Ảnh hưởng của nguyên tố kẽm [zn] đến một số chỉ tiêu sinh lí, sinh hoá hai giống ngô b9681 và LVN10 ở giai đoạn nảy mầm và cây con

Việc tìm hiểu ảnh hởng của nguyên tố vi lợng đến quá trình sinh trởng, phát triển của ngô... Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi tiến hành tìmhiểu đề tài: “ảnh hởng của nguyên tố vi lợng

lời cảm ơn

Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Thạc sĩ: Mai Văn Chung – Cán bộ giảng dạy bộ môn Sinh lý thực vật – Khoa Sinh học – Tr ờng Đại học Vinh, đã tận tình hớng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành khoá luận tốt nghiệp này.

Em cũng xin đợc cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn Sinh lý Sinh hoá Thực vật, Ban Chủ nhiệm khoa và các thầy cô giáo trong Khoa Sinh, cùng các anh chị học viên và các bạn trong lớp đã nhiệt tình giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài./.

định: “ trong giai đoạn hiện nay phải ra sức phát triển nông nghiệp, coi

nông nghiệp là mặt trận hàng đầu” (Kế hoạch 5 năm 1976 - 1980 tại Đại hội

IV của Đảng)

Để phát huy thế mạnh của sản xuất nông nghiệp, nớc ta đã và đang tiếnhành việc đa dạng hoá cây trồng, trong đó ngô đợc xem là cây lơng thực quantrọng thứ hai (sau cây lúa) bởi cây ngô có nhiều đặc điểm tốt Về đặc điểmthực vật học, cây ngô thuộc nhóm thực vật C4, có khả năng chống chịu tốt với

điều kiện môi trờng bất lợi, cho năng suất cao Hoa ngô khác tính cùng gốc,thụ phấn chéo nên hiệu suất đậu quả, hạt lớn

Giá trị sử dụng ngô rất đa dạng: làm lơng thực cho con ngời, thức ăncho gia súc- gia cầm, làm nguyên liệu cho công nghiệp Từ ngô có thể chế ra

đợc 670 loại hàng hoá khác nhau của các ngành công nghiệp thực phẩm, côngnghiệp nhẹ, công nghiệp dợc phẩm Thân, lá ngô đợc dùng làm giấy, làmthảm, hạt ngô chiết dầu, sản xuất mì chính, đờng Dầu ngô là dầu thực vậtquý có tác dụng làm giảm, ngăn ngừa quá trình xơ cứng động mạch Từ đờngngô có thể sản xuất ra bánh mì, xi rô, nớc giải khát, bia, rợu [15]

ở những nớc phát triển, sản lợng ngô dùng cho chăn nuôi khoảng 70%,làm lơng thực và thực phẩm 20%, số còn lại dùng làm giống và chế biến Đốivới các nớc đang và kém phát triển, phần lớn ngô đợc dùng làm lơng thực.Nhiều nớc trồng ngô làm rau xanh [15] Còn ở Việt Nam, ngô là cây trồng cóthể phát triển và cho năng suất cao ở nhiều vùng, trong nhiều mùa vụ và sửdụng chủ yếu làm lơng thực, chế biến

Năng suất cây trồng phụ thuộc vào giống, đất đai, chế độ nớc và phânbón; trong đó dinh dỡng khoáng đóng vai trò quan trọng, quyết định tới 60 –

70 % năng suất Nhiều năm gần đây, ở nhiều nớc trên thế giới và ở nớc ta,

ng-ời ta đã phối hợp các loại phân bón đa lợng N, P, K theo những hàm lợng và tỷ

lệ nhất định Kết quả của sự phối hợp này đã làm tăng năng suất một số câytrồng một cách đáng kể Bên cạnh nhu cầu dinh dỡng khoáng đa lợng, sinh tr-ởng và phát triển của cây trồng còn chịu sự chi phối một phần quan trọng bởicác khoáng vi lợng

Đã có những nghiên cứu về vai trò của các nguyên tố vi lợng đối vớicây trồng Phan Viết Ban (1998) đã tìm hiểu ảnh hởng của Molipden đến sinhtrởng, phát triển của cây đậu tơng DT 94 [3] Trần thị Thắm (2001) nghiêncứu ảnh hởng của nguyên tố vi lợng đến giống lúa Khang Dân 18 [27] HàThị Thanh Nhàn (2001) tìm hiểu vai trò của các nguyên tố P, K và Zn, đếnmột số chỉ tiêu sinh lý và năng suất cây đậu tơng DT 84 [21] Việc tìm hiểu

ảnh hởng của nguyên tố vi lợng đến quá trình sinh trởng, phát triển của ngô

cha đợc nghiên cứu nhiều Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi tiến hành tìm

hiểu đề tài: “ảnh hởng của nguyên tố vi lợng Zn đến một số chỉ tiêu sinh lý,

sinh hoá hai giống ngô B9681 và LVN10 ở giai đoạn nảy mầm và cây con”.

Mục đích đề tài, nhằm tìm hiểu ảnh hởng của các thang nồng độ dungdịch chứa nguyên tố vi lợng Zn đến một số chỉ tiêu sinh lý sinh hoá haigiống ngô B9681 và LVN10 để có đợc những dẫn liệu về vai trò của Zn đếnsinh trởng và phát triển của cây ngô trong giai đoạn nảy mầm và cây con, gópphần xây dựng cơ sở khoa học cho việc sử dụng Zn trong trồng ngô nhằmnâng cao năng suất và phẩm chất cây trồng

Ch ơng I

Tổng quan tài liệu

1.1 Đặc điểm sinh học.

1.1.1 Nguồn gốc : Cây ngô (Zea mays L.) là cây lơng thực một năm,

hoa đơn tính cùng gốc Theo Magelsdort và Reeves (1959) thì Mêhicô vàGuatemala là nơi đầu tiên đã thuần hoá ngô thành cây trồng Cuối thế kỷ XV,ngô đã đợc trồng ở Bắc và Nam Mỹ Năm 1893, Christophe Colombo đã giớithiệu cây ngô với ngời Châu Âu và các nớc khác trên thế giới Năm 1946, ngời

Bồ Đào Nha nhập ngô vào Inđônêxia, sau đó ngô đợc đa sang Đông Dơng

Đến giữa thế kỷ XX, ngô đã phổ biến rộng rãi trên thế giới

ở nớc ta, theo Lê Quý Đôn (trong: “Vân đài loại ngữ”) vào cuối thế kỷ

XV, sứ thần của nớc ta là Lơng Thế Vinh đã lấy ngô từ Trung Quốc về trồng ởSơn Tây Từ đây, ngô đợc trồng ở nhiều địa phơng trong nớc [19]

1.1.2 Phân loại:

Ngô (Zea mays L.) thuộc:

Chi : Maydeae

Họ Hoà thảo: Gramineae

Bộ Hoà thảo: Graminales

Lớp Một lá mầm: Monocoty edoneae

Ngành Hạt kín: Angio permatophyta

Việc phân chia các loài phụ trong loài ngô dựa vào đặc điểm hạt có mày

hay không ? hình thái bên ngoài và đặc điểm bên trong (Kernike-1920).

