KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN SƯ PHẠM SINH HỌC ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ ĐỘC CỦA NHÔM Al LÊN SỰ SINH TRƯỞNG CỦA CÂY TRÀM MELALEUCA CAJUPUTI POWELL 4 THÁNG TUỔI TRONG DUNG DỊCH DINH DƯỠNG LUẬN VĂN TỐT N
Trang 1KHOA SƯ PHẠM
BỘ MÔN SƯ PHẠM SINH HỌC
ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ ĐỘC CỦA NHÔM (Al) LÊN
SỰ SINH TRƯỞNG CỦA CÂY TRÀM
(MELALEUCA CAJUPUTI POWELL) 4 THÁNG TUỔI
TRONG DUNG DỊCH DINH DƯỠNG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành SƯ PHẠM SINH - KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP
Cán bộ hướng dẫn Sinh viên thực hiện
PGs Ts NGUYỄN BẢO TOÀN TÔ THỊ PHƯƠNG DUNG ThS PHÙNG THỊ HẰNG MSSV: 3072320
BÙI THỊ KIM TUYỀN
MSSV: 3072377
Lớp: Sư Phạm Sinh - KTNN
NĂM 2011
Trang 2CẢM TẠ
Trong quá trình thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp, chúng tôi gặp phải nhiều khó khăn nhưng nhờ sự ủng hộ và giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và bạn bè, chúng tôi đã hoàn thành đề tài luận văn tốt nghiệp của mình Nhân đây chúng tôi xin gởi lời chân thành cảm ơn đến:
Thầy Nguyễn Bảo Toàn đã nhiệt tình hướng dẫn, cung cấp nguyên vật liệu và nơi bố trí thí nghiệm cho đề tài chúng tôi
Cô Phùng Thị Hằng đã định hướng và hướng dẫn tận tình, giúp đỡ cho chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài
Chú Út (Cà Mau) đã giúp đỡ chúng tôi trong việc tìm nguồn cây con cho thí nghiệm
Các Thầy Cô phòng thí nghiệm Thực vật – Bộ môn sư phạm Sinh học đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp của mình
Thầy Nguyễn Trọng Hồng Phúc, Thầy Nguyễn Văn Ây, Thầy Nguyễn Thanh Tùng và tất cả các bạn lớp SP Sinh – Kỹ thuật nông nghiệp K33, đặc biệt là các bạn cùng nhóm luận văn đã quan tâm, giúp đỡ và ủng hộ chúng tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài
Các anh chị, các bạn và các cán bộ nhân viên làm việc tại Trại Thực Nghiệm thuộc khoa Nông Nghiệp – Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ
Tuy chúng tôi đã cố gắng rất nhiều để hoàn thành Luận Văn nhưng trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những sai sót Kính mong nhận được sự góp ý của quý Thầy Cô
để đề tài chúng tôi có thể hoàn thiện hơn
Sinh viên thực hiện
Tô Thị Phương Dung Bùi Thị Kim Tuyền
Trang 4MỤC LỤC
Chương I GIỚI THIỆU 1
1 Đặt vấn đề 1
2 Mục tiêu đề tài 1
Chương II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2
1 Tổng quan về cây Tràm 2
1.1 Phân loại 2
1.2 Hệ thống phân bố 3
2 Đặc điểm sinh học chung của cây Tràm 3
3 Khả năng ứng dụng của Tràm 5
4 Đặc tính sinh lý cây Tràm 6
4.1 Tính chống chịu 6
4.2 Khả năng chịu đựng của tràm đối với độc nhôm 6
Chương III PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 9
1 Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu 9
1.1 Đối tượng nghiên cứu 9
1.2 Thời gian 9
1.3 Địa điểm 9
2 Phương tiện 9
2.1 Hóa chất 9
2.2 Dụng cụ 10
3 Phương pháp 10
3.1 Thu mâu cây con 10
3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm trồng thủy canh cây Tràm trong nhà lưới 11
Trang 53.3 Các phương pháp phân tích 15
3.4 Phương pháp xử lý thống kê 18
Chương IV KẾT QUẢ THẢO LUẬN 19
