Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh tới một số chỉ tiêu sinh lý – hoá sinh và sự tích lũy chì của cây đậu bắp

27 Bảng 3: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến khối lượng tươi mầm đậu bắp .... 29 Bảng 4: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến khối lượng khô mầ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Khánh Vân

HÀ NỘI, 2017

HÀ NỘI, NĂM 2017

Em xin gửi đến gia đình và bạn bè, những người thân đã luôn bên cạnh, ủng

hộ, động viên em trong suốt quá trình học tập cũng như thực hiện đề tài với lời biết

ơn chân thành và sâu sắc nhất

Cảm ơn Quỹ Thiên nhiên Môi trường Nagao (Nagao Natural Environmental Foundation – NEF)

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 6 năm 2017

Người viết

Mai Thị Nhài

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AMF : Arbuscular mycorhizal fungi (Nấm ký sinh vùng rễ)

EDTA : Ethylene Diamine Tetraacetic Acid

FAO : Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ chức Liên hợp quốc về lương thực và thực phẩm)

ppm : part per million (Nồng độ phần triệu)

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

TCCP : Tiêu chuẩn cho phép

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

UNESCO : United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hiệp quốc)

VSV : Vi sinh vật

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến tỉ lệ nảy mầm của hạt đậu bắp 25 Bảng 2: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến chiều dài mầm đậu bắp 27 Bảng 3: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến khối lượng tươi mầm đậu bắp 29 Bảng 4: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến khối lượng khô mầm đậu bắp 31 Bảng 5: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hoạt

độ enzim α - amilaza 33 Bảng 6: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hàm lượng prolin trong mầm đậu bắp 35 Bảng 7: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hàm lượng diệp lục tổng số trong lá đậu bắp 38 Bảng 8: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hàm lượng diệp lục liên kết trong lá đậu bắp 40 Bảng 9: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hoạt tính enzim catalaza trong lá đậu bắp 42 Bảng 10: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hàm lượng nước liên kết trong lá đậu bắp 45 Bảng 11: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến khả năng giữ nước của mô lá đậu bắp 47 Bảng 12: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến chiều cao cây đậu bắp 49

Bảng 13: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến khối lượng tươi quả đậu bắp 51 Bảng 14: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hàm lượng đường khử trong quả đậu bắp tươi 54 Bảng 15: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hàm lượng vitamin C trong quả đậu bắp tươi 56 Bảng 17: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hàm lượng Mg trong quả đậu bắp tươi 58

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hoạt tính enzim catalaza trong lá đậu bắp 42 Hình 2: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến kích thước quả đậu bắp 52 Hình 3: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến sự tích lũy Pb trong thân và rễ khô của cây đậu bắp 60 Hình 4: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến sự tích lũy Pb trong quả đậu bắp 62

MỤC LỤC

PHẦN I: MỞ ĐẦU 1

I Lý do chọn đề tài 1

II Ý nghĩa khoa học 3

III Tổng quan vấn đề nghiên cứu 3

IV Đối tượng, thời gian, địa điểm và phương pháp nghiên cứu 12

PHẦN HAI: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25

I.ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM VI SINH TRONG ĐẤT CÓ NỒNG ĐỘ CHÌ (Pb) KHÁC NHAU ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU Ở GIAI ĐOẠN NẢY MẦM CỦA CÂY ĐẬU BẮP (Abelmoschus esculentus L.) 25

1.1 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến tỉ lệ nảy mầm hạt đậu bắp 25

1.2 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến chiều dài mầm đậu bắp 27

1.3 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến khối lượng tươi mầm đậu bắp 28

1.4 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến khối lượng khô mầm đậu bắp 30

1.5 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hoạt độ enzim α - amylaza 32

1.6 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hàm lượng prolin trong mầm đậu bắp 34

II ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM VI SINH TRONG ĐẤT CÓ NỒNG ĐỘ CHÌ (Pb) KHÁC NHAU ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU Ở GIAI ĐOẠN CÂY CON CỦA CÂY ĐẬU BẮP (Abelmoschus esculentus L.) 37

2.1 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hàm lượng diệp lục tổng số trong lá đậu bắp 37

2.2 Ảnh hưởng của PHCVS và CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hàm lượng diệp lục liên kết trong lá đậu bắp 39 2.3 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hoạt tính enzim catalaza trong lá cây đậu bắp 41 2.4 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hàm lượng nước liên kết trong lá cây đậu bắp 44 2.5 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến khả năng giữ nước của mô lá cây đậu bắp 46 III ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM VI SINH TRONG ĐẤT CÓ

NỒNG ĐỘ CHÌ (Pb) KHÁC NHAU ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU Ở GIAI

ĐOẠN THU QUẢ CỦA CÂY ĐẬU BẮP (Abelmoschus esculentus L.) 48

3.1 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến chiều cao cây đậu bắp 48 3.2 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến chỉ tiêu năng suất của cây đậu bắp 50 3.2.1 Khối lượng tươi của quả đậu bắp 50

3.2.2 Kích thước quả đậu bắp (Chiều dài, đường kính quả) 52

3.3 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hàm lượng đường khử trong quả đậu bắp tươi 53 3.4 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hàm lượng vitamin C trong quả đậu bắp tươi 55 3.5 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến hàm lượng nguyên tố khoáng Magie trong quả đậu bắp tươi 57 3.5 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến động thái tích lũy kim loại Pb trong cây đậu bắp và đất trồng 59

3.5.1 Sự tích lũy Pb trong thân, rễ khô cây đậu bắp sau thu hoạch 59 3.5.2 Hàm lượng Pb trong quả đậu bắp 62

3.5.3 Hàm lượng Pb trong đất trước và sau khi trồng 63 3.6 Đánh giá khả năng sử dụng cây đậu bắp (Abelmoschus esculentus L.) làm

cây đa mục đích và CPVS bón cho cây đậu bắp trên đất ô nhiễm Pb 65 PHẦN BA: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 PHỤ LỤC

PHẦN I: MỞ ĐẦU

I Lý do chọn đề tài

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 vấn đề ô nhiễm KLN trong đất ngày càng được quan tâm, đặc biệt là các vùng trồng rau do ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến rau xanh bị ô nhiễm như đất nông nghiệp, nước tưới bị ô nhiễm, do trong quá trình canh tác người nông dân sử dụng quá mức phân bón, thuốc bảo vệ thực vật… Ngoài ra còn do sự phát triển của các khu công nghiệp, làng nghề, khu khai thác

mỏ, khu đô thị dẫn đến môi trường xung quanh bị ô nhiễm

Trước tình trạng đó, một vấn đề bức thiết được đặt ra là tìm biện pháp cải thiện và xử lý được vấn đề ô nhiễm KLN trong rau xanh Để giải quyết vấn đề này, trước hết cần phải giải quyết vấn đề ô nhiễm KLN trong môi trường đất đặc biệt là tại các vùng trồng rau Vấn đề đặt ra là phải xử lý đất ô nhiễm như thế nào cho hợp

lý, phù hợp với điều kiện của Việt Nam mà vẫn đem lại hiệu quả Trong những năm 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, người ta đã chú ý đến khả năng sử dụng thực vật để

xử lý môi trường và phương pháp xử lý ô nhiễm KLN bằng thực vật đang được coi

là hướng phát triển mới và tiềm năng

Tuy nhiên hầu hết hiện nay, các nghiên cứu về xử lý KLN nhờ thực vật đều chủ yếu nghiên cứu theo hướng tìm ra thực vật có khả năng tích tụ một lượng lớn KLN mà chưa nghiên cứu sâu về các loài thực vật đa mục đích – là thực vật vừa có khả năng tích lũy KLN, vừa có khả năng cho thương phẩm phù hợp với quy định cho phép của Bộ Y tế Đề tài “Nghiên cứu áp dụng biện pháp sinh học giải quyết ô nhiễm kim loại nặng trong đất, nước cho các vùng chuyên canh rau ở miền Đông Nam Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long” của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn theo quyết định số 3842/QĐ-BNN-KHCN ngày 24 tháng 9 năm 2015 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã nghiên cứu và tìm ra cây đậu

bắp là cây đa mục đích Nhằm làm giảm hàm lượng KLN tích tụ trong thương phẩm, hướng nghiên cứu trồng thực vật đa mục đích trên đất bị ô nhiễm kết hợp với chế phẩm vi sinh là hướng nghiên cứu mới và tiềm năng để hướng tới một nền nông nghiệp an toàn, bền vững

Góp phần cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp tích cực nhằm nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm quả đậu bắp để khảo nghiệm thực tế khi đưa ra canh tác ở các vùng đất ô nhiễm kim loại Pb, cần có sự đánh giá về khả năng chống chịu kim loại Pb của cây đậu bắp kết hợp với chế phẩm vi sinh đảm bảo cho việc sử dụng một cách hiệu quả nhất đối với điều kiện từng vùng và phục vụ bảo tồn thiên nhiên

Xuất phát từ những lý do trên, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh tới một số chỉ tiêu sinh lý – hóa sinh và sự tích lũy Pb của

cây đậu bắp (Abelmoschus esculentus L.)