Sturtevant E L đã dựa vào nguyên tắc trên chia ngô thành 7 loài phụ, sau đóthêm ngôn nếp Trung Quốc (Colins G.N 1909) thành 8 loài phụ Gần đây,Kulesov N.N và Koiwkhov I.V bổ sung thêm dạng ngô nửa răng ngựa, tất cảgồm 9 loài phụ sau:

+ Ngô bọc : (Zea mays tunicata Sturt) là dạng nguyên thủy, mỗi hạt

trên bắp đều có vỏ bọc do mày nhỏ, mày trên phân hoá thành, trên đỉnh có râudài Loài phụ này có nhiều lá, hoa cờ phát triển, đôi khi có hạt trên bông cờ.Hạt cứng, tinh bột dạng sừng, nguồn gốc ở Mêhicô

+ Ngô nổ (Zea mays everta Sturt): Hạt tơng đối nhỏ, nội nhũ hầu nh

toàn bộ là nội nhũ sừng Thuộc loại ngô tẻ, bắp và lỏi bắp bé Hạt ngô nổ cómàu trắng, vàng Cây tơng đối nhỏ, đẻ nhánh nhiều

+ Ngô bột (Zea mays amylacea Sturt): Hạt hầu nh không có lớp sừng,

nội nhũ cấu tạo hoàn toàn bằng tinh bột, hạt màu trắng sữa, bên trong mềm dễxay thành bột, làm nguyên liệu tốt để sản xuất bột và làm rợu Đầu hạt hìnhtròn giống nh hạt ngô tẻ, cây nhiều lá, có thể đẻ nhánh

+ Ngô đờng (Zea mays saccharata Sturt): Mặt hạt nhăn nheo hơi đục,

phôi tơng đối lớn, nội nhũ sừng, trong hạt có nhiều hyđratcacbon dễ tan(Dextin) Khi chín sữa, lợng đờng trong hạt khoảng 15%-18%, khi chín hoàntoàn tỷ lệ đờng trong hạt giảm dần Ngô này thờng đợc dùng làm rau khi chachín, phần lớn thờng dùng để làm đồ hộp Hạt ngô đờng có màu vàng, trắng,xanh, đỏ tía Ngô đờng cây nhỏ, đẻ nhánh nhiều

+ Ngô răng ngựa (Zea mays indentata Sturt): Thông thờng có bắp và hạt

tơng đối lớn, nhìn ngang hạt hình chữ nhật Nội nhũ sừng nằm hai bên cạnhhạt, đầu và giữa hạt là nội nhủ bột, khi chín lõm xuống nh răng ngựa Hạt tơng

đối lớn, màu vàng, trắng, tím.v.v Lõi bắp tơng đối nhỏ, màu trắng, đỏ tía, đỏnhạt Thân cây tơng đối cao lớn, yêu cầu nhiều nớc và phân, năng suất khácao, có giá trị làm thức ăn gia súc

+ Ngô nửa răng ngựa (Zea mays semiindentata Kulesh): Là dạng trung

gian giữa ngô răng ngựa và ngô tẻ

+ Ngô tẻ hay ngô đá rắn (Zea mays indurat Sturt): Đầu hạt hình tròn,

xung quanh có nội nhũ bột Phẩm chất hạt tơng đối tốt, màu hạt vàng, trắng,xanh, đỏ, tía phần lớn là vàng và trắng Lõi bắp tơng đối to, tỉ lệ hạt tơng đốithấp, năng suất thấp

+ Ngô nếp (Zea mays ceratina Kulesh): Tất cả nội nhũ hạt là tinh bột

mạch nhánh, sau khi bị thuỷ phân dễ hình thành Dextin dạng keo Ngô nếp làloài phụ đợc hình thành sau khi đã nhập ngô vào Trung Quốc, nó xuất hiện từ

Quảng Tây hoặc Vân Nam gọi là ngô nếp Trung Quốc (Zea mays sinesis)

+ Ngô đờng bột (Zea mays amylacea saccharata): Phần trên hạt là

sừng, có tơng đối nhiều tinh bột đờng, phần dới là nội nhũ bột Có nguồn gốc

ở Nam Mỹ [15]

1.1.3 Đặc điểm sinh trởng và phát triển của cây ngô.

Thời gian sinh trởng của cây ngô từ khi gieo đến khi chín trung bình từ

90 – 160 ngày, tuỳ từng giống và điều kiện ngoại cảnh Sự phát triển của câyngô có thể chia làm hai giai đoạn sau:

+ Giai đoạn đầu (giai đoạn sinh trởng dinh dỡng): Những mô khácnhau phát triển và phân hoá cho đến khi các cấu trúc hoa xuất hiện Giai

đoạn này gồm hai chu kỳ ở chu kỳ đầu, những lá đầu tiên đợc hình thành vàtiếp tục phát triển Việc tổng hợp chất khô ở chu kì này chậm, nó kết thúckhi mô tế bào bắt đầu phân hoá hình thành cơ quan sinh sản ở chu kỳ thứhai, các lá và cơ quan sinh sản phát triển, chu kỳ này kết thúc với sự xuấthiện của nhị cái

+ Giai đoạn thứ hai (giai đoạn sinh trởng sinh thực): Bắt đầu với việccác hoa cái đợc thụ phấn và thụ tinh Pha đầu của giai đoạn này có đặc điểm làtăng trọng lợng lá và những phần hoa khác Suốt pha thứ hai trọng lợng hạttăng nhanh (Tanaka và Tamaguichi, 1972)

1.1.4 Đặc điểm sinh thái của cây ngô.

Cũng nh các loại cây trồng khác, quá trình sinh trởng và phát triển củacây ngô luôn luôn chịu tác động của các nhân tố sinh thái nh: nhiệt độ, ánhsáng, nớc

a) Nhiệt độ: Ngô là cây a nhiệt, lợng nhiệt yêu cầu của ngô phụ thuộc

vào giống Trong vòng đời, cây ngô cần một lợng nhiệt từ 2.0000C đến2.2000C cho giống chín sớm, 2.3000C – 2.6000C cho giống chín vừa và2.7000C – 3.0000C cho giống chín muộn Vào các thời kỳ khác nhau, cây ngôcần lợng nhiệt khác nhau, thời gian đầu ngô cần nhiều nhiệt Nhiệt độ thíchhợp nhất cho ngô là 220C – 280C, dới 180C hoặc trên 300C đều không thuậnlợi cho ngô phát triển Lợng nhiệt thấp, thời gian sinh trởng kéo dài Lợngnhiệt tăng lên, thời gian sinh trởng ngắn lại Nếu nhiệt độ dới 100C thì quátrình sinh trởng của ngô sẽ bị ngừng trệ [19]

b) ánh sáng: Ngô là cây ngắn ngày, cần khoảng 12 giờ chiếu sáng trong

ngày, nếu thời gian chiếu sáng nhiều quá 12 giờ/ngày thì cây bớc vào giai

đoạn hình thành cơ quan sinh sản chậm Theo S.S Sain (1959 – 1964),Kuperman (1956) không chỉ thời gian chiếu sáng mà còn cả chất lợng ánhsáng cũng ảnh hởng đáng kể đến nhịp độ phát triển của cây ngô Những tiasáng có bớc sóng dài đã kìm hãm sự sinh trởng của cây, các tia sáng có bớcsóng ngắn lại thúc đẩy sự phát triển Thành phần quang phổ ánh sáng khácnhau không những ảnh hởng đến sự phát triển của bông cờ và bắp ngô mà còn

ảnh hởng tới sự phát triển của thân, độ dài đốt cũng nh cơ cấu và kích thớc củalá.

