6. Đóng góp mới của đề tài
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]
+ 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).
- 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 quá trình tái tạo các vitamin mà các vitamin lại tham gia vào các nhóm hoạt động của các enzim từ đó thúc đẩy quá trình nảy mầm của hạt.
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả trong và ngoài nước như: Katalova, Philippova (1953); Đinh thị Bính (1982); Lê Sĩ Cương (1983); Trần Thị Biên Hà (1989)…
Qua kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm chúng tôi đi đến kết luận: Các nguyên tố vi lượng cụ thể là Mn ở nồng độ 0,05% và Zn ở nồng độ 0,04%, hỗn hợp Mn+Zn có ảnh hưởng tích cực tới sự nảy mầm của hạt ngô.
b. ảnh hưởng đến độ dài mầm.
Đồng thời với việc nghiên cứu tỷ lệ nảy mầm chúng tôi còn nghiên cứu tác động của Mn, Zn và hỗn hợp Mn+Zn đến độ dài mầm của hạt ngô tẻ LVN4 và hạt ngô nếp lai F1 MX4. Kết quả cụ thể được thể hiện trong bảng 2 và được khái quát thành đồ thị trên hình 2 như sau:
Bảng 5: ảnh hưởng của Mn, Zn và hỗn hợp MnSO4+ZnSO4 đến độ dài mầm của hạt ngô tẻ LVN4 và hạt ngô nếp lai F1 MX4 (cm).
Thời
gian Giống Công thức X ± CV% đối chứng % so với
2 ngày Ngô tẻ LVN4 Đối chứng 0,29±0,03 10,34 100,00 MnSO4 0,05% 0,40±0,04 10,75 137,93 ZnSO4 0,04% 0,42±0,07 16,66 144,82 Hỗn hợp Mn + Zn 0,43±0,11 25,58 148,27 Ngô nếp lai F1 MX4 Đối chứng 0,55±0,05 9,09 100,00 MnSO4 0,05% 0,56±0,08 14,28 101,81 ZnSO4 0,04% 0,58±0,10 17,24 105,45 Hỗn hợp Mn + Zn 0,70±0,10 14,28 127,27 4 ngày Ngô tẻ LVN4 Đối chứng 0,96±0,20 20,83 100,00 MnSO4 0,05% 1,21±0,26 21,48 126,04 ZnSO4 0,04% 1,32±0,21 15,90 137,50 Hỗn hợp Mn + Zn 1,48±0,11 7,43 154,16 Ngô nếp lai F1 MX4 Đối chứng 1,18±0,10 8,47 100,00 MnSO4 0,05% 1,48±0,06 4,05 125,42 ZnSO4 0,04% 1,50±0,11 7,33 127,11 Hỗn hợp Mn + Zn 1,52±0,05 3,30 128,81 5 ngày Ngô tẻ LVN4 Đối chứng 2,28±0,37 16,22 100,00 MnSO4 0,05% 2,62±0,62 23,66 114,91 ZnSO4 0,04% 2,90±0,30 10,34 127.19 Hỗn hợp Mn + Zn 3,47±0,25 7,20 152,19 Ngô nếp lai F1 MX4 Đối chứng 2,10±0,33 15,71 100,00 MnSO4 0,05% 2,66±0,46 17,29 126,66 ZnSO4 0,04% 2,68±0,20 7,46 127,61 Hỗn hợp Mn + Zn 3,01±0,52 17,27 143,33
Qua bảng 5 chúng tôi thấy do tác động của Mn, Zn và hỗn hợp Mn+Zn đã có ảnh hưởng tốt đến độ dài mầm của hạt ngô LVN4 và hạt ngô nếp lai F1 MX4. Rõ
ràng khi xử lý các nguyên tố vi lượng đã làm cho tốc độ sinh trưởng của mầm
nhanh hơn so với đối chứng, cụ thể là:
- Sau 2 ngày ngâm và ủ:
+ Độ dài mầm của hạt ngô tẻ LVN4 đã tăng từ 37,93% ở công thức xử lý bằng MnSO40,05% đến 44,82% ở công thức xử lý bằng ZnSO40,04% và 48,27%
ở công thức hỗn hợp Mn+Zn so với đới chứng.
