Nghiên cứu chế tạo oligoalginate bằng kỹ thuật bức xạ ứng dụng trong nuôi trồng thuỷ canh

NGUYỄN TẤT THÀNH THỰC HỌC - THỰC HÀNH - THỰC DANH - THỰC NGHIỆP KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO OLIGOALGINATE BẰNG KỸ THUẬT BỨC XẠ ỨNG DỤNG TRONG NUÔI

NGUYỄN TẤT THÀNH THỰC HỌC - THỰC HÀNH - THỰC DANH - THỰC NGHIỆP

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO OLIGOALGINATE

BẰNG KỸ THUẬT BỨC XẠ ỨNG DỤNG

TRONG NUÔI TRỒNG THUỶ CANH

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hồng Thuỷ Tiên

Giảng viên hướng dẫn : ThS Trần Lệ Trúc Hà

TP HCM, 2020

- -oOo -

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1 Đầu đề luận văn:

Nghiên cứu chế tạo Oligoalginate bằng kỹ thuật bức xạ ứng dụng trong nuôi trồng thuỷ canh

2 Mục tiêu

- Chế tạo Oligoalginate bằng kỹ thuật bức xạ

- Khảo sát tác dụng tăng trưởng của Oligoalginate chế tạo bằng kỹ thuật bức xạ trên rau trồng bằng phương pháp thuỷ canh

3 Nội dung:

- Chế tạo Oligoalginate bằng kỹ thuật bức xạ

- Xác định trọng lượng phân tử của Oligoalginate bức xạ

- Khảo sát hiệu ứng của Oligoalginate trên rau trồng thuỷ canh

4 Thời gian thực hiện: tháng 10/2019 đến tháng 4/2020

5 Người hướng dẫn: ThS Trần Lệ Trúc Hà

Nội dung và yêu cầu KLTN đã được thông qua Bộ môn

TP HCM, ngày…… tháng……năm20…

i

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu trường Đại học

Nguyễn Tất Thành, Ban chủ nhiệm Khoa Công Nghệ Sinh Học, cùng tất cả các quý

thầy cô đã tận tâm dạy dỗ, truyền đạt những tri thức khoa học và kinh nghiệm quý báu

cho tôi trong suốt quá trình rèn luyện học tập tại trường

Đặc biệt tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô ThS Trần Lệ Trúc Hà, người đã

tận tụy hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình thực

hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Và cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, tập thể lớp 15DSH1A,

những người luôn sẵn sàng sẻ chia và giúp đỡ, động viên tôi trong học tập và cuộc

sống

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả Xin chúc những điều tốt đẹp nhất

sẽ luôn đồng hành cùng mọi người

Nguyễn Hồng Thuỷ Tiên Khoa Công nghệ Sinh học Trường Đại Học Nguyễn Tất Thành

ii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

TÓM TẮT iv

SUMMARY v

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU vii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii

ĐẶT VẤN ĐỀ ix

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1

1.1 Alginate 1

1.1.1 Lịch sử phát triển 1

1.1.2 Khái niệm về Alginate 1

1.1.3 Công thức cấu tạo và tính chất của Alginate 2

1.1.4 Ứng dụng của Alginate 5

1.2 Oligoalginate 5

1.2.1 Giới thiệu về Oligosaccaride 5

1.2.2 Giới thiệu về Oligoalginate 7

1.2.3 Các phương pháp chế tạo Oligoalginate 7

1.2.4 Ứng dụng của Oligoalginate 9

1.2.5 Công nghệ nuôi trồng thuỷ canh 9

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12

2.1 Nơi thực hiện 12

2.2 Nội dung nghiên cứu 12

2.3 Phương pháp nghiên cứu 12

2.3.1 Phương pháp bức xạ 12

2.3.2 Phương pháp định lượng phân tử 12

iii

2.3.3 Phương pháp thuỷ canh 13

2.3.4 Các phương pháp thu thập số liệu và xử lý số liệu 15

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 16

1 Cắt mạch Alginate bằng kỹ thuật chiếu xạ 16

2 Khảo sát hiệu ứng của Alginate chiếu xạ lên cây trồng thủy canh tĩnh 17

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 27

TÀI LIỆU THAM KHẢO 28

PHỤ LỤC 29

iv

TÓM TẮT

Rau là một món ăn không thể thiếu trong các bữa ăn của tất cả mọi người Đề tài:

“Nghiên cứu chế tạo Oligoalginate bằng kỹ thuật bức xạ ứng dụng trong nuôi trồng thuỷ canh” được thực hiện từ tháng 10/2019 đến 4/2020 ttại Khoa Công Nghệ

Sinh Học, trường Đại học Nguyễn Tất Thành với mục tiêu chế tạo được Oligoalginate

và khảo sát sự tăng trưởng của Oligoalginate trên cây rau thuỷ canh

Đề tài có ba nội dung: Chế tạo Oligoalginate bằng kỹ thuật bức xạ; Xác định trọng lượng phân tử của Oligoalginate bức xạ và Khảo sát hiệu ứng của Oligoalginate trên rau trồng thuỷ canh Các thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên Những kết quả đạt được sau 6 tháng nghiên cứu:

1 Đã chế tạo được Oligoalginate có trọng lượng phân tử khác nhau bằng kỹ thuật bức xạ Trọng lượng phân tử của chế phẩm Oligoalginate giảm theo liều xạ

2 Oligoalginate chế tạo bằng kỹ thuật bức xạ đã có tác dụng gia tăng sinh trưởng

và phát triển của cây rau thủy canh Trọng lượng phân tử của Oligoalginate tối ưu nhất

đã xác định được là 20,5 kDa (ứng với liều xạ 75 kGy)

v

SUMMARY

Vegetables are an indispensable dish in everyone's meals Subject: "Research on manufacturing Oligoalginate by radiation technology applied in hydroponic farming" conducted from October 2019 to April 2020 at the Faculty of Biotechnology, Nguyen Tat Thanh University with the aim Oligoalginate was produced and surveyed on the growth of Oligoalginate in hydroponic vegetable plants

The thesis has three contents: Manufacturing Oligoalginate by radiation technique; Determination of molecular weight of radiation Oligoalginate and Oligoalginate Effect Survey on hydroponic vegetables The experiments were arranged in a completely random fashion

The results achieved after 6 months of research:

1 Oligoalginate has been created with different molecular weight by radiation technique The molecular weight of Oligoalginate preparations decreases with radiation dose

2 Oligoalginate produced by radiation technology has helped increase the growth and development of hydroponic vegetable plants The optimal molecular weight of Oligoalginate has been determined to be 20.5 kDa (corresponding to the 75 kGy radiation dose)

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 3.1 Ảnh hưởng của liều xạ đối với trọng lượng phân tử Alginate……… 17

Hình 3.2 Cây cải bẹ xanh……… 19

Hình 3.3 Hiệu ứng của Oligoalginate lên sự sinh trưởng và phát triển của cây cải bẹ

vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1 Sự suy giảm trọng lượng phân tử của Alginate theo liều xạ……….16 Bảng 3.2 Hiệu ứng của Oligoalginate lên sinh khối của cây cải bẹ xanh……….18 Bảng 3.3 Hiệu ứng của Oligoalginate lên chiều cao cây và chiều dài rễ ở cây cải bẹ xanh……… 18 Bảng 3.4 Hiệu ứng của Oligoalginate lên sinh khối của cây cải ngọt……… 21 Bảng 3.5 Hiệu ứng Oligoalginate lên chiều cao cây và chiều dài rễ ở cây cải ngọt….21 Bảng 3.6 Các chỉ tiêu theo dõi của rau dền khi bổ sung Oligoalginate……….24 Bảng 3.7 Các chỉ tiêu theo dõi của ngò tây khi bổ sung Oligoalginate……….24

ix

ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Tính cấp thiết của đề tài

Rau là nguồn thực phẩm quen thuộc và không thể thiếu trong các bữa ăn của người Việt Nam Nó cung cấp các vitamin, chất khoáng và chất xơ vốn rất có lợi cho sức khỏe của con người

Hiện nay hầu hết các hộ sản xuất mới chỉ quan tâm đến năng suất và sản lượng rau mà chưa quan tâm đúng mức đến chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm nên tình trạng sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật không đúng lúc, đúng cách vẫn thường xuyên xảy ra như: bón quá nhiều phân đạm vô cơ, bón phân muộn, sử dụng thuốc bảo

vệ thực vật ngoài danh mục trên các loại rau ăn lá và không bảo đảm thời gian cách ly gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ người tiêu dùng

Biểu hiện trước mắt có thể là ngộ độc, rối loạn tiêu hoá, suy tim mạch có thể gây

tử vong, còn về lâu dài các chất độc hại tích luỹ trong cơ thể là nguy cơ phát sinh nhiều bệnh hiểm nghèo

Vì thế việc áp dụng thủy canh sản xuất rau an toàn là xu thế hiện nay, do nó có nhiều ưu điểm: Không phải làm đất không có cỏ dại; Trồng được nhiều vụ, có thể trái

vụ, không cần tưới; Không phải sử dụng thuốc trừ sâu bệnh, trừ cỏ dại; Năng suất cao hơn từ 25% đến 50%; Sản phẩm hoàn toàn sạch đồng nhất; Người gìa yếu trẻ em có thể tham gia có hiệu quả; Không tích lũy chất độc, không gây ô nhiễm môi trường Alginate là những loại polysacaride tự nhiên rất phổ biến trong tự nhiên Chúng tồn tại ở các loại rong nâu vốn là một trong các nguồn gây ô nhiễm môi trường đối với các nước ven biển trong đó có Việt Nam Việc biến tính polysacaride tự nhiên nói trên

để sử dụng vào các lĩnh vực như: Công nghiệp, nông nghiệp, y dược, công nghệ sinh học, v.v đã và đang được chú ý trong những năm gần đây

Oligoalginate đã được tìm ra như một loại hormone mới đối với cây trồng, chúng không chỉ có tác dụng tăng trưởng đối với thực vật mà còn có khả năng kích thích gây tạo các kháng sinh thực vật hay còn gọi là phytoalexin giúp cho cây trồng có khả năng

x

kháng được xâm nhiễm đối với các vi sinh vật gây bệnh

Điều đáng chú ý là Oligoalginate có tính an toàn cao đối với người, gia súc, gia cầm, và môi trường Việc chế tạo ra chế phẩm nông dược có nguồn gốc từ Oligosaccaride nói chung và Oligoalginate nói riêng là rất thiết thực cho nhu cầu sản xuất rau quả, nông phẩm sạch và phát triển môi trường bền vững ở nước ta và trên thế giới

Gần đây Viện Nghiên Cứu Hạt Nhân và Trung tâm Công Nghệ Bức Xạ Tp.HCM

đã nghiên cứu thành công các sản phẩm Oligosaccaride cắt mạch có nguồn gốc tự nhiên phục vụ cho nông nghiệp Tuy vậy chưa có nghiên cứu nào nhắm hướng vào

mục đích nuôi trồng thủy canh Do vậy tôi chọn thực hiện đề tài “Nghiên cứu chế tạo

Oligoalginate bằng kỹ thuật bức xạ ứng dụng trong nuôi trồng thuỷ canh”

2 Mục tiêu của đề tài

Chế tạo Oligoalginate bằng kỹ thuật bức xạ

Khảo sát tác dụng tăng trưởng của Oligoalginate chế tạo bằng kỹ thuật bức xạ trên rau trồng bằng phương pháp thủy canh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Alginate

1.1.1 Lịch sử phát triển

Alginic axit được phát hiện đầu tiên bởi Stanford (1881)1 Năm 1975, Booth đã viết về lịch sử công nghiệp Alginate dựa theo các kết quả nghiên cứu của Stanford Thernley đã tiến hành tách chiết Alginate thô ở Orkey vào năm 1923 và bắt đầu hình thành công nghệ sản xuất Alginate dùng cho đồ hộp rau quả Sau đó công ty đã đặt tên

là Kelp Products Corp và đến năm 1929 được tái thành lập có tên là công ty Kelco (Kelco Company) Tại Anh, Alginate được sản xuất mạnh mẽ và sớm nhất vào những năm 1934 – 1939 Còn ở Na Uy, Alginate được sản xuất sau chiến tranh thế giới thứ II Đến năm 1981 sản xuất Alginate lan sang nhiều nước trên thế giới, đã có 17 nhà máy