ánh sáng và quang hợp là mối quan hệ có ảnh hởng rất lớn đến năngsuất Theo thí nghiệm của D.N.Moss (1965) dới ảnh hởng của bức xạ nhiệtnhân tạo, quang hợp của lá ngô tăng lên theo cờng độ của bức xạ

c) Nớc: Tuỳ mùa vụ, tuỳ giống, tuỳ điều kiện thâm canh, tuỳ từng giai

đoạn phát triển mà lợng nớc yêu cầu cho ngô có khác nhau

Ngô là cây trồng cạn, bộ rễ phát triển rất mạnh nên có khả năng hút nớckhoẻ hơn nhiều cây khác và sử dụng nớc tiết kiệm hơn để hình thành chấtkhô Tuy nhiên, trong vòng đời của mỗi cây ngô cần trung bình khoảng 100 lítnớc, 1 ha ngô cần khoảng 3.000 – 4.000 m3 nớc Nhu cầu nớc và khả năngchịu hạn của ngô qua từng thời kỳ sinh trởng có khác nhau: ở thời kỳ ngô 7– 13 lá cần 35 – 38 m3 H2O /ha/ngày, thời kỳ xoáy nõn trổ cờ và phun râucần 65 – 70 m3 H2O /ha/ngày; từ thụ tinh đến chín sữa ngô vẫn cần nhiều n-

ớc, sau đó yêu cầu nớc giảm dần Ngô là cây không có khả năng chịu úng,thậm chí độ ẩm đất quá cao (>80%) có ảnh hởng xấu đến sinh trởng, pháttriển của cây ngô, đặc biệt là thời kỳ cây con

d) Đất: Ngô có thể trồng đợc trên nhiều loại đất, tuy vậy thích hợp nhất

là đất có thành phần cơ giới nhẹ, thịt pha cát, tầng đất trồng dày, tơi xốp, tầngmùn sâu, đủ dinh dỡng, đủ độ ẩm, pH từ 5,5 – 7,5; ở pH < 5 (đất chua) ngômọc rất kém

e) Dinh dỡng của cây ngô

Muốn cho ngô đạt năng suất cao phải trồng ngô trên các loại đất giàudinh dỡng Cây ngô hút hầu hết các chất dinh dỡng có trong lớp đất canh táccủa vỏ trái đất Để tạo thành chất hữu cơ, ngoài nhiệt độ, ánh sáng, nớc, khí

CO2 thì cây cần nhiều chất khoáng Các chất dinh dỡng quan trọng cung cấpcho ngô là đạm, lân, kali, Ca, Mg cũng nh các nguyên tố vi lợng: Mn, Fe, S,

Zn, Mo

1.2 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Sản lợng ngô trên thế giới trong 10 năm (từ 1970 – 1972 đến 1980 –1982) hàng năm tăng 3,8%/năm và đạt tới 434 triệu tấn ở những nớc đangphát triển, tốc độ sản xuất ngô là 3,9%/năm Trung Quốc với tốc độ tăng hàngnăm 6,3% và đạt 40% sản lợng của những nớc đang phát triển Trong khi đó,

ở Châu Mỹ La Tinh và các nớc Châu á đang phát triển khác, tốc độ tăng hàng

năm đạt đợc mức 2,8% Trái lại ở vùng phụ cận sa mạc Sahara (Châu Phi) tốc

độ phát triển hàng năm chỉ là 0,8%

ở các nớc phát triển, tốc độ tăng sản lợng ngô hàng năm xấp xỉ 3,8%

Mỹ sản xuất với tốc độ tăng hàng năm là 4,1% và cung cấp 45% sản lợng ngôtrên thế giới Trong khi đó, ở Canađa sản lợng thu đợc hàng năm tăng 8,4%,Tây Âu là 2,8%, Đông Âu và Liên Xô cũ là 2,4%

ở các nớc đang phát triển, năng suất ngô tăng 2,8%, trong khi đó mởrộng diện tích là 1,1% Trung Quốc dẫn đầu, tăng 4,3%/năm ở các nớc pháttriển, năng suất tăng hàng năm 2,7% và dẫn đầu là Hy Lạp 8,6% Tại Mỹ năngsuất tăng 2% nhng với diện tích chiếm 50% trong các nớc phát triển Điểm nổibật về trồng ngô ở các nớc phát triển là dựa vào tăng năng suất, còn ở các nớc

đang phát triển chủ yếu bàng cách tăng diện tích trồng Theo thống kê gần

đây, diện tích trồng ngô các nớc đang phát triển chiếm 60% tổng diện tích,nhng sản lợng chỉ chiếm 35% tổng sản lợng ngô thế giới

Về mặt diện tích trồng và tổng sản lợng, ngô đứng vị trí thứ ba, sau câylúa mì và lúa nớc Cây ngô đợc coi là một trong ba cây lơng thực quan trọngnhất thế giới, là một trong những cây trồng quan trọng nhất ở các vùng ôn đới

ấm cũng nh vùng nhiệt đới ẩm Ngô cũng đợc trồng thành công ở vùng nhiệt

đới

Theo thống kê của Trung tâm cải lơng ngô và lúa mỳ quốc tế(CIMMYT, 1993/1994) trong các năm 1993 – 1994 diện tích trồng ngô toànthế giới là 129 804 000 ha, đạt tổng sản lợng: 498.857.000 tấn Năng suấtngô bình quân chung toàn thế giới 3,8 tấn/ha, năng suất bình quân chung củacác nớc phát triển Tây Âu và Bắc Mỹ là 6,9 tấn/ha và của các nớc đang pháttriển là 2,5 tấn/ha Do có những u điểm nổi bật so với các loại cây trồng khácnên ngô đợc trồng ở hầu hết ở các nớc trên thế giới, đặc biệt có một số nớctrồng ngô với diện tích lớn (Bảng 1) và đạt năng suất cao (Bảng 2)

Bảng 1: Những nớc có diện tích trồng ngô lớn trên thế giới (1993)

(1.000 ha)

Năng suất (Tấn/ha)

Sản lợng (1.000 tấn)

Nớc sản xuất Năng suất (tấn/ha) Diện tích (1.000 ha)

217185824

28 050263

1 728972

1.2.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam.

Cây ngô đợc nhập nội vào nớc ta cách đây hơn 500 năm, đến nay đã trởthành cây lơng thực quan trọng lớn thứ hai sau cây lúa Ngô đợc trồng ở cả 3vùng : Đồng bằng, trung du và miền núi Trong giai đoạn 1975- 1981, diệntích và sản lợng ngô tăng do mở rộng diện tích ở cả hai miền Nam Bắc Tronggiai đoạn này, tổng diện tích gieo trồng khoảng 400.000ha, năng suất bìnhquân khoảng dới 1,3 tấn/ha và tổng sản lợng xấp xỉ 500.000 tấn/ năm

Từ năm 1984, tổng sản lợng ngô hạt bắt đầu tăng trên 500.000tấn/năm

Sự thay đổi này do nâng cao năng suất ngô ở đồng bằng Sông Hồng, TâyNguyên và miền Đông Nam Bộ, trong khi tổng diện tích sản xuất không tăng

Trong giai đoạn 1986 – 1990, sau khi áp dụng kỹ thuật trồng ngô

đông trên nền đất ớt sau khi thu hoạch lúa (trên đất hai lúa) thành công ởMiền Bắc, hàng nghìn ha ngô bầu đợc trồng trên những ruộng lúa mùa sớm

từ cuối tháng 9 đầu tháng 10 và thu hoạch vào tháng 11 tr ớc khi vụ lúa xuânbắt đầu

Hiện nay nền kinh tế ngày càng phát triển, khoa học kỹ thuật có nhữngbớc chuyển biến mạnh mẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu và cảitạo giống ngô có năng suất cao và phẩm chất tốt Đến năm 2000, diện tíchtrồng ngô trên cả nớc đạt 1.000.000 ha, năng suất khoảng 3,0 tấn/ha, sản lợng3.000.000 tấn/năm

Để nâng cao năng suất, chất lợng và phẩm chất ngô thì việc tạo giống làrất quan trọng Giống đó phải cho năng suất cao, chống chịu tốt với điều kiệnbất lợi của môi trờng, có nền diện tích rộng, phù hợp với điều kiện sinh tháicủa từng vùng và ở các vụ khác nhau Do đó mà vấn đề giống ngô đang đợcnhiều nhà nghiên cứu quan tâm và tìm cách cải tạo

ở nớc ta, các giống ngô thụ phấn tự do đang đợc sử dụng rộng rãi nhVM1, MSB4, Q2, VN1, B9681, LVN10 có năng suất cao, chất lợng tốt, cókhả năng thích ứng rộng, đã và đang đợc trồng phổ biến ở nhiều nơi Ngoài

việc sử dụng giống ngô tự thụ phấn tự do ở nớc ta còn đa các giống ngô lai vàosản xuất [2].