+ Độ dài mầm của hạt ngô nếp lai F1 MX4 đã tăng từ 1,81% ở công thức xử lý bằng MnSO40,05% đến 5,45% ở công thức xử lý bằng ZnSO40,04% và
27,27% ở công thức hỗn hợp Mn+Zn so với đới chứng.
- Sau 4 ngày ngâm và ủ:
+ Độ dài mầm của hạt ngô tẻ LVN4 tăng từ 26,04% ở công thức xử lý bằng MnSO40,05% đến 37,50% ở công thức xử lý bằng ZnSO40,04% và đến 54,16% ở công thức hỗn hợp Mn+Zn so với đối chứng.
+ Độ dài mầm của hạt ngô nếp lai F1 MX4 tăng từ 25,42% ở công thức xử lý bằng MnSO40,05% đến 27,11% ở công thức xử lý bằng ZnSO40,04% và đến 28,81% ở công thức hỗn hợp Mn+Zn so với đối chứng.
- Sau 5 ngày ngâm và ủ:
+ Độ dài mầm của hạt ngô tẻ LVN4 tăng từ 14,91% ở công thức xử lý bằng MnSO40,05% đến 27,19% ở công thức xử lý bằng ZnSO40,04% và đến 52,19% ở công thức hỗn hợp Mn+Zn so với đối chứng.
+ Độ dài mầm của hạt ngô nếp lai F1 MX4 tăng từ 26,66% ở công thức xử lý bằng MnSO40,05% đến 27,61% ở công thức xử lý bằng ZnSO40,04% và đến 43,33% ở công thức hỗn hợp Mn+Zn so với đối chứng.
- Các kết quả trên được biểu thị bằng biểu đồ sau: cm
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 1 2 3 Đối chứng Mn Zn Hỗn hợp 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 1 2 3 Đối chứng Mn Zn Hỗn hợp
2 ngày 4 ngày 5 ngày
2 ngày 4 ngày 5 ngày
Hình 3: Biểu đồ ảnh hưởng của Mn, Zn và hỗn hợp Mn+Zn đến độ dài mầm của hạt ngô tẻ LVN4 (cm).
Thời gian
Thời gian cm
Hình 4: biểu đồ ảnh hưởng của Mn, Zn và hỗn hợp Mn+Zn đến độ dài mầm của hạt ngô nếp lai F1 MX4 (cm).
Trong quá trình nảy mầm của hạt từ khi bắt đầu xuất hiện mầm mống của rễ thì lúc này các hoạt động sinh lý của hạt đặc biệt là hoạt động trao đổi chất tăng lên mạnh mẽ trong đó có các quá trình trao đổi nước, prôtêin, gluxít, lipít…, các quá trình trao đổi này diễn ra mạnh mẽ là do hạt hấp thụ nước từ môi trường ngoài để tạo lên môi trường cho các phản ứng sinh hoá xảy ra trong tế bào của hạt. Bên cạnh đó sự hoạt động của các hệ enzim trao đổi chất ở trong hạt như: enzim Catalaza, Perôxydaza, Dehyđrôgenaza, Amilaza… đã thúc đẩy quá trình nảy mầm của hạt.
Khi xử lý các nguyên tố vi lượng thì các nguyên tố này đã tham gia vào việc kích thích khả năng hút nước và trương nước của hạt, đồng thời chúng tham gia đắc lực vào việc hoạt hoá hệ enzim trao đổi chất, từ đó thúc đẩy khả năng phát triển của mầm và hạt. Khi hạt đã xuất hiện mầm thì các nguyên tố vi lượng tham gia vào sự hoạt hoá các hệ enzim hô hấp, các enzim này tham gia vào các phản ứng sinh hoá và giải phóng năng lượng cho các quá trình sinh trưởng, phát triển của mầm và rễ.
Thí nghiệm của chúng tôi phù hợp với thí nghiệm của nhiều tác giả trong và ngoài nước như: tác dụng tích cực của Mn trong quá trình ôxi hoá khử xảy ra trong tế bào sống của Luđega (1939); tác dụng tích cực của Zn đối với sự nảy mầm của hạt giống ngô của Mokrievít G.L (1962), trong điều kiện thiếu Zn tỷ lệ nảy mầm giảm nhiều vì quá trình tổng hợp ôxi bị giảm đi; phù hợp với thí