BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG AMS-1 BIẾN TÍNH VÀ PHÂN VI SINH BIOGRO ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH TRƯỞNG, SIN
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG AMS-1 BIẾN TÍNH VÀ PHÂN VI SINH BIOGRO ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH TRƯỞNG, SINH LÝ, HÓA SINH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY Cu TRONG CÂY CẢI XANH
(Brassica juncea L.)
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SINH HỌC
HÀ NỘI, 2017
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG AMS-1 BIẾN TÍNH VÀ PHÂN VI SINH BIOGRO ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH TRƯỞNG, SINH LÝ, HÓA SINH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY Cu TRONG CÂY CẢI XANH
(Brassica juncea L.)
Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60.42.01.14
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SINH HỌC
Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Khánh Vân
HÀ NỘI, 2017
Trang 3đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài
Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo trong khoa Sinh học – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, đặc biệt các thầy cô giáo trong bộ môn Sinh lý học Thực vật và Ứng dụng, các thầy cô trong bộ môn Hóa sinh – Tế bào, bộ môn Công nghệ Sinh học – Vi sinh, khoa Hóa học – trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã tạo mọi điều kiện giúp
đỡ tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu của mình
Tôi xin chân thành cảm ơn Quỹ Môi trường Thiên nhiên Nagao (Nagao Natural Enviromental Foundation – NEF) đã hỗ trợ tôi về mặt kinh phí để tôi thực hiện đề tài nghiên cứu
Nhân dịp này tôi cũng xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn ở bên ủng hộ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn
Hà Nội, ngày…… tháng…… năm
Tác giả
Nguyễn Thị Thu Hương
Trang 4DANH MỤC KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AAS Atomic Absorption Spectrometer (phương pháp quang phổ
hấp thụ nguyên tử) ANOVA Analysis of Variance (phân tích phương sai)
BTNMT Bộ tài nguyên môi trường
QCVN Quy chuẩn Việt Nam
TCCP Tiêu chuẩn cho phép
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
Trang 5MỤC LỤC
PHẦN I: MỞ ĐẦU 1
1.1 Lý do chọn đề tài 1
1.1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1
1.1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2
1.1.3 Nhiệm vụ và nội dung của đề tài 2
1.2 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2
1.2.1 Tình hình ô nhiễm kim loại Cu trên thế giới 2
1.2.2 Tình hình ô nhiễm kim loại Cu ở Việt Nam 4
1.2.3 Ảnh hưởng của kim loại Cu đến sức khỏe con người, sinh vật và môi trường 8
1.2.4 Phương pháp sinh học trong xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng 10
1.3 Phương pháp nghiên cứu 13
1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 13
1.3.2 Yếu tố thí nghiệm 14
1.3.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 15
1.3.4 Bố trí thí nghiệm 15
1.3.5 Phương pháp và thời gian lấy mẫu phân tích 16
1.4 Phương pháp xác định các chỉ tiêu nghiên cứu 16
1.4.1 Các chỉ tiêu sinh trưởng 16
1.4.2 Các chỉ tiêu sinh lý hóa sinh 17
PHẦN HAI: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22
I ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG PHÂN VI SINH BIOGRO TƯỚI GỐC VÀ CHẾ PHẨM AMS-1 BIẾN TÍNH ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH TRƯỞNG CỦA RAU CẢI XANH (Brassica juncea L.) TRỒNG TRÊN ĐẤT Ô NHIỄM Cu 22
1.1 Ảnh hưởng của liều lượng phân vi sinh (PVS) Biogro tưới gốc và chế phẩm (CP) AMS-1 biến tính đến chiều cao cây cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu 22
1.2 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến khối lượng tươi của rau cải xanh khi trồng trên đất ô nhiễm Cu 24
Trang 61.3 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến khối lượng khô của rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu 26 II- ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG PHÂN VI SINH BIOGRO TƯỚI GỐC VÀ CHẾ PHẨM AMS-1 BIẾN TÍNH ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ- HÓA SINH CỦA
RAU CẢI XANH (Brassica juncea L.) TRỒNG TRÊN ĐẤT Ô NHIỄM Cu 28
2.1 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến hàm lượng diệp lục của rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu 28 2.1.1 Ảnh hưởng của PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến hàm lượng diệp lục a, b trong lá rau cải xanh trổng trên đất ô nhiễm Cu 29 2.1.2 Ảnh hưởng của PVS Biogro tưới gốc và CP AMS1 biến tính đến hàm lượng diệp lục tổng số trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu 32 2.1.3 Ảnh hưởng của PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến hàm lượng diệp lục liên kết trong lá rau cải xanh trổng trên đất ô nhiễm Cu 35 2.2 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến hoạt tính enzim catalaza trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu 36 2.3 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến hàm lượng vitamin C trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu 39 2.4 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến hàm lượng đường khử trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu 41 2.5 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS1 biến tính đến hàm lượng chất xơ trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu 43 2.6 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS1 biến tính đến hàm lượng nước liên kết trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu 44 2.7 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến hàm lượng sắt (Fe) trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu 46 III- ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG PHÂN VI SINH BIOGRO TƯỚI GỐC VÀ CHẾ PHẨM AMS-1 BIẾN TÍNH ĐẾN SỰ TÍCH LŨY KIM LOẠI Cu CỦA RAU CẢI XANH (Brassica juncea L.) TRỒNG TRÊN ĐẤT Ô NHIỄM Cu 49
Trang 73.1 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính đến sự tích lũy
Cu trong rễ, thân, lá của rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu 49 3.2 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính đến khả năng chuyển hóa Cu trong đất lên sinh khối của cây cải xanh 55 3.3 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính đến mật độ VSV hiếu khí tổng số trong đất trồng sau thu hoạch 56
PHẦN III- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60
Trang 8DANH MỤC BẢNG
Bảng 1 Quy chuẩn quốc gia về giới hạn hàm lượng tổng số của một số KLN trong đất
(QCVN 03: 2008/BTNMT)
Bảng 2 Mật độ VSV trong PVS Biogro tưới gốc
Bảng 3 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến
chiều cao cây cải xanh – thí nghiệm vụ đông năm 2016 và vụ xuân năm 2017 Bảng 4 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến
khối lượng tươi của rau cải xanh
Bảng 5 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến
khối lượng khô của rau cải xanh
Bảng 6 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính đến hàm
lượng diệp lục a, b trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu vụ đông 2016
Bảng 7 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính đến hàm
lượng diệp lục a, b trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu vụ xuân
2017
Bảng 8 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến
hàm lượng diệp lục tổng số trong lá rau cải xanh
Bảng 9 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến
hoạt tính enzim catalaza trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu
Bảng 10 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính
đến hàm lượng vitamin C trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu
Bảng 11 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính đến hàm
lượng đường khử trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu
Bảng 12 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính đến hàm
lượng nước liên kết trong lá rau cải xanh – vụ đông 2017
Bảng 13 Hàm lượng Fe trong thân và lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu dưới
ảnh hưởng của PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính – vụ đông 2016
Trang 9Bảng 14 Hàm lượng Fe trong thân và lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu dưới
ảnh hưởng của PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính – vụ xuân 2017
Bảng 15 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính đến sự tích
lũy Cu trong rễ, thân, lá rau cải xanh – vụ đông 2016
Bảng 16 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính đến sự tích
lũy Cu trong rễ, thân, lá rau cải xanh – vụ xuân 2017
Bảng 17 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính đến mật độ
VSV hiếu khí tổng số trong đất trồng sau thu hoạch – vụ xuân 2017
Trang 10DANH MỤC HÌNH
Hình 1 Cây rau cải xanh
Hình 2 Khối lượng rau cải xanh dưới ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc
và CP AMS-1 biến tính – thí nghiệm vụ đông 2016
Hình 3 Khối lượng rau cải xanh dưới ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc
và CP AMS-1 biến tính – thí nghiệm vụ xuân 2017
Hình 4 Hàm lượng diệp lục tổng số trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu
dưới ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính
vụ đông 2016 và vụ xuân 2017
Hình 5 Hàm lượng diệp lục liên kết trong lá cây cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu có
bổ sung PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính
Hình 6 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến
hoạt tính enzim catalaza trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu – vụ đông 2016
Hình 7 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến
hoạt tính enzim catalaza trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu – vụ xuân 2017
Hình 8 Hàm lượng đường khử trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu dưới
ảnh hưởng của PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính
Hình 9 Hàm lượng chất xơ trong lá cây cải xanh dưới ảnh hưởng của PVS Biogro và
CP AMS-1 biến tính - vụ xuân 2017
Hình 10 Hàm lượng Cu tích lũy trong rễ, thân, lá rau cải xanh dưới ảnh hưởng của
liều lượng PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính – vụ đông 2016
Hình 11 Hàm lượng Cu tích lũy trong rễ, thân, lá rau cải xanh dưới ảnh hưởng của
liều lượng PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính – vụ xuân 2017
Hình 12 Tích lũy Cu trong đất và các bộ phận của rau cải xanh sau khi thu hoạch – vụ
đông 2016
Hình 13 Tích lũy Cu trong đất và các bộ phận của rau cải xanh sau khi thu hoạch – vụ
xuân 2017
Trang 111
PHẦN I: MỞ ĐẦU
1.1 Lý do chọn đề tài
1.1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm môi trường đất nói riêng đã và đang là vấn đề hết sức cấp bách của Việt Nam và các nước trên thế giới Trong đó ô nhiễm kim loại nặng (KLN) trong đất ngày càng được quan tâm, đặc biệt là những vùng đất đã và đang bị ô nhiễm KLN này được sử dụng với mục đích trồng lúa và rau màu Đây chính là nguyên nhân làm tích lũy cao KLN trong các sản phẩm nông nghiệp, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người
Có nhiều nguyên nhân dẫn đến môi trường đất bị ô nhiễm chất thải công nghiệp, giao thông, chất thải sinh hoạt và việc sử dụng phân bón hóa học, hóa chất bảo vệ thực vật, chất kích thích sinh trưởng, hoạt động của các làng nghề thủ công, tái chế…
Ô nhiễm KLN trong môi trường đất còn ảnh hưởng xấu đến nền sản xuất nông nghiệp và chất lượng nông sản và có thể sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và động vật [6] do độc tính cao và khả năng tích lũy lâu trong cơ thể sống Đồng là nguyên tố cần thiết cho con người, tuy nhiên ở nồng độ cao nó lại gây độc, kích thích dạ dày làm tổn thương đường tiêu hóa, gan thận và niêm mạc, tăng nguy
cơ xơ gan…[22]
Làm sạch đất ô nhiễm KLN là một quá trình đòi hỏi công nghệ phức tạp và vốn đầu tư cao Gần đây, nhờ những hiểu biết về cơ chế hấp thụ, chuyển hóa, chống chịu và loại bỏ KLN của một số loài thực vật, các nhà khoa học đã bắt đầu chú ý đến khả năng sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm môi trường đất Một số loài thực vật không những có khả năng sống trong môi trường bị ô nhiễm bởi các kim loại độc hại mà còn có khả năng hấp thụ và tích lũy các kim loại này trong các bộ phận khác nhau của chúng [10] Đây là một trong những biện pháp xử lý ô nhiễm KLN trong đất, nước có hiệu quả kinh tế cao, giá thành xử lý thấp và tiến hành đơn giản,
dễ áp dụng…Ngoài ra một số loài thực vật còn được sử dụng làm thực phẩm, làm cảnh, làm thuốc chữa bệnh…[4]
Trang 122
Hướng nghiên cứu sử dụng các chất bón vào đất có nguồn gốc sinh học như phân vi sinh (PVS), chế phẩm sinh học…nhằm cải tạo đất ô nhiễm và giảm thiểu sự tích lũy KLN trong nông phẩm được xem là giải pháp tích cực tiến đến nền nông nghiệp phát triển bền vững Trên thế giới cũng đã có một số nghiên cứu sử dụng các loại phân bón hoặc các chất tạo phức bền với KLN để giảm thiểu sự hút thu chúng bởi cây trồng cho kết quả tốt (Skinner, 1987; Ruby et al, 1994; Chen at al, 1997) [54] Cây cải xanh là một loài thực vật cung cấp lượng dinh dưỡng cần thiết cho con người vừa có khả năng hấp thụ một số KLN [9] [23]
Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng AMS-1 biến tính và phân vi sinh Biogro đến một
số chỉ tiêu sinh trưởng, sinh lý, hóa sinh và khả năng tích lũy Cu trong cây cải xanh (Brassica juncea.L)”