1 Ảnh hưởng của độc nhôm lên các chỉ tiêu sinh trưởng cây Tràm 19
1.1 Ảnh hưởng của độc nhôm lên số lượng rễ Tràm trong điều kiện dung dịch dinh dưỡng 19
1.2 Ảnh hưởng của độc nhôm lên chiều dài rễ Tràm trong điều kiện dung dịch dinh dưỡng 21
1.3 Ảnh hưởng của độc nhôm lên số lượng lá Tràm trong điều kiện dung dịch dinh dưỡng 22
1.4 Ảnh hưởng của độc nhôm lên số lượng chồi Tràm trong điều kiện dung dịch dinh dưỡng 24
1.5 Ảnh hưởng của độc nhôm lên chiều dài thân Tràm trong điều kiện dung dịch dinh dưỡng 26
2 Ảnh hưởng của độc nhôm lên các chỉ tiêu sinh lý cây Tràm 28
2.1 Ảnh hưởng của độc nhôm lên hàm lượng chất khô 28
2.2 Ảnh hưởng của độc nhôm lên hàm lượng diệp lục tố 30
2.3 Ảnh hưởng của độc nhôm lên số lượng túi tinh dầu 31
3 Ảnh hưởng của độc nhôm lên hình thái và cấu trúc giải phẫu của rễ Tràm 32
3.1 Ảnh hưởng của độc nhôm đến hình thái của rễ 32
3.2 Ảnh hưởng đến cấu trúc giải phẫu 33
4 Ảnh hưởng của độc nhôm đến hình thái của lá Tràm 34
Chương V KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 37
1 Kết luận 37
2 Đề nghị 37
Trang 6DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Hình dạng chung của Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) 2
Hình 2: Ảnh hưởng sau 24 giờ của nhôm lên khả năng kéo dài rễ 8
Hình 3: Dưỡng cây con mới thu về trong xơ dừa ẩm 11
Hình 4: Chuẩn bị ly nhựa loại nhỏ 12
Hình 5: Chuẩn bị nắp thùng xốp để chứa cây 12
Hình 6: Nắp thùng xốp đã đục lỗ xong 13
Hình 7: Bố trí thí nghiệm 14
Hình 8: Đếm số chồi, số lá và đo chiều dài thân 15
Hình 9: Đo chiều dài rễ 16
Hình 10: Máy đo EC 16
Hình 11: Các nghiệm thức sau 8 tuần thí nghiệm 19
Hình 12: Cây có độc nhôm và cây đối chứng 30
Hình 13: Rễ Tràm bị ảnh hưởng bởi độc nhôm (nồng độ 20 mM) 32
Hình 14: Rễ Tràm bị ảnh hưởng bởi độc nhôm (nồng độ 10 mM) 32
Hình 15: Rễ Tràm ở nghiệm thức đối chứng 33
Hình 16: Rễ tràm cắt ngang (A Rễ dinh dưỡng; B Rễ ở nồng độ 20 mM) 33
Hình 17: Rễ Tràm nhuộm son phèn – lục iod (A nghiệm thức đối chứng; B Nồng độ 20 mM) 34
Hình 18: Lá Tràm được trồng thủy canh 34
Hình 19: Lá Tràm được trồng ngoài thực địa 35
Trang 7Bảng 7: Ảnh hưởng của độc nhôm lên sự tăng số lượng chồi Tràm ở thí nghiệm
1 theo thời gian 25
Bảng 8: Ảnh hưởng của độc nhôm lên sự tăng số lượng chồi Tràm ở thí nghiệm
2 theo thời gian 26
Bảng 9: Ảnh hưởng của độc nhôm lên sự tăng chiều dài thân Tràm ở thí nghiệm 1 theo thời gian 27
Bảng 10: Ảnh hưởng của độc nhôm lên sự tăng chiều dài thân (cm) Tràm ở thí nghiệm 2 theo thời gian 28
Bảng 11: Ảnh hưởng của độc nhôm lên hàm lượng chất khô ở thí nghiệm 1 29Bảng 12: Ảnh hưởng của độc nhôm lên hàm lượng chất khô ở thí nghiệm 2 29Bảng 13: Ảnh hưởng của độc nhôm lên hàm lượng diệp lục tố (chlorophyll) ở thí nghiệm 1 30
Bảng 14: Ảnh hưởng của độc nhôm lên hàm lượng diệp lục tố (chlorophyll) ở thí nghiệm 2 31
Bảng 15: Diện tích trung bình (cm2) của lá Tràm trong thí nghiệm 1 35Bảng 16: Diện tích trung bình (cm2) của lá Tràm trong thí nghiệm 2 36
Trang 8Chương I GIỚI THIỆU
1 Đặt vấn đề