1.3 Vi lợng đối với cây trồng và tình hình nghiên cứu về vai trò của

vi lợng đối với cây trồng.

1.3.1 Vai trò sinh lý của nguyên tố vi lợng đối với cây trồng.

Trong 74 nguyên tố hoá học tìm thấy trong cơ thể thực vật có 11nguyên tố đa lợng, chiếm 99,95% trọng lợng chất khô Số nguyên tố hoá họccòn lại gồm 63 nguyên tố là vi lợng và siêu vi lợng, chiếm 0,05% Mặc dù với

tỷ lệ rất nhỏ nhng các nguyên tố vi lợng đóng một vai trò quan trọng đối vớimọi hoạt động sống diễn ra trong cây

lên gấp bội Ví dụ: nh Cu2+ trong enzim Ascorbinoxydase tăng hoạt tính gấp

100 lần so với Cu2+ ion tự do (Nason – 1958) hoặc Fe2+ trong enzim catalazahay peroxydase tăng xúc tác phân giải H2O2 lên gấp 1010 lần so với hoạt tínhcủa ion Fe2+ tự do (Lehinger – 1950) Tuy nhiên, bên cạnh việc tăng hoạttính của enzim, nhiều nguyên tố vi lợng cũng gây ra tác động ức chế enzim,gây biến tính prôtêin, Ermolenkô (1960) cho rằng: Kim loại với điện trờng (+)

đã gây sự phân cực của phân tử cơ chất và khiến điện tử đổi chổ, có thể dẫn

đến sự yếu bớt liên kết nhất định Do đó làm giảm năng lợng hoạt hoá và tăngkhả năng phản ứng [22, 13]

b) Vi lợng với các quá trình trao đổi chất

Các quá trình trao đổi chất ở sinh vật nói chung và ở thực vật nói riêng,muốn thực hiện đợc phải có sự tham gia của enzim, mà vi lợng có quan hệchặt chẽ với enzim, cho nên các nguyên tố vi lợng đã tác động mạnh mẽ đếncác quá trình trao đổi chất

Các nguyên tố vi lợng có tác dụng sâu sắc và nhiều mặt đối với quátrình quang hợp Sinh tổng hợp chlorophyl không những cần có Fe, Mg màcần có cả Mn, Cu Các nguyên tố Co, Cu, Zn, Mo có ảnh hởng tốt đến độbền vững của chlorophyl Zn, Co có tác dụng tốt đến sự tổng hợp carotenoit.Các nguyên tố vi lợng có ảnh hởng tích cực đến hàm lợng và trạng thái sinh lýcủa các nhóm sắc tố của cây, đến số lợng và chất lợng của lục lạp Các nguyên

tố vi lợng là thành phần cấu trúc hoặc tác nhân hoạt hoá các enzim tham giatrực tiếp trong pha sáng cũng nh pha tối của quang hợp, do đó tác động đến c-ờng độ quang hợp và sản phẩm quang hợp.

Các nguyên tố vi lợng cũng có liên quan thúc đẩy quá trình hô hấp tạocơ sở năng lợng cho quá trình vận chuyển các chất Cờng độ hô hấp và tốc độcủa quá trình ôxi hoá khử tăng dới ảnh hởng của Mn, Cu, B, Mo Các nguyên

tố vi lợng là thành phần cấu trúc bắt buộc của các hệ enzim ôxi hoá - khử trựctiếp tham gia vào các phản ứng quan trọng nhất của hô hấp (các hệ cytocromchứa Fe, polyphenoloxidase, ascorbinoxidase chứa Cu) Nhiều nguyên tố vi l-ợng ảnh hởng trực tiếp đến quá trình photphoryl hoá ôxi hoá tạo ATP Ngoài

ra, vi lợng còn tham gia tích cực trong quá trình tổng hợp aminoaxit, cũng nhtổng hợp prôtêin nh: B, Mn, Mo

Mo và Co còn ảnh hởng đến sự trao đổi lipít và tinh bột ở cây đậuCowpea (Lê Thị Trĩ – 1995)

Các nguyên tố vi lợng cũng có ảnh hởng mạnh mẽ đến quá trình trao

đổi nớc trong cây B, Al, Co, Mn, Zn, Cu, Mo có tác dụng làm tăng khả nănggiữ nớc, độ ngậm nớc của mô Nhiều nghiên cứu cho thấy, vi lợng có tác dụnghạn chế cờng độ thoát hơi nớc vào các giờ ban tra, khi cây gặp nóng và hạn,tăng cờng độ thoát hơi nớc vào buổi sáng và buổi chiều

Nhiều thí nghiệm cũng đã chứng minh đợc mối liên hệ giữa vi lợng vớichất kích thích sinh trởng và vitamin trong cơ thể

Vi lợng không chỉ ảnh hởng đến quá trình quang hợp, hô hấp, trao đổinớc, các quá trình chuyển hoá trong cây mà còn ảnh hởng đến khả năng chốngchịu của cây Vi lợng làm tăng tính chịu hạn của cây (nh: Mo, Mn, Co, Al, B,Cu), làm tăng tính chịu nóng (nh: Cu, Mo, Mn), làm tăng khả năng chịu mặncủa cây (nh: B, Mn, Al, Cu,Zn ) [27]

1.3.2 Tình hình nghiên cứu vi lợng trên thế giới và ở Việt Nam

a) Tình hình nghiên cứu vi lợng trên thế giới

Lúc đầu ngời ta cho rằng vi lợng chỉ là những vệt khoáng lẫn và đi vàocây một cách ngẫu nhiên do có mặt ở môi trờng xung quanh Đến thế kỷ XIX,vẫn còn quan điểm cho rằng muốn sinh trởng bình thờng, các sinh vật chỉ cần

đòi hỏi 10 nguyên tố hoá học đại lợng [8, 24] Tuy nhiên, các thí nghiệm vềsinh lý dinh dỡng khoáng vào cuối thế kỷ XIX đã xác định rõ vai trò của cácnguyên tố vi lợng Trớc đó Raulin (1671), Timiriadep (1873) đã phát hiện ravai trò của Zn đối với nấm mốc và ngô, mở đầu giai đoạn mới trong việcnghiên cứu dinh dỡng ở thực vật Nhờ phơng pháp tinh chế dung dịch dinh d-

ỡng của Steiling (1935), Stout và Arnon(1939) đã chứng minh đợc rằng: Câyhoàn toàn không thể phát triển bình thờng nếu thiếu các nguyên tố vi lợngnh: Bo, Mn, Zn, Mo và đối với một số cây khác còn có cả Al, Si Ngời ta đãthừa nhận rằng, các nguyên tố đó là tuyệt đối cần thiết [19]

Nguyên tố vi lợng là nguyên tố có hàm lợng rất thấp trong cây nhng lại

có vai trò hết quan trọng trong quá trình trao đổi chất của cây: Là thành phầnchính của enzim, là chất xúc tác các phản ứng sinh hoá diễn ra trong cơ thểsống

