TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH-KTNN
===o0o===
PHAN THỊ ÁNH TUYẾT
ẢNH HƯỞNG CỦA MUỐI NACL TỚI
SINH TRƯỞNG VÀ HÀM LƯỢNG PROLINE
CỦA NGÔ Ở GIAI ĐOẠN CÂY CON
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
LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến PGS. TS
Nguyễn Văn Mã đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo và tạo mọi
điều kiện để tôi hoàn thành khóa luận.
Tôi chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2,
Ban chủ nhiệm khoa Sinh - KTNN, đã tạo mọi điều kiện cho tôi học tập và
hoàn thành đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ Phòng thí nghiệm sinh lí thực
vật, trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện
trong suốt quá trình tôi thực hiện đề tài.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn những người thân và bạn bè đã động viên, tạo
mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi học tập cũng như hoàn thành
khóa luận.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 26 tháng 04 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Phan Thị Ánh Tuyết
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan kết quả nghiên cứu đề tài “Ảnh hưởng của muối
NaCl tới sinh trưởng và hàm lượng Proline của ngô ở giai đoạn cây con”
là kết quả nghiên cứu của riêng tôi do PGS. TS Nguyễn Văn Mã hướng dẫn và
không trùng lặp với kết quả của tác giả khác.
Hà Nội, ngày 26 tháng 04 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Phan Thị Ánh Tuyết
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU......................................................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài...........................................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu...................................................................................................................2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu..................................................................................................................2
4. Phạm vi nghiên cứu.....................................................................................................................2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn...............................................................................................2
NỘI DUNG.................................................................................................................................................3
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.........................................................................................3
1.1. Giới thiệu về cây ngô..............................................................................................................3
1.1.1. Nguồn gốc phân loại của cây ngô..........................................................................3
1.1.2. Đặc điểm sinh học của cây ngô...............................................................................3
1.1.3. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam....................................4
1.2. Đất mặn và tác hại của đất mặn........................................................................................7
1.3. Proline và vai trò của proline đối với thực vật........................................................9
1.3.1. Cấu trúc phân tử proline..............................................................................................9
1.3.2. Vai trò đa năng của proline.....................................................................................10
1.4.Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của NaCl đến cây trồng trong và
ngoài nước............................................................................................................................................11
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước........................................................................11
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước.........................................................................11
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...........................13
2.1. Đối tượng nghiên cứu..........................................................................................................13
2.2. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................................13
2.2.1. Địa điểm nghiên cứu....................................................................................................13
2.2.2. Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm..............................................................................13
2.2.3. Môi trường nghiên cứu...............................................................................................13
2.2.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............................................................................14
2.2.5 Phương pháp xác định các chỉ tiêu nghiên cứu............................................15
2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu........................................................................................17
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................................18
3.1. Ảnh hưởng của muối NaCl đến sinh trưởng cây ngô ở giai đoạn
cây con....................................................................................................................................................18