Cây Tràm mang nhiều lợi ích cho con người, các sản phẩm của cây Tràm được dùng làm củi, làm cừ, vật liệu xây dựng, làm than Tinh dầu Tràm được dùng rộng rãi trong thực phẩm, mỹ phẩm, nông dược Ngoài ra sinh thái rừng Tràm còn mang lại nhiều ích lợi gián tiếp như bảo vệ nguồn tài nguyên tự nhiên tôm, cá, chắn sóng gió trong mùa lũ, cải tạo chất lượng nước mặt trong hệ sinh thái rừng Tràm
Phần lớn diện tích đất Đồng bằng sông Cửu Long là đất bị nhiễm phèn Trong đất phèn có chứa nhiều loại ion kim loại gây độc cho cây như nhôm, sắt Do sự hiện diện của nhiều ion kim loại có trong đất phèn nên giới hạn sự sinh trưởng của một số
thực vật đặc biệt là những cây nông nghiệp Từ lâu cây Tràm (Melaleuca cajuputi
Powell) đã được chọn làm nguồn cây trồng cho vùng đất phèn rộng lớn Tuy nhiên những nghiên cứu về các cơ chế chống chịu của cây Tràm đối với độc chất nhôm còn rất hạn chế Vì vậy cây Tràm chịu đựng nồng độ nhôm bao nhiêu đến nay cũng chưa biết Cơ chế chống chịu như thế nào cũng chưa rõ Nghiên cứu về độ độc của nhôm trên cây Tràm là rất cần thiết vì giúp cho việc qui hoạch trồng Tràm trên vùng đất phèn thuận lợi
Vì vậy, nghiên cứu : “Đánh giá mức độ độc của nhôm (Al) trên sự sinh
trưởng của cây Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) 4 tháng tuổi trong dung dịch dinh dưỡng” nhằm xác định ngưỡng thích nghi của cây Tràm với độc tố nhôm
2 Mục tiêu đề tài
Xác định được ngưỡng độc tố Al ảnh hưởng đến một số chỉ tiêu sinh lý (đâm
chồi, sự thích nghi của cơ quan sinh dưỡng (rễ, thân, lá)) của cây Tràm (Melaleuca
cajuputi Powell) giai đoạn đến 4 - 6 tháng tuổi trong dung dịch dinh dưỡng Cung cấp
những dẫn liệu một cách chính xác và hệ thống cho các nghiên cứu phát triển cây
Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) trên đất phèn ở Đồng bằng sông Cửu Long nhằm
cung cấp những dẫn liệu một cách chính xác và hệ thống cho các nghiên cứu phát triển
cây Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) trên đất phèn ở Đồng bằng sông Cửu Long
Trang 9Chương II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
Loài: Tràm (Melaleuca cajuputi Powell)
Theo Võ Văn Chi và Dương Đức Tiến (1978) thì họ Sim (Myrtaceae) là một họ lớn, có tới 100 chi và hơn 3000 loài
Tên chi Melaleuca có nguồn gốc từ chữ Hy Lạp; gồm chữ melas (màu đen) +
leucon (màu trắng) Có lớp vỏ mỏng màu trắng, cùng với vết màu đen ở gần phía gần gốc cây (Boland D.J et al.,1984)
Ở Việt Nam, cây Tràm được gọi với các tên khác nhau như: Tràm gió, Tràm cừ, Tràm nước, Chè cay, Chè đồng, Khuynh diệp (Lã Đình Mỡi, 2001)
Theo Đào Trọng Hưng (1995) về tên khoa học của cây Tràm ở nước ta, cho đến
Trang 10Tuy nhiên, nhiều tác giả đưa ra ý kiến khác nhau về vấn đề này Tại Hội thảo về Sinh thái và Thảm thực vật rừng tại Phân viện nghiên cứu Lâm nghiệp ở thành phố Hồ Chí Minh năm 1982, đã có ý kiến dẫn luận từ công trình của Legus và Blasco (1972);
Blake (1968) cho rằng cây Tràm ở Việt Nam thuộc loài Melaleuca cajuputi Powell
Gần đây nhiều tác giả như Motl và cộng sự (1990), Phạm Hoàng Hộ (1991), Thái
Việt Nam (trích dẫn bởi Đào Trọng Hưng, 1995)
1.2 Hệ thống phân bố
Các loài Melaleuca có nguồn gốc từ Australia và Đông Nam Á Chúng bao gồm
hơn 100 loài, một số loài được biết đến như những loài cho tinh dầu quý giá đối với
con người Tràm (Melaleuca cajuputi) là một loài được tìm thấy ở phía Bắc của Úc,