ở 9 nước khác nhau sản xuất Alginate (Na Uy, Pháp, Nhật, Mỹ, Canada, Tây Ban Nha, Chilê, Liên Xô cũ, Ấn Độ) Hai công ty sản xuất Alginate lớn nhất thế giới là Kelco Company ở Mỹ và Công ty công nghiệp sản xuất Alginate ở UK, với sản lượng 70% mức sản lượng của thế giới Tiếp theo là đến công ty ProTan A/S của Na Uy, và các công ty của Nhật, Pháp Sản xuất Alginate ở Trung Quốc tăng trong những năm gần đây, sản lượng trung bình khoảng 7.000 – 8.000 tấn/năm

1.1.2 Khái niệm về Alginate

Trong rong Nâu (Sagassum) có chứa một hợp chất quan trọng là Alginic Alginic

là polysaccharide có tính axit, loại axit này rất khó hòa tan Từ Alginic sẽ thông qua các phản ứng với kiềm tạo nên một số hợp chất từ Alginic Sau khi tạo muối sẽ làm thay đổi tính tan hòa tan của hợp chất tự nhiên này và do đó nó có nhiều công dụng hơn2

Alginate Natri là muối của Alginic với Natri, khi cho Alginic tương tác với kiềm hóa trị I như NaOH, Na2CO3 hoặc Na2HPO4, Na2SO3,v.v

Alginate Canxi là muối của Alginic với Ca++ khi cho Alginic tương tác với CaCl2, CaCO3, Ca(OH)2,v.v

Alginate amonium là muối của Alginic với NH4+ khi cho Alginic tương tác với

NH4OH hoặc kiềm amonium khác

1.1.3 Công thức cấu tạo và tính chất của Alginate

1.1.3.1 Công thức cấu tạo

Alginic thuộc polysaccharide nhưng chứa nhóm cacboxyl (-COOH) trong phân

tử cho nên thường gọi là axit Alginic hay polysaccharide có tính axit

Theo Niwa (1940) cho rằng đơn vị cấu trúc của Alginic là Uronic có công thức phân tử là (C24H30O23)n Chapman thì cho rằng Alginic là dạng trùng hợp mất nước của D-Manuronic có công thức (C5H9O5COOH)n và công thức hóa học tương đương của Alginic là (C6H8O6)n Hai thuyết tương tự nhau, n = 80/83 do vậy có sự trùng hợp rất lớn

Theo các tài liệu sinh hóa học gần đây mô tả cấu tạo của Alginic gồm các axit Manuronic liên kết với L-Guluronic bằng liên kết 1–4 mạch thẳng không phân nhánh.2

D-Alginic là polymer gồm nhiều axit Manuronic và Guluronic tạo mạch thẳng không phân nhánh có thể liên kết theo hình phẳng như sau:

Trong phân tử Alginic, số lượng M và G không theo tỷ lệ 1/1 Đồng thời tỷ lệ này sẽ khác nhau ở các loại rong và vùng địa lý khác nhau Người ta rất quan tâm đến

tỷ lệ M/G, bởi lẽ nó là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến khả năng tạo gel của Alginic Các phân tử M, G có thể hình thành block M, block G hoặc block MG Chiều dài của các block đã được các nhà nghiên cứu Alginic trên thế giới xác định, trong đó:

G block có chiều dài là: 8,7 A0

M block có chiều dài là: 10,3 A0, MG block có chiều dài là: 9,5A0

Manuronic và Guluronic là hai đồng phân của nhau Hiện nay nhiều quan điểm cho rằng tỷ lệ giữa hai loại axit Manuronic và Guluronic không tuân theo 1/1 mà tùy theo loại rong, vị trí địa lý và môi trường rong sinh sống

Trong cây rong Alginic luôn tồn tại dưới dạng muối với Ca, hoặc Mg bền vững, trong đó dạng muối chủ yếu được tìm thấy chủ yếu là với Ca 3

Từ đó người ta có thể khai thác công thức phân tử polymer là: ((C5H7O4COOH)2Ca)n

1.1.3.2 Tính chất

Alginic là axit hữu cơ yếu, không màu, không mùi, không tan trong các dung môi hữu cơ và nước thì Alginic hút nước trương nở, nó có thể hút được lượng nước từ 10 đến 20 lần trọng lượng khô của nó

Alginic hòa tan trong dung dịch kiềm hóa trị I và tạo dung dịch muối kiềm có độ nhớt cao Chẳng hạn Alginic hòa tan trong dung dịch hydroxit Natri và tạo thành dung dịch Alginate Natri có độ nhớt cao.2

Khi cho axit mạnh tác dụng với muối kiềm thì Alginic được tách ra kết tủa nổi lên bề mặt dung dịch

Tính chất này rất quan trọng được ứng dụng vào qui trình chiết xuất Alginic Muối Alginate kim loại hóa trị II (Alginate Canxi, Alginate Magiê, …): không hòa tan trong nước, tùy theo kim loại mà có màu sắc khác nhau Khi muối ẩm thì dẻo

dễ uốn hình, khi khô rất cứng, rất khó thấm nước, nhờ có tính chất này mà Alginate có rất nhiều công dụng trong các lĩnh vực khác nhau

Bột Alginate rất dễ bị giảm độ nhớt nếu không được bảo quản ở nhiệt độ thấp

Độ nhớt của dung dịch Alginate 5% sẽ bị giảm đi một nửa ngay cả khi bảo quản ở nhiệt độ 30oC ± 2oC trong thời gian từ 5 đến 10 ngày Có thể dùng các chất bảo quản như:

Axit Benzoic, axit Socbit, axit Dehydro Acetic cho các Alginate dùng cho thực phẩm Còn nếu Alginate dùng cho kỹ thuật thì có thể dùng Formaldehyt hoặc Pentaclorophenol để bảo quản

Khác với agar khi giảm nhiệt độ thì dung dịch Alginate cũng không đông lại, ngay cả khi làm lạnh và tan giá thì độ nhớt và bề ngoài cũng không thay đổi

Khả năng gắn với các kim loại bằng liên kết tĩnh điện: Alginic có khả năng gắn với các ion kim loại tạo ra các loại muối khác nhau Khả năng này tùy thuộc vào số lượng D - Manuronic và L - Guluronic trên phân tử Alginate Theo kết quả nghiên cứu của các chuyên gia Trung Quốc, khả năng tạo liên kết với các ion kim loại của Alginic

giàu M từ rong Laminaria digitata theo chiêu giảm dần theo sơ đồ sau:

Pb > Cu > Ba > Sr >Ca > Co > Ni > Zn > Mn > Mg

Còn đối với Alginic giàu G từ rong Laminaria hyperbora giảm dân theo thứ tự

các kim loại sau:

Pb > Cu > Ba > Sr >Cd > Ca > Co, Ni, Zn, Mn > Mg

Cơ chế của phản ứng gắn kim loại trên phân tử Alginate chủ yếu ở nhóm Cacboxyl ngoài ra một số nhóm –OH (Hydroxyl) trên polymer cũng có vai trò trong liên kết với ion kim loại

Propyleneglycol Alginate (PGA) với 80 đến 85% nhóm COOH được ester hóa có tác dụng nhỏ nhất đối với ion Canxi, do đó hợp chất này được dùng trong công nghiệp sữa PGA giảm tính hòa tan khi pH môi trường < 4, pH = 2 thì PGA kết tủa

1.1.4 Ứng dụng của Alginate

Các sản phẩm của Alginate được sử dụng rộng rãi trong nhiều nghành công nghiệp như: ngành dệt 50%, thực phẩm 30%, giấy 6%, que hàn 5%, y dược phẩm 5%, công nghệ sinh học và các lĩnh vực khác 4% Alginate là một phụ gia không thể thiếu được trong kỹ thuật in màu trên vải Trong công nghiệp thực phẩm thường đòi hỏi loại Alginate phải có khả năng tạo gel và tạo nhũ cao, ví dụ để chế biến Surimi giả trứng cá Caviar người ta thường phải sử dụng loại Alginate có tỷ lệ M/G ≤ 1,01

1.2 Oligoalginate

1.2.1 Giới thiệu về Oligosaccaride

Hiện nay năm loại hormone thực vật hay chất điều hòa sinh trưởng thực vật (plant growth regulators) đã được xác định đó là auxin, abscisic acid, cytokinin, ethylen và gibberellin Năm 1985, sau hơn 10 năm nghiên cứu, hai giáo sư Albersheim và Darvill, trường ĐH Colorado, Hoa Kì thông báo trên Tạp chí Science

of America, về chất điều hòa sinh trưởng thực vật mới có tên gọi là Oligosaccarin.4

Oligosaccarin là Oligosaccaride (polysaccaride mạch ngắn chứa chừng khoảng 2÷20 monosaccharide), những phân đoạn (fragments) của thành tế bào, chúng được tiết ra từ thành tế bào do enzyme Thành tế bào chứa ít nhất 8 loại polysaccaride Các loại enzyme khác nhau sẽ tiết ra oligosaccarin khác nhau

Oligosaccharide là nguồn cung cấp nguyên liệu cho con người và động vật Oligosaccaride còn là chất điều hòa sinh trưởng thực vật, là chất truyền tín hiệu giúp cây chống lại các loại tác nhân gây bệnh Ngoài ra, chúng còn được dùng trong bảo quản thực phẩm

Trong thực vật, các oligosaccaride chính là các chất truyền tín hiệu để đưa ra các thông điệp điều hòa trong cây, chức năng đó bao gồm điều hòa quá trình sinh trưởng, phát triển và chống nhiễm bênh cây trồng

Trong nhiều thí nghiệm khác về điều hòa sinh trưởng nhiệt độ sử dụng oligosaccaride cũng đã chứng minh oligosaccaride thể hiện chức năng thúc đẩy tăng trưởng Tham gia trong thời kì đầu thí nghiệm chứng minh tính chất thúc đấy tăng trưởng thực vật của oligosaccaride có nhà khoa học Việt Nam, Kiềm Trần Thanh Vân làm việc ở Laboratore du Phytoron at Gift – sur Yvette, Pháp Sau đó nhiều nghiên cứu được tiến hành một cách độc lập tại Nhật Bản và Việt Nam đã xác nhận và chứng minh rõ ràng thêm hiệu ứng này.1

Ngoài khả năng thúc đẩy sự tăng trưởng ở thực vật Oligosaccaride còn có tác dụng thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp nên kháng sinh trong mô của thực vật, hay nói cách khác oligosaccaride đã tạo ra cho cây khả năng tự kháng lại một số nấm và vi khuẩn gây bệnh bằng cách tự tạo ra kháng sinh thực vật gọi là phytoalexin Tùy theo loại thực vật, việc góp phần này gây ra hiệu quả khác nhau bao gồm tạo phytoalexin, tạo enzyme endo β - 1 - 3 gluconase, chitinase, lyzozyme để phân hủy thành tế bào nấm và vi khuẩn và tăng cường tạo ra lignhin mà lignhin xem như màng chắn không cho nấm xâm nhập Phytoalexin có thể được tạo thành dưới kích thích hóa học và vật

lí nhất định Phytoalexin có khối lượng phân tử thấp, có tính độc không chuyên biệt Phytoalexin là chất kháng sinh thực vật có thể hoạt động rộng mà đặc biệt nó không được tìm thấy trong mô của cây khỏe mạnh, nhưng nó được tổng hợp ở trong tế bào gần vị trí nhiễm bệnh như là phần phản ứng bảo vệ của thực vật5

Người ta còn nhận thấy trong mô cây đậu tương khi bị xâm nhập bởi nấm

Phytoptora megasfperma, heptosacride glucan liên kết với nhau qua cầu nối β - 1 - 3

và β -1 - 6 đã thúc đẩy quá trình tổng hợp một chất phytoalexin là glyceollin và với hàm lượng khoảng 1 μ/g mô đậu tương

Vậy oligosaccaride là chất truyền tín hiệu làm cây tiết ra kháng sinh để tự bảo vệ khi ta cho vào cây một hỗn hợp oligosaccaride chiết từ thành tế bào nấm thì tế bào cây

có thể tổng hợp các enzyme và các enzyme này lại làm xúc tác cho quá trình sinh tổng hợp kháng sinh Từ đây hi vọng sẽ là một khởi điểm thú vị để phát triển về khoa học thực vật cũng như cuộc cách mạng mới trong nông nghiệp sử dụng oligosaccaride làm chất bảo về và điều hòa sinh trưởng thực vật

1.2.2 Giới thiệu về Oligoalginate

Nếu như Alginate được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghệ thực phẩm, công nghệ dược phẩm và mĩ phẩm thì Oligoalginate lại được ứng dụng rộng rãi hơn nhiều, đặc biệt là trong lĩnh vực nông nghiệp, y học và công nghệ sinh học

Năm 1992, Akiyamo và ctv đã thông báo rằng Oligoalginate có tính chất rất quí

là thúc đẩy tăng trưởng vi khuẩn Bifidobactiria loại vi khuẩn hiện diện trong đường

ruột cần cho quá trình tiêu hóa ở người và động vật Oligo của quá trình này tác giả cũng cho thấy rằng Alginate có khối lượng phân tử khoảng 49 – 400 khi bổ sung vào

môi trường nuôi cấy hàng loạt các vi khuẩn Bifidobacteria (B aldolescentis, B

bifidum, B beeve và B longcion) thì hiệu ứng thúc đẩy tăng trưởng của chúng so với

trước là không đáng kể, trong khi đó các Oligoalginate có khổi lượng phân tử trung bình khoảng 2000 Da chế tạo từ Alginate nói trên Bằng phương pháp thủy phân bởi enzyme alginatelyase với nồng độ từ 0.04 – 0.4 % lại có hiệu ứng cao hơn nhiều Như vậy Oligoalginate là một loại oligosaccaride không chỉ thể hiện hiệu ứng tăng trưởng rất tốt đối với nhiều loại thực vật mà còn có khả năng tạo cho cây có khả năng kháng lại sự xâm nhiễm của một số vi sinh vật gây bệnh

1.2.3 Các phương pháp chế tạo Oligoalginate

1.2.3.1 Phương pháp hoá học

Trong phương pháp này Oligoalginate được chế tạo thông qua các tác nhân hoá học oxi hóa mạnh như H2O2, HCl, v.v Hiệu suất cắt mạch của Alginate trong hệ phản ứng chủ yếu phụ thuộc nồng độ của các chất phản ứng, thời gian phản ứng và nhiệt độ Mặc dù phương pháp này có những thuận lợi nhất định nhưng lại gặp phải một số hạn chế như sau: Phải sử dụng các chất oxi hóa mạnh, khó kiểm soát được quy trình cắt mạch, phải tách chiết và tinh chế, chi phí cao do các quá trình tách chiết, gây ô nhiễm môi trường

1.2.3.2 Phương pháp sinh học

Ta có thể cắt mạch Alginate bằng cách thuỷ phân bởi enzyme alginate lyase Hiệu suất phản ứng phụ thuộc vào nồng độ của các chất phản ứng, thời gian và nhiệt

độ của phản ứng

Cũng giống như phương pháp hóa học, phương pháp sinh học cũng có một số những hạn chế nhất định sau đây: Cần phải có 1 hệ đệm, xúc tác thích hợp cho việc cắt mạch, khó kiểm soát quá trình cắt, phải tinh chế được sản phẩm sau khi cắt mạch, phải

sử dụng enzyme đặc hiệu, sử dụng năng lượng nhiều, chi phí cao

1.2.3.3 Phương pháp bức xạ

Đây là phương pháp hữu hiệu và có nhiều ưu điểm Bằng cách sử dụng bức xạ ion hóa là tia gamma, tia siêu âm hay chùm điện tử gia tốc,v.v Alginate sẽ bị cắt mạch dưới tác dụng của bức xạ6

Giới thiệu về kỹ thuật bức xạ:

Kỹ thuật bức xạ là sử dụng bức xạ làm nguồn năng lượng trong các quá trình công nghiệp

Kỹ thuật bức xạ hiện tại chủ yếu sử dụng nguồn bức xạ gamma (γ) phát ra từ đồng vị Co – 60 và bức xạ điện tử phát ra các máy gia tốc điện tử (electron beam – EB) Theo số liệu năm 1996, toàn thế giới có hơn 180 nguồn chiếu xạ gamma Co – 60

và khoảng 700 – 800 máy gia tốc điện từ hoạt động phục vụ cho mục đích ứng dụng công nghiệp, trong đó bao gồm các ứng dụng trong lĩnh vực sinh học

Ưu điểm:

 Tiết kiệm năng lượng, không gian và nguyên liệu

 Độ tin cậy cao (quá trình được kiểm tra một cách hữu hiệu)

 Sản phẩm có chất lượng cao, dễ dàng tạo ra sản phẩm mới

 Đáp ứng nhu cầu bảo vệ môi trường

 Hiệu quả kinh tế cao

Các nghiên cứu và ứng dụng hiệu quả của công nghệ bức xạ trong nông nghiệp:

 Chiếu xạ thực phẩm, khử trùng mĩ phẩm và bào bì cho thực phẩm

 Chiếu xạ nước thải

 Biến tính ghép, khâu mạch chế tạo vật liệu tổng hợp sinh học và vật liệu có hoạt tính sinh học, chế phẩm dược phẩm, hormon thải chậm

 Lưu hóa bức xạ lastic cao su thiên nhiên

 Chiếu xạ gây bất dục côn trùng, kích thích đột biến

 Biến tính gia tăng chất lượng vải, da thuộc

 Xử lý polymer tự nhiên làm chất tăng trưởng và bảo vệ thực vật

1.2.4 Ứng dụng của Oligoalginate

Nhiều công trình nghiên cứu tác dụng của Oligoalginate đối với cây trồng đã cho thấy Oligoalginate còn có tác dụng như là một tín hiệu hóa học để kích thích các quá trình sinh tổng hợp phytoalexin Ngoài ra trong nuôi cấy mô Oligoalginate có hiệu ứng thúc đẩy tăng trưởng và làm tăng sinh khối, gia tăng tốc độ phân bào ở một số loại vi tảo, thúc đẩy quá trình nảy mầm hạt giống, phát triển rễ, thân và lá của một số loài cây7

Như vậy Oligialginate là loại oligosacaride không chỉ thể hiện hiệu ứng tăng trưởng rất tốt đối với nhiều loại thực vật mà còn có khả năng tạo cho cây khả năng kháng bệnh Oligoalginate được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực nông nghiệp, y học

và công nghệ sinh học

1.2.5 Công nghệ nuôi trồng thuỷ canh

1.2.5.1 Khái niệm thủy canh

Theo tiếng Hy lạp thì hydroponics (thủy canh), được ghép từ hai chữ hydro (nước) và ponos (lao động), là hình thức canh tác trên các giá thể không phải là đất

Thủy canh có thể sử dụng hoặc không sử dụng giá thể, cây trồng được cung cấp đầy

đủ dinh dưỡng và nước cho cây sinh trưởng và phát triển

1.2.5.2 Lịch sử phát triển

Thủy canh đã được thực hiện từ nhiều thế kỉ trước ở vùng Amazon, Babylon, Ai Cập, Trung Quốc và Ấn Độ Người xưa đã sử dụng phân bón hòa tan để trồng dưa chuột, dưa hấu và nhiều loại rau củ khác ở các lòng sông đầy cát Sau đó, các nhà sinh

lý thực vật bắt đầu trồng các loại cây trên những môi trường dinh dưỡng đặc biệt vì mục đích thí nghiệm, họ gọi đó là nuôi cấy dinh dưỡng (nutriculture)

Những ứng dụng thực nghiệm của ‘nuôi cấy dinh dưỡng’ bắt đầu được chú ý vào năm 1925, khi kỹ thuật nhà kính đặt ra nhiều vấn đề cần được quan tâm đặc biệt Đất trong nhà kính phải được thay thế thường xuyên để khắc phục các vấn đề về cấu trúc

đất, phân bón và sâu bọ Kết quả là các nhà nghiên cứu bắt đầu quan tâm đến ưu thế của nuôi cấy dinh dưỡng so với nuôi cấy trong đất theo kiểu truyền thống

Thuật ngữ thủy canh (hydroponics) lần đầu tiên được Gericke (1937) giới thiệu

để mô tả tất cả các phương pháp nuôi trồng thực vật trong môi trường lỏng cho mục đích thương mại Gericke (1929) cũng là người đầu tiên khảo sát, phát triển một phương pháp nuôi trồng thực vật trong nước (dịch dinh dưỡng) khả thi về mặt kinh tế cho mục đích thương mại

Ngoài Gericke, nhiều nhà khoa học khác cũng đã đưa ra nhiều kỹ thuật và phương pháp nuôi trồng thực vật không cần đất (soiless culture) trên qui mô thương mại trong thập niên 1930 (Lauria, 1931; Eaton, 1936; Withorow và Biebel, 1936; Mllard và Stoughton, 1939; Amon và Hoagland, 1940) Mặc dù các tiêu chuẩn khoa học công nghệ thời kỳ đó đã có thể đáp ứng với việc trồng trọt không cần đất, song họ vẫn không thể thành công khi tính về hiệu quả kinh tế Tuy kết quả khảo sát trên qui

mô thương mại chưa khả quan, nhưng thủy canh vẫn thu hút được rất nhiều sự quan tâm Ý tưởng trồng các loại cây có sức sống tốt, sản xuất rau quả, trái cây và hoa không cần đất hấp dẫn với nhiều người Do đó, bên cạnh những người canh tác chuyên nghiệp, nhiều nhà vườn nghiệp dư cũng cố gắng trồng nhiều loại cây khác nhau trong

hệ thống thủy canh

Trong và ngay sau thế chiến thứ II, thủy canh được quân đội Hoa kỳ sử dụng khá rộng rãi để trồng rau quả ở một số nơi mà đất bị nhiễm độc do chiến tranh Trong suốt hai thập niên 1950 và 1960, diện tích canh tác thủy canh trên toàn thế giới vẫn chưa có

ý nghĩa quan trọng và những nghiên cứu về chúng còn rất ít Tuy nhiên, một số tài liệu

có liên quan đến thành phần dịch dinh dưỡng cho hệ thống thủy canh đã được xuất bản

từ giai đoạn này (Jacobson, 1951; Steiner, 1961; 1966 và Hewitt, 1966) Đến cuối thập niên 1960, mối quan tâm về áp dụng thủy canh trong qui mô thương mại tăng lên, thể hiện rõ ở khối liên hiệp Anh, Hà Lan và các quốc gia Scandinavie

Đến năm 1975, Cooper đưa ra kỹ thuật màng dinh dưỡng (NFT – nutrient film technique), là kỹ thuật thủy canh đầu tiên được sử dụng trên qui mô lớn

Trong tương lai, kỹ thuật thủy canh sẽ được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh

được áp dụng cho sản xuất thương mại khoảng 40 năm, song thủy canh đã cho thấy tiềm năng phát triển cực kỳ to lớn của nó Do không sử dụng đất khi trồng nên kỹ thuật thủy canh có thể thích hợp với nhiều điều kiện khác nhau, từ vùng hải đảo đến cao nguyên, từ vùng khô hạn đến vùng ẩm ướt Điều này cho thấy tính hiệu quả và khả năng phổ biến của kỹ thuật thủy canh là rất cao

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nơi thực hiện

Đề tài được thực hiện Tại Phòng thí nghiệm Nano Trung Tâm Công Nghệ Sinh Học Tp HCM

Khoa Công nghệ sinh học, Trường Đại học Nguyễn Tất Thành

Các thí nghiệm trên hệ thống thủy canh được thực hiện tại Công ty Cổ phần Sài Gòn Thủy canh (71C đường 28, khu phố 4, phường Hiệp Bình Chánh, Thủ Đức, Tp

Hồ Chí Minh)

2.2 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Chế tạo Oligoalginate bằng kỹ thuật bức xạ

Xác định trọng lượng phân tử của Oligoalginate bức xạ

Nội dung 2: Khảo sát hiệu ứng của Oligoalginate trên rau trồng thủy canh tĩnh

theo liều xạ khác nhau

Nội dung 3: Khảo sát hiệu ứng của Oligoalginate trên rau trồng thủy canh hồi

lưu với liều xạ tối ưu

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp bức xạ

Đây là phương pháp hữu hiệu và có nhiều ưu điểm Bằng cách sử dụng bức xạ ion hóa là tia gamma, tia siêu âm hay chùm điện tử gia tốc,v.v Alginate sẽ bị cắt mạch dưới tác dụng của bức xạ Kỹ thuật bức xạ hiện tại chủ yếu sử dụng nguồn bức xạ gamma (γ) phát ra từ đồng vị Co – 60 và bức xạ điện tử phát ra các máy gia tốc điện

tử (electron beam – EB)

2.3.2 Phương pháp định lượng phân tử

Sau khi bức xạ Alginate để thu Oligoalginate Đo độ nhớt dung dịch của các sản phẩm Oligoalginate ở các liều xạ Trọng lượng phân tử Oligoalginate được tính theo phương trình Mark – Houwink (K.L Nge, et al 2006)

[] = KM α

2.3.3 Phương pháp thuỷ canh

2.3.3.1 Phương pháp không hồi lưu

Phương pháp không tuần hoàn này thì dung dịch dinh dưỡng không được tuần hoàn để tái sử dụng mà chỉ sử dụng một lần Khi nồng độ dinh dưỡng giảm hoặc pH hoặc Ec thay đổi, nó được thay thế bằng dung dịch mới

Kỹ thuật ngâm rễ (root deeping technique): Cây được trồng trong chậu chứa các giá thể trơ có đục lỗ để rể phát triển ra bên ngoài chậu và để trong một chậu lớn hơn chứa dung dịch dinh dưỡng Chậu giá thể chứa cây ngập trong dung dịch khoảng 2 – 3cm, một số rễ của cây được ngâm trong dung dịch còn một số khác lại nằm trong giá thể tiếp xúc không khí nhiều hơn

Thí nghiệm được bố trí 7 nghiệm thức, 2 giống rau (cải bẹ xanh, cải ngọt), thí

nghiệm được lặp lại 3 lần

7 nghiệm thức là:

 Môi trường dinh dưỡng đối chứng

Chậu cây Giá thể

Rễ hấp thu khí

Rễ ngâm trong

dinh dưỡng

Khe hở Tấm chắn làm bằng xốp

Bể chứa Môi trường dinh dưỡng

 Môi trường dinh dưỡng bổ sung Alginate không chiếu xạ

 Môi trường dinh dưỡng bổ sung Oligoalginate chiếu xạ 25 kGy

 Môi trường dinh dưỡng bổ sung Oligoalginate chiếu xạ 50 kGy

 Môi trường dinh dưỡng bổ sung Oligoalginate chiếu xạ 75 kGy

 Môi trường dinh dưỡng bổ sung Oligoalginate chiếu xạ 100 kGy

 Môi trường dinh dưỡng bổ sung Oligoalginate chiếu xạ 150 kGy

Các chỉ tiêu được xác định sau 28 ngày nuôi trồng cụ thể như sau:

 Sinh khối thân, rễ

 Chiều cao cây, chiều dài rễ

 Hàm lượng chất khô

2.3.3.2 Phương pháp hồi lưu

Kỹ thuật dòng sâu là một hệ thống thủy canh Ở độ sâu 2 – 3 cm, dung dịch dinh dưỡng chảy xuyên qua ống nhựa PVC có đường kính 10 cm đến những túi lưới nhựa

có chứa cây được gắn vào trong ống nhựa Túi nhựa chứa vật liệu trồng cây và phần dưới cùng của chúng tiếp xúc với dịch dinh dưỡng chảy vào ống nhựa Ống nhựa PVC được sắp xếp trên mặt phẳng hoặc theo dạng zigzag, điều đó còn tùy thuộc vào sự phát triển của cây trồng trong ống nhựa

Cây trồng được thiết lập trong các túi nhựa có lưới và được đặt tập trung vào các lỗ trong ống nhựa PVC Xơ dừa hoặc các mùn bã cellulose hoặc trộn chung cả hai thứ lại có thể được sử dụng như là vật liệu trồng cây để làm đầy các túi lưới Những chỗ trống nhỏ của miếng lưới được xem như là một lớp trung gian trong túi để ngăn ngừa vật liệu trồng cây bị rơi vào dung dịch dinh dưỡng Những hủ nhựa nhỏ có lỗ nhỏ

ở phía dưới đáy và bên hông có thể được sử dụng thay cho các túi lưới nhựa

Khi dung dịch tái sử dụng chảy vào trong bể chứa thì dung dịch dinh dưỡng này được thông khí Ống nhựa PVC buộc phải có độ dốc khoảng 3,3 cm đến 3,5 cm để thuận lợi cho các dòng dinh dưỡng chảy Lớp sơn của ống nhựa PVC có màu trắng giúp làm giảm độ nóng của dung dịch dinh dưỡng Hệ thống này có thể được thiết kế trong không gian mở hoặc trong sự bảo vệ cấu trúc như là một phần của CEA

Thí nghiệm được bố trí 2 nghiệm thức, 2 giống rau (rau dền, ngò tây), thí nghiệm

được lặp lại 3 lần

2 nghiệm thức là:

 Môi trường dinh dưỡng đối chứng

 Môi trường dinh dưỡng bổ sung Oligoalginate theo liều xạ tối ưu

Các chỉ tiêu được xác định sau 28 ngày nuôi trồng cụ thể như sau:

 Sinh khối thân, rễ

 Chiều cao cây, chiều dài rễ

 Hàm lượng chất khô

2.3.4 Các phương pháp thu thập số liệu và xử lý số liệu

Xử lý số liệu bằng phần mềm xử lý thống kê SAS

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Trên cơ sở mục tiêu và nội dung đặt ra, dựa vào cách bố trí thí nghiệm, phương pháp xử lí thống kê số liệu, sau 6 tháng tiến hành thí nghiệm tôi tổng hợp được những kết quả như sau:

1 Cắt mạch Alginate bằng kỹ thuật chiếu xạ

Alginate được tách chiết từ Rong Nâu (Sagassum) có Mw ban đầu ~ 203,777

kDa được dùng để cắt mạch bằng phương pháp chiếu xạ nhằm tạo các chế phẩm Oligoalginate có Mw khác nhau Nhiều công trình trước đây đã cho thấy, Oligoalginate có tính chất ưu việt hơn Alginate và được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực nông nghiệp, y học và công nghệ sinh học

Hơn nữa hiệu suất phân hủy mạch bức xạ của Alginate ở trạng thái dung dịch cao hơn ở trạng thái rắn và nồng độ của Alginate trong dung dịch càng thấp thì hiệu suất phân hủy mạch càng cao

Trong thí nghiệm này tôi sử dụng dung dịch Alginate 7% và chiếu xạ ở các liều

xạ từ 25 – 150 kGy Sự suy giảm trọng lượng phân tử của Alginate theo liều xạ được

biểu thị trong Bảng 3.1 và Hình 3.1

Kết quả nhận được: Khi chiếu xạ dung dịch Alginate ở các liều xạ khác nhau sẽ tạo ra các dung dịch Oligoalginate có trọng lượng phân tử khác nhau và ở liều xạ càng cao thì trọng lượng phân tử của dung dịch Oligome sẽ càng thấp

Bảng 3.1 Sự suy giảm trọng lượng phân tử của Alginate theo liều xạ

Liều chiếu xạ, kGy

Hình 3.1 Ảnh hưởng của liều xạ đối với trọng lượng phân tử Alginate

Kết quả thu được ở Bảng 3.1 và Hình 3.1 cho thấy trọng lượng phân tử Alginate

bị suy giảm theo liều xạ Cụ thể trọng lượng phân tử Alginate giảm nhanh ở khoảng liều 25 – 50 kGy sau đó giảm dần và đạt giá trị ~ 7,0 Da ở liều xạ 150 kGy

Các chế phẩm Alginate cắt mạch bức xạ nói trên được khảo sát hiệu ứng trên cây rau thủy canh nhằm tìm ra chế phẩm Alginate có trọng lượng phân tử phù hợp

2 Khảo sát hiệu ứng của Alginate chiếu xạ lên cây trồng thủy canh tĩnh

Như đã đề cập trên đây, Oligoalginate không những có tác dụng chống lại một số

vi khuẩn gây bệnh mà còn có tác dụng kích thích sự sinh trưởng và phát triển của thực vật Trong đề tài này, tôi tiến hành nghiên cứu sự ảnh hưởng trên cây trồng thủy canh tĩnh của Oligoalginate được chế tạo với các liều xạ khác nhau Sau 28 ngày, tiến hành xác định các chỉ tiêu về sinh khối tổng, chiều cao cây và chiều dài rễ

Bảng 3.2 Hiệu ứng của Oligoalginate lên sinh khối của cây cải bẹ xanh

Liều xạ

kGy

TB gam

SVĐC (%)

TB gam

SVĐC (%)

TB gam

SVĐC (%)

TB gam

SVĐC (%)

LSD0,05: Sai khác tối thiểu có ý nghĩa

Bảng 3.3 Hiệu ứng của Oligoalginate lên chiều cao cây và chiều dài rễ ở cải bẹ xanh

Chiều cao cây Chiều dài rễ Liều xạ (kGy)

Kết quả Bảng 3.2 và Bảng 3.3 cho thấy hiệu ứng của Oligoalginate tăng ở

khoảng liều 25–75 kGy và sau đó giảm dần ở khoảng 100–150 kGy, đều có hiệu ứng tăng trưởng đối với cây cải bẹ xanh Trong đó cây cải bẹ xanh được bổ sung Oligoalginate ở liều 75 kGy thể hiện hiệu ứng cao nhất với sự gia tăng sinh khối tươi thân và lá tăng 235,3%, hàm lượng chất khô tăng 11,6% chiều cao cây tăng 60% (SVĐC) Như vậy trong trường hợp này liều 75 kGy là liều thể hiện tốt nhất hiệu ứng của Oligoalginate

Hình 3.2 Cây cải bẹ xanh

(a) Đối chứng; (b) Cây cải bổ sung Oligoalginate ở liều 75 kGy

Hình 3.3 Hiệu ứng của Oligoalginate lên sự sinh trưởng và phát triển của cải bẹ xanh

(a) Sinh khối tươi của thân và lá; (b) Sinh khối tươi của rễ;

(c) Hàm lượng chất khô thân và lá; (d) Hàm lượng chất khô của rễ;

(e) Chiều cao cây; (f) Chiều dài rễ

Hình 3.3 cho thấy Oligoalginate tại liều xạ 75 kGy luôn đạt giá trị cao nhất trong các

chỉ tiêu theo dõi

Bảng 3.4 Hiệu ứng của Oligoalginate lên sinh khối của cây cải ngọt

Sinh khối tươi Sinh khối khô

Liều xạ

kGy

TB gam

SVĐC (%)

TB gam

SVĐC (%)

TB gam

SVĐC (%)

TB gam

SVĐC (%)

LSD0,05: Sai khác tối thiểu có ý nghĩa

Bảng 3.5 Hiệu ứng Oligoalginate lên chiều cao cây và chiều dài rễ ở cây cải ngọt

Chiều cao cây Chiều dài rễ Liều xạ (kGy)

Kết quả Bảng 3.4 và Bảng 3.5 cho thấy hiệu ứng của Oligoalginate lên sinh khối

cây cải ngọt đều tăng trong khoảng liều 25–150 kGy Tại liều xạ 75 kGy sinh khối cây cải ngọt tăng cao nhất với sinh khối tươi thân và lá tăng 134,%, rễ tăng 157,4%, hàm lượng chất khô thân và lá tăng 28,2%, rễ tăng 22,6% (SVĐC) Trong đó tại liều xạ 75 kGy chiều cao cây và chiều dài rễ đạt giá trị cao nhất tăng 11,8% và 18% (SVĐC)

Hình 3.4 Cây cải ngọt

(a) Đối chứng; (b) Cây cải bổ sung Oligoalginate ở liều 75 kGy

Hình 3.5 Hiệu ứng của Oligoalginate lên sự sinh trưởng và phát triển của cây cải ngọt

(a) Sinh khối tươi của thân và lá; (b) Sinh khối tươi của rễ;

(c) Hàm lượng chất khô thân và lá; (d) Hàm lượng chất khô của rễ;

(e) Chiều cao cây; (f) Chiều dài rễ

Đối với cây ngò tây nhận được kết quả từ Hình 3.5 cho thấy Oligoalginate tại

liều xạ 75 kGy luôn đạt giá trị cao nhất trong các chỉ tiêu theo dõi

3 Khảo sát hiệu ứng của Alginate chiếu xạ lên cây trồng thủy canh hồi lưu

Để đề tài có tính ứng dụng trong sản xuất tôi tiến hành khảo nghiệm tiếp tục trên

hệ thống thủy canh hồi hưu với liều xạ 75 kGy như đã khảo sát ở trên nhằm đánh giá

sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng Với các chỉ tiêu số lá, chiều cao cây và chiều dài rễ

Bảng 3.6 Các chỉ tiêu theo dõi của rau dền khi bổ sung Oligoalginate

Số lá (lá) Chiều cao (cm) Chiều dài rễ (cm)

LSD0,05 0,56 2,0 0,43

LSD0,05: Sai khác tối thiểu có ý nghĩa

Bảng 3.7 Các chỉ tiêu theo dõi của ngò tây khi bổ sung Oligoalginate

Số lá (lá) Chiều cao (cm) Chiều dài rễ (cm)

Hình 3.6 Cây rau dền

a) 75kG, b) Đối chứng