Tài liệu ảnh hưởng của nacl đến sinh trưởng và hàm lượng prolin của một số giống rau cải ngọt trong môi trường thủy canh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN -------------------------- LẠI THỊ THU HOÀI ẢNH HƯỞNG CỦA NACl ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ HÀM LƯỢNG PROLIN CỦA MỘT SỐ GIỐNG RAU CẢI NGỌT TRONG MÔI TRƯỜNG THỦY CANH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học thực vật Người hướng dẫn khoa học PGS. TS. NGUYỄN VĂN MÃ HÀ NỘI - 2016 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa học và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp em đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình của Nhà trường, thầy cô và các bạn. Trước hết em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất tới thầy giáo, PGS. TS Nguyễn Văn Mã là người trực tiếp hướng dẫn và đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Em xin chân thành cảm ơn tới Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, Ban chủ nhiệm khoa Sinh – KTNN, Phòng thí nghiệm Sinh lý thực vật, Trung tâm Hỗ trợ Nghiên cứu khoa học và Chuyển giao công nghệ trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành khóa luận. Em xin cảm ơn sự động viên, khích lệ và giúp đỡ của gia đình, bạn bè. Sự giúp đỡ của tất cả mọi người là động lực cho em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Trong quá trình làm đề tài do bước đầu làm quen với nghiên cứu khoa học, máy móc, trang thiết bị nên em không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ phía thầy cô và các bạn sinh viên. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 28 tháng 04 năm 2016 Sinh viên thực hiện Lại Thị Thu Hoài Lại Thị Thu Hoài Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết quả nghiên cứu: “Ảnh hưởng của NaCl đến sinh trưởng và hàm lượng prolin của một số giống rau cải ngọt trong môi trường thủy canh” là kết quả nghiên cứu của riêng tôi và không trùng lặp với kết quả của các tác giả. Hà Nội, ngày 28 tháng 04 năm 2016 Sinh viên thực hiện Lại Thị Thu Hoài Lại Thị Thu Hoài Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 MỤC LỤC MỞ ĐẦU.....................................................................................................................................................1 1. Lý do chọn đề tài...........................................................................................................................1 2. Mục đích nghiên cứu..................................................................................................................3 3. Nhiệm vụ nghiên cứu.................................................................................................................3 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu......................................................................................4 5.Ý nghĩa lí luận và thực tiễn......................................................................................................4 NỘI DUNG................................................................................................................................................5 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.........................................................................................5 1.1. Đặc điểm sinh học và giá trị của cây cải ngọt.........................................................5 1.1.1. Đặc điểm sinh học của cải ngọt..............................................................................5 1.1.2. Giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế của cải ngọt.......................................5 1.2. Gieo trồng cây cải ngọt.........................................................................................................6 1.2.1. Thời vụ....................................................................................................................................6 1.2.2. Gieo trồng và chăm sóc................................................................................................6 1.3. Ảnh hưởng của muối đối với quá trình sinh trưởng và hàm lượng prolin của thực vật............................................................................................................................................8 1.3.1.Ảnh hưởng của NaCl đến sinh trưởng của thực vật.....................................8 1.3.2.Ảnh hưởng của NaCl đến hàm lượng prolin.....................................................9 1.4. Kĩ thuật thủy canh.................................................................................................................11 1.5. Một số nghiên cứu về ảnh hưởng của NaCl đến cây trồng nói chung và cải ngọt nói riêng.............................................................................................................................13 1.5.1.Trên thế giới.......................................................................................................................13 1.5.2. Ở Việt Nam........................................................................................................................15 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........................17 2.1. Đối tượng nghiên cứu..........................................................................................................17 2.2. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................................17 Lại Thị Thu Hoài Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 2.2.1. Bố trí thí nghiệm............................................................................................................17 2.2.2. Phương pháp xác định chỉ tiêu sinh lí..............................................................19 2.2.3. Phương pháp xử lí số liệu thống kê....................................................................20 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN........................................21 3.1. Ảnh hưởng của NaCl đến sinh trưởng của cải ngọt..........................................21 3.1.1. Ảnh hưởng của NaCl đến sự nảy mầm và sinh trưởng của mầm cải ngọt..............................................................................................................................................21 3.1.2. Ảnh hưởng của NaCl đến sinh trưởng của cây cải ngọt.......................31 3.2. Ảnh hưởng của NaCl đến hàm lượng prolin của cải ngọt.............................38 3.2.1. Ảnh hưởng của NaCl đến hàm lượng prolin của mầm cải ngọt.......38 3.2.2. Ảnh hưởng của NaCl đến hàm lượng prolin của lá cải ngọt..............40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................................................43 TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................................45 PHỤ LỤC Lại Thị Thu Hoài Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Ảnh hưởng của NaCl tới tỉ lệ nảy mầm của 2 giống cải ngọt............21 Bảng 3.2. Ảnh hưởng của NaCl tới thời gian sinh trưởng của hạt 2 giống cải ngọt 24 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của NaCl đến chiều dài mầm của 2 giống cải ngọt........27 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của NaCl tới khối lượng tươi của mầm hai giống cải ngọt SV-100, TLP-198 sau khi xử lý mặn NaCl 30 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của NaCl đến chiều cao cây của 2 giống cải ngọt SV-100, TLP-198 32 Bảng 3.6. Sự thay đổi diện tích lá của 2 giống cải ngọt SV-100 và TLP-198 khi nhiễm mặn 34 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của NaCl tới khối lượng tươi của hai giống cải ngọt .. 36 Bảng 3.8. Hàm lượng prolin của mầm cải ngọt khi xử lí NaCl................................38 Bảng 3.9. Ảnh hưởng của NaCl đến hàm lượng prolin của lá cải ngọt...............41 Lại Thị Thu Hoài Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1. Sinh trưởng mầm của 2 giống cải ngọt sau 2 ngày xử lý mặn NaCl 25 Hình 3.2. Chiều dài mầm của giống cải ngọt SV-100 và TLP-198 sau khi nhiễm mặn 2 ngày 29 Hình 3.3. Sự thay đổi hàm lượng prolin của mầm hai giống cải ngọt SV-100 và TLP-198 sau khi nhiễm mặn 39 Hình 3.4. Sự thay đổi hàm lượng prolin ở lá hai giống cải ngọt SV-100 và TLP-198 sau khi nhiễm mặn 42 Lại Thị Thu Hoài Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Cải ngọt có giá trị dinh dưỡng rất lớn. Rau cải ngọt được xem là siêu thực phẩm có hàm lượng calo và chất béo thấp song lại chứa nhiều chất bổ dưỡng cho cơ thể (canxi, sắt, photpho…). Hấp thụ hàm lượng cao rau cải ngọt có thể giảm nguy cơ ung thư kết tràng, phổi, bàng quang, vú, tuyến tiền liệt và các loại ung thư khác. Ngoài ra, rau họ cải còn giúp tăng cường sức khỏe cho đôi mắt, cung cấp canxi và vitamin K cho xương chắc khỏe. Thậm chí, rau họ cải chứa hàm lượng vitamin C cao hơn cả trái cam, có tác dụng bảo vệ tim mạch và ngăn ngừa khuẩn H. Pylori. Trong tất cả các loại rau, cải ngọt là thực phẩm gắn tốt nhất với axit mật, giúp giảm lượng cholesterol và bảo vệ chống lại một số bệnh ung thư. Cải ngọt chứa một nhóm hóa chất thực vật đặc biệt để tăng cường hệ thống giải độc tự nhiên của cơ thể. Năm 2011, Việt Nam là nước đứng thứ 5 trong Top sản xuất rau trên thế giới sau Trung quốc, tiếp đến là Nhật Bản, Indonesia, Hàn Quốc [30]. Hiện nay sản xuất rau ở Việt Nam, tạo nhiều việc làm và thu nhập cao cho người sản xuất so với một số cây trồng hàng năm khác. Cùng với nhu cầu tiêu dùng về các sản phẩm rau ngày càng cao đã kéo theo sản xuất rau trong những năm vừa qua tăng lên cả về số lượng, chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm. Việt Nam có khả năng sản xuất rau quanh năm với số lượng, chủng loại rau rất phong phú đa dạng 60-80 loại rau trong vụ đông xuân, 20-30 loại rau trong vụ hè thu, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nội địa và xuất khẩu trong đó có các giống rau cải. Cải ngọt không chỉ có giá trị dinh dưỡng mà còn đem lại giá trị kinh tế, do vậy ở Việt Nam cải ngọt đang được trồng khắp nơi, các tỉnh miền Bắc, miền Nam và cả các tỉnh duyên hải miền Trung có nhiều vùng đối tượng đang chịu tác động mạnh mẽ của đất mặn. Lại Thị Thu Hoài 1 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Biến đổi khí hậu toàn cầu đang diễn ra, sự nóng lên của trái đất gây ra hiện tượng băng tan làm nước biển dâng lên ăn sâu vào đất liền khiến cho diện tích đất nông nghiệp bị nhiễm mặn khá nặng và trên một diện tích rộng. Việt Nam với đường bờ biển trải dài (3.444km), hiện trạng đất mặn chiếm gần 6% tổng diện tích đất tự nhiên trên cả nước (xấp xỉ 2 triệu ha) tập trung chủ yếu ở các vùng đồng bằng thấp, ven biển như Hải Phòng, Nam Định, Huế,…và đặc biệt là khu vực đồng bằng sông Cửu Long - các vùng Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, ảnh hưởng xấu đến các việc canh tác, năng suất cây trồng của nhân dân. Theo nguồn thông tin năm 2015, mặn xâm nhập bất thường lần đầu tiên trong 20 năm qua tại Hậu Giang với độ mặn dao động từ 1,1‰ đến hơn 6‰ gây hậu quả nghiêm trọng làm lúa, gia súc chết và người dân mất mùa. Đất nhiễm mặn đang ngày càng ảnh hưởng xấu đến hàng ngàn hecta đất nông nghiệp và đe dọa lớn đến sản xuất nông nghiệp bởi đất mặn có thành phần cơ giới nặng, khả năng thấm nước kém, chứa nhiều muối tan dưới dạng NaCl, Na2S04 ảnh hưởng đến quá trình hút nước và dinh dưỡng của cây, hoạt động của vi sinh vật yếu… làm cây sinh trưởng phát triển kém, năng suất nông sản giảm. Nhiễm mặn nặng có thể gây chết cho cây, gây thiệt hại lớn cho người trồng. Trước tình hình thực tế này đòi hỏi phải tìm ra được các giống cải ngọt có khả năng chịu mặn cũng như nghiên cứu các đặc điểm sinh lý và sinh trưởng liên quan đến khả năng chống chịu mặn để đảm bảo canh tác hiệu quả trên vùng đất bị nhiễm mặn. Ở Việt Nam, các nhà khoa học đã có nhiều nghiên cứu ảnh hưởng của mặn đến năng suất, chất lượng cũng như các chỉ tiêu sinh hóa ở thực vật như: nghiên cứu ảnh hưởng và giải pháp khắc phục của sự xâm nhiễm mặn đến năng suất, chất lượng của một số cây trồng chính (lúa, khoai, lạc) ở vùng Lại Thị Thu Hoài 2 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 đồng bằng sông Hồng và Bắc Trung Bộ [9], khả năng chịu mặn của một số nguồn gen lúa lưu giữ tại ngân hàng gen cây trồng quốc gia [7] hay nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NaCl tới sự tích lũy prolin, glyxin betain và axit ascobic ở mầm đậu tương [8]… Tuy nhiên, việc nghiên cứu này chủ yếu trên các đối tượng cây trồng chính ở Việt Nam như: lúa, ngô, cà chua, cây họ Đậu [9], [14] ,[5], [6]… Còn đối với rau cải ngọt mới chỉ được quan tâm khía cạnh khác, đó là tình hình sản xuất cải ngọt [16] hay ảnh hưởng của giá thể đến năng suất, chất lượng [17] … Tóm lại, các kết quả nghiên cứu về mặn trên thế giới và ở Việt Nam rất phong phú nhưng mới chỉ tập trung vào nhóm đối tượng cây trồng chính còn chưa có đề tài nào nghiên cứu ảnh hưởng của mặn trên đối tượng cải ngọt ở Việt Nam. Xuất phát từ lý do trên, tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu: “Ảnh hưởng của NaCl đến sinh trưởng và hàm lượng prolin của một số giống cải ngọt trong môi trường thủy canh”. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và hàm lượng prolin của hai giống cải ngọt SV-100 và TLP-198 trong môi trường mặn NaCl. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Xác định ảnh hưởng của NaCl đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của cải ngọt Ảnh hưởng của NaCl đến sinh trưởng mầm cải ngọt Tỉ lệ nảy mầm Thời gian sinh trưởng mầm Chiều dài mầm Khối lượng tươi Ảnh hưởng của NaCl đến sinh trưởng cây con Chiều cao cây Lại Thị Thu Hoài 3 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Diện tích lá Khối lượng tươi Xác định ảnh hưởng của NaCl đến hàm lượng prolin của cải ngọt Ảnh hưởng của NaCl đến hàm lượng prolin của mầm cải ngọt. Ảnh hưởng của NaCl đến hàm lượng prolin của lá cải ngọt. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng chúng tôi sử dụng là 2 giống cải ngọt: SV-100 và TLP-198 Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu ảnh hưởng của NaCl đến sinh trưởng và hàm lượng prolin của 2 giống cải ngọt ở 2 giai đoạn nảy mầm và giai đoạn cây con. Địa điểm nghiên cứu: Trung tâm Hỗ trợ Nghiên cứu khoa học và Chuyển giao công nghệ Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2. 5.Ý nghĩa lí luận và thực tiễn Ý nghĩa lí luận: Bổ sung một số dữ liệu về ảnh hưởng của NaCl đến sinh trưởng và hàm lượng prolin đến cải ngọt nói riêng và thực vật nói chung. Ý nghĩa thực tiễn: Nghiên cứu góp phần xác định nồng độ NaCl thích hợp cho sinh trưởng và đánh giá khả năng chịu mặn của hai giống cải ngọt để lựa chọn giống trồng ở nơi nhiễm mặn.