Papua New Guinea, Indonesia, Thailand và Việt Nam Ứng dụng quan trọng nhất của Tràm là chúng là nguồn nguyên liệu cho việc chưng cất tinh dầu từ lá và các nhánh nhỏ của chúng (Doran, 1999)
Ở Việt Nam chỉ gặp một loài Tràm duy nhất (Melaleuca cajuputi Powell), phân
bố rải rác từ Thái Nguyên, Vĩnh Phúc, Nghệ An đến Hà Tĩnh và tập trung nhiều ở Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, đặc biệt là ở các tỉnh Bà Rịa- Vũng Tàu,
120 vĩ Bắc Có hai dạng chủ yếu:
Tràm gió: Cây nhỏ, thường chỉ ở dạng bụi, cao 0,5-2,0(-10) m, phân bố chủ yếu
ở các vùng khô hạn từ miền Bắc Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng đến Long An, Đồng tháp Đây là loại cho tinh dầu chủ yếu
Tràm cừ: Cây thân gỗ cao (5-) 10-20(-30) m, vỏ xốp bong ra từng mảng lớn Phân bố chủ yếu ở vùng đất phèn, ngập úng như rừng U Minh (Cà Mau) Đây là nguồn cung cấp gỗ quan trọng (Lã Đình Mỡi- Viện sinh thái và tài nguyên sinh vật, 2001)
2 Đặc điểm sinh học chung của cây Tràm
bắc của Úc, chúng có thể sinh trưởng trong vùng đất phèn có độ chua cao, thậm chí đất
Trang 11acid sunfate, nơi mà pH thấp hơn 3,5 (Osaki et al 1998, Nakabayashi et al 2001) và
có tính chịu đựng cao đối với nhôm
Tràm là cây thân gỗ có chiều cao trung bình 15 - 20 m và đường kính thân ở chiều cao khoảng 1,2 m (ngang ngực) là 20 – 25 cm khi trưởng thành Thân Tràm thường không thẳng Hệ rễ phát triển mạnh, đôi khi trồi lên mặt đất một cách ngẫu nhiên Lớp vỏ ngoài mỏng xốp, màu trắng xám, thường bong ra thành nhiều lớp
gỗ khô không khí khoảng 650 kg/m3) Gỗ dác có màu vàng nhạt, gỗ lõi có màu xám hồng Thớ gỗ văn dễ bị nứt dăm Khi khô bị co ngót nhẹ, khoảng 3 % theo bề ngang và
7 % theo chiều dọc Hàm lượng silica khá cao nên việc cưa, cắt cũng khó khăn Gỗ Tràm bền, chịu nước, chịu mối mọt nên có thể sử dụng làm cột, ngâm trong nước hoặc chôn trong đất (Lã Đình Mỡi, 2001)
Lá Tràm là dạng lá đơn, mọc cách Phiến lá dày, cứng, bóng, nhẵn hoặc có lông mượt Dạng hình mác hay hình trái xoan hẹp, đôi khi chếch nghiêng, nhọn dần về hai phía, gốc lá tròn, màu xanh lục sẫm Lá có 5 - 7 gân chính hình vòng cung, giữa các gân chính có nhiều gân nhỏ mạng lưới Lá non có phiến mỏng, mềm, màu lục nhạt hay màu xanh đọt chuối, có nhiều lông mềm (Lã Đình Mỡi, 2001)
Cụm hoa: Tràm có cụm hoa dạng bông, thường mọc thành 3 bông ở đầu cành (hay đơn độc ở nách lá) Trục bông có lông tơ mịn, đầu cùng mang chùm lá nhỏ, phủ đầy lông màu ánh bạc Trên cành già có thể có nhiều tầng quả (vì sau khi bông hoa trở thành một đoạn cành mang quả thì chùm lá nhỏ ở đầu cùng khô và rụng đi, ở đó bắt đầu nẩy một chồi mới hình thành một đoạn cành mang lá mới), mỗi đoạn mang quả đặc trưng cho một mùa hoa Hoa không có cuống, thường đính 2 - 3 hoa thành vòng trên trục của bông Đài hoa hình chén, có 5 thùy phủ lông mềm ở phía ngoài, đài tồn tại ôm sâu vào quả Có 5 cánh hoa màu nâu lõm vào phía trong, dài 2 - 2,5 mm Nhị nhiều, phần dưới dính thành 5 bó đối diện với cánh hoa Chỉ thị hình sợi, dài khoảng 1cm, bao phấn hướng trong Bầu nữa dưới được bao gần hoàn toàn bởi ống đài, vòi nhụy hình sợi (Đào Trọng Hưng, 1995)