1.1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá được ảnh hưởng của liều lượng chế phẩm (CP) AMS-n1 biến tính và phân vi sinh (PVS) Biogro đến một số chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh và làm giảm sự hấp thu Cu vào thân và lá của cây khi trồng trên đất ô nhiễm Cu
1.1.3 Nhiệm vụ và nội dung của đề tài
Để thực hiện mục tiêu nghiên cứu trên chúng tôi tiến hành xác định các chỉ tiêu sau:
- Chỉ tiêu sinh trưởng: chiều cao cây, khối lượng tươi, khô của lá, rễ
- Chỉ tiêu sinh lý: hàm lượng diệp lục tổng số và diệp lục liên kết, hàm lượng nước liên kết trong lá, hoạt tính enzim catalaza trong lá, hàm lượng vitamin C trong
lá, hàm lượng đường khử trong lá, hàm lượng chất xơ trong lá, hàm lượng nguyên
tố Fe trong thân và lá
- Sự tích lũy kim loại Cu trong các bộ phận rễ, thân, lá của cây cải xanh
- Mật độ VSV hiếu khí tổng số trong PVS Biogro và trong đất sau vụ trồng
1.2 Tổng quan vấn đề nghiên cứu
1.2.1 Tình hình ô nhiễm kim loại Cu trên thế giới
Các khu vực khai thác mỏ, khoáng sản, khu công nghiệp và các thành phố lớn
Trang 13Chữ thập Xanh (Thụy Sĩ) thông báo thì có đến 8 điểm ô nhiễm liên quan đến KLN
là Kabwe (Zambia), Chernobyl (Ukraine), Norilsk (Nga), Kalimantan (Indonesia), Sông Citarum (Indonesia), bãi rác Agbogbloshie (Ghana), GhanaHazaribagh
(Bangladesh) và sông Matanza - Riachuelo (Argentina) Trong đó, 4 khu vực:
Chernobyl, Dzershinsk, Kabwe và Norilsk đã có trong danh sách những khu vực bị
ô nhiễm nhất thế giới mà Viện Blacksmith và Tổ chức Chữ thập Xanh công bố 2 lần trước vào các năm 2006 và 2007 Đơn cử như Norils (Nga) là khu vực tập trung những lò nấu chảy KLN lớn nhất thế giới Tại đây, có hơn 4 triệu tấn Cd, Cu, Pb,
Ni, As, Se và Zn phát thải ra không khí mỗi năm Các mẫu thử không khí khi nghiên cứu ở vùng này đều có mức nhiễm Cu, Ni vượt quá chuẩn tối đa cho phép,
số người tử vong vì các bệnh hô hấp ở mức cao Còn tại Argentina ước tính có khoảng 15.000 nhà máy công nghiệp chủ động xả nước thải vào lưu vực sông Matanza - Riachuelo, chạy qua thủ đô Buenos Aires [69] Một nghiên cứu năm
2008 cho thấy đất ở hai bên bờ sông chứa hàm lượng Zn, Pb, Cu, Ni, Cr đều cao hơn so với tiêu chuẩn được Argentina đề nghị và có khoảng 12.000 người cư trú gần lưu vực sông đang sống có nguy cơ bị bệnh tiêu chảy, bệnh đường hô hấp và ung thư khá cao [69]
Theo Lim và cộng sự (2004) tại vùng mỏ vàng _ bạc Soncheon đã bỏ hoang ở Hàn Quốc, đất và nước nhiều khu vực ở đây vẫn còn bị ô nhiễm một số loại kim loại ở mức cao Hàm lượng Cu trong đất ở bãi thải quặng là 30– 749 mg/kg, đất vùng núi là 36 - 89 mg/kg, đất trang trại là 13 -673 mg/kg trong khi đất bình thường trên thế giới là 30 mg/kg [62]
Các chất thải từ các hoạt động công nghiệp, khai khoáng không những làm ô nhiễm môi trường đất mà còn ảnh hưởng đến chất lượng nước các ao, hồ, sông, suối… Theo Tan và cs (1971), Wild (1993) thì trong bùn cống rãnh thành phố có
Trang 14Cu, Zn, Pb, Cd trong các loại phân bón hóa học và ước tính khối lượng KLN bón vào đất trồng lúa ở Valencia (Tây Ban Nha) cho thấy phân photphat là loại phân hóa học chứa hàm lượng KLN lớn nhất trong đó hàm lượng các kim loại Cu: 1 _ 3000 mg/kg, Zn: 50 - 1400 mg/kg, Pb: 7 _ 225 mg/kg, Cd: 0,1 _ 170 mg/kg [12]
1.2.2 Tình hình ô nhiễm kim loại Cu ở Việt Nam
Ở nước ta, ô nhiễm KLN đã và đang được quan tâm nghiên cứu Có nhiều nguyên nhân gây ra ô nhiễm KLN ở nước ta: do tự nhiên, do công nghiệp và đô thị, hoạt động của các làng nghề, hoạt động sản xuất nông nghiệp,…
Nghiên cứu KLN trong một số loại đất Việt Nam, tác giả Phạm Quang Hà đã chỉ ra hàm lượng Cu tổng số trong đất phù sa Việt Nam là 22,98 mg/kg, trong đất
đỏ là 58,31 mg/kg [14] Hàm lượng KLN trong các mẫu đất khác được Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira nghiên cứu và kết quả cho thấy hàm lượng Cu trong đá vôi là 106 mg/kg khá cao so với đá cát là 16 mg/kg [64] Như vậy, trong đất tự nhiên luôn tồn tại sẵn hàm lượng KLN nhất định [50]
Trang 15Đất dân sinh
Đất thương mại
Đất công nghiệp
Nghiên cứu của Phạm Quang Hà và cs (2000) ở làng nghề cô đúc nhôm, đồng
ở Văn Môn _ Yên Phong _ Bắc Ninh cho thấy hàm lượng Cu ở đây khá cao 41,1 mg/kg (dao động từ 20,0 _
216,7 mg/kg) [15]
Theo Lê Đức và Lê Văn Khoa (2001), một số mẫu đất ở làng nghề tái chế chì ở Chỉ Đạo _ Văn Lâm _ Hưng Yên có hàm lượng Cu 43,68 _ 69,68 mg/kg, đã ảnh hưởng trực tiếp năng suất cây trồng và đặc biệt là đến sức khỏe người dân trong xã [11] Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Trí Tiến (2003) ở làng nghề đúc đồng, chạm bạc, gia công kim loại ở Nam Trực _ Nam Định cho thấy hàm lượng Cu trong đất là
340 ppm vượt quá giá trị cho phép đối với đất nông nghiệp là 6,8 lần Nghiên cứu cũng chỉ ra phần lớn các KLN tích lũy ở tầng mặt với hệ số tích lũy tầng mặt của Cu
là 90% [46]
Nghiên cứu của Vũ Đình Tuấn, Phạm Quang Hà (2004) về hàm lượng KLN trong đất trồng rau tại Thanh Trì và Từ Liêm đã chỉ ra hàm lượng Cu ở đây đã gần đạt ngưỡng và có những mẫu đã vượt ngưỡng cho phép về QCVN đối với đất sử dụng với mục đích nông nghiệp, dao động từ 21,88 _ 53,88 ppm [47]
Trang 166
Nguyễn Thị Lan Hương (2006) nghiên cứu về hàm lượng KLN trong đất ở khu công nghiệp ngoại thành thu được kết quả hàm lượng Cu trong đất là 11,87 _ 59,66mg/kg, vượt ngưỡng TCCP của BTNMT [24]
Phan Quốc Hưng và cs đã cho thấy các mẫu đất thu được ở xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, Hưng Yên đều có hàm lượng Cu vượt quá TCCP từ 1,5 – 2,7 lần, đặc biệt hàm lượng Cu dễ tiêu – dạng linh động của Cu rất cao dao động từ 39,62 – 83,57 mg/kg [25]
Theo nghiên cứu của Đặng Đình Kim và cs nghiên cứu tại huyện Đại Từ, Thái Nguyên cho thấy các hoạt động khai thác thủ công tại địa phương đã tạo ra một lượng đáng kể các chất thải quặng đuôi và đá thải Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng KLN trong đất rất cao Cu 1260 mg/kg, Pb 105 mg/kg, Cd 0,5 mg/kg vượt TCCP nhiều lần [34]
Theo nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Quỳnh và cs (2002), ở thành phố Hồ Chí Minh, có hơn 28000 cơ sở sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp thải trực tiếp nước thải chưa qua xử lý vào các mương tưới phục vụ cho nông nghiệp dẫn đến hàm lượng Cu trong lúa tăng 9,3 - 55,4 mg/kg (giới hạn tối đa của Cu trong rau ăn
lá theo Bộ Y tế là 30 mg/kg) [52]
Đoạn Chí Cường, Võ Văn Minh, Trần Ngọc Sơn (2014) cho thấy hàm lượng các KLN Cu, Pb, Cd, Zn trong trầm tích mặt ở hạ lưu sông Cu Đê, Đà Nẵng vượt TCCP, có dấu hiệu bị ô nhiễm, trong đó hàm lượng Cu dao động trong khoảng 849,6 – 1217,8 mg/kg [9]