Trớc đây, do cha nắm đợc vai trò của vi lợng đối với cây trồng nên việc

sử dụng phân vi lợng trong sản xuất nông nghiệp còn rất hạn chế Trong vòng

30 năm trở lại đây, phân vi lợng đã đợc sử dụng rộng rãi trong sản xuất đại trà

và đem lại hiệu quả cao ở Liên Xô trong hơn 10 năm gần đây, phân vi lợng

đợc sử dụng tăng gấp 100 lần Năm 1953, Liên Xô đã dùng 1000 tấn phân vi ợng, năm 1962 đã dùng đến 116.000 tấn và hiện nay trên 5 triệu ha bón phânnày [19]

l-b) Tình hình nghiên cứu vi lợng ở Việt Nam

Vai trò của nguyên tố vi lợng đối với cây trồng đã đợc xác định rõ vàocuối thế kỷ XIX Nhng do điều kiện khách quan ở nớc ta việc nghiên cứu phân

vi lợng còn nhiều hạn chế Và chỉ những năm gần đây việc nghiên cứu nó mới

đợc sự chú ý và quan tâm của nhiều nhà khoa học Các nghiên cứu của Lê VănCăn, Võ Minh Kha, Phan Liêu đã cho thấy hiệu lực đáng kể của Mo đối vớibèo hoa dâu Từ năm 1964 đến nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu tìmhiểu tác động của: Mn, B, Cu, Zn đối với nhiều loại cây trồng nh lúa, đậuCowpea, đậu tơng với nội dung chủ yếu là tập trung vào xác định vai trò củanguyên tố vi lợng đối với từng loại cây, tìm ra mối quan hệ giữa nguyên tố vilợng và đại lợng Nguyễn Thị Phòng (1973) nghiên cứu ảnh hởng của Cu, Zn,

Mo, B, Ni đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hoá và năng suất cây đậu xanh.Nguyễn Tuấn Anh (1984) tìm hiểu ảnh hởng Na2 SO4 đến một số chỉ tiêu sinh

lý, sinh hoá cây đậu tơng Trớc đó, cũng trên đối tợng này, Nguyễn Tiến Lê(1982) đã nghiên cứu vài trò của Cu, Zn, Mo đối với hai quá trình sinh lý quantrọng của thực vật là quang hợp và hô hấp Gần đây, Phạm Gia Ngân (1996)

đã tìm hiểu ảnh hởng của Mo, Zn, B đến một số chỉ tiêu năng suất của cây đậutơng DT93 Nguyễn Thị Cát so sánh vai trò của B và Zn đến một số chỉ tiêusinh lý, sinh hoá trong quá trình nảy mầm của hạt đậu tơng [3]

1.3.3 Vai trò sinh lý của kẽm (Zn) đối với cây trồng

a) Hàm lợng Zn trong cây:

Zn tham gia vào thành phần cấu trúc cơ thể của tất cả các loài thực vậtvới hàm lợng từ một vài đến hàng trăm ppm (phần triệu) Lợng Zn chứa trongcây phụ thuộc vào đặc điểm sinh học của chính cây và vào lợng chứa nguyên

tố này ở dạng di động trong đất Hàm lợng Zn trung bình trong cây biến thiên

từ 20 ppm – 100 ppm [9]

Bảng 3: Hàm lợng Zn ở một số cây trồng giai đoạn dinh dỡng

Cây trồng (ppm) Thiếu (ppm) Yếu Bình th- ờng (ppm) Cao (ppm) Độc

87 – 200

51 - 200

150 150 150 150 150 200 200

b) Các yếu tố ảnh hởng đến làm hàm lợng Zn trong cây:

Hàm lợng Zn trong cây phụ thuộc vào từng thời kỳ sinh trởng của cây,vào từng cơ quan ở cơ quan non chứa nhiều Zn hơn cơ quan già Hàm lợng

Zn trong lá nhiều hơn trong thân, cây càng già hàm lợng Zn càng giảm Sựhiện diện của lân trong đất cũng làm tăng hàm lợng Zn trong cây; Fe và Mnnhiều trong đất cũng đa lại hậu quả gần nh vậy Nhiều nghiên cứu cho thấy,hàm lợng Zn trong cây thay đổi tuỳ loại đất Những nghiên cứu lợng Zn trongcây ở các loại đất khác nhau đã làm rõ tính dễ tiêu của Zn đối với cây phụthuộc vào môi trờng và lợng chất hữu cơ trong đất, cùng với sự tăng độ chuacủa đất, các hợp chất trở nên di động hơn và dễ tiêu hoá hơn đối với cây trồng.Ngoài ra, hàm lợng Zn trong cây thay đổi tuỳ thuộc vào điều kiện khí hậu, đặcbiệt là lợng ma trong thời gian sinh trởng mạnh nhất của cây Vào những năm

ma nhiều, nhiệt độ thấp, lợng Zn chứa trong cây nhiều hơn những năm ma ít

và nhiệt độ cao

c) Vai trò sinh lý của Zn đối với cây trồng:

Zn là nguyên tố phổ biến trong tự nhiên, phân bố ở các môi trờng khácnhau nh đất, nớc và trong cơ thể sống Mặc dù trong cây, hàm lợng Zn rất thấpnhng nó đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh trởng và phát triển, cáchoạt động khác của cây

Trớc hết, Zn tham gia trong cấu trúc enzim, là nguyên tố điều hoà cấutrúc và chức năng của hàng loạt enzim tác động tới nhiều mặt của quá trìnhtrao đổi chất Có 4 nhóm enzim chính chứa Zn

- Alcohol dehydrogenaza: Xúc tác cho quá trình khử acetaldehyt thànhetanol Trong điều kiện hiếu khí, ở tế bào thực vật bậc cao etanol đợc hìnhthành ở vùng mô phân sinh ở đầu chóp rễ Lúc thiếu Zn, hoạt tính của enzimalcoholdehydrogenaza bị giảm, sự giảm hoạt tính của enzim này liên quan đếntoàn bộ quá trình trao đổi chất.

- Superoxit dismutaza: Có vai trò quan trọng trong việc loại độc củasuperoxit dạng 02 Trong các iso enzim này, Zn liên kết với Cu Về chức năngcủa Zn trong phức chất này đến nay vẫn cha rõ ràng, nhng ngời ta thấy rằngtrong điều kiện “đói" Zn thì hoạt tính của enzim này thấp hơn nhiều so với cây

- ARNpolymeraza: Tham gia quá trình tổng hợp ARN Thiếu Zn sựtổng hợp ARN giảm, do đó ức chế sự tổng hợp prôtêin Cây thiếu Zn thì hàmlợng prôtêin thấp Nếu loại Zn ra khỏi enzim này thì hoạt tính của enzimARNpolymeraza không còn nữa (Falchuck - 1977)

Zn đóng vai trò quan trọng trong trao đổi phốtpho, gluxit Ngời ta chorằng: Thiếu Zn thì quá trình photphoryl hoá bị rối loạn (Reed – 1964) vìtrong thân và cuống lá khi thiếu Zn thì phốtpho vô cơ tích tụ lại nhiều; khithiếu Zn thì tăng lợng đờng khử, giảm lợng đờng sacaroza và tinh bột Khôngnhững thế, sự có mặt của Zn trong mô làm cho mô, tế bào sinh trởng nhanh, là

điều kiện cần thiết cho sự tiêu thụ các chất gluxit Nếu không có Zn sẽ dẫn

đến sự rối loạn nào đó trong hệ enzim cần cho quá trình photphoryl hoáglucôza Về sau, nghiên cứu của Piribốc và Cudonexova (1962 – 1964) chothấy, trong điều kiện thiếu Zn sự xâm nhập P vào cây diễn ra nhanh Sự tăng l-ợng phôtpho vô cơ lúc thiếu Zn có liên quan đến mối tơng quan giã Zn vớihoạt tính aldolaza (Quin land, Watson – 1951) Ngoài ra, Zn còn có vai tròquan trọng trong quá trình tổng hợp prôtêin Cờng độ tổng hợp và hàm lợngprôtêin ở cây thiếu Zn giảm mạnh, điều này thể hiện ở sự tích tụ của aminoaxit, amít Trong các nghiên cứu sau này đã chỉ rõ, sự thiếu Zn trong cây làmtăng lên một lợng lớn các axit amin tự do và amít; hàm lợng glutamin tăng 7