Quả nang gần tròn, đường kính 4 mm Quả mở 3 lỗ trên 3 buồng Hạt hình trứng (hoặc gần tròn), rất nhỏ, dài gần 1 mm (Lã Đình Mỡi, 2001)
Trang 123 Khả năng ứng dụng của Tràm
Theo Dương Văn Ni và ctv (1995) Tràm là một trong số rất ít những cây kinh
tế có tính thích ứng cao với điều kiện đất đai đa dạng, nghèo dinh dưỡng, đặc biệt là trên các đầm lầy chua mặn
Một đặc điểm khác của Tràm là nó cung cấp chất hữu cơ cho đất Lá rụng mỗi năm làm thành những lớp hữu cơ dầy trên đất mặt Những lớp này chứa nhiều chất hữu
cơ hơn các lớp đất phèn hoạt động nằm kế bên dưới Kết quả là các lớp đất này tác động đến phẩm chất nước trong rừng Tràm Rễ Tràm có thể làm giảm độc tính của Al
Al là chất độc có ảnh hưởng xấu đến sự tăng trưởng của nhiều loại cây trồng khi nó ở dạng ion tự do Tuy nhiên, khi Al tạo phức với các acid hữu cơ có gốc hóa học OH/COOH do rễ Tràm tiết ra sẽ làm ion Al bị cố định và không còn khả năng gây độc Tiếp theo là sự phân hủy của vi sinh vật làm cho ion Al tự do biến mất trong lớp nước mặt trong rừng Tràm Thêm vào đó, rễ cây Tràm kết hợp với nhóm vi sinh vật sống
Vì vậy, rừng Tràm có chức năng cải tạo độ phì nhiêu của đất (tăng chất hữu cơ và dinh dưỡng phân hủy từ chất hữu cơ) và cải tạo chất lượng nước chua phèn (Dương Văn Ni, 1995)
Tràm là một đối tượng rất ưu việt trong việc phục hồi rừng, trồng rừng và kinh doanh rừng ở những vùng đất phèn mặn ở nước ta (Lã Đình Mỡi, 2001)
Thành phần chính trong tinh dầu là 1,8 - cineoleand α - terpineol (Doran, 1997) Giá trị kinh thế của tinh dầu phụ thuộc vào liều lượng 1,8 - cineole có bên trong sản phẩm tinh dầu Dầu tràm, có mùi giống mùi long não, được sử dụng để chống côn trùng cũng như dùng như một loại thuốc giảm đau trong các chứng đau đầu, nhức răng, thấp khớp, và co thắt ruột (Ogata, 1969)
Lá Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) có tác dụng kháng khuẩn, giải cảm và
giảm đau nên được dùng để điều trị các vết thương, vết bỏng, cảm lạnh, cúm và ăn khó tiêu Một số bệnh viện (Bệnh viện Chợ Rẫy, Bệnh viện Bình dân, Trung tâm chấn thương chỉnh hình) đã sử dụng có hiệu quả các dạng thuốc từ lá Tràm (bột lá Tràm, cao lá Tràm, gạc lá Tràm) để điều trị bỏng Lá Tràm đôi khi còn được sử dụng trong y học dân tộc ở nước ta cũng như ở hầu khắp các khu vực có Tràm phân bố Nhiều nước trong khu vực Đông Nam Á dùng tinh dầu Tràm làm thuốc chữa bệnh ho, hen suyễn,
Trang 13cảm lạnh, đau bụng và cơn co thắt ở dạ dày Tinh dầu Tràm cũng được dùng làm thuốc bôi, xoa bóp bên ngoài để chữa các bệnh về thần kinh, đau nhức khớp xương, đau tai
và đau nhức răng Tinh dầu Tràm cũng được dùng làm gia vị, làm chất tạo mùi trong
chế biến hóa mỹ phẩm, tinh dầu Tràm cũng là nguồn nguyên liệu có giá trị (Lã Đình Mới, 2001)
Gỗ Tràm có màu xám hồng, cứng, nặng, thớ vặn; gỗ dác và gỗ lõi ít phân biệt, được sử dụng để làm cột nhà, gỗ chống lò, đóng đồ gia dụng thông thường và đốt than
Vỏ ngoài xốp, được dùng làm vật liệu cách điện, làm nguyên liệu để xảm thuyền (Dương Văn Ni, 1995)
Hoa Tràm là nguồn mật ong quý (Lã Đình Mỡi, 2001)
4 Đặc tính sinh lý cây Tràm
4.1 Tính chống chịu
Tràm là cây trồng cạn chịu được điều kiện ngập úng (có thể chịu ngập từ 5 đến
6 tháng/năm) Đặc biệt hơn nữa là Tràm có khả năng sống trong điều kiện đất phèn có
độ chua cao (pH = 3,5 – 4,5) và độ mặn dưới 1/1000 trong mùa khô
Tràm là loài có khả năng chống chế các chất độc bên ngoài hệ thống rễ bằng cách tiết ra các axit hữu cơ (citric, oxalic, tartaric, malic, malonic và succinic) để cố định ion Al tự do vào trong cấu trúc của chúng và vô hiệu hóa tính độc của nhôm Mỗi hecta Tràm có khả năng làm giảm 138 kg nhôm (Dương Văn Ni, 1998)
4.2 Khả năng chịu đựng của tràm đối với độc nhôm
Nhôm là một trong những yếu tố chính ức chế sự sinh trưởng của thực vật trong đất phèn Trong đất trung hòa hay acid yếu, nhôm tồn tại dưới dạng muối nhôm silicate hoặc oxit nhôm Tuy nhiên, khi pH giảm xuống dưới 5 nhôm sẽ bị hòa tan thành một dạng gây độc cho thực vật, chủ yếu là dưới hình thức ion nhôm hóa trị 3 tự
do (Kinraide 1991; Kochian 1995)
Một triệu chứng khi thực vật bị nhiễm độc nhôm là sự tăng chiều dài rễ bị ức chế Triệu chứng này được dùng làm phương pháp đo lường sự nhạy cảm nhôm của thực vật (Delhaize Ryan, 1995) Theo Barceló and Poschenrieder 2002, Wenzl et al
Trang 14(2001) thì từ khoảng nửa giờ đến 2 giờ gây độc với 1 - 10 mM nhôm cho những loài thực vật nhạy cảm nhôm thì rễ cây bắt đầu biểu hiện sự ức chế
Nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học cho thấy sự nảy mầm của hạt Tràm
không bị ảnh hưởng ở nồng độ 0.56 mM Al (Osaki et al 1997) hoặc 0.38mM Al (Nguyen et al 2003b), nồng độ được cho là ngưỡng của các loài cây nông nghiệp khác M cajuputi được xem như là một loài ứng viên cho việc “Tái tạo môi trường
rừng” trong điều kiện đất phèn sulfate trong vùng nhiệt đới (Nakabayashi et al 2001,
Kojima 2004), việc này rất quan trọng trong việc giải thích cơ chế của sức chống chịu đối với nhôm
Ko Tahara et al (2005) đã đánh giá độ nhạy cảm nhôm của 06 loài Melaleuca
và ba loài Eucalyptus bằng cách sử dụng mối quan hệ giữa khả năng gây độc của
nhôm 1 mM với khả năng kéo dài rễ (Ví dụ như là đánh giá tác động so với khả năng kéo dài rễ khi không có nhôm ở các loài trên) như là một chỉ tiêu Sau 24 giờ thí nghiệm với 1 mM Al trong dung dịch dinh dưỡng, nhôm gây ảnh hưởng không có giá
trị thống kê lên khả năng kéo dài rễ của các loài như Melaleuca leucadendra,
Melaleuca cajuputi, Eucalyptus grandis, Melaleuca quinquenervia và Eucalyptus deglupta (t-test, P > 0.05) Trong đó, khả năng kéo dài rễ của chúng so với điều kiện
không có nhôm tương ứng là 111 %, 106 %, 104 %, 101 %, và 82 % Tuy nhiên, đối
với các loài Melaleuca viridiflora, Eucalyptus camaldulensis, Melaleuca glomerata và
Melaleuca bracteata, khả năng kéo dài rễ bị ức chế đáng kể bởi nhôm (t-test, P < 0.05)
thấy Ảnh hưởng sau 24 giờ của nhôm lên khả năng kéo dài rễ của 06 loài Melaleuca (Ml, Melaleuca leucadendra; Mc, Melaleuca cajuputi; Mq, Melaleuca quinquenervia;
Mv, Melaleuca viridiflora; Mg, Melaleuca glomerata; Mb, Melaleuca bracteata) và 03
loài Eucalyptus (Eg, Eucalyptus grandis; Ed, Eucalyptus deglupta; Ec,
Eucalyptuscamaldulensis) Rễ được thí nghiệm ở nồng độ 0 và 1 mM nhôm trong
dung dịch dinh dưỡng trong 24 giờ Độ dài rễ được đo trước và sau khi thí nghiệm và
độ kéo dài rễ ở 1 mM nhôm được trình bày trong tương quan với chúng ở nồng độ 0
mM Al Giá trị là giá trị trung bình ± SE (n = 10) Những khác biệt có ý nghĩa thống
kê giữa 0 và 1 mM Al (t-test) được trình bày dưới dạng 3 sao (P < 0.001), 2 sao (P < 0.01) và sao (P<0.05)
Trang 15Hình 2: Ảnh hưởng sau 24 giờ của nhôm lên khả năng kéo dài rễ
(Nguồn: Ko Tahara et al (2005))
Trang 16Chương III PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN
1 Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu
1.1 Đối tượng nghiên cứu
Chọn các cây Tràm con ở giai đoạn 4 tháng tuổi, đồng nhất về chiều cao từ 15 –
20 cm, có sức sống tốt, được nhân lên bằng hạt
1.2 Thời gian
Thí nghiệm được triển khai từ từ 09/2010 đến tháng 04/2011
1.3 Địa điểm
1.3.1 Địa điểm thu mẫu
Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi thu mẫu tại 2 địa điểm: Đợt 1 thu tại 554- Quốc lộ 61, ấp Hòa Đức, xã Hòa An, huyện Phụng hiệp, tỉnh Hậu Giang và đợt 2 thu tại Thị trấn Mỹ Phước, huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang
1.3.2 Địa điểm thí nghiệm
Hai đợt thí nghiệm được tiến hành trong nhà lưới thuộc Trại Nghiên cứu và Thực nghiệm Nông nghiệp Khoa Nông nghiệp Và Sinh Học ứng dụng, Đại học Cần thơ và phòng thí nghiệm Thực vật- Bộ môn Sinh- Khoa Sư phạm
Trang 17CuSO4.5H20
Na2MoO4
Fe- EDTA
+ Al2(SO4)3.18H2O được qui đổi
+ Hóa chất dùng để xác định hàm lượng sắc tố (diệp lục) trong lá: Aceton + Hóa chất dùng để nhuộm mẫu giải phẫu:
Máy đo EC Cobra4 Wireless- Link (Phywe)
Máy đo pH ECO
Máy đo hàm lượng diệp lục
Máy scan
Tủ sấy ECOCE
Cân điện tử 1 số EK-i/EW-i Series
Kính hiển vi Olympus
Máy vi tính, máy ảnh, micro pipet, ống đong
Thùng xốp, ly nhựa loại nhỏ, xô nhựa, bình tưới
Lưỡi lam, gôm, chai nhỏ có nắp đậy, khay đựng mẫu, kim mũi giáo, lame, lamelle
3 Phương pháp
3.1 Thu mâu cây con
Chọn các cây Tràm con ở giai đoạn 4 tháng tuổi, đồng nhất về chiều cao từ 15 –
20 cm, có sức sống tốt, được nhân lên bằng hạt Cây trong cùng đợt thí nghiệm thì được lấy cùng một địa điểm Bứng luôn cả rễ cây và giữ cây trong túi nhựa có lót sẵn
lá chuối để giữ ẩm cho cây
Trang 183.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm trồng thủy canh cây Tràm trong nhà lưới
3.2.1 Chuẩn bị thí nghiệm
Bước 1: Cây sau khi thu từ thực địa về được giâm trong mát, cho phát triển
Hình 3: Dưỡng cây con mới thu về trong xơ dừa ẩm
Bước 2: Chuẩn bị thùng xốp có thể tích 17 lít đã đục sẵn để có thể trồng cây Lỗ được đục trên thùng xốp có kích thước tương ứng với kích thước của ly nhựa loại nhỏ được đục sẵn những lỗ nhỏ
Trang 19Hình 4: Chuẩn bị ly nhựa loại nhỏ
Hình 5: Chuẩn bị nắp thùng xốp để chứa cây
Bước 3: Mỗi cây Tràm được trồng vào một ly nhựa có lỗ chứa xơ dừa ẩm (đã được làm hoai mục) Các ly được xếp lên các nắp thùng ở vị trí đã được đục lỗ sẵn Tiến hành cho nước vào gần đầy thùng xốp sao cho mực nước gần chạm vào đáy ly
Bước 4: Các cây Tràm con được nuôi dưỡng trong nước sau 2 tuần cho ra rễ rồi mới chuyển sang môi trường dinh dưỡng Hoagland
Trang 20Hình 6: Nắp thùng xốp đã đục lỗ xong
Bước 5: Chuẩn bị dinh dưỡng Hoagland gốc theo hàm lượng các chất như sau: Thành phần Dung dịch gốc pha dạng ml 2M KNO3 202 g/L 2.5
2M Ca(NO3)2 x 4H2O 236 g/0.5L 2.5