Một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm KLN đó là do hoạt động nông nghiệp Trong quá trình sản xuất nông nghiệp, con người đã làm tăng đáng kể các KLN trong đất [31] khi sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật thường chứa các KLN như: As, Pb, Hg Các loại phân bón hóa học và đặc biệt là phân photpho thường chứa nhiều: As, Cd, Pb
Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira (1999) đã nghiên cứu hàm lượng KLN trong đất nông nghiệp của các huyện Từ Liêm, Thanh Trì ở Hà Nội Kết quả thu được như sau: hàm lượng Cu trong đất dao động trong khoảng 40,1 _
73,2 mg/kg
Trang 177
Như vậy vùng đất này đã có dấu hiệu ô nhiễm KLN Trong đó, vùng đất trồng rau Tây Tựu _ Từ Liêm _ Hà Nội có hàm lượng Cu cao hơn các đất khác từ 30 _ 40 mg/kg Nguyên nhân là do sử dụng nhiều phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật chứa nhiều hàm lượng Cu trong quá trình trồng rau [64]
Các nhà nghiên cứu Nguyễn Minh Trí, Nguyễn Hạnh Trinh, Nguyễn Thị Hoàng Phương đã tiến hành khảo sát về dư lượng nitrat và KLN (Cu, Pb, Zn) trong rau xà lách trồng ở phường Hương Long, thành phố Huế Kết quả nghiên cứu cho thấy: đất trồng rau xà lách tại phường Hương Long, thành phố Huế đạt tiêu chuẩn
về hàm lượng KLN(Pb, Zn) theo QCVN 03:2008/BTNMT, nhưng hàm lượng Cu và nitrat là khá cao Rau xà lách thành phẩm có dư lượng nitrat cao hơn 1,21% so với quy định và các KLN(Pb, Zn, Cu) tồn dư trong rau lại ở mức cao và vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng [44]
Nguyễn Hữu Thành và Hồ Thị Lam Trà (2003), khi nghiên cứu hàm lượng kim loại (tổng số và di động) trong đất nông nghiệp ở huyện Văn Lâm, Hưng Yên cho thấy hàm lượng Cu tổng số dao động từ 21,85 - 149,34 ppm, ô nhiễm Cu ở mức báo động vượt TCCP 3 lần [40]
Ảnh hưởng của Cu, Pb, Zn trong nước tưới đến sự hấp thu tích lũy các kim loại này trong rau xà lách đã được Lê Ngọc Chung và cs nghiên cứu (2014) thu được kết qủa hàm lượng Cu, Zn tích lũy trong rau tăng dần theo hàm lượng nguyên
tố này trong nước [6]
Cuối năm 2014, Viện Sức khỏe nghề nghiệp và Môi trường đã xét nghiệm mẫu đất, nước, không khí, thực phẩm nuôi trồng trên đất tại thôn Đông Mai, Văn Lâm, Hưng Yên, kết quả cho thấy nơi đây bị nhiễm kim loại Pb, Cu, Zn… đặc biệt nước trên bề mặt kênh, rạch có nồng độ Pb cao gấp nhiều lần [11]
Phùng Thái Dương và Huỳnh Thị Kiều Trâm (2015) khi nghiên cứu và đánh giá hàm lượng một số kim loại nặng trong trầm tích đáy vùng cửa sông Mê Kông cho thấy hàm lượng KLN như Zn, Cu, Cd, As, Hg đều sấp xỉ bằng quy chuẩn Việt Nam và có xu hướng tăng lên, đặc biệt một số KLN Cu, Cd vượt quá cao so với các quốc gia khác như Hoa Kì, Canada do đó đã và đang ảnh hưởng đến hệ sinh thái và môi trường sống tại vùng nghiên cứu [9]
Trang 188
Theo kết quả chúng tôi đã tiến hành khảo sát tại vùng trồng rau ở thôn Phúc
Lý, xã Minh Khai, Từ Liêm, Hà Nội, hàm lượng Cu trong đất nông nghiệp là 96,2 ppm, vượt TCCP 1,93 lần
Hoạt động của con người đã và đang làm gia tăng đáng kể lượng KLN tích lũy trong đất, nước gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe chúng ta cũng như các sinh vật
1.2.3 Ảnh hưởng của kim loại Cu đến sức khỏe con người, sinh vật và môi trường
1.2.3.1 Đặc tính của Cu
Đồng (Cu) là kim loại màu ánh kim đỏ cam có tính dẻo, độ dẫn nhiệt và dẫn điện cao Đồng tạo nhiều hợp chất khác nhau với trạng thái oxy hóa +1 và + 2 Nó không phản ứng được với nước, nhưng phản ứng chậm với oxy trong không khí tạo thành đồng oxit màu nâu đen Đồng tồn tại trong tự nhiên ở các dạng khoáng chất: cacbonat azurit (2CuCO3Cu(OH)2) và malachit (CuCO3Cu(OH)2) là các nguồn sản xuất đồng, các sunfua như chalcopyrit (CuFeS2), bornit (Cu5FeS4), covellit (CuS), chalcocit (Cu2S), các oxit như cuprit (Cu2O) và trong nhiều hợp chất hữu cơ
1.2.3.2 Độc tính của Cu
Tổng hàm lượng Cu trong cơ thể người khoảng 100 _ 150 mg Đồng là một thành phần cần thiết cho cơ thể với lượng do thức ăn đưa vào hàng ngày từ 0,033 _0,05 mg/kg thể trọng Liều lượng Cu chấp nhận hàng ngày cho người là 0,05 mg/kg thể trọng Đồng là thành phần của nhiều enzim oxi hóa như xitocrom oxidaza, amin oxidaza, tyroxinaza… Trong máu, Cu tham gia vào phản ứng oxi hóa Fe2+ thành
Fe3+ Đây là một phản ứng rất quan trọng trong cơ thể vì chỉ có Fe3+ mới được vận chuyển đến nơi dự trữ sắt ở gan Thiếu Cu dẫn đến thiếu máu, da tái nhợt, trí tuệ chậm phát triển, còi xương và phát sinh các rối loạn về tóc, bên cạnh đó Cu cần cho
sự phát triển của xương nếu thiếu sẽ sinh chứng xốp xương, còi xương, tứ chi có thể biến dạng Nhưng nồng độ Cu trong máu cao thì nguy cơ tử vong do bất cứ nguyên nhân nào sẽ tăng lên 50% và do ung thư là 40% [3]
Trang 199
Đối với con người, Cu được xem là một trong những nguyên tố cần thiết nhưng với hàm lượng cao lại có thể gây độc cho cơ thể, nếu ăn phải một lượng lớn muối Cu gây nên ngộ độc cấp tính, kích ứng nặng niêm mạc, gan và tổn thương thận, dây thần kinh trung ương, kích thích thần kinh trung ương dẫn đến trầm cảm Theo các chuyên gia, lượng Cu trong máu cao có thể ảnh hưởng tới sự phát triển những đột biến ở gen BRAF, gây ra các khối u ác tính, ung thư tuyến giáp hay ung thư da [59] Theo Cuming (1948) bệnh Wilson là sự sai sót bẩm sinh do sự trao đổi chất bị khiếm khuyết di truyền trong sự kết hợp của Cu2+ vào Apocerplasmin để tạo thành Ceruloplasmin và khả năng bài tiết Cu của gan dẫn vào mật dẫn đến Cu tích lũy trong các mô gan, thận, não và giác mạc dẫn đến tổn thương các cơ quan [59]
Đối với thực vật, Cu tồn tại trong cây chủ yếu dưới dạng liên kết với các chất hữu cơ trong chất nguyên sinh Đồng là thành phần của các enzim oxi hóa khử: poliphenoloxidaza, ascocbinoxidaza, trực tiếp tham gia các phản ứng quan trọng của quá trình hô hấp Nó cũng thúc đầy tiến trình các phản ứng phức tạp tổng hợp diệp lục, tăng cường mối liên kết của diệp lục với protein do đó ngăn ngừa hoặc hạn chế sự phân giải của các sắc tố khi cây sống trong điều kiện bất lợi Đồng còn là thành phần của plastoxiamin có vai trò quan trọng trong các dây chuyền điện tử của hai hệ quang hóa trong quang hợp Do vậy, Cu ảnh hưởng đến cường độ quang hợp
và các thành phần sản phẩm tạo ra trong quang hợp [29]
Đồng cùng với một số nguyên tố khác như Mo, Zn, Mg… làm giảm hoạt tính enzim ribonucleaza và dezoxiribonucleaza, giúp ngăn ngừa khả năng phân giải ARN và ADN Đồng ảnh hưởng lớn đến sự sinh tổng hợp các enzim có ý nghĩa quan trọng đối với quá trình sinh trưởng, phân hóa của tế bào và cơ thể Số lượng, nồng độ và hoạt độ điện di của các enzim peroxidaza, catalaza, BTP_ aza của hạt nảy mầm được gia tăng rõ rệt dưới tác động của Cu, B và nhiều nguyên tố khác Đồng cũng làm gia tăng hàm lượng vitamin nhóm B trong cây, Cu cùng với Mn có tác dụng thúc đẩy sự hình thành phức hợp của heteroauxin (axit ß _ indolilaxetic) với dezoxiribonucleoproteit và của heteroauxin với protein là các dạng auxin có hoạt tính sinh học cao so với auxin tự do Như vậy, Cu đóng vai trò quan trọng