3.1.1. Ảnh hưởng của muối NaCl đến chiều cao cây ngô ở giai đoạn
cây con...............................................................................................................................................18
3.1.2. Ảnh hưởng của muối NaCl đến diện tích lá cây ngô...............................23
3.1.3. Ảnh hưởng của muối NaCl đến sự ra lá của cây ngô..............................25
3.1.3. Ảnh hưởng của muối NaCl đến tốc độ ra lá của cây ngô.....................27
3.2. Ảnh hưởng nồng độ muối NaCl đến hàm lượng proline trong lá ngô.. .28
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................................................32
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................................33
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giớinăm 2004-2014....5
Bảng 1.2. Bảng diễn biến diện tích, năng suất, sản lượng ngôcủa Việt
Nam năm 2005-2014
7
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của muối NaCl đến chiều cao cây (đo 2 ngày/lần)......20
Bảng 3.2. Ảnh hưởng nồng độ muối NaCl đến diện tích lá ngô.....................24
Bảng 3.3: Ảnh hưởng NaCl đến sự ra lá của cây ngô..................................... 26
Bảng 3.4: Ảnh hưởng NaCl đến tốc độ ra lá ngô............................................27
Bảng 3.5: Ảnh hưởng nồng độ muối NaCl đến hàm lượng proline trong lá .. 29
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Các nước dẫn đầu về sản lượng bắp vụ mùa 2013-2014..................6
Hình 1.2. Cấu trúc phân tử proline..................................................................10
Hình 3.1. Cây ngô giống LVN-4 sau 5 ngày tuổi............................................18
Hình 3.2. Ảnh hưởng của muối NaCl đến chiều cao cây theo nồng độ..........22
Hình 3.3. Ảnh hưởng của muối NaCl đến chiều cao cây theo ngày...............22
Hình 3.4. Ngô giai đoạn 1 lá...........................................................................29
Hình 3.5. Ngô giai đoạn 3 lá.........................................................................................................27
Hình 3.6. Ngô giai đoạn 5 lá...........................................................................29
Hình 3.7: Ảnh hưởng nồng độ muối NaCl đến hàm lượng proline trong lá...31
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Cây ngô (Zea mays L.) là loại cây lương thực quan trọng trên thế giới
bên cạnh lúa mì và lúa gạo. Hạt ngô không những cung cấp chất dinh dưỡng
cho con người mà còn làm thức ăn chăn nuôi. Ngô được sử dụng làm chất tinh
trong thức ăn tổng hợp của gia súc, làm thức ăn xanh và ủ chua lý tưởng cho
đại gia súc đặc biệt là bò sữa. Ngô còn được dùng trong ngành công nghiệp
lương thực – thực phẩm và công nghiệp nhẹ [9]. Tuy nhiên, vấn đề sản xuất
ngô hiện nay đang gặp nhiều khó khăn dẫn đến suy giảm về sản lượng và
năng suất. Và một trong những nguyên nhân dẫn đến tình trạng đó là chất
lượng đất canh tác bị biến đổi do nhiễm mặn.
Hiện nay, ở Việt Nam có khoảng trên 1 triệu ha đất mặn, tập trung chủ
yếu ở hai khu vực: đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long.
Ngoài ra còn một ít đất mặn kiềm phân bố ở Ninh thuận và Bình Thuận [5].
Đất bị nhiễm mặn đang ngày càng ảnh hưởng xấu đến hàng ngàn ha nông
nghiệp và là mối đe dọa lớn đối với sản xuất nghành nông nghiệp trong nước.
Theo một số tác giả, trong các giai đoạn sinh trưởng của cây thì sinh
trưởng ở giai đoạn cây con rất nhạy cảm với nồng độ mặn trong môi trường.
Sự sinh trưởng của cây trong điều kiện đất bị nhiễm mặn sẽ tác động đến các
thông số như: diện tích lá, mật độ lỗ khí giảm, sự đóng mở lỗ khí bị ảnh
hưởng, protein tan, giảm hàm lượng nước tương đối và đặc biệt hàm lượng
proline tăng lên nhiều lần. Proline là một loại axit amin có hiệu lực sinh học
đa năng trong điều kiện stress môi trường. Khi cây gặp hạn, mặn, nhiệt độ
thấp và các tác nhân khác gây giảm thế nước của dịch bào thì hàm lượng
proline tăng lên nhiều lần, có thể tới hàng chục, hàng trăm lần.
Ở Việt Nam, đã có một số công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của NaCl
trên các đối tượng như đậu xanh, đậu tương, cây quách [2], [3]. Công trình
1
nghiên cứu về ảnh hưởng NaCl đến sinh trưởng và các chỉ tiêu hóa sinh trong
cây ngô cũng đã được tiến hành [7], [8], tuy nhiên số công trình nghiên cứu
còn ít, nên tôi quyết định nghiên cứu đề tài “Ảnh hưởng của muối NaCl tới
sinh trưởng và hàm lượng proline của ngô ở giai đoạn cây con”.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hưởng của muối NaCl tới sinh trưởng và hàm lượng
proline của ngô ở giai đoạn cây con.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hưởng của các nồng độ muối NaCl đến:
- Sự sinh trưởng của cây ngô: chiều cao cây, diện tích lá, tốc độ ra lá.
- Hàm lượng proline trong lá ở giai đoạn: 1 lá, 3 lá, 5 lá.
4. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu ảnh hưởng của NaCl tới giống ngô
LVN-4 ở giai đoạn cây con
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Bổ sung tư liệu về tác động của muối NaCl tới cây ngô ở giai đoạn cây con.
2
NỘI DUNG
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về cây ngô
1.1.1. Nguồn gốc phân loại của cây ngô
Cây ngô (Zea mays L.) là cây nông nghiệp một lá mầm thuộc chi Zea, họ
hoà thảo (Poaceae), có bộ nhiễm sắc thể (2n = 20). Cây ngô có nguồn gốc từ
Trung mỹ (Mexico) và được trồng phổ biến nhiều nơi trên thế giới trong đó có
Việt Nam. Ở Việt Nam cây ngô được trồng ở nhiều nơi với diện tích lớn [9].