Iron (Sprint 138 iron chelate) 15 g/L 1.5
2M MgSO4 x 7H2O 493 g/L 1
1M NH4NO3 80 g/L 1
Vi lượng: H3BO3 2.86 g/L 1
MnCl2 x 4H2O 1.81 g/L 1
ZnSO4 x 7H2O 0.22 g/L 1
CuSO4 0.051 g/L 1
H3MoO4 x H2O or 0.09 g/L 1
Na2MoO4 x 2H2O 0.12 g/L 1
1M KH2PO4 136 g/L 0.5
Trang 213.2.2 Bố trí thí nghiệm
Nghiên cứu được tiến hành trong hai đợt thí nghiệm với các nồng độ độc của nhôm Al2(SO4)3 là khác nhau Cụ thể như sau:
+ Thí nghiệm 1: có 5 nghiệm thức: đối chứng, 4 mM Al2(SO4)3 , 4,5 mM
Al2(SO4)3, 5 mM Al2(SO4)3, 5,5 mM Al2(SO4)3 Mỗi nghiệm thức được bố trí 20 cây (tương đối đồng đều nhau) và lập lại 2 lần cho mỗi nghiệm thức Sau 1 tuần cho dinh dưỡng Hoagland vào, chúng tôi tiến hành đo, đếm các chỉ tiêu sinh trưởng (số rễ, chiều dài rễ, số lá, số chồi, chiều dài thân) và bắt đầu cho độc nhôm (Al2(SO4)3.18H2O) vào theo từng nồng độ đã được xác định Tiếp tục chuẩn pH = 4 cho mỗi thùng dung dịch thí nghiệm
Hình 7: Bố trí thí nghiệm
+ Thí nghiệm 2: có 5 nghiệm thức đối chứng, 5 mM Al2(SO4)3, 10 mM
Al2(SO4)3, 15 mM Al2(SO4)3, 20 mM Al2(SO4)3 , mỗi nghiệm thức lặp lại 2 lần Mỗi nghiệm thức được bố trí 15 cây Thứ tự các bước tiến hành thí nghiệm cũng tương tự
Trang 22như ở thí nghiệm 1 Tuy nhiên vì điều kiện nguồn cây giống không đủ nên chúng tôi
bố trí mỗi thùng thí nghiệm 15 cây
Trong 8 tuần thí nghiệm, dung dịch dinh dưỡng thí nghiệm được thay mới sau tuần lễ thứ 4 (sau 28 ngày kể từ ngày cho dinh dưỡng vào) Trong quá trình thí nghiệm, nước được bổ sung khi mực dung dịch trong thùng thí nghiệm bị giảm
3.3 Các phương pháp phân tích
3.3.1 Đo, đếm các chỉ tiêu sinh trưởng
Chúng tôi theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của cây Tràm khi áp dụng phương pháp thủy canh Tiến hành mỗi tuần lấy chỉ tiêu 1 lần Lần đầu tiên chúng tôi chọn ngẫu nhiên 10 cây Tràm con (ở mỗi thùng thí nghiệm) để kiểm tra các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển Cố định 10 cây đó ở những lần lấy chỉ tiêu tiếp theo
Đo các chỉ tiêu của từng cây: đếm số lượng rễ, số lượng lá, số lượng chồi, đo chiều dài
rễ, chiều dài thân cây bằng thước kẻ cm và thước dây cm
Số lá được đếm từ lá dưới cùng (ở phía gốc cây) lên đến đọt, búp lá non được tính là một lá Số chồi được đếm dựa trên tiêu chí là những chồi đã hình thành được những lá nhỏ, không tính những chồi chưa hình thành lá
Chiều dài thân được đo bằng thước thẳng, điểm bắt đầu đo là ngay vị trí mặt giá thể đến phần thân non (vị trí cuống của lá non chưa bung ra)
Hình 8: Đếm số chồi, số lá và đo chiều dài thân
Chiều dài rễ được đo từ mặt ngoài của đáy ly nhựa (nơi mà rễ đi ra ngoài ly) đến chóp của rễ được chọn để đo Vào khoảng tuần thứ 4 thì rễ Tràm sẽ bị uốn cong
Trang 23(do là chiều dài rễ vượt quá chiều cao của thùng xốp) nên chúng tôi sử dụng thước dây
để có thể đo chiều dài rễ chính xác hơn Đối với quá trình đếm số lượng rễ, trước khi cho vào dung dịch dinh dưỡng, chúng tôi tiến hành đếm những rễ riêng biệt được đâm
ra ngoài ở phía dưới đáy ly
Hình 9: Đo chiều dài rễ
3.3.2 Đo EC
Đo EC bằng máy đo hiệu Cobra4 Wireless- Link (Phywe) và số liệu được nhập vào trong máy tính thông qua phần mềm Measure – 466
Hình 10: Máy đo EC