Trang 201.2.4 Phương pháp sinh học trong xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng
Từ những năm 70 của thế kỉ XX, các nhà khoa học trên thế giới đã bắt đầu nghiên cứu việc sử dụng thực vật có khả năng siêu hấp thu kim loại (hyperaccumulator) để xử lý những vùng đất, nước bị ô nhiễm, đặc biệt là những vùng khai thác khoáng với việc loại bỏ một lượng lớn KLN ra khỏi môi trường Kết hợp với một số loài VSV thực vật sử dụng kim loại như là thành phần vi lượng trong quá trình phát triển sinh khối tự nhiên của chúng Vì vậy xử lý đất chứa KLN bằng biện pháp sinh học là hướng đi đầy triển vọng
Đến nay, các nghiên cứu cho thấy có khoảng 400 loài thực vật có khả năng
hấp thu KLN thuộc các họ: họ Cúc (Asteraceae), họ Cải (Brassicaceae), họ Cẩm chướng (Caryophyllaceae), họ Cói (Cyperaceae), họ Đậu (Fabaceae), họ Hoa Môi (Lamiaceae), họ Hòa thảo (Poaceae), họ Hoa tím (Violaceae) và họ Thầu dầu (Euphobicacea) Trong đó, họ Cải (Brassicaceae) có số lượng lớn nhất gồm 11 loài
và 87 giống Các loài thuộc chi Thlaspi thường hấp thụ nhiều hơn một KLN Ví dụ như: T caerlescence hấp thu Cd, Ni, Pb, Zn [53]
Baker (Đại học Shefied, Anh) và Brooks (Đại học Massey, New Zealand, 2002) khi nghiên cứu về khả năng siêu hấp thụ KLN của một số loài thực vật như
Thlaspi, Alpine penmycres cho thấy các loài này có thể sống và tích lũy kim loại
như Zn, Mn với hàm lượng đến 1000 mg/g và Pb, Cr, Cu đến 100 mg/g [58]
Hiện nay, việc sử dụng thực vật hấp thụ KLN được nghiên cứu nhiều ở các quốc gia Châu Á như Trung Quốc, Thái Lan, Nhật Bản Các nhà khoa học đã phát
hiện ra nhiều loài dương xỉ có thể tích tụ kim loại ở mức cao như loài Pteris cretica (Wei et al, 2002, Zhao et al, 2002), P longifolia (Zhao et al, 2002), P vunbrosa
Trang 2111
(Zhao et al, 2002), Pityrogramma calomelanos (Visoottiviseth et al, 2002) [34], Anthyrium yokoscencese (Van et al, 2006) [69]
Ravi Naidu cho biết cỏ Napier là loại cây lâu năm, có tên khoa học
là Pennisetum purpureum có thể sống ở những vùng đất cực kỳ khô cằn và rất hiệu
quả trong việc hấp thụ các KLN và những chất gây ô nhiễm khác có trong đất Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm tác dụng của loại cỏ này ở một số khu vực bị ô nhiễm nặng do hoạt động khai thác mỏ thuộc tỉnh Quảng Đông (Trung Quốc) Kết quả cho thấy nó có thể hấp thụ tốt các kim loại Cu, Ni và Cd cũng như Zn và Pb [70]
Lê Ngọc Chung và cộng sự (2014) tiến hành nghiên cứu sự cạnh tranh tích lũy
Cu, Pb, Zn trong rau xà lách do nước tưới ô nhiễm, kết quả cho thấy hàm lượng Cu tích lũy trong rau tỉ lệ thuận với nồng độ ô nhiễm Cu trong nước tưới [6]
Nghiên cứu của Nguyễn Hữu Thành và cs (2006 - 2007) cho thấy khi trồng các loài thực vật trên đất ô nhiễm Pb, Cu, Zn ở xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên thì cây đơn buốt có khả năng hấp thu Cu, Pb, Zn, đặc biệt là Pb, lượng
Pb cây đơn buốt có thể hút đạt 298,5 mg/m2
Nghiên cứu cũng chỉ ra cây mương đứng có khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện ngập nước và không ngập nước đồng thời tích lũy một lượng lớn kim loại Cu, Pb và Zn [40]
Theo Nguyễn Xuân Cự (2008) khi nghiên cứu sự hút thu Cu, Pb, Zn và tìm hiểu khả năng sử dụng phân bón giảm thiểu sự tích lũy chúng trong rau cải xanh và rau xà lách cho thấy hàm lượng Cu trong đất có quan hệ chặt chẽ với hàm lượng Cu trong rau cải xanh, khi hàm lượng Cu trong đất tăng thì hàm lượng Cu tích lũy trong các bộ phận của cây rau cải xanh cũng tăng lên Kết quả nghiên cứu của Bùi Cách Tuyến và cs (2003) cũng cho thấy khi trồng cỏ Vertiver trên đất ô nhiễm Cu, Pb,
Zn, Cd thì hàm lượng KLN tích tụ trong cây tương quan thuận với nồng độ kim loại trong đất [8]
Bên cạnh việc sử dụng thực vật để xử lý ô nhiễm KLN, hiện nay người ta tìm thấy rất nhiều loài VSV có khả năng tích lũy một lượng lớn KLN trong tế bào của chúng Chẳng hạn như vi khuẩn Bacillus có khả năng hấp thụ đến 178 mg Cr/g sinh
khối khô Vi khuẩn Alcaligenes eutrophus CH34 được sử dụng để xử lý đất cát ô
Trang 2212
nhiễm Cd, Zn và Pb Sau khi xử lý, hàm lượng Cd giảm từ 21 mg/kg xuống 3,3 mg/kg, Zn từ 1070 mg/kg xuống 172 mg/kg, Pb giảm từ 459 mg/kg xuống 74 mg/kg [25]
Vùng rễ thực vật có hệ VSV khá phong phú với mối quan hệ giữa VSV với thực vật được xác định là nhân tố chính cho việc phát triển phương pháp xử lí đất ô nhiễm bằng thực vật (theo Glick 1995) VSV đất có ý nghĩa to lớn trong vòng tuần hoàn dinh dưỡng của thực vật, cải thiện kết cấu đất, giải độc cho cây, kiềm chế các tác nhân gây hại và kích thích sinh trưởng của thực vật (Elsgaard et al.; 2001, Fillip 2002) Vì vậy VSV có thể làm giảm độc của các yếu tố gây ô nhiễm trong đất Mặt khác, giữa thực vật và VSV có thể hình thành mối liên kết trong đó thực vật cung cấp cho VSV nguồn C đặc trưng giúp có thể làm giảm độ độc của các chất ô nhiễm Bên cạnh đó, giữa thực vật và VSV có thể hình thành mối quan hệ không đặc trưng trong đó thực vật kích thích sự phát triển của quần thể VSV thông qua trao đổi chất, làm giảm sự ô nhiễm trong đất Rễ thực vật có thể cung cấp chất tiết (exudates) làm tăng hòa tan các chất Tóm lại, sự hình thành mối quan hệ giữa thực vật và VSV cùng với tiềm năng xử lí sinh học đất ô nhiễm của VSV đã có vai trò quan trọng trong việc làm giảm thiệt hại của ô nhiễm KLN trên nhiều vùng đất [58], [68] Mặt khác, VSV giúp quá trình phân giải chất hữu cơ thành dạng dễ tiêu, cố định đạm, cung cấp chất dinh dưỡng cho thực vật, làm tăng sinh khối làm tăng khả năng hấp thu chất dinh dưỡng và KLN
Theo nghiên cứu của Phan Quốc Hưng và cs đã tiến hành lấy các mẫu đất vùng
rễ thực vật tại thôn Đông Mai, xã Chỉ Đạo (Hưng Yên) và mỏ làng Hich, xã Tân Long (Thái Nguyên) để phân lập các loài VSVcó khả năng kháng và hấp thu KLN
Cu, Pb, Zn cao Kết quả đã phân lập được 76 chủng vi khuẩn, 14 chủng nấm mốc, 7 chủng nấm men, 24 chủng nấm rễ có khả năng chuyển hóa, hấp thu Cu, Pb, Zn cao Theo nghiên cứu này, khi sử dụng 14 chủng VSV có khả năng kháng KLN cao để xác định mức độ tích lũy KLN trong sinh khối thì mức hấp thu cao nhất có ở các chủng vi khuẩn TB22 (193,46 mg Pb; 86,54 mg Zn; 101,12 mg Cu), chủng nấm men HY4 (234,19 mg Pb; 105,21 mg Zn; 90,66 mg Cu), chủng nấm mốc TM39 (203,64
Trang 2313
mg Pb; 90,98 mg Zn; 83,69 mg Cu), chủng nấm rễ AMF4 (657,48 mg Pb; 125,80 mg Zn; 97,19 mg Cu) Đặc biệt, với lượng KLN Pb, Zn, Cu lần lượt là 4060 mg/l, 325 mg/l, 320 mg/l sau 5 ngày, các VSV đã hấp thu được 28% Zn, 26% Cu [60]