1.1.2. Đặc điểm sinh học của cây ngô
1.1.2.1. Đặc điểm cấu tạo tạo của cây ngô
Rễ ngô là hệ rễ chùm đặc trưng cho bộ rễ của các cây họ hòa thảo, độ sâu
và sự mở rộng của bộ rễ thấp, phụ thuộc vào độ phì nhiêu và độ ẩm của
đất. Ngô có ba loại rễ chính: rễ mầm, rễ đốt và rễ chân kiềng.
Thân cây ngô có các khớp nối (các mấu hay mắt) cách nhau khoảng 2030 cm. Ngô có hình thái phát triển khác biệt, các lá hình mũi mác rộng bản,
dài 50-100 cm và rộng 5-10 cm, thân cây thẳng, thông thường cao 2-3 m với
nhiều mấu, có các lá hình thành từ các mấu với các bẹ chẵn, bên dưới các lá là
các bắp ôm sát thân cây. Khi còn non mỗi ngày dài ra khoảng 3 cm. Từ các
đốt thân ở phía dưới có sinh ra một số rễ.
Bông cờ (hoa đực) nằm ở đỉnh cây, xếp theo chùm gồm một trục chính
và nhiều nhánh. Hoa đực mọc thành bông nhỏ gọi là bông chét. Mỗi râu ngô
đều có thể được thụ phấn để tạo ra các hạt ngô trên bắp.
Bắp ngô là các cụm hoa cái hình bông, phát sinh từ chồi nách các lá,
song chỉ 1-3 chồi khoảng giữa thân mới tạo thành bắp. Bắp có cuống gồm
nhiều đốt ngắn mỗi đốt trên cuống có một lá bi bao bọc. Râu ngô là các núm
3
nhụy thuôn dài trông giống như một búi tóc, ban đầu có màu xanh lục và sau
đó chuyển dần sang màu hung đỏ hay hung vàng. Trên râu có nhiều lông tơ và
chất tiết làm cho hạt phấn bám vào và dễ nảy mầm.
Hạt ngô thuộc loại quả dính gồm 5 phần chính: vỏ hạt, lớp aloron, phôi,
nội nhũ và chân hạt. Trong đó nội nhũ là phần chính của hạt chứa các tế bào
dự trữ chất dinh dưỡng [4].
1.1.2.2. Đặc điểm sinh trưởng của ngô
Thời gian sinh trưởng của cây ngô dài, ngắn khác nhau phụ thuộc vào
giống và điều kiện ngoại cảnh. Trung bình thời gian sinh trưởng từ khi gieo
đến khi được thu hoạch là 90-160 ngày.
Có nhiều ý kiến về thời gian sinh trưởng phát triển của cây ngô, song có
thể chia thành các thời kỳ sau: thời kỳ nảy mầm, thời kỳ 3-6 lá, thời kỳ 8-10
lá, thời kỳ xoáy nõn, thời kỳ nở hoa và thời kỳ chín.
Sự phát triển của cây ngô chia làm 2 giai đoạn: giai đoạn sinh trưởng
sinh dưỡng và giai đoạn sinh trưởng sinh thực.
Ngô là loại thực vật cần thời gian ban đêm dài và nhiệt độ thích hợp cho
sự phát triển là trên 100 C.
Ngôchịu lạnh kém nên trong khu vực ôn đới người ta trồng ngô vào mùa
xuân.
Ngô là cây có vai trò quan trọng trong sản xuất nông nghiệp. Hạt ngô có giá
trị dinh dưỡng cao, nhiều gluxit và protein, chứa khoảng 10,6% protein, 69%
gluxit chủ yếu là tinh bột, 4% - 5% lipit, chứa vitamin B1. Bên cạnh đó các sản
phẩm từ cây ngô còn là nguyên liệu cho thức ăn trong chăn nuôi [3], [4].
1.1.3. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam
1.1.3.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô (Zea may L.) cùng với lúa gạo (Oryza sativa L.) và lúa mì (Triticum
sp.) chiếm khoảng 87% sản lượng toàn lương thực toàn thế giới. Ngành sản
4
xuất ngô trên thế giới có xu thế tăng qua các năm từ niên vụ 2001-