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá được ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh đến khả năng tích lũy kim loại Pb của cây đậu bắp

- Đánh giá được ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh đến một số chỉ tiêu sinh lý – hóa sinh của cây đậu bắp ở các giai đoạn: nảy mầm, cây con, cây khi thu quả ở các nồng độ Pb khác nhau

- Đóng góp cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm quả đậu bắp để khảo nghiệm thực tế khi đưa ra canh tác ở các vùng đất ô nhiễm kim loại Pb hướng tới một nền nông nghiệp an toàn, bền vững

- Góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho các nghiên cứu về khả năng tích lũy Pb trong cây đậu bắp và vai trò của chế phẩm vi sinh đối với năng suất và sự tích lũy Pb trong cây đậu bắp

1.3 Nội dung nghiên cứu

Bố trí thí nghiệm ở vườn thực nghiệm:

- Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh tới một số chỉ tiêu sinh lý – hóa sinh của cây đậu bắp ở giai đoạn nảy mầm, cây con và cây khi thu quả

- Đánh giá ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh đến một số yếu tố cấu thành năng suất và phẩm chất quả đậu bắp

- Đánh giá hiệu quả tích lũy Pb và nguyên tố khoáng của cây đậu bắp kết hợp với CPVS khi đất bị nhiễm Pb nhân tạo

II Ý nghĩa khoa học

- Góp phần cơ sở lý luận cho nghiên cứu nhằm làm giảm hàm lượng KLN trong đa mục đích (đậu bắp) nhờ VSV (nấm rễ cộng sinh AMF) trên đất bị

ô nhiễm Pb

- Đóng góp cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm quả đậu bắp để khảo nghiệm thực tế khi đưa ra canh tác ở các vùng đất ô nhiễm kim loại Pb hướng tới một nền nông nghiệp an toàn, bền vững

III Tổng quan vấn đề nghiên cứu

3.1 Tình hình về ô nhiễm kim loại Pb ở Việt Nam và trên thế giới

3.1.1.Tình hình ô nhiễm Pb trên thế giới

Chất lượng môi trường nói chung, môi trường đất nói riêng đang được cả thế giới quan tâm Phát triển xã hội đi đôi với bảo vệ môi trường là mục tiêu chung của mọi quốc gia Mỗi năm thế giới mất đi 25 tỷ tấn đất mặt do bị rửa trôi, xói mòn Khoảng 2 tỷ đất canh tác và đất trồng cỏ trên thế giới đã và đang bị suy thoái do sử dụng đất thiếu khoa học không có quy hoạch Ở nhiều nơi đất bị xói mòn, sa mạc hóa, phèn hóa, mặn hóa đã trở nên không có khả năng canh tác Cùng với sự gia tăng dân số và sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp hóa học để tăng lương thực, người nông dân đã lạm dụng chất hóa học, thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật… nhằm loại trừ sâu bệnh và tăng năng suất cây trồng thì cũng đồng thời nảy sinh một số vấn đề về ô nhiễm đất, nước, không khí và môi trường bị ô nhiễm KLN Theo thống kê của các tổ chức môi trường thế giới, hàng năm các con sông của Châu Á đưa ra biển khoảng 50% chất cặn lắng (tương đương 13,5 tỷ tấn), có tới 70% trong số đó chảy vào Thái Bình Dương không được xử lý Hơn 40% ô nhiễm trong khu vực bắt nguồn từ công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt, đô thị và giao

thông vận tải Tình hình ô nhiễm xảy ra ở hầu hết các nước đang phát triển Hơn 90% cống rãnh thải trực tiếp vào các con sông, các cánh đồng không qua xử lý [1]

Các khu vực khai thác mỏ, khoáng sản, khu công nghiệp và các thành phố lớn là những nguồn phát thải một lượng lớn KLN KLN có khả năng tồn tại trong môi trường và vấn đề này không lo ngại nhiều nếu chúng không xâm nhập vào cơ thể và hệ sinh thái Điều đáng quan tâm nhất là KLN có tính bền vững, khó phân hủy trong điều kiện bình thường và có khả năng xâm nhập và tích tụ đến mức độ

gây ngộ độc cho con người, sinh vật và hệ sinh thái

Ở các khu vực luyện kim, vùng khai thác quặng khoáng sản thì hàm lượng

Pb trong đất khoảng 1500 ppm, cao gấp 15 lần so với mức độ bình thường, ví dụ như khu vực xung quanh nhà máy luyện kim ở Galena, Kansas (Mỹ), hàm lượng Pb trong đất 7600 ppm (Berrow và Webber, 1993) Theo Lim H.S và cộng sự (2004), tại mỏ vàng – bạc Sonchoen đã bỏ hoang ở Hàn Quốc, đất và nước nhiều khu vực ở đây vẫn còn bị ô nhiễm một số kim loại ở mức cao Theo tác giả thì bãi thải đuôi quặng ở đây là nguồn điểm gây ô nhiễm các kim loại trong đất Đa số các cây trồng

ở các khu vực đất bị ô nhiễm kim loại đã bị nhiễm asen (As), Pb và kẽm (Zn) [20]

Vào đầu thập kỷ 80, nhiều trẻ em ở Paris (Pháp) mắc một chứng bệnh rất giống nhau mà các bác sĩ nghi ngờ là do hội chứng rối loạn tiêu hóa Kết quả kiểm tra dịch tễ học thực hiện tại Bệnh viện Troussean năm 1985 đã phát hiện một hiện tượng: hàm lượng Pb trong máu của 2600 trẻ em cao gấp nhiều lần tiêu chuẩn cho phép của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) – hàm lượng Pb trong máu của trẻ em không được vượt quá giới hạn bình thường là 10 mg/dl Nguyên nhân nhiễm độc Pb

ở trẻ em Pháp là do các em hay ăn những mảnh sơn tường nhà bị bong ra có vị ngọt Bởi sơn tường nhà có chứa những hạt trắng, đó là chì axetat [58]

Việc tái tạo các ắc qui, pin cũng là nguồn quan trọng gây ô nhiễm độc Pb Trên thế giới có tới 63% các nhà máy ắc qui, pin dùng Pb Ở Mehico, Caribe, Ấn

Độ, việc sản xuất ắc qui, pin quy mô gia đình thì toàn gia đình có nguy cơ bị nhiễm độc Pb cực cao Ở Jamaica, trẻ em sống gần nơi nấu Pb có mức Pb trong máu cao hơn 3 lần so với nơi khác Năm 1991, một sự kiện bùng nổ nhiễm Pb ở Trinidad và

Tobacco đã làm cho môi trường đất ô nhiễm Pb trầm trọng, mức Pb trong máu của trẻ em vùng này thay đổi từ 17 µg/dl lên 235 µg/dl với mức trung bình 72 µg/dl Năm 2009, các nhà sản xuất pin Trung Quốc đã thải ra 12 triệu tấn nước thải ô nhiễm KLN đặc biệt là kim loại Pb và 22 triệu tấn chất thải rắn dẫn tới vấn nạn xung quanh các nhà máy pin luôn là nỗi ám ảnh “làng ung thư” Theo một nghiên cứu khác ở Thụy Sĩ, trong một vùng công nghiệp, những ai sống ở gần đường cao tốc với lưu lượng giao thông lớn (từ 5000 – 6000 ô tô đi qua trong một ngày) thì nguy cơ bị ung thư cao gấp 9 lần cao hơn so với những người sống cách con đường

đó 400 m Tuy nhiên, Pb không phải nguyên nhân duy nhất nhưng Pb là nguyên nhân chủ yếu Một trong những giải thích tại sao đó là do việc sử dụng xăng pha chì chiếm 2,2% tổng lượng chì sử dụng Ước tính khoảng 90% tổng lượng Pb phát thải vào không khí do dùng xăng pha chì. [4]

Châu Á là một trong những nơi có tình trạng ô nhiễm KLN, đặc biệt là ô nhiễm Pb cao trên thế giới, trong đó có Trung Quốc với hơn 10% đất bị ô nhiễm Pb, hay tại Thái Lan theo Viện Quốc Tế quản lý nhà nước thì 154 ruộng lúa thuộc tỉnh Tak đã nhiễm Pb cao gấp

94 lần so với tiêu chuẩn cho phép [62]

3.1.2 Tình hình ô nhiễm Pb ở Việt Nam

Ở Việt Nam, nhìn chung đất bị ô nhiễm KLN chưa phải là phổ biến Tuy nhiên sự ô nhiễm cũng đã xuất hiện mang tính chất cục bộ trên những diện tích nhất định do tác động của các chất thải độc hại [10]

Tình trạng ô nhiễm Pb cũng gia tăng nhanh chóng trong môi trường, mức độ

ô nhiễm Pb nghiêm trọng nhất vẫn là các thành phố lớn, các khu dân cư, khu công nghiệp Nguồn phát thải các KLN trước hết phải kể đến như các khu sản xuất công nghiệp, các làng nghề, công nghiệp có sử dụng xút, clo là nguồn phế thải nhiều thủy ngân; ngành công nghiệp sử dụng than đá và vật liệu mỏ như dầu… là nguồn thải

Pb, thủy ngân (Hg), cadimi (Cd)…Trong đó, các nguyên nhân gây tích lũy KLN gây ô nhiễm môi trường một phần là do tác động trực tiếp từ nguồn thải, một phần

là do quá trình quản lí và xử lý các nguồn thải chưa chặt chẽ, không được coi trọng

đã gián tiếp gây ô nhiễm dần môi trường

Kết quả nghiên cứu của tác giả Lê Văn Khoa và các cộng sự (1999) ở khu vực công ty Pin Văn Điển và công ty Orion Hanel cho thấy nước thải của hai khu vực trên đều chứa các KLN đặc thù trong quy trình sản xuất, với hàm lượng vượt quá tiêu chuẩn Việt Nam 5945 – 1995 đối với nước mặt loại B (Pin Văn Điển: Hg vượt 9,04 lần, Orion Hanel: Pb vượt 1,12 lần) Hàm lượng các KLN trong trầm tích sông Tô Lịch cao hơn hàm lượng nền 13,88 – 20,5 lần (Pb); 1,7 – 4,02 lần (Cd) và 3,9 – 18 lần (Hg) Trong bùn thải mương của khu công nghiệp Sài Đồng – Hanel, hai KLN có hàm lượng vượt quá hàm lượng nền là Pb (3,3 – 10,25 lần); Hg (1,56 – 2,24 lần) [11]

Theo Trần Thị Tuyết Thu (2000), hầu hết các mẫu đất trồng lúa quanh các làng nghề tái chế Pb thôn Đông Mai, xã Chỉ Đạo, huyện Văn Lâm, Hưng Yên đều có hàm lượng Pb tổng số lớn hơn 2000 ppm Hàm lượng Pb trung bình trong các mẫu đất lấy tại ruộng lúa quanh làng nghề này là 2249,85 ppm, vượt TTCP 45 lần. [19]

Theo tác giả Lê Đức và Lê Văn Khoa (2001) một số mẫu đất ở làng nghề tái chế Pb ở Chỉ Đạo – Văn Lâm – Hưng Yên có hàm lượng Cu: 43,68 – 69,68 mg/kg; Pb: 147,06 – 661,2 mg/kg… (hầu hết đều vượt quá mức giới hạn KLN trong đất theo TCVN – 2008: đất nông nghiệp (70 ppm), đất dân sinh (120 ppm), đất thương mại (200 ppm), đất công nghiệp (300 ppm) …) Trong số 9 mẫu nước phân tích Pb

có 7 mẫu vượt quá giới hạn cho phép dùng cho nước sinh hoạt (0,05 mg/l) từ 0,07 – 10,83 mg/l chiếm 77,78%; 5 mẫu vượt quá giá trị giới hạn dùng cho các mục đích khác Như vậy môi trường bị ô nhiễm đã ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cây trồng và đặc biệt là tới sức khỏe người dân trong xã [5]

Ngoài ra nguồn phát thải KLN phải kể đến đó là do hoạt động nông nghiệp Trong quá trình sản xuất công nghiệp, con người làm gia tăng đáng kể các nguyên

tố KLN trong đất Phân bón hóa học cũng là một trong những nguồn gây ô nhiễm KLN mà ta phải cân nhắc trước khi sử dụng Tại thành phố Hồ Chí Minh, kết quả phân tích hiện trạng ô nhiễm KLN trong đất trồng lúa khu vực phía Nam thành phố

Hồ Chí Minh của Nguyễn Ngọc Quỳnh và cộng sự (2002) cho thấy hàm lượng Cu

từ 9,2 – 55,4 ppm (tương đương và có dấu hiệu vượt ngưỡng cho phép TCVN 7209 – 2002), hàm lượng Pb từ 14 – 85 ppm (vượt TCCP (70ppm) hơn 1 lần), hàm lượng

Zn từ 70 – 353 ppm, giá trị cao nhất tại điểm Bình Mỹ là 353 ppm vượt quá TTCP 1,76 lần [21]

3.2.Tình hình về việc sử dụng cây có khả năng hấp thụ KLN trong đất, nước trên thế giới và Việt Nam

Xử lý ô nhiễm bằng con đường sinh học là cách loại bỏ ô nhiễm thực sự, không phải là sự di chuyển đơn giản chất ô nhiễm từ môi trường này sang môi trường khác So với các phương pháp xử lý ô nhiễm khác thì phương pháp này ngày càng chiếm một vị trí quan trọng Loại bỏ KLN trực tiếp có thể đạt hiệu quả cao thông qua một số loại thực vật có khả năng hấp thụ ion kim loại vào trong tế bào

3.2.1 Tình hình về việc sử dụng cây có khả năng hấp thụ KLN trên thế giới Trên thế giới, các nhà khoa học đã nghiên cứu và tìm ra có ít nhất 400 loài phân bố trong 45 họ thực vật được biết là có khả năng hấp thụ kim loại Các loài này là các loài thực vật thân thảo hoặc thân gỗ, có khả năng tích lũy và không có biểu hiện về mặt hình thái khi nồng độ kim loại trong thân cao hơn hàng trăm lần so với các loài bình thường khác Các loài thực vật này thích nghi một cách đặc biệt với các điều kiện môi trường và khả năng tích lũy hàm lượng KLN cao có thể góp phần ngăn cản các loài sâu bọ và sự nhiễm nấm Trong đó cây có khả năng tích luỹ

tốt nhất, được nghiên cứu nhiều nhất là Thlaspi carerulescens có khả năng chịu

được nồng độ cao của kẽm (Zn), cadimi (Cd) và một số KLN khác như Pb, niken (Ni), nó không chỉ không bị tổn thương mà còn có khả năng tích lũy khoảng 26000 mg/kg Zn, 22% lượng Cd từ đất bị ô nhiễm Nghiên cứu của McGrath và các cộng

sự (1993) cho thấy trong 9 vụ thì T carerulescens có thể làm nồng độ Zn trong đất

giảm từ 440 đến 300 mg Zn/ kg đất Năm 1994, Brown và cộng sự đã đánh giá rằng

trong 28 năm trồng T carerulescens có thể lấy đi từ đất 2100 mg/kg Zn

Brassica junce, thường được gọi là cây mù tạc Ấn Độ được tìm thấy là có

khả năng vận chuyển rất tốt Pb từ hệ thống rễ lên các chồi non Hệ số chiết rút lên

của Brassica junce là 1,7 và ở nồng độ Pb khoảng 500 mg/l vẫn không gây độc cho loài Brassica (hệ số chiết rút là tỉ lệ giữa nồng độ KLN trong sinh khối của thực vật

so với nồng độ KLN trong đất) Một vài sự tính toán đã chỉ ra rằng Brassica junce

có khả năng lấy đi 1,1550 kg Pb/ mẫu đất Anh (tương đương khoảng 0,4 ha) [22]

Trên toàn thế giới, các loài thực vật có thể chịu được nồng độ > 1000 mg/kg (ngưỡng cho thực vật siêu hấp thụ kim loại), với Ni có hơn 320 loài, Coban (Co) có

30 loài, đồng (Cu) có 34 loài, Pb có 14 loài và Cd có 1 loài Chịu được nồng độ >

10000 mg/kg, đối với Zn có 11 loài, mangan (Mn) có 10 loài Ngưỡng tích lũy các nguyên tố này thực tế cao hơn vì dãy tiêu chuẩn của chúng trong thực vật (20 - 500 mg/kg) cao hơn các KLN khác

Đối với những thực vật thực hiện quá trình lọc bởi bộ rễ, các nhà khoa học

đã nghiên cứu thấy có những loài như: cây hướng dương, cây mù tạc Ấn Độ, cây thuốc lá, cây lúa mạch, cây rau bina và cây ngũ cốc có khả năng này Hướng dương

có khả năng lọc tốt nhất, cây mù tạc Ấn Độ có khả năng lấy đi KLN dao động trong khoảng rất rộng (4 - 500 mg/l)

Jin – Hong và những người khác đã nghiên cứu thấy 12 loài sống ở đầm lầy,

như Polygonum hydropiperoides Michx có khả năng xử lý sinh học các KLN tốt nhất, chúng phát triển rất nhanh và có mật độ dày Gần đây, cây dương xỉ Pteris vittata được phát hiện có thể tích lũy khoảng 14500 mg/kg As trước khi có triệu

chứng bị độc [22]

Theo tác giả Isao Hasegawa, có thể làm giảm độc tính của KLN nhờ các ion KLN kết hợp với axit xitric hoặc axit hữu cơ khác hoặc aminoaxit như histidin,

systeine (Ví dụ Alyssum bertolonii làm giảm độc Ni nhờ tạo ra một cặp liên kết với

histinđin và giữ lại ở không bào) [38]

3.2.2 Tình hình về việc sử dụng cây có khả năng hấp thụ KLN ở Việt Nam Công nghệ dùng thực vật xử lý môi trường ở Việt Nam còn khá mới Gần đây các nhà khoa học tập trung nghiên cứu nhiều về vấn đề này

Rau muống và bèo tây là hai loài thực vật được nghiên cứu nhiều nhất về khả năng hấp thụ KLN Ở Việt Nam, kết quả nghiên cứu thăm dò được nhóm tác giả Lê Đức và Trần Thị Tuyết Thu thông báo năm 2000: trong rau muống thì hàm lượng

Pb tích lũy sau 40 ngày và 60 ngày tăng lên từ 125 đến 130 lần so với rau trước khi

thí nghiệm, trong bèo tây thì hàm lượng Pb tích lũy sau 40 ngày và 60 ngày tăng lên

từ 115 đến 160 lần so với trước khi thí nghiệm Như vậy khả năng sử dụng bèo tây

và rau muống làm thực vật để xử lý ô nhiễm Pb trong đất là rất khả thi [19]

Năm 2000, nhóm nghiên cứu của TS Diệp Thị Mỹ Hạnh (thành phố Hồ Chí Minh) đã tiến hành khảo sát một số loài thực vật có khả năng tích lũy Pb và Cd từ môi trường đất và đã phát hiện có khoảng 15 loài thực vật bao gồm: dây leo, cỏ mần trầu, cỏ lồng vực, rau muống, phi lao, trứng cá có khả năng này Trong đó dây leo

(Herterostrema villosum) có khả năng hấp thu Pb và Cd rất cao Theo tính toán của

nhóm nghiên cứu, cây thơm ổi có khả năng tích lũy Pb cao hơn so với trọng lượng khô của rễ và bộ phận rễ cây được xem là kho chứa Pb [7]

Nguyễn Xuân Cự và các cộng sự tiến hành nghiên cứu sự thu hút Cu, Pb, Zn

và tìm hiểu khả năng sử dụng phân bón để giảm thiểu sự tích lũy chúng trong rau cải xanh và rau xà lách Kết quả cho thấy hàm lượng Pb tích lũy trong rau tỉ lệ thuận với nồng độ ô nhiễm Pb trong đất và nồng độ Pb trong đất kìm hãm ức chế quá trình sinh trưởng và phát triển của cây cải xanh và cây xà lách [3]

Theo đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu sử dụng thực vật để cải tạo đất bị ô nhiễm KLN tại các vùng khai thác khoáng sản” thuộc chương trình KHCN trọng điểm cấp nhà nước về tài nguyên, môi trường, thiên tai – KC 08/06 - 10 được các nhà khoa học Viện Công nghệ môi trường tiến hành trong 2 năm 2007, 2008, hàng trăm mẫu đất được lấy tại các vùng mỏ để phân tích, xác định thành phần, hàm lượng KLN Ngoài phân tích các mẫu đất, các nhà nghiên cứu cũng tìm kiếm, thu thập được 157 loài thực vật còn sống sót trên các bãi thải quặng và vùng phụ cận Qua đó chọn lọc được 33 loài triển vọng, sống được trên nền đất ô nhiễm cao để phân tích hàm lượng KLN trong rễ và phần trên mặt đất, trong đó tập trung vào 4 kim loại asen (As), Pb, Zn, Cd Kết quả phân tích các loài thực vật cho thấy, có 2

loài thuộc họ dương xỉ (Pteris vittata, Pityrogramma calomelanos) và cỏ mần trầu (Eleusine indica) có khả năng tích lũy KLN, đặc biệt các kim loại Pb, Zn, As, Cd

Với loài cỏ Vetiver cho thấy, loài cỏ này có khả năng chống chịu vùng ô nhiễm Pb rất cao Với thí nghiệm đất ô nhiễm Pb từ 1400 ppm đến 2530 ppm, cỏ vẫn phát

triển tốt Kết quả phân tích và chọn lọc là cơ sở để các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu và ứng dụng các loài cây này với mục đích phục hồi những vùng đất bị

ô nhiễm KLN, đặc biệt là những vùng khai khoáng [22]

3.3 Cây đa mục đích

Cây đa mục đích được chúng tôi hướng tới là những cây ngoài có khả năng tích lũy KLN, nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm KLN trong đất, nước mà còn có khả năng cho thương phẩm – những bộ phận được con người sử dụng phù hợp tiêu chuẩn cho phép như giới hạn mức độ tối đa KLN trong thương phẩm

Theo TS Võ Văn Minh và các cộng sự khi nghiên cứu về sử dụng cỏ vetiver

để xử lý đất ô nhiễm KLN ở Đà Nẵng Kết quả nghiên cứu cho thấy, cỏ vetiver có khả năng hấp thụ tất cả các KLN như Cd, Zn, Pb, Cu nhưng với hàm lượng thấp Tuy nhiên, nhờ khả năng cho sinh khối cao mà tổng lượng KLN được cỏ hấp thụ và loại bỏ khỏi môi trường là rất lớn Sau 3 tháng trồng, cỏ vetiver đã hấp thu từ 0,05 – 0,23 mg Cd/10 kg đất; từ 19,78 – 39,51 mg Zn/10 kg đất và từ 0,28 – 5,87 mg Pb/10 kg đất Kết quả này cao hơn khả năng hấp thụ KLN của các loài sinh vật siêu

hấp thụ (hyper – accumulation) như Brassica juncea, Thlaspi caerulescen và Arabidopsis hallerii từ 10 đến 100 lần Điều đó đã chứng tỏ việc sử dụng cỏ vetiver

để xử lý đất ô nhiễm KLN là giải pháp có tính khả thi nhưng lại không mang lại nhiều giá trị kinh tế cho người nông dân tại một số khu vực có mức độ ô nhiễm Pb không quá cao. [15]

Theo Nguyễn Xuân Cự và cộng sự khi tiến hành nghiên cứu sự hút thu Cu,

Pb, Zn của rau cải xanh, kết quả cho thấy khi lượng bón Pb tăng lên thì chiều cao và năng suất cây đều giảm mạnh trong khi hàm lượng Pb trong rau lại tăng lên Hàm lượng Pb trong rau cải xanh khi trồng trên đất ô nhiễm Pb ở các nồng độ 50 ppm,

100 ppm, 200 ppm lần lượt là 0,96 ppm; 1,67 ppm; 1,79 ppm Hàm lượng Pb trong rau được nêu trên đều vượt quá quy định về giới hạn an toàn cho phép đối với ô nhiễm Pb ở cây rau ăn lá (< 0,3 ppm; Quyết định số 99/2008/QĐ – BNN ngày 15 tháng 10 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) Như

vậy, rau cải xanh chỉ đáp ứng được yêu cầu về khả năng hấp thu Pb nhưng lại không thỏa mãn về hàm lượng Pb trong rau. [3]

Một số nghiên cứu trước đó của Lê Như Kiểu và cộng sự “Nghiên cứu tuyển chọn thực vật, vi sinh vật có khả năng hấp thu, chuyển hóa KLN để xử lý đất nông nghiệp bị ô nhiễm” đã chỉ ra vai trò của vi sinh vật trong việc kìm hãm, ngăn chặn, hay thúc đẩy sự hấp thu KLN vào trong rễ của một số loài thực vật Theo hướng này, nhóm nghiên cứu của đề tài “Nghiên cứu áp dụng biện pháp sinh học giải quyết

ô nhiễm KLN trong đất, nước cho các vùng chuyên canh rau ở miền Đông Nam Bộ

và Đồng bằng sông Cửu Long” bước đầu đã tạo ra được chế phẩm chứa vi sinh vật

để kết hợp với thực vật khi trồng tại các vùng đất có nguy cơ bị ô nhiễm KLN và chỉ ra cây đậu bắp là cây đa mục đích

Nghiên cứu này tiến hành nhằm đánh giá một số phản ứng sinh lý của cây đậu bắp ở nồng độ Pb nghiên cứu dưới điều kiện sử dụng chế phẩm vi sinh xử lý ô nhiễm KLN cũng như kiểm chứng lại khả năng sử dụng cây này như một cây đa mục đích

3.4 Vai trò của chế phẩm vi sinh đối với khả năng chống chịu kim loại nặng của thực vật

Theo đề tài: “Nghiên cứu áp dụng biện pháp sinh học giải quyết ô nhiễm kim loại nặng trong đất và nước cho các vùng chuyên canh rau ở miền Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long” của Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn đã tuyển chọn được 3 chủng vi sinh vật là BHCM7 –VK2, BHCM15 – VN1, ĐHCM – AMF4 có khả năng tích lũy và chuyển hóa kim loại nặng cao hơn hai chủng được công nhận (B.sulbtilis, Glomus austral) Sản xuất được chế phẩm vi sinh dạng sử dụng mụn dừa làm cơ chất với chủng vi khuẩn BHCM7 –VK2 và chủng nấm rễ ĐHCM – AMF4 (Arbuscular Mycorrhizal Fungi) để xử lý đất bị ô nhiễm kim loại nặng Nấm rễ cộng sinh là hiện tượng rất phổ biến trong tự nhiên, có khoảng 60 – 80% các loài thực vật trên thế giới có mối quan hệ cộng sinh với nấm nội cộng sinh Nhiều công trình khoa học đã chứng minh vai trò của nấm cộng sinh mang lại những lợi ích to lớn, thiết thực đối với quá trình sinh trưởng và phát triển của cây

trong điều kiện bất lợi của môi trường Hình thức cộng sinh này đã và đang được nghiên cứu về phân loại, sự đa dạng, phân bố, ảnh hưởng của chúng đối với thực vật và ứng dụng vào thực tiến sản xuất nông – lâm nghiệp ở nhiều nước trên thế giới Ở Việt Nam, nhóm tác giả Nguyễn Thị Kim Liên, Lệ Thị Thủy, Nguyễn Viết Hiệp, Nguyễn Huy Hoàng đã tiến hành đề tài “Nghiên cứu đa dạng hệ nấm rễ cộng sinh Arbuscular Mycorrhizal trong đất và rễ cam tại Quỳ Hợp, Nghệ An”, kết quả nghiên cứu cho thấy hệ nấm rễ cộng sinh trong đất và rễ cam rất đa dạng và cây cam con được bổ sung bào tử AMF có chiều dài rễ và số lượng rễ cao hơn so với cây đối chứng Theo kết quả nghiên cứu của đề tài “Tuyển chọn một số chủng vi khuẩn và nấm rễ Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF) có khả năng chuyển hóa, hấp thu Cu, Pb, Zn cao để cải tạo đất ô nhiễm kim loại nặng”, đã phân lập được 64 chủng vi khuẩn và nấm rễ (trong đó có 49 chủng vi khuẩn, 15 chủng nấm rễ AMF) Đánh giá khả năng kháng, hấp thu 3 kim loại nặng cho thấy 11/15 chủng vi khuẩn

có khả năng kháng >10 mM Zn; >10mM Cu và > 10 mM Pb, 9/16 chủng nấm rễ có khả năng kháng > 5 mM kim loại nặng Mức hấp thu cao nhất ở các chủng TB22 và chủng nấm rễ AMF4 Thí nghiệm đánh giá khả năng kết hợp của các chủng vi sinh vật của các chủng vi sinh vật với cây mương đứng cho thấy các vi sinh vật đã làm tăng khả năng hấp thu kim loại nặng của cây ở cả thân, lá và rễ [13]

IV Đối tượng, thời gian, địa điểm và phương pháp nghiên cứu

1 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 được thực hiện:

Phòng thí nghiệm bộ môn Sinh lý Thực vật và Ứng dụng, khoa Sinh học, trường Đại học Sư phạm Hà Nội

2 Thời gian nghiên cứu

Từ tháng 9/2016 – 5/2017

+ Trồng cây, lấy mẫu, làm thí nghiệm : 9 – 12/2016

+ Tập hợp số liệu, viết luận văn : 2 – 5/2017

3 Đối tượng nghiên cứu

3.1 Cây trồng: Cây đậu bắp (Abelmoschus esculentus L.)

Giống cây đậu bắp: Hạt giống đậu bắp cao sản Nam Bộ TN1 – Sản phẩm của công ty TNHH – TM Trang nông

Loài : Abelmoschus esculentus

Tên gọi khác là mướp tây

3.2 Chế phẩm vi sinh:

- Chế phẩm vi sinh thử nghiệm: Xử lý đất trồng rau bị ô nhiễm KLN

- Nguồn cơ chất: Mụn dừa (Mùn dừa)

- Nơi sản xuất: Viện Thổ nhưỡng Nông hóa

- Thành phần: Vi khuẩn BHCM7 - VK2; Nấm rễ ĐHCM20 - AMF4

- Mật độ VSV có ích: > 5,00 x 108 CFU/g

- Đối tượng xử lý: Đất trồng rau bị ô nhiễm KLN

4 Phương pháp nghiên cứu

Mỗi công thức lặp lại 4 lần

- Giai đoạn nảy mầm

Đất được rây nhỏ, đảm bảo độ ẩm, 5kg đất/ 1 thùng xốp

Chì dạng Pb (CH3COO)2 (mg), chế phẩm vi sinh (4g) được trộn đều vào đất trước khi gieo

Gieo 30 hạt/ thùng xốp, gieo thành 4 hàng Đảm bảo độ ẩm và vị trí các thùng xốp như nhau

Khi hạt nảy mầm (1-3 lá thật), tiến hành phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu ở giai đoạn nảy mầm

- Giai đoạn cây con và cây khi thu quả

Chuẩn bị: cân, dụng cụ đong đất, chậu nhựa (kích thước 30cm x 20cm), có

lỗ dưới đáy, 5kg đất/1 chậu

Diện tích vườn thực nghiệm 8m2 chia thành 2 lô: Lô trồng cây ở các nồng độ chì thí nghiệm, lô trồng ở các nồng độ chì thí nghiệm kết hợp CPVS

Gieo 4 hạt/ 1 chậu ở giai đoạn cây con (5 lá thật), giữ 2 hạt/ chậu đến khi thu hoạch quả

Chế phẩm vi sinh: 4g/chậu (trộn đều vào đất trước khi trồng cây, bón khi cây

ra hoa, kết thúc thu hoạch đợt 1)

Ở mỗi giai đoạn, tiến hành phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu

4.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu nghiên cứu

4.2.1.Chỉ tiêu sinh trưởng, sinh lí, hóa sinh của mầm đậu bắp

4.2.1.1 Xác định tỉ lệ nảy mầm: những hạt nảy mầm là những hạt có chiều dài rễ mầm đạt tử 3mm trở lên

Tỉ lệ nảy mầm được tính theo công thức sau:

4.2.1.2 Xác định khả năng sinh trưởng của mầm:

+ Chiều dài mầm (cm): Dùng thước chia đo đến mm đo chiều dài của mầm

4.2.1.3 Xác định hoạt độ của enzym amylaza theo phương pháp Heilken (1956) mô tả trong tài liệu của Phạm Thị Trân Châu và cs

+ Nguyên tắc: dựa vào tính chất hòa tan của enzym amylaza trong dung dịch

đệm phốt phát 0,2M pH = 5,2

+ Hóa chất: đệm photphatcitrat pH 5,2, đệm acetat, tinh bột 1%, dung dịch iot + Dụng cụ : máy li tâm Thermo scientific, máy đo quang phổ Jenway 7305

spectrophotometer, chày cối sứ, ống eppendor, pipet

+ Chuẩn bị mẫu: hạt đậu tương ủ trong dung dịch thí nghiệm ở giai đoạn hạt

nảy mầm 3, 5, 7 ngày tuổi

Chiết enzym:

- Hạt nảy mầm , bóc vỏ lụa, cân khối lượng

- Nghiền hạt trong 1 ml dung dịch đệm photphat citrat pH 5,2

- Lấy 1ml dịch nghiền vào ống eppendor 1,5

- Li tâm 1200v/p, 15 phút, 4oC

- Lấy 0,05 ml dịch nổi vào ống eppendor 1,5

- Thêm 0,45 ml (pha loãng 10 lần) đệm photphatcitrat pH 5.2 được dung dịch enzym làm thí nghiệm (ống thí nghiệm)

Phản ứng cơ chất

- Chuẩn bị ống đối chứng: cho vào ống eppendor 0,5 ml dịch đệm photphatcitrat pH 5,2

- Cho vào ống thí nghiệm và ống đối chứng 1 ml dung dịch tinh bột 1%

- Khuấy đều và giữ 20 phút

- Lấy từ mỗi ống nghiệm 0,04 ml hỗn hợp cho vào các ống eppendor khác

có chứa 1,96 ml dung dịch iot, lắc đều

- Bình đối chứng màu xanh, bình thí nghiệm màu tím

- Đo độ hấp thụ ở bước sóng 650 nm

- OD1: mật độ quang bình đối chứng ( lượng tinh bột ban đầu)

- OD2: mật độ quang bình thí nghiệm ( lượng tinh bột còn lại)

+ Cách tính : Đơn vị hoạt độ (ĐVHĐ) enzym amylaza chính là lượng mg

tinh bột bị thuỷ phân trong thời gian 30 phút ở 300C

Công thức tính đơn vị hoạt độ của enzym amylaza là :

ĐVHĐ = ( C2 –C1) x HSPL / m

Trong đó: C1: Lượng tinh bột còn lại của mẫu thí nghiệm

C2: Lượng tinh bột còn lại của mẫu kiểm tra

HSPL: Hệ số pha loãng

m: Khối lượng mẫu (mg)

4.2.1.4 Xác định hàm lượng prolin bằng phương pháp Bates và cs (1973)

Hóa chất: axit sunfosalicylic 3%, axit acetic, nynhydrin axit, toluen

Dụng cụ: chày cối sứ, máy ly tâm Thermo scientific, máy đo quang phổ

Jenway 7305 spectrophotometer, pipet, ống eppendor, máy lắc, bể ổn nhiệt, bếp điện

Tiến hành thí nghiệm:

- Lấy mẫu mầm đậu bắp: Mỗi thí nghiệm lấy 2 mẫu trung bình ( số mẫu bằng số lần lặp lại của thí nghiệm)

- Cân 0,25 gam mầm

- Nghiền 0,25 gam mầm trong 2 ml dung dịch axit sunfosalicylic 3%

- Lấy 2 ml dịch nghiền vào ống eppendor 2

- Ly tâm 7000v/p, 20 phút, 40C

- Thu 0,25 ml dịch trong vào ống eppendor 1,5

- Thêm 0,25 ml axit acetic và 0,25 ml nynhydrin axit

- Thu dịch nổi màu hồng đo quang phổ (ống đối chứng là toluen)

- Đo quang phổ ở bước sóng 520 nm

Hàm lượng axit amin prolin được tính theo công thức sau:

Y = 5,298 x X

(Công thức suy ra từ việc lập đường chuẩn prolin)

Trong đó:

Y: Hàm lượng prolin được tính bằng mg/l

X: Giá trị mật độ quang học đo được ở bước sóng 520 nm

Quy đổi ra hàm lượng mg/g lá:

Từ công thức trên, để tính ra mg prolin/g mẫu tươi như sau:

A =

1000

Y V P



A: mg prolin/g lá tươi

Y: Hàm lượng prolin (mg/l)

V: Thể tích dịch chiết prolin (ml)

P: Khối lượng tươi mẫu (g)

1000 (quy đổi 1 lít = 1000 ml, trong công thức trên)

4.2.2 Chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh của cây đậu bắp ở giai đoạn cây con

4.2.2.1 Xác định hàm lượng diệp lục tổng số bằng bằng phương pháp quang

phổ theo phương trình của Wettstein, 1975

Nguyên lý: dùng dung môi phân cực mạnh (axeton 100%) để rút toàn bộ diệp

lục vào trong dung dịch Đo trên máy quang phổ Specol sẽ tính được hàm lượng diệp lục a, b và a + b trong dung dịch

Lấy mẫu: Mẫu lá được lấy ở cùng vị trí, cùng số lá Mỗi thí nghiệm lấy 2

mẫu trung bình

Phương pháp tiến hành:

Cân 40 mg lá tươi cho vào cối sứ nghiền nhỏ, thêm 1 ml axeton 100% và tiếp tục nghiền Sau đó thêm 5 ml axeton 100% và nghiền mẫu cho đến khi thành hỗn hợp đồng nhất

Chuyển dịch nghiền sang phễu lọc thủy tinh xốp gắn với bình Bunsen Nối bình với máy hút chân không và hút Đổ 2 ml axeton để tráng phễu và tiếp tục hút cho đến khi giọt axeton trên phễu nhỏ xuống không còn màu xanh Chuyển dung dịch diệp lục vào bình định mức có dung tích 10 ml và thêm axeton cho đến vạch

So màu trên máy quang phổ ở bước sóng 662 và 644nm

Nồng độ diệp lục được tính theo công thức Wettstein như sau:

E662 và E644: Kết quả so màu diệp lục ở bước sóng 662 và 644nm

Ca, Cb, Ca + b: Hàm lượng diệp lục a, b và tổng số

A: Hàm lượng diệp lục mg/g lá tươi

C: Nồng độ diệp lục trong dịch chiết (mg/l)

Đo trên máy quang phổ tại các bước sóng 662 và 644nm Tính hàm lượng diệp lục liên kết chặt giống với tính hàm lượng diệp lục tổng số ở trên

4.2.2.3 Xác định hoạt tính enzyme catalaza trong lá theo phương pháp của Bach và Oparin

+ Nguyên lí: dựa vào khả năng xúc tác của enzyme catalase cho phản ứng phân giải H2O2 thành O2 và H2O

pH=7)

Bổ sung 1g PVP 1%; 0,37g Na - EDTA 1mM; 0,29g NaCl 0,5M trong 100

ml đệm phosphate được dung dịch thuốc thử

Cân 0,5g lá, cắt nhỏ cho vào cối sứ nghiền trong 4ml dung dịch thuốc thử

Ly tâm ở 5000 vòng/ phút trong 25 phút ta được dịch chiết chứa enzyme

Mẫu: 2,9 ml thuốc thử + 50μl dịch chiết + 50μl H2O2 3%

Ống đối chứng: 2,9 ml thuốc thử + 50μl nước cất + 50μl H2O2 3%

Đo độ hấp thụ của mẫu ở bước sóng 240 nm

Tính kết quả:

Độ hoạt tính của catalase được tính theo công thức sau:

Trong đó:

∆AS: Độ hấp thụ của dung dịch mẫu ở bước sóng 240 nm

∆A0: Độ hấp thụ của dung dịch trắng (dung dịch đệm phosphate) ở bước sóng 240 nm

df: Hệ số pha loãng (nếu có)

34,4: tương ứng 3,45 μmol H2O2 bị thủy phân trong 3 ml hỗn hợp phản ứng 4.2.2.4 Xác định các thông số trao đổi nước theo phương pháp của Kozushko N.N:

+ Xác định khả năng giữ nước của mô lá

Cắt lá vào buổi sáng cho vào túi nilon và đưa nhanh vào phòng thí nghiệm cân trên cân phân tích để xác định khối lượng tươi của lá và để héo tự nhiên ở phòng thí nghiệm trong thời gian 4 giờ, cân lại mẫu Sau đó, sấy khô ở 1050C đến khi khối lượng không đổi để xác định khối lượng khô của mẫu

Khả năng giữ nước được xác định theo công thức:

X = (B b) 100%

B V

 

Trong đó:

X: Lượng nước mất/ tổng lượng nước (%)

B: Khối lượng tươi ban đầu của lá (mg)

b: Khối lượng tươi của lá sau khi để héo

V: Khối lượng khô của lá (mg)

+ Xác định hàm lượng nước liên kết trong mô lá: theo phương pháp của

Dhopte (2002)

Lá của mỗi giống được cắt vào buổi sáng, trên cùng tầng (lá thứ 3 từ trên xuống) mỗi công thức cắt 10 lá lặp lại 3 lần Xác định hàm lượng nước liên kết trong mô theo phương pháp của Dhopte (2002)

Hàm lượng nước liên kết được tính theo công thức sau:

W = (F - D)/ (T- D) x 100

Trong đó: W: Hàm lượng nước liên kết; F: Khối lượng tươi của mẫu

D: Khối lượng khô của mẫu; T: Khối lượng mẫu khi bão hòa nước

4.2.3 Chỉ tiêu ở giai đoạn cây khi thu quả

4.2.3.1 Khối lượng quả/ chậu: dùng cân chính xác, cân từng quả đã bỏ

cuống, cân ngay sau khi thu hoạch, lấy số liệu trung bình

4.2.3.2 Chiều dài quả, đường kính quả : sử dụng thước kẹp Palme với độ

chính xác 0,2 mm

4.2.3.3 Xác định hàm lượng vitamin C trong quả đậu bắp tươi (lúc thu hoạch) theo phương pháp chuẩn độ iot

+ Nguyên tắc: Dựa vào tính chất khử của vitamin C (axit ascorbic) đối với

các chất màu (i-ốt) để định lượng vitamin C trong nguyên liệu

Axit ascorbic + I2 2 HI + Axit dehydroascorbic

Căn cứ vào lượng i-ốt bị khử bởi vitamin C có trong mẫu ta tính được hàm lượng vitamin C

nón (V=100ml), thêm vào đó 10 giọt tinh bột 1%, lắc nhẹ Dùng I2 0,01N chuẩn độ đến khi dung dịch bắt đầu xuất hiện màu xanh lam nhạt + Tính kết quả:

X: Hàm lượng vitamin C có trong nguyên liệu (%)

Vc: Số ml dung dịch I2 chuẩn độ

V: Số ml dung dịch mẫu đem phân tích (20ml)

V1: Dung dịch mẫu pha loãng (50ml)

g: Số gam nguyên liệu đem phân tích (0,5g)

0,00088: Số gam vitamin C tương đương với 1ml I2 0,01N

+ Xác định nồng độ dung dịch i-ốt pha sẵn chưa rõ nồng độ, sử dụng dung dịch chuẩn Na2S2O3 0,1N (nếu dung dịch i-ốt có cặn thì phải lọc bằng bông 2-3 lần)

Lấy 5ml I2 cần xác định nồng độ vào bình tam giác Dùng Na2S2O3 0,02N để chuẩn độ 5ml I2 cho đến khi có màu vàng nhạt thì nhỏ tinh bột vào, thấy chuyển màu xanh Tiếp tục chuẩn độ đến khi mất màu hết (x) ml Na2S2O3 0,1N

Nồng độ mol I2 (y)=

Pha I2 0,01N từ I2 có nồng độ mol y: lấy V ml dung dịch i-ốt có nồng độ y rồi

dẫn H2O đến khi thu được ml dung dịch I2 0,01N

Tạo dung dịch tinh bột 1%: 1g tinh bột + 100ml H2O cho vào bình tam giác 250ml, đun và khuấy đều trên bếp đến khi tinh bột tan hoàn toàn

4.2.3.1 Xác định hàm lượng đường khử trong quả đậu bắp tươi bằng

phương pháp DNS

+ Nguyên lí: dựa trên cơ sở phản ứng tạo màu giữa đường khử với thuốc thử axit dinitrosalicylic (DNS) Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ đường khử trong một phạm vi nhất định Tiến hành so màu ở bước sóng

540 nm Dựa vào đồ thị đường chuẩn của glucose tinh khiết với thuốc thử DNS sẽ tính được hàm lượng đường khử của mẫu nghiên cứu

Đun cách thủy các ống eppendorf trong 5 phút Nạp mẫu và dung dịch đường chuẩn vào bản nhựa 96 giếng (mỗi giếng 250 μl )sau đó đo ở bước sóng 540 nm

Tính kết quả: hàm lượng đường khử được tính theo công thức:

A=

Trong đó:

A: Hàm lượng đường khử trong nguyên liệu (mg/g)

X: Hàm lượng đường trong dung dịch đo (mg/ml)

n: Hệ số pha loãng của mẫu

V: Thể tích dịch đường gốc (5 ml)

m: Khối lượng mẫu cân (g)

4.2.3.5.Xác đinh hàm lượng nguyên tố khoáng Magie (Mg) trong quả đậu bắp tươi ,xác định hàm lượng nguyên tố Pb trong rễ, thân, quả đậu bắp và trong đất trồng cây trước và sau thí nghiệm: bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử máy AAS Công phá mẫu bằng phương pháp tro hoá ướt

n

i i

(nếu n < 30); σ2 =

2 1

n i i

t m

md: Sai số của hiệu các trung bình số học

td: Tiêu chuẩn độ tin của hiệu

Tiêu chuẩn độ tin của hiệu (td) được so sánh với bảng tiêu chuẩn Studen với

số bậc tự do: n1 + n2 – 2 (trong đó: n1 số lần nhắc lại ở công thức thí nghiệm, n2: số lần nhắc lại ở công thức đối chứng) Sự sai khác giữa các trị số trung bình chỉ có ý nghĩa khi td lớn hơn hoặc bằng giá trị tương ứng với mức xác suất 0,95

Các tính toán được thực hiện trên cơ sở sử dụng những ứng dụng của phần mềm Microsof Excel, phần mềm SPSS version 16.0

PHẦN HAI: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN I.ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM VI SINH TRONG ĐẤT CÓ NỒNG

ĐỘ CHÌ (Pb) KHÁC NHAU ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU Ở GIAI ĐOẠN NẢY

MẦM CỦA CÂY ĐẬU BẮP (Abelmoschus esculentus L.)

1.1 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến tỉ lệ nảy mầm hạt đậu bắp

Nảy mầm là giai đoạn đầu tiên, tạo cơ sở trong quá trình phát triển của cây,

có vai trò quan trọng trong chu kỳ sinh trưởng và phát triển của thực vật

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng CPVS trong đất nồng độ Pb khác nhau đến tỉ

lệ nảy mầm của hạt đậu bắp được trình bày ở bảng 1:

Bảng 1: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến tỉ lệ

nảy mầm của hạt đậu bắp

Sau 3 ngày gieo hạt % so với

ĐC

Tỉ lệ nảy mầm (%) Sau 5 ngày gieo hạt % so

với ĐC

CT2 - Pb 70ppm 67,76ab ± 1,15 81,33 82,20bcd ± 1,13 89,20 CT3 - Pb 210ppm 55,38a ± 1,84 66,47 71,22abc ± 1,21 77,28 CT4 - Pb 350ppm 47,72a ± 1,58 57,27 63,35a ± 1,27 68,75 CT5 – Đất nền + CPVS 85,70b ± 1,17 102,86 98,84d ± 1,55 107,26 CT6 – Pb 70ppm + CPVS 72,49ab ± 1,88 87,00 85,59cd ± 1,78 92,88 CT7 – Pb 210ppm + CPVS 60,22ab ± 1,42 72,27 73,25abc ± 1,85 79,49 CT8 – Pb 350ppm + CPVS 53,48a ± 1,21 64,19 66,64ab ± 1,92 72,32

(Các giá trị có các chữ cái giống nhau trong cùng một cột cùng màu thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (α = 0,05))

Từ kết quả bảng 1 cho thấy nồng độ Pb khác nhau có ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm của hạt Nồng độ Pb cao đã ức chế tỷ lệ nảy mầm của hạt Tỷ lệ nảy mầm của hạt giảm dần theo nồng độ Pb tăng dần

Sau 3 ngày gieo hạt, chúng tôi nhận thấy ở nhóm CT ĐC, sự nảy mầm của

hạt ở nồng độ Pb 350 ppm (gấp 5 lần QCVN) thấp nhất do bị ảnh hưởng bởi nồng

độ Pb cao Tuy nhiên tỷ lệ nảy mầm của hạt đậu bắp vẫn đạt từ 47,72 – 83,32% Ở nhóm CT sử dụng CPVS, tỷ lệ nảy mầm cao hơn so với nhóm CT ĐC khoảng 2 – 8% Như vậy trên nền đất bị ô nhiễm Pb, hạt đậu bắp vẫn có thể nảy mầm, khi sử dụng CPVS thể hiện sự ảnh hưởng tích cực đến tỷ lệ nảy mầm của hạt

Tiếp tục theo dõi sau 5 ngày, tỷ lệ nảy mầm ở các nồng độ Pb tăng lên, đạt từ 63,35 – 92,15% ở nhóm CTĐC và đạt từ 66,64 – 98,84% ở nhóm CT sử dụng CPVS Có thể nhận thấy khi hạt nảy mầm ở nhóm CTĐC cao nhất lên tới 92,15% Nhưng khi bị ảnh hưởng của nồng độ Pb 210ppm, 350 ppm, tỷ lệ nảy mầm chỉ còn 71,22 % và 66,35% Khi được bổ sung CPVS ở các nồng độ Pb khác nhau thì tỷ lệ nảy mầm tăng rõ rệt Tỷ lệ nảy mầm đạt đến 98,84 % ở nồng độ CT5 (đất nền + CPVS) cao hơn so với CT1 (đất nền) gần 7% Tương tự ở các nồng độ Pb 70 ppm,

210 ppm, 350 ppm đều sử dụng CPVS cao hơn các nồng độ không sử dụng CPVS

từ 2 – 4%

Khi Pb đi vào bên trong tế bào thậm chí với số lượng nhỏ nó tạo ra một loạt các hiệu ứng bất lợi trong các quá trình sinh lý Pb độc tố dẫn đến sự ức chế hoạt động enzim, dinh dưỡng khoáng bị xáo trộn, mất cân bằng nước, thay đổi trong tình trạng hoocmon và thay đổi tính thấm của màng tế bào Ở nồng độ cao Pb quá cao có thể Pb đến chết tế bào

(Ernst, 1998), (Seregin và Ivanov, 2001) [30,50] Ở cấp độ tế bào Pb ức chế

sự hoạt động của enzyme có chứa sulphydryl (-SH) các nhóm cần thiết cho hoạt động của chúng (Van Assche và Clijsters, 1990) [52] Độc tính của Pb ức chế sự nảy mầm của hạt giống và tăng trưởng chậm của cây Pb làm giảm tỉ lệ nảy mầm, chiều dài mầm, chỉ số dung nạp và khối lượng khô của rễ và chồi (Mishara và Choudhari, 1998) [45] Nồng độ chì cao gây ra giảm tỉ lệ nảy mầm (14-30%) trong hạt gạo và giảm sự tăng trưởng của cây con (13-45%) (Verma và Dubey, 2003) [53] Trong Lupinus, Pb làm giảm số lượng các hạt giống nảy mầm và gây ra sự giảm chiều dài rễ (Wozny et al.,1982) [55]

Do chứa một lượng nấm rễ AMF trong thành phần CPVS, trong điều kiện bất

lợi ô nhiễm Pb nhân tạo, hệ sợi nấm cộng sinh xung quanh vùng rễ làm tăng diện tích tiếp xúc, tăng khả năng hút nước và các chất dinh dưỡng đảm bảo cho hạt nảy mầm, sinh trưởng

1.2 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến chiều dài mầm đậu bắp

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng CPVS trong đất nồng độ Pb khác nhau đến chiều dài mầm đậu bắp được trình bày ở bảng 2:

Bảng 2: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến chiều

dài mầm đậu bắp

Sau 3 ngày gieo hạt % so

với ĐC

Chiều dài mầm (cm) Sau 5 ngày gieo hạt % so

với ĐC

CT2 - Pb 70ppm 2,44ab ± 0,29 64,89 3,43abc ± 0,63 60,28 CT3 - Pb 210ppm 2,13ab ± 0,56 56,65 4,75bcd ± 0,22 83,48 CT4 - Pb 350ppm 1,45a ± 0,35 38,56 2,17a ± 0,50 38,14 CT5 – Đất nền + CPVS 4,55c ± 0,39 121,01 6,91d ± 0,93 121,44 CT6 – Pb 70ppm + CPVS 3,74bc ± 0,55 99,47 4,08abc ± 0,52 71,70 CT7 – Pb 210ppm + CPVS 2,59ab ± 0,22 68,88 5,09cd ± 0,33 89,45 CT8 – Pb 350ppm + CPVS 1,97ab ± 0,42 52,39 2,55ab ± 0,28 44,82

(Các giá trị có các chữ cái giống nhau trong cùng một cột cùng màu thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (α = 0,05))

Từ bảng số liệu 2, chúng tôi nhận thấy: sau 3 ngày gieo hạt, ở nhóm CTĐC với các nồng độ Pb khác nhau, chiều dài mầm đạt trung bình từ 1,45 – 3,76 (cm) Chiều dài mầm đạt cao nhất ở CT 1 (đất nền) là 3,76 cm Khi nồng độ Pb tăng cao

và cao nhất là 350 ppm (CT4) chiều dài mầm giảm mạnh chỉ còn 1,45 cm Tuy nhiên khi bổ sung CPVS ở các nồng độ Pb khác nhau thì chiều dài mầm cao hơn so với nhóm CTĐC Chiều dài mầm đạt từ 1,97 – 4,55 cm cao hơn so với nhóm CT

ĐC từ 0,4 – 1,3 cm Như vậy khi sử dụng CPVS ở các nồng độ Pb khác nhau thì

thể hiện khả năng sinh trưởng của mầm tốt hơn và cao nhất là ở CT 5 ( Đất nền + CPVS) cao hơn so với CT1 ( Đất nền) 21,01% Nồng độ Pb càng tăng thì chiều dài mầm càng giảm thể hiện mối tương quan nghịch giữa nồng độ Pb và chiều dài mầm của hạt đậu bắp khi gieo trong môi trường nhiễm Pb nhân tạo

Sau 5 ngày gieo hạt, chiều dài mầm tăng lên thể hiện ảnh hưởng của CPVS ở các nồng độ Pb khác nhau có ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng của mầm Chiều dài mầm đạt từ 2,17 – 5,69 cm ở nhóm CT ĐC và đạt từ 2,55 – 6,91 cm ở nhóm CT

sử dụng CPVS Như vậy sử dụng CPVS có hiệu quả hơn đối với khả năng sinh trưởng của mầm đậu bắp Tuy nhiên chiều dài mầm tăng giảm không theo định hướng nào cả Đạt cao nhất ở CT5 (đất nền +CPVS) là 6,91 cm và giảm mạnh ở CT4 (Pb: 350 ppm) là 2,17 cm

Có thể giải thích kết quả thí nghiệm: độc tính của Pb ức chế sự nảy mầm của hạt giống và tăng trưởng chậm của cây Pb làm giảm tỉ lệ nảy mầm, chiều dài mầm, chỉ số dung nạp và khối lượng khô của rễ và chồi (Mishara và Choudhari, 1998) [45]

1.3 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến khối lượng tươi mầm đậu bắp

Sự nảy mầm nhanh, cây mầm khỏe tạo điều kiện ban đầu cho sự sinh trưởng

và phát triển về sau Khối lượng cây mầm là một trong những yếu tố phụ thuộc vào bản chất di truyền của mỗi giống, ngoài ra còn chịu sự chi phối của điều kiện ngoại cảnh đặc biệt là trong điều kiện ô nhiễm Pb nhân tạo Do vậy khối lượng cây mầm

là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá ảnh hưởng của CPVS trong đất

ở các nồng độ Pb khác nhau đến sự sinh trưởng của mầm đậu bắp

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng CPVS trong đất nồng độ Pb khác nhau đến khối lượng tươi mầm đậu bắp được trình bày ở bảng 3:

Bảng 3: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến khối

lượng tươi mầm đậu bắp

(g) Sau 3 ngày gieo hạt

CT1- Đất nền 0,576ab ± 0,048 100 0,706bc ± 0,078 100 CT2 - Pb 70ppm 0,467ab ± 0,056 81,08 0,563abc ± 0,063 79,74 CT3 - Pb 210ppm 0,390ab ± 0,030 67,71 0,440abc ± 0,066 62,32 CT4 - Pb 350ppm 0,292a ± 0,091 50,69 0,336a ± 0,063 47,59 CT5 – Đất nền + CPVS 0,557ab ± 0,013 96,70 0,630abc ± 0,065 89,23 CT6 – Pb 70ppm +

ô nhiễm Pb đã làm giảm khả năng sinh trưởng của mầm Khi được bổ sung CPVS, khối lượng tươi của mầm đậu bắp tăng lên rõ rệt từ 0,361 – 0,696 g Tuy nhiên khối

lượng tươi của mầm biến động theo hướng tăng từ CT1 (đất nền + CPVS) đến CT2 (Pb: 70ppm + CPVS) và giảm ở CT3 (Pb : 210 ppm + CPVS), CT 4 (Pb: 350 ppm +CPVS)

Tiếp tục theo dõi sự ảnh hưởng của CPVS ở các nồng độ Pb khác nhau đối với sự sinh trưởng của mầm đậu bắp sau 5 ngày gieo hạt, nhận thấy khối lượng tươi của mầm tăng lên so với 3 ngày gieo hạt khoảng 0,1 – 0,2 g Ở các CT ĐC có nồng

độ Pb 70ppm, 210ppm, 350 ppm, khối lượng tươi của mầm vẫn thấp hơn so với CT1 (đất nền: 0,706g và chỉ đạt từ 0,336 – 0,563 g Tuy nhiên ở nhóm CT sử dụng CPVS khối lượng tươi của mầm vẫn theo hướng tăng từ CT5 (0,630g) đến CT6 (0,762g) và giảm rõ rệt ở CT7(0,540g) và CT8 (0,420g) Như vậy Pb trong đất có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng mầm của đậu bắp và CPVS có hiệu quả tích cực đến

sự sinh trưởng đó, tuy nhiên nồng độ Pb ở 70ppm khi kết hợp với CPVS được coi là nhân tố kích thích sự sinh trưởng của mầm (khối lượng tươi của mầm cao hơn so với CT 5 (đất nền +CPVS))

Pb đã được chứng minh là làm giảm đáng kể các hoạt động của proteaza và α – amylaza trong mầm hạt gạo sau 4 ngày nảy mầm, trong khi ARN và AND hoạt động không bị ảnh hưởng nhiều (Mukkerji, Maitra, 1976) [46] Do đó các chất dự trữ được phân giải nhưng do độc tính của Pb, các enzim của quá trình tổng hợp mới

bị kìm hãm và xu hướng tích lũy sản phẩm của quá trình phân giải cũng ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp chất mới dẫn đến ảnh hưởng sự sinh trưởng của mầm vì vậy khối lượng tươi của mầm ở CT1 (đất nền) là cao nhất Bổ sung CPVS là cung cấp 1 lượng nấm rễ AMF: các sợi AMF sản sinh ra các enzim thủy phân (như proteaza, photphataza ) có vai trò quan trọng trong quá trình khoáng hóa chất hữu cơ và huy động chất dinh dưỡng thúc đẩy sự sinh trưởng tăng khối lượng của mầm trong điều kiện bị ô nhiễm Pb.[61]

1.4 Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến khối lượng khô mầm đậu bắp

Khối lượng khô của mầm cũng là một trong những chỉ tiêu đánh giá khả năng sinh trưởng của mầm Khối lượng khô của mầm đậu bắp chính là khối lượng

sau khi loại bỏ hết lượng nước trong mầm Sự suy giảm khối lượng khô của hạt nảy mầm một phần nào đó thể hiện sự giảm tích lũy chất dự trữ trong hạt do khi thiếu nước hoạt động của một số enzym bị ngừng trệ làm giảm khả năng huy động chất

dự trữ Các mẫu có sự suy giảm khối lượng khô ít so với mẫu đối chứng thì khả năng chống chịu cao hơn

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng CPVS trong đất nồng độ Pb khác nhau đến khối lượng khô mầm đậu bắp được trình bày ở bảng 4:

Bảng 4: Ảnh hưởng của CPVS trong đất có nồng độ Pb khác nhau đến khối

lượng khô mầm đậu bắp

Sau 3 ngày gieo hạt % so

CT2 - Pb 70ppm 0,149 ± 0,013 87,65 0,167 ± 0,010 87,89 CT3 - Pb 210ppm 0,128± 0,016 75,29 0,162± 0,021 85,26 CT4 - Pb 350ppm 0,111± 0,014 65,29 0,133± 0,022 70 CT5 – Đất nền + CPVS 0,169 ± 0,011 99,41 0,179 ± 0,011 94,21 CT6 – Pb 70ppm +