Chế phẩm AMS-1 biến tính là một trong những sản phẩm polymer siêu thấm,
có khả năng trương nở và giữ nước, được chế tạo từ quá trình trùng hợp acid acrylic với tinh bột đã được biến tính Khi gặp nước AMS-1 biến tính trương nở thành một khối gel trong suốt, giữ nước khá chặt, tuy nhiên thực vật dễ dàng hút nước từ vật liệu này để sinh trưởng và phát triển Ngoài ra AMS-1 biến tính còn có tác dụng làm bền cấu trúc đất, cải thiện đất trồng, các hạt AMS-1 sẽ phồng lên làm gãy một phần cấu trúc đất, tăng quá trình lưu thông và thoát nước [48]
1.3 Phương pháp nghiên cứu
1.3.1 Đối tượng nghiên cứu
Loài : Brassica juncea
Hình 1: Cây cải xanh
1.3.1.2 Đặc điểm sinh học
Cây cải xanh có rễ cọc, ít phân nhánh Bộ rễ ăn nông trên tầng đất màu, tập trung nhiều nhất ở tầng đất 0 - 20 cm Lá cải mọc đơn không có lá kèm Những lá dưới thường tập trung, bẹ lá to, lá lớn Lá to nhưng mỏng nên chịu hạn kém và dễ bị sâu bệnh phá hoại Hoa cải xếp thành chùm dạng ngù, không có lá bắc Hoa nhỏ, mẫu 2, đài hoa và tràng hoa đều 4, xếp xen kẽ nhau Có 6 nhị trong đó có 2 nhị ngoài có chỉ nhị ngắn hơn 4 nhị trong Bộ nhụy gồm 2 noãn dính bầu trên, một ô về sau hình thành vách ngăn giả chia bầu thành 2 ô, mỗi ô có 2 hay nhiều noãn Quả thuộc loại quả giác, hạt có phôi lớn và cong, nghèo nội nhũ [30]
Trang 2414
Cây cải xanh có nguồn gốc ôn đới nên yêu cầu ánh sáng thích hợp với thời gian chiếu sáng dài, cường độ ánh sáng yếu Nhiệt độ cho sinh trưởng, phát triển phù hợp từ 15 - 220C Lượng nước trong cây khá cao 75% do đó cải xanh cần nhiều nước trong quá trình sinh trưởng, phát triển Tuy nhiên, nếu mưa kéo dài hay đất úng nước cũng ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng, phát triển của cây
Cây cải không kén đất, nó có thể sinh trưởng phát triển cho năng suất cao ở nhiều loại đất khác nhau, từ đất cát pha đến đất thịt nặng Nhưng thích hợp nhất với đất giàu dinh dưỡng và khả năng giữ ẩm tốt
Cải xanh có thể trồng quanh năm Ở miền Bắc Việt Nam có thể trồng 2 vụ, vụ xuân trồng từ tháng 2 đến tháng 6, gieo 30 - 35 ngày thì thu hoạch Vụ đông tháng 8
- 11, gieo 20 - 25 ngày thì nhổ cấy, sau 30 - 35 ngày có thể thu hoạch [30]
Rau cải xanh có nhiều công dụng: có thể trồng làm rau ăn, có hàm lượng protein thấp, không chứa các chất béo, giàu các loại vitamin A, C, giàu Fe, Ca…Hạt
có thể ép dầu chế mù tạt làm gia vị dùng trong công nghiệp Trong y học phương Đông, hạt cải xanh còn dùng làm thuốc an thần, hóa đờm, trị ho, viêm khí quản, ra
mô hôi, làm cao dán trị đau dây thần kinh, giảm đau…[30]
1.3.2 Yếu tố thí nghiệm
Kim loại Cu trong đất: Dựa theo quy chuẩn quốc gia về giới hạn cho phép của KLN trong đất (QCVN 03 - MT:2008/BTNMT) thì mức giới hạn tối đa cho phép của Cu trong đất nông nghiệp là 50 ppm Chúng tôi tiến hành bổ sung kim loại Cu trong đất ở nồng độ 50 ppm
Chế phẩm thử nghiệm: AMS-1 biến tính
+ Nơi sản xuất: Khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm Hà Nội
+ Chế phẩm AMS-1 biến tính sản xuất thử nghiệm cho thấy 1g AMS-1 biến tính có khả năng hấp thụ 150 – 160 mg Cu vào trong môi trường nước cất
+ Chúng tôi tiến hành thí nghiệm với 3 công thức 2 g/chậu; 3 g/chậu; 4 g/chậu, mỗi chậu 5 kg đất
Phân bón vi sinh Biogro bón qua rễ do Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng phân bón vi sinh Biogro (BARC) cung cấp
Trang 25Bảng 2 Mật độ VSV trong PVS Biogro tưới gốc
Tên VSV Mật độ trung bình Mật độ theo khuyến cáo
của nhà sản xuất
Candida tropicalis 7.102 108
Như vậy trên thực tế mật độ VSV trong PVS rất thấp, chỉ có Pseudomonnas
đạt ~100% so với thông tin của nhà sản xuất Do vậy chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu với liều lượng theo KC, VKC 1,5 lần và VKC 2 lần
1.3.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu
- Thí nghiệm được bố trí tại vườn Thực nghiệm, khoa Sinh học, trường Đại học Sư phạm Hà Nội
- Các chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh, số lượng VSV được xác định tại phòng thí nghiệm bộ môn Sinh lý học Thực vật và Ứng dụng , khoa Sinh học, trường Đại học
Trang 26Mỗi công thức lặp lại 3 lần
1.3.5 Phương pháp và thời gian lấy mẫu phân tích
- Lấy lá, rễ phân tích các chỉ tiêu sinh trưởng, sinh lý, hóa sinh
Thời gian lấy mẫu: sau khi kết thúc vụ trồng (35 ngày)
- Lấy lá, rễ phân tích hàm lượng KLN tích lũy trong các bộ phận
Thời gian lấy mẫu: khi kết thúc mùa vụ
- Lấy mẫu đất kiểm tra số lượng VSV trong đất
Thời gian lấy mẫu: trước khi tiến hành thí nghiệm và khi kết thúc mùa vụ
1.4 Phương pháp xác định các chỉ tiêu nghiên cứu
1.4.1 Các chỉ tiêu sinh trưởng
- Chiều cao cây: dùng thước để đo chiều cao từ gốc đến đỉnh lá dài nhất
- Khối lượng tươi của cây: các cây sau khi đo chiều cao, dùng giấy thấm khô nước, đem cân ở cân điện tử có độ chính xác 10-2 g
Trang 2717
- Khối lượng khô của lá, rễ: thu mẫu lá, rễ rửa sạch và sấy khô ở 70oC trong 1 giờ rồi sấy ở 105oC đến khối lượng không đổi Sau đó, dùng cân phân tích có độ chính xác 10-4 g để xác định khối lượng khô
1.4.2 Các chỉ tiêu sinh lý hóa sinh
1.4.2.1 Xác định hàm lượng diệp lục trong lá (Wettstein, 1957)
a Xác định hàm lượng diệp lục tổng số bằng phương pháp quang phổ theo phương trình của Wettstein, 1957
- Nguyên lý: dùng dung môi phân cực mạnh (axetone 100%) để rút ra toàn bộ diệp lục vào dung dịch Đo trên máy quang phổ UV mini 1240 sẽ tính được hàm lượng diệp lục a, b và diệp lục tổng số trong dung dịch
+ So màu trên máy quang phổ ở bước sóng 644 nm và 662 nm
E644, E662 : Kết quả so màu diệp lục ở bước sóng 644nm và 662nm
Ca , Cb , Ca+b : Hàm lượng diệp lục a, b và tổng số
A : Hàm lượng diệp lục trong 1 g lá tươi
C : Nồng độ diệp lục trong dịch chiết
Trang 2818
dính váo đáy cối Loại bỏ dung dịch benzene đi, tiếp tục cho benzene vào nghiền, lặp lại cho tới khi dung dịch benzen không nhuộm màu xanh Đổ dung dịch benzene đi, cho dung dịch axeton 100% vào hòa tan mẫu dính ở cối sứ Đưa toàn bộ dịch lọc sang phễu lọc rồi tráng bằng axeton Chuyển dịch lọc sang bình định mức và dẫn tới 10 ml
Đo trên máy đo quang phổ tại bước sóng 662 nm và 644 nm Tính hàm lượng diệp lục liên kết giống công thức tính hàm lượng diệp lục tổng số ở trên
1.4.2.2 Xác định hoạt tính enzim catalaza theo phương pháp của Bach và Oparin
Nguyên lý: dựa vào khả năng xúc tác của enzim catalaza trong phản ứng phân giải H2O2 thành O2 và H2O
V1 : Số ml KMnO4 0,1 N tiêu thụ chuẩn độ bình đối chứng
V2 : Số ml KmnO4 0,1 N tiêu thụ chuẩn độ bình thí nghiệm
1,7 : Số mg H2O2 tương ứng với 1ml KmnO4 0,1 N chuẩn độ
P : Khối lượng mẫu tương đương với số ml dung dịch lấy để phân tích (g)
5 g tương ứng 100 ml vì vậy 20 ml dung dịch tương ứng với 1 g mẫu; P=1)
t : Thời gian tiến hành thí nghiệm (ủ) (30 phút)
