt ngô LVN4 và MX4 (%).
%
nguyên tố này đã đi vào trong tế bào của hạt cùng lượng nước mà hạt hút vào để đạt được mức trương nước cần thiết cho sự nảy mầm. Trong tế bào hạt, các nguyên tử này tham gia hoạt hoá các enzim và làm tăng hoạt tính của các enzim này lên dẫn đến tăng tốc độ của các phản ứng sinh hoá và sinh lý diễn ra trong tế bào từ đó thúc đẩy sự nảy mầm của hạt. Mặt khác, các nguyên tố này cũng có tác dụng kích thích sự hút nước của hạt giúp hạt nhanh chóng đạt mức trương nước cần thiết để thực hiện quá trình nảy mầm của mình. Ngoài ra, các nguyên tố vi lượng này còn làm tăng hàm lượng các vitamin, chẳng hạn Zn thúc đẩy quá trình tổng hợp vitamin B1, B6, Mn và Zn làm tăng tổng hợp axít Pantotenic (là thành phần của CosA và các vitamin) (Bersova 1963). Do vậy sự có mặt của Mn, Zn cùng với sự tham gia của vitamin có sẵn trong tế bào hạt làm thúc đẩy mạnh mẽ
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});