lần, asparagin tăng 50 lần [22] do sự xúc tiến quá trình phân huỷ và giảm sựtổng hợp prôtít (Vladiux, Rudocova – 1970) Bên cạnh đó, Zn còn tham giavào sản xuất kích tố sinh trởng auxin Thí nghiệm của Skoog (1940) cho thấyvai trò của Zn trong quá trình tổng hợp auxin ở cây hớng dơng và cà chuakhi không đợc bón đủ Zn thì trong chồi ngọn và thân, auxin không có hoặcchỉ có với hàm lợng thấp nhất, do dó cây héo và èo uột, chậm phát triển Saukhi cung cấp Zn thì khả năng phục hồi của cây rất nhanh và hàm lợng auxincũng tăng lên rất mạnh (Tsui – 1948) Ngoài tác động trực tiếp Zn còn ảnh h-ởng gián tiếp đến sự tổng hợp triptophan, mà triptophan là tiền chất để tổnghợp nên axit Indolaxetic (IAA – auxin) do tác động đến tổng hợp vitamin B1

và B6

Zn còn tham gia trực tiếp vào quá trình tổng hợp chất diệp lục và có ảnhhởng đến quá trình quang hợp và trao đổi hydratcacbon ở trong cây Khi cảithiện điều kiện dinh dỡng nguyên tố này của cây thì cờng độ quang hợp tăng,còn khi thiếu Zn cờng độ quang hợp và số lợng chất diệp lục cũng giảm(Abutalybog – 1959) [22, 27]

Mặt khác, Zn còn đóng vai trò quan trọng trong quá trình thụ tinh vàphát triển phôi Ngời ta thấy rằng, khi thiếu Zn cây có thể hoàn toàn không rahạt (Roed H S – 1942) Do đó, hiệu quả lớn nhất khi cải thiện dinh dỡng Zncủa cây vào thời kỳ nở hoa, bắt đầu ra hạt và quả Khi cây đợc bón Zn đầy đủthì phát triển bình thờng, hạt to, trọng lợng tăng và ngợc lại khi thiếu Zn cây

sẽ phát triển chậm và thờng xuất hiện ở trên lá những biểu hiện “đói” kẽm ta

có thể quan sát bằng mắt thờng nh:

+ Đốm lục nhạt vàng ở giữa các gân lá, đặc biệt trên lá già

+ Ngọn nhánh non có những lá nhỏ một cách bất thờng, làm cho nhánh

cỏ vẻ gom lại thành cụm, cây lùn, lóng ngắn

+ Mô chết khi thiếu Zn, kế đó cây cũng chết, quần thể cây cũngkhông đều

+ Cây sinh trởng chậm, trái không phát triển đầy đủ, năng suất thấp

Zn ảnh hởng đến quá trình sinh trởng, phát triển của cây ngô Triệuchứng “đói” kẽm ở cây ngô là xuất hiện cây non bạch tạng hoặc ngọn bị trắngbệch Giã các gân lá có xuất hiện những dải vàng sáng, những lá dới bị rụng

và những lá trên nón đang xoè hầu nh có màu trắng Các dóng thân bị ngắn lại

và sinh trởng bị ngừng lại hoặc bị kìm hãm Tất cả những biểu hiện xấu đólàm cho năng suất bị giảm mạnh và phẩm chất bị kém đi

Để khắc phục tình trạng “đói” kẽm ở cây trồng, ngời ta sử dụng nhiềubiện pháp khác nhau nh rắc lên đất, xử lý hạt giống, nhúng rễ, phun lênlá với liều lợng, nồng độ phù hợp với đặc điểm sinh trởng, phát triển của từngloài cây, ở từng giai đoạn khác nhau.

Đề tài này đợc thực hiện nhằm góp phần xây dựng những dẫn liệu bớc

đầu về vai trò của nguyên tố vi lợng Zn đối với quá trình sinh trởng, phát triểncủa hai giống ngô lai có năng suất cao là B9681 và LVN10 trong giai đoạnnảy mầm và cây con

ch ơng II

Đối tợng, nội dung và phơng pháp nghiên cứu

2.1 Đối tợng nghiên cứu

Đối tợng nghiên cứu của đề tài là hai giống ngô B9681 và LVN10 tronggiai đoạn từ nảy mầm đến khi ngô đợc 7 lá

Giống LVN10 thuộc nhóm chín muộn, thời gian sinh trởng vụ xuân là

125 – 135 ngày, vụ hè thu: 95 – 100 ngày, vụ thu đông: 110 – 120 ngày.Cây cao 200cm – 240 cm, cao đóng bắp: 100 cm – 140 cm, có 20 – 21 lá.Bắp dài trung bình: 18 cm – 22 cm, đờng kính bắp: 4,5cm – 5,5 cm, có từ

10 – 14 hàng hạt, số hạt/hàng: 35 – 40 hạt, tỷ lệ hạt/bắp: 82 – 84%, khối ợng 1 000 hạt: 300 – 330kg, hạt bán răng ngựa, màu vàng da cam Năngsuất trung bình: 55 – 65 tạ/ha, thâm canh tốt có thể đạt: 80 – 90 tạ/ha

l-LVN10 chịu hạn, chịu chua phèn tốt, khả năng chống đổ tốt, ít nhiễmcác loại sâu bệnh

2.2 Nội dung, địa điểm, thời gian nghiên cứu

2.2.1 Nội dung nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu của đề tài là:

- Một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hoá nảy mầm:

+ Tốc độ và tỷ lệ nảy mầm

+ Sinh trởng của mầm+ Hoạt độ enzim catalaza của hạt nảy mầm+ Cờng độ hô hấp của hạt nảy mầm

- Một số chỉ tiêu sinh lý sinh trởng của ngô đến giai đoạn 7 lá

+ Chiều dài cây và chiều dài rễ + Chỉ số diện tích lá

+ Hàm lợng diệp lục a,b+ Cờng độ quang hợp của cây con

2.2.2 Địa điểm nghiên cứu

Đề tài đợc thực hiện tại phòng Thí nghiệm bộ môn Sinh lý - Sinh hoáthực vật, khoa sinh học Trờng Đại học Vinh và tại vờn nhà của chị NguyễnThị Hà - Khối 9 – Phờng Bến Thuỷ – Tp Vinh

2.2.3 Thời gian nghiên cứu

b) Pha các dung dịch vi lợng để xử lý hạt giống

+ Nồng độ Zn2+ 0,01% (ký hiệu CT1): Hút chính xác 1ml dung dịch

mẹ pha với nớc cất 2 lần thành 100ml (trong bình định mức) thu đợc dungdịch con có nồng độ 0,01%

+ Nồng độ Zn2+ 0,02%(ký hiệu CT2): Hút chính xác 2ml dung dịch mẹpha với nớc cất 2 lần thành 100ml (trong bình định mức) thu đợc dung dịch vilợng có nồng độ 0,02%

+ Nồng độ Zn2+ 0,03%(ký hiệu CT3): Hút chính xác 3ml dung dịch mẹpha với nớc cất 2 lần thành 100ml (trong bình định mức) thu đợc dung dịch vilợng có nồng độ 0,03%

+ Nồng độ Zn2+ 0,04%(ký hiệu CT4): Hút chính xác 4ml dung dịch mẹpha với nớc cất 2 lần thành 100ml (trong bình định mức) thu đợc dung dịch vilợng có nồng độ 0,04%

+ Nồng độ Zn 0,05% (ký hiệu CT5): Hút chính xác 5ml dung dịch mẹpha với nớc cất 2 lần thành 100ml (trong bình định mức) thu đợc dung dịch vilợng có nồng độ 0,05%.