1.4.2.3 Xác định hàm lượng vitamin C trong lá theo phương pháp chuẩn độ bằng Iot.
- Nguyên tắc: vitamin C có thể khử dd iot Dựa vào lượng iot bị khử bởi vitamin C có trong mẫu để xác định hàm lượng vitamin C
Trang 29w : Khối lượng mẫu (g)
0,00088 : Số g vitamin C tương ứng với 1 ml dd iot 0,01N
1.4.2.4 Xác định hàm lượng đường khử trong lá bằng phương pháp DNS
- Nguyên tắc
Dựa trên cơ sở phản ứng tạo màu của aldehyde với thuốc thử DNS
- Đo quang phổ (OD):
Lấy 250 μl nạp vào bản nhựa 96 giếng (mỗi mẫu nạp 3 lần theo hàng ngang), đem đo mật độ quang trên máy quang phổ ở bước sóng 575 nm
- Tính kết quả
Dựa vào đồ thị chuẩn, xác định hàm lượng đường trong mẫu
Hàm lượng đường khử trong nguyên liệu:
g – khối lượng mẫu đem phân tích (1 g)
1.4.2.5 Xác định hàm lượng chất xơ trong lá bằng phương pháp cân khối lượng
- Nguyên tắc: dựa trên tính chất bền của xellulozo đối với tác dụng của axit
mạnh và kiềm mạnh, không bị phân hủy dưới tác dụng của axit yếu Các chất khác thường đi kèm với xellulozo như hemixellulozo, lignin, tinh bột…ít bền hơn đối với
Trang 30+ m: trọng lượng mẫu thí nghiệm (g)
1.4.2.6 Xác định hàm lượng nước liên kết trong mô lá rau cải xanh theo phương pháp của Dhopte (2002)
Cắt lá cho vào túi nilong và đưa ngay vào phòng thí nghiệm cân khối lượng tươi ban đầu là A1 Ngâm lá trong dung dịch saccarozo 30% trong 2h và ở nhiệt độ phòng, thấm khô lá, đem cân lại được khối lượng A2 Sau đó đem sấy khô ở nhiệt
độ 105oC trong 3h để xác định khối lượng khô của lá A3 Sự chênh lệch khối lượng tươi và khô của lá cho biết hàm lượng nước tổng số
Công thức tính hàm lượng nước liên kết: Y = X – Z
Trong đó:
Y: hàm lượng nước liên kết (g)
X = A1 – A3 : hàm lượng nước tổng số (g)
Z = A1 – A2 : hàm lượng nước tự do (g)
1.4.2.7 Xác định hàm lượng nguyên tố Fe trong lá
- Công phá mẫu lá bằng phương pháp tro hóa ướt
- Phân tích hàm lượng Fe trong lá bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử máy AAS
1.4.2.8 Động thái tích lũy Cu
- Công phá mẫu đất và cây bằng phương pháp tro hóa ướt
- Phân tích hàm lượng Cu trong lá, rễ và đất bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử máy AAS
Trang 31Nguyên tắc: Để phân lập được VSV phải dùng môi trường đặc Chỉ trên môi
trường đặc các tế bào VSV mới tách riêng khỏi quần thể đa dạng VSV trong mẫu phân tích Mỗi khuẩn lạc (KL) có hình dạng, kích thước và đặc điểm hình thái khác nhau và
được kí hiệu là 1 CFU ( Colony Forming Unit)
- Phương pháp
+ Bước 1: Chuẩn bị môi trường và dụng cụ nuôi cấy
Các dụng cụ nuôi cấy bằng thủy tinh được khử trùng ở 1600C trong 2 giờ Môi trường sau khi chuẩn bị khử trùng ở 1210C
+ Bước 2: Sau khi chuẩn bị môi trường tiến hành phân phối môi trường vào các đĩa peptri (ghi tên môi trường, mẫu phân tích, tên VSV và độ pha loãng trên nắp đĩa) + Bước 3: Pha loãng mẫu theo dãy số thập phân
Bước 4: Dùng pipet hút 0,1 ml dịch pha loãng ở ống nghiệm có nồng độ pha loãng 102, 103, 104, 105, 106 Cho vào các đĩa petri Dùng que trang cấy đều dịch pha loãng khắp mặt thạch ( mỗi nồng độ pha loãng tương ứng với một loại môi trường và lặp lại 2 lần)
+ Bước 5: Đặt các đĩa petri vào tủ ấm ở 300C để VSV phát triển thành khuẩn lạc Sau 48 giờ kiểm tra và đếm khuẩn lạc
1.4.2.10 Phương pháp xử lý số liệu
Xử lý số liệu theo phương pháp thống kê sinh học: Microsoft Excel, SPSS phiên bản 16.0 Sự sai khác giữa các giá trị được xác định bằng One way – ANOVA (Tukey’s – b) ở mức ý nghĩa α = 0,05
Trang 3222
PHẦN HAI: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
I ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG PHÂN VI SINH BIOGRO TƯỚI GỐC VÀ CHẾ PHẨM AMS-1 BIẾN TÍNH ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH
TRƯỞNG CỦA RAU CẢI XANH (Brassica juncea L.) TRỒNG TRÊN ĐẤT Ô
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến chiều cao cây cải xanh được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến chiều cao cây cải xanh – thí nghiệm vụ đông năm 2016 và vụ xuân năm 2017
Công thức
Vụ đông 2016 Vụ xuân 2017 Chiều cao cây
Trang 3323
Kết quả nghiên cứu cho thấy khi sử dụng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính có tác dụng thúc đẩy sự tăng trưởng chiều cao cây cải xanh ở cả vụ đông
và vụ xuân
Trong điều kiện trồng trên đất ô nhiễm Cu, chiều cao cây cải xanh giảm so với
CT trồng cây trên đất ô nhiễm Cu có bổ sung PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính ở
cả 2 vụ đông và xuân Vì Cu là nguyên tố cần thiết cho sự sinh trưởng của cơ thể thực vật nhưng ở nồng độ gây ô nhiễm (50 ppm) lại có tác dụng ức chế quá trình hô hấp của VSV trong đất, quá trình khoáng hóa đạm và quá trình nitrat bị ức chế [62] Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi sử dụng PVS Biogro phun tưới gốc, chiều cao cây tăng từ 17,23 – 21,93 cm đối với vụ đông và từ 24,43 – 29,36 cm ở vụ xuân Đặc biệt đối với CT 4 (liều lượng PVS Biogro vượt 2 lần KC) tăng 78,9 % ở
vụ đông và 29,9% ở vụ xuân so với CT ĐC
Khi sử dụng CP AMS-1 biến tính chiều cao cây rau cải cũng tăng hơn so với
CT ĐC nhưng thấp hơn so với sử dụng PVS Biogro Ở vụ đông 2016, chiều cao cây tăng từ 15,23 – 18,67 cm, cao nhất là CT 7 (sử dụng liều lượng AMS-1 biến tính gấp 2 lần so với KC) tăng 52,3% so với CT ĐC Tuy nhiên về mặt thống kê thì chiều cao cây ở CT 5, CT 6, CT 7 là khác nhau không có ý nghĩa Ở vụ xuân 2017, chiều cao cây tăng theo chiều tăng liều lượng AMS-1 biến tính, từ 22,87 – 26,73
cm, cao nhất là CT 7, tăng 16,7% so với CT ĐC
Điều này có thể lý giải do việc sử dụng PVS Biogro tưới gốc đã làm giàu VSV trong đất nên quá trình phân giải các chất diễn ra mạnh hơn, chất sinh dưỡng trong đất tăng lên, cây sinh trưởng tốt và tăng chiều cao ở các CT bón phân Chế phẩm AMS-1 biến tính còn có khả năng hấp thu Cu trong đất, vận chuyển Cu đến các bộ phận khác của cây, góp phần giải độc cho cây, kích thích cây sinh trưởng Kết quả thu được cũng phù hợp với nghiên cứu của Nguyễn Xuân Cự cho thấy khi trồng trên đất ô nhiễm Cu làm giảm chiều cao của cây cải xanh, tuy nhiên khi sử dụng một số loại phân bón photphat thì làm tăng chiều cao cây cải xanh từ 16,3 – 19,1 cm
ở các nồng độ 40, 60, 80 kg P2O5 / ha [8]
Trang 34Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến khối lượng tươi của rau cải xanh trồng ở vụ đông 2016 và vụ xuân 2017 được trình bày trong bảng 2 và hình 2, hình 3
Bảng 4 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến
tính đến khối lượng tươi của rau cải xanh
Công thức Vụ đông 2016 Vụ xuân 2017
Khối lượng tươi
Trang 36sử dụng PVS Biogro vượt 2 lần KC, tuy nhiên khối lượng tươi giữa CT 3 và CT 4 không có sự sai khác về mặt thống kê So sánh với CT ĐC khi sử dụng phân Biogro tưới gốc khối lượng tươi tăng từ 12,4 – 52,1% ở vụ đông và 22,9 – 58,3% ở vụ xuân Việc bón PVS làm tăng hoạt động của VSV sống trong đất và VSV vùng rễ cây đã góp phần tạo ra chất dinh dưỡng cho đất và cây trồng Khi bón PVS các nhóm VSV trong đất tham gia quá trình mùn hóa, phân giải các chất hữu cơ, giải phóng các chất vô cơ từ các hợp chất khó tan để tạo nên các chất dinh dưỡng dễ tiêu
mà cây trồng sử dụng được như nito, photpho, kali Điều này có vai trò quan trọng trong thực tiễn vì sản xuất rau nhằm mục đích làm thương phẩm Khối lượng tươi càng cao thì đem lại lợi nhuận cho người trồng càng lớn Đã có nhiều nghiên cứu về
sử dụng các chế phẩm sinh học, phân vi sinh phân hữu cơ… cho thấy khi bón PVS cho rau đã giảm bớt lượng phân hóa học mà năng suất rau ổn định và chất lượng đảm bảo theo TCCP Kết quả nghiên cứu phù hợp với nghiên cứu của Đỗ Thị Oanh (2015) về hiệu lực của PVS đối với rau cải ngọt, cho thấy chế phẩm VSV hữu hiệu
có hiệu lực rõ rệt đối với năng suất và chất lượng rau cải ngọt [39]
Qua biểu đồ cho thấy, khi sử dụng CP AMS-1 khối lượng tươi của rau cải xanh ở cả vụ đông 2016 và vụ xuân 2017 đều tăng so với CT ĐC Ở vụ đông, khối lượng tươi tăng 16,5 – 31,9% so với CT ĐC Ở vụ xuân, khối lượng tươi tăng 25,8 – 55,4% so với CT ĐC, cao nhất là ở CT 7 (11,22 g), giữa CT 6, CT 7 sự sai khác không rõ ràng Vì AMS1 có khả năng hút nước và điều tiết nước trong đất, làm tăng hoạt động của VSV sống trong đất và VSV vùng rễ góp phần tạo ra các chất dinh dưỡng cho đất và cây trồng, làm tăng khối lượng tươi của rau
1.3 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến khối lượng khô của rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu
Trong thành phần cấu tạo tế bào, mô, cơ quan thực vật, nước chiếm một tỉ lệ
Trang 3727
lớn hơn so với các hợp chất hữu cơ khác Vì vậy xác định khối lượng khô góp phần đánh giá sự sinh trưởng, phát triển cũng như chất lượng của rau Khối lượng khô của cây bao gồm những chất hữu cơ (protein, lipit, saccarit…) được tạo ra do quá trình quang hợp, hút chất dinh dưỡng khoáng, tích lũy các chất trong cây Khả năng tích lũy chất khô của rau cải xanh càng cao thì tiềm năng cho năng suất càng lớn Khi sử dụng PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính không những giúp tăng khối lượng tươi của cây mà còn ảnh hưởng đến khả năng tích lũy chất khô của rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu Kết quả được thể hiện trên bảng sau
Bảng 5 Ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính
đến khối lượng khô của rau cải xanh
Công thức
Vụ đông 2016 Vụ xuân 2017 Khối lượng khô
Đối với cây trồng trên đất ô nhiễm Cu, khối lượng khô của cây là thấp nhất ở cả
vụ đông 2016 và vụ xuân 2017 đạt 0,541 g/cây (vụ đông) và 0,608 g/cây (vụ xuân) Khi sử dụng PVS Biogro tưới gốc, khối lượng khô của cây tăng từ 38,4 – 58,2% ở vụ đông và 22 – 39,1% ở vụ xuân so với CT ĐC Khi sử dụng PVS Biogro tưới gốc đã làm khối lượng khô của rau cải xanh tăng mạnh cả ở vụ đông và vụ
Trang 3828
xuân Chúng tôi nhận thấy rằng sử dụng PVS Biogro tưới gốc VKC 1,5 lần (CT 3) cho kết quả về khối lượng khô của rau cải xanh tốt hơn, có sự sai khác thống kê về khối lượng khô của cây so với cây trồng trên đất ô nhiễm Cu, giữa CT 3 và CT 4 có
sự sai khác không rõ ràng
Khi sử dụng CP AMS-1 biến tính cũng làm tăng khối lượng khô của rau cải xanh nhưng thấp hơn khi sử dụng PVS Biogro ở cả 2 vụ Vụ đông 2016 khối lượng khô tăng 22,7 – 46,9% và vụ xuân 28,5 – 37,3% so với CT ĐC Tuy nhiên trong thống kê với mức ý nghĩa α = 0,05 thì sự sai khác giữa các CT 5, CT 6 và CT 8 này
là không rõ ràng
Bón PVS Biogro VKC và CP VKC đã làm tăng sự tích lũy chất khô trong rau cải xanh Điều này có thể lý giải do nồng độ Cu trong đất cao có thể là nguyên nhân làm giảm năng suất quang hợp của cây Khi bón PVS Biogro và CP AMS-1 thì chúng
có vai trò bổ sung VSV, giữ và điều tiết nước làm tăng hoạt động của VSV trong đất Những VSV này đã cạnh tranh sử dụng nguồn Cu của cây, nên lượng Cu mà cây hút lên giảm cho phép các quá trình đồng hóa, dị hóa của cây diễn ra bình thường, tăng khả năng hút chất dinh dưỡng từ đất dẫn đến tăng khối lượng chất khô của cây Kết quả này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Cẩm Long (2014) khi nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh Wehg đến khối lượng tươi, khối lượng khô của cây cải xanh Kết quả nghiên cứu cho thấy khi sử dụng CPVS với liều lượng
2 - 4 l/ha thì khối lượng khô đều tăng so với CT không bón phân [36]
III- ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG PHÂN VI SINH BIOGRO TƯỚI GỐC VÀ CHẾ PHẨM AMS-1 BIẾN TÍNH ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU
SINH LÝ- HÓA SINH CỦA RAU CẢI XANH (Brassica juncea L.) TRỒNG
Trang 3929
aceton, benzene, cồn…Ở thực vật bậc cao có hai loại diệp lục là diệp lục a và diệp lục b, nhưng chỉ có thực vật a tham gia trực tiếp vào các phản ứng chuyển hóa quang năng thành hóa năng, còn các sắc tố khác chỉ hấp thụ năng lượng ánh sáng và truyền năng lượng đã hấp thụ được cho diệp lục a
Hàm lượng diệp lục tương quan với khả năng quang hợp và sự tích lũy chất khô trong cây Vì vậy, hàm lượng diệp lục tổng số, diệp lục a, diệp lục b là yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển, hình thành năng suất, chất lượng sản phẩm Hàm lượng diệp lục trong lá phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cường độ chiếu sáng phân bón, các yếu tố vi lượng, nước tưới… Theo nghiên cứu đưa ra, ở nồng độ cao kim loại Cu có ảnh hưởng đến sự sinh tổng hợp và độ bền của diệp lục [29] Chúng tôi đã tiến hành xác định hàm lượng diệp lục a, diệp lục b, diệp lục tổng số và diệp lục liên kết trong rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu
2.1.1 Ảnh hưởng của PVS Biogro tưới gốc và CP AMS-1 biến tính đến hàm lượng diệp lục a, b trong lá rau cải xanh trổng trên đất ô nhiễm Cu
Ở thực vật bậc cao có hai loại diệp lục là diệp lục a (C55H70O5N4Mg ) và diệp lục b (C55H70O6N4Mg) Trong đó, diệp lục a có khả năng hấp thụ ánh sáng vừa tham gia trực tiếp vào phản ứng chuyển hóa quang năng thành hóa năng Những phân tử diệp lục này hấp thụ ánh sáng mạnh nhất ở hai miền ánh sáng ứng với hai đỉnh của phổ hấp thụ, miền ánh sáng đỏ với λmax = 662 nm, ánh sáng xanh tím với λmax = 430
nm Diệp lục b là sắc tố phụ quang hợp với vai trò hấp thu ánh sáng từ các sắc tố phụ khác rồi truyền trực tiếp năng lượng cho diệp lục a, phổ hấp thụ ánh sáng cực đại tại 2 miền tương ứng với λmax = 643 nm và λmax = 454 nm [29]
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng PVS Biogro và CP AMS-1 biến tính đến hàm lượng diệp lục a, b trong lá rau cải xanh trồng trên đất ô nhiễm Cu được trình bày trong bảng 6