2.3.2 Phơng pháp xử lý hạt giống

Chọn hạt to, mẩy, nhẵn, đầy đặn, đồng đều

Tiến hành xử lý hạt giống bằng dung dịch vi lợng Zn2+ ở các nồng độ

đã pha chế ở trên Đối với mỗi giống, lấy 6 cốc thuỷ tinh có thể tích 100ml,cho vào mỗi cốc 100 hạt giống và thêm vào 50 ml dung dịch vi lợng có nồng

độ tơng ứng (trong đó 5 nồng độ là 5 cốc và đối chứng 1 cốc), rồi đem ngâmtrong 48 giờ (Phơng pháp F I Cabonov)

Công thức đối chứng: Xử lý bằng nớc cất (ký hiệu là: ĐC)

2.3.3 Phơng pháp xác định các chỉ tiêu sinh lý nảy mầm

a) Bố trí thí nghiệm

Sau khi xử lý hạt giống bằng dung dịch vi lợng Zn2+ ở các nồng độ khácnhau trong 48 giờ, đem ra rửa sạch lại nhiều lần bằng nớc cất, đặt hạt vào đĩaPetri có đặt giấy lọc ở đáy, cho thêm 2ml nớc cất vào, đậy giấy lọc lên trên đểhạn chế sự thoát hơi nớc Mỗi đĩa gieo 25 hạt, mỗi công thức gieo 4 đĩa Đặtcác đĩa Petri chứa hạt giống vào tủ ấm (t0  300C) Theo dõi các chỉ tiêu sinh

lý nảy mầm sau 24h, 48h, 72h

Lặp lại thí nghiệm 4 lần

b) Nghiên cứu các chỉ tiêu sinh lý nảy mầm

- Tốc độ và tỷ lệ nảy mầm (A B Voitecova – 1967)

Đếm số nảy mầm vào các thời điểm: 24h, 48h, 72h sau khi ủ

Tỷ lệ nảy mầm đợc xác định bằng công thức sau:

Số hạt nảy mầm

X% (tỷ lệ nảy mầm) = x 100 (%)

Tổng số hạt thí nghiệm

- Xác định sự sinh trởng của mầm (Miller – 1973)

Khi hạt nảy mầm sau 24h, 48h, 72h trên đĩa Petri, đem đặt trên giấy kẻ

ô ly mm đo chiều dài mầm và chiều dài rễ mầm

+ Chiều dài mầm đợc tính từ cổ rễ đến phần mút của mầm

+ Chiều dài rễ mầm đo từ gốc đến mút rễ (đo rễ dài nhất)

- Xác định cờng độ hô hấp của hạt nảy mầm (Phơng pháp Boisen –Jensen)

+ Nguyên tắc: Dựa vào việc xác định lợng CO2 trong một bình kín

tr-ớc và sau khi cho hạt đang nảy mầm vào, ta xác định đợc cờng độ hô hấp ợng mg CO2 đợc thải ra bởi 1 gam nguyên liệu thực vật hô hấp trong thời 1giờ)

(l-+ Tiến hành thí nghiệm: Lấy hai bình tam giác đáy bằng, có dung tích250ml sạch, đa đi đa lại trong không khí, để không khí ở hai bình giống nhau.Cho vào mỗi bình 20 ml Ba(OH)2 0,02 N Cân 5(g) hạt đang nảy mầm chovào túi lới, rồi treo vào móc của nút cao su và đậy vào bình 1 (bình thínghiệm), còn bình 2 không cho hạt Để cả hai bình vào chỗ tối 30 phút(t = 250C – 300C) Lấy cả hai lọ ra, rút đĩa thuỷ tinh trên nút ra và cho qua lỗnút vài giọt phenolphtalein, lắc đều vài phút rồi chuẩn độ bằng HCl 0,02N

) V V ( 2  1

(mg CO2/g.h)

Trong đó: Ihh là cờng độ hô hấp của hạt nảy mầm (mg CO2/g.h)

p: Là khối lợng mẫu đem thí nghiệm (g)30: là thời gian cho vào phòng tối của 2 bình (phút)60: là hệ số dẫn tính từ phút ra giờ

0,44: là hệ số quy đổi từ ml HCl sang mg CO2

- Xác định hoạt độ enzim catalaza của hạt nảy mầm sau 24h, 48h, 72h(Phơng pháp Bal và Oparin)

+ Nguyên tắc: Catalaza là enzim hô hấp, phân giải H2O2  H2O + O2,phơng pháp này dựa vào việc chuẩn độ lợng H2O2 còn lại không bị catalazaphân giải bằng dung dịch KMnO4 0,1N

Phản ứng:

5H2O2 + 2KMnO4 + 4 H2SO4  5O2 + 2K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O Hoạt độ của enzim catalaza đợc biểu thị bằng số ml KMnO4 0,1N hoặcbằng H2O2 đã bị phân giải hay bằng đơn vị catalaza (đ.v Cata)

+ Tiến hành: Cân 10 (g) mẫu thực vật tơi, cho vào cối sứ nghiền nhỏ,thêm 10ml nớc cất và 1 ít CaCO3 để kiềm hoá môi trờng Tiếp tục nghiền cho

đến lúc thành một dịch đồng thể Chuyển toàn bộ dịch nghiền vào bình địnhmức 250 ml, cho thêm nớc đến vạch mức, lắc đều rồi để yên 3 – 4 giờ rồitiến hành lọc để lấy dịch trong

Lấy 2 bình tam giác có thể tích 250ml, rồi cho vào mỗi bình 20 ml dịchlọc ở trên Bình 1 để thí nghiệm, bình 2 đem đun sôi trong 5 phút (đối chứng).Cho vào cả 2 bình, mỗi bình 20ml nớc cất và 3 ml H2O2 1% để yên 30 phút.Rồi cho vào mỗi bình 5ml H2SO4 1% và đem chuẩn độ H2O2 d bằng KMnO4

0,1N cho tới khi xuất hiện màu hồng ổn định trong 1 phút

Gọi số ml KMnO4 0,1N chuẩn độ hết ở bình 1 là A, ở bình 2 là B thìhoạt độ của catalaza đợc biểu thị bằng số mg H2O2 là; (B – A) x 1,7 mg

(Cứ 1ml KMnO4 0,1N ứng với 1,7 mg H2O2)Nếu tính ra đơn vị catalaza thì ta cân 10 (g) nguyên liệu, định lợngthành 250ml và lấy 20ml dịch lọc để làm thí nghiệm trong 30 phút nên 1(g)nguyên liệu thực vật trong 1 phút có khả năng phân giải 1 lợng H2O2 là:

034 0

* 30

* 10

* 20

250

* 7 , 1

* ) A

B

( 

(đơn vị catalaza)

Trong đó: 1,7: là số mg H2O2 ứng với 1ml KMnO4 0,1N

250: là thể tích dịch nguyên liệu để định mức20: là thể tích dịch lọc lấy làm thí nghiệm10: là khối lợng nguyên liệu (g)

30: là thời gian thí nghiệm0,034 mg vì cứ 1 micro phân tử (micromol) H2O2 bao gồm0,034 mg

2.3.4 Xác định các chỉ tiêu sinh trởng

a) Bố trí thí nghiệm:

Đất đợc xới và làm cỏ, chia ô, đánh luống, chia hàng, mật độ 27 – 30cây/m2 và bón lót bằng phân xanh, đạm, lân Sau khi xử lý hạt giống, ủ nảymầm, tiến hành gieo hạt giống theo các ô đã chuẩn bị Phun dung dịch vi lợng

Zn2+ ở các nồng độ: 0,01%; 0,02% ; 0,03% ; 0,04% ; 0,05% lên lá ngô vàocác giai đoạn sau 15, 30, 45 ngày sau khi ngô mọc Dùng bơm tay phun lên ládới dạng sơng mù Các ô thí nghiệm đợc ngăn cách để dung dịch vi lợng củacông thức này không ảnh hởng đến công thức kia

Bố trí thí nghiệm theo sơ đồ sau:

B9681 ĐC 0,01% 0,02% 0,03% 0,04% 0,05%LVN10 ĐC

b) Nghiên cứu các chỉ tiêu sinh lý, sinh trởng

Phân tích các chỉ tiêu sinh lý sinh trởng của ngô sau khi phun vi lợng là

2 tuần (14 –15 ngày) Nh vậy các thời điểm phân tích là 15,30, 45 ngày

- Chiều cao cây và chiều dài rễ ở ngoài đồng ruộng sau 15 ngày, 30ngày, 45 ngày (Phơng pháp M.X Miller, 1973)

Khi ngô trồng ngoài ruộng sau15 ngày, 30 ngày, 45 ngày tiến hành đochiều cao cây và chiều dài rễ

Cách làm: Đào ngô lên, đem ngâm trong chậu nớc lã cho nớc rã dần.Sau đó lấy toàn bộ khối đất và cây ra, rửa nhẹ nhàng để không bị đứt rễ

+ Chiều cao cây: Vuốt thẳng các lá, đo từ cổ rễ đến nút của ngọn ládài nhất

+ Chiều dài rễ: Đo từ điểm xuất phát đến tận cùng chóp rễ

- Diện tích lá: Chọn các cây đã đo chiều dài thân, cắt toàn bộ lá, đochiều dài và chiều ngang lớn nhất của lá bằng thớc mm

Diện tích lá đợc xác định bằng công thức:

Xlá = (Dài x rộng) x 0,68(Trong đó: 0,68 là hệ số điều chỉnh qua thực nghiệm)

- Hàm lợng diệp lục (Phơng pháp Wintermans và DeMots – 1965)+ Cách làm: Cân chính xác 1,5(g) lá ngô đã qua lỗ khoan (có d = 0,8 –1,5 cm) Rồi cho vào cối sứ nghiền nhuyễn với một ít etanol 960 Chuyển toàn

bộ dung dịch qua phễu lọc, tráng cối chày thật sạch và rút bằng máy hút chânkhông Tiến hành rút đến giọt cuối cùng chảy xuống phễu có màu trong suốt.Toàn bộ dịch chiết đợc chuyển sang bình định mức 50ml (nếu cha đủ thì chothêm etanol 960 vào cho đủ 50ml)

Đo mật độ quang D ở các bớc sóng 665nm,649nm trên máy so màuquang phổ UV – VIS

V

* C

A 

Trong đó: C: là nồng độ sắc tố (mg diệp lục)

V: là thể tích dịch chiết

P : là trọng lợng mẫu Hàm lợng diệp lục a (mg/1,0(g) lá tơi) =

1000

* 5 , 1

50

* Ca

Hàm lợng diệp lục b (mg/1,0(g) lá tơi) =

1000

* 5 , 1

50

* Cb

- Xác định cờng độ quang hợp (Phơng pháp Ivanop – Côxơvich)

+ Nguyên tắc: Xác định lợng CO2 trong bình kín trớc và sau khi câyquang hợp, từ đó suy ra đợc cờng độ quang hợp (lợng mg CO2 đợc hút vào bởi1dm2 hay 1(g) lá trong thời gian 1 giờ)

+ Tiến hành: Lấy 2 bình tam giác 250ml sạch, đa đi đa lại trong khôngkhí để không khí trong 2 bình giống nhau Sau đó cho cành cây vào bình 1,bình 2 không cho cây Đậy kín cả 2 bình lại, rồi đặt ra ngoài ánh sáng 30 phút

Đa cả 2 bình vào rồi lấy thật nhanh cành cây ra khỏi bình 1 và đậy nút lạingay Cho vào mỗi bình 20ml Ba(OH)2 0,02N (mở và đậy nút thật nhanh), lắc

đều trong một lúc:

Ba(OH)2 + CO2  BaCO3 + H2O

Cho vài giọt phenolphtalein vào mỗi bình và chuẩn độ bằng HCl 0,02Ncho đến lúc mất màu hồng: Ba(OH)2 + 2HCl  BaCl2 + 2H2O

Gọi thể tích HCl chuẩn độ hết ở bình 1 là V1 (ml), bình 2 là V2 (ml) ờng độ quang hợp (IQH) đợc tính bằng công thức:

IQH =

30

* P

60

* 44 , 0

* ) V V ( 1  2

(mg CO2/g.h)

Trong đó: Cứ 1ml HCl hoặc Ba(OH)2 0,02N tơng ứng với 0,44 mg CO2

p: là khối lợng mẫu (cành cây) (g)30: là thời gian thí nghiệm

60: là hệ số dẫn tính ra giờ

2.3.5 Phơng pháp xử lý số liệu

Dùng toán học thống kê để xử lý các số liệu thu đợc:

a) Trung bình cộng của mẫu:

Xi X

Trong đó:: X là trung bình cộng của mẫu

Xi: là giá trị cụ thể của mỗi mẫun: là số lần lặp lại

b) Độ lệch chuẩn 

 =

1 n

) Xi X







ch ơng IIi

Kết quả nghiên cứu và bàn luận

3.1 ảnh hởng của Zn đến một số chỉ tiêu sinh lý nảy mầm

ĐC 83,50 89,25 93,75 86,00 91,00 95,00

0 20 40 60 80 100

Biểu đồ 1: Tỷ lệ nảy mầm của 2 giống ngô B9681 và LVN10 (%)

Kết quả ở bảng 4 và biểu đồ 1 cho thấy:

Tỷ lệ nảy mầm của giống B9681 ở các công thức thí nghiệm sau 24h là81,75% đến 90,25%; sau 48h là 87,25% đến 95,0%; sau 72 giờ là 92,25% đến97,75% Trong đó, công thức nồng độ CT3 cho tỷ lệ nảy mầm cao nhất (caohơn đối chứng từ 4,27% đến 6,98%), còn hạt giống xử lý ở các công thứcnồng độ CT1 và CT5 lại có tỷ lệ nảy mầm thấp nhất

Tơng tự, đối với giống ngô LVN10 thì tỷ lệ nảy mầm của hạt giốngluôn đạt giá trị cao nhất ở công thức CT3 (từ 92,0% đến 98,25%), thứ đến làcông thức CT4 (từ 90,25% đến 97,0%) và công thức nồng độ CT2 (từ 88,25%

đến 95,50%) Hạt giống xử lý ở công thức CT1 có tỷ lệ nảy mầm thấp nhất(thấp hơn đối chứng từ 1,0% đến 1,25%)

Nh vậy, ở mỗi công thức 2 giống đều có độ đồng đều lớn, biểu hiện qua

tỷ lệ nảy mầm cao, trong đó tốc độ nảy mầm nhanh nhất ngay trong 24h saukhi ủ(đạt từ 92% đối với giống LVN10 và 90,25% đối với B9681)

Qua đó ta thấy, dung dịch vi lợng Zn ở công thức CT3 ảnh hởng tốtnhất đến tốc độ và tỷ lệ nảy mầm đối với cả hai giống ngô nghiên cứu Tốc độ

và tỷ lệ nảy mầm của giống LVN10 luôn cao hơn giống B9681 ở các côngthức cùng nghiên cứu

Theo Kuppiekei, Coon (1959) Zn là thành phần trong phức hợp prôtêincủa enzim amilaza tham gia thuỷ phân tinh bột thành đờng, cung cấp nguyênliệu cho quá trình hô hấp Theo A.I.Oparin (1977), hoạt tính prôtêin tăngmạnh trong quá trình hạt nảy mầm và Zn (nồng độ thích hợp) tham gia vàoviệc tổng hợp triptophan - là tiền chất của axit Indollaxetíc có ảnh hởng tíchcực đến sự nảy mầm của hạt

3.1.2 ảnh hỏng của Zn đến chiều dài mầm

Chiều dài mầm là chỉ tiêu phản ánh rõ sức sống của mầm, chiều dàithân mầm tính từ cổ rễ đến đỉnh sinh trởng Kết quả thu đợc trình bày ở bảng

5 và biểu đồ 2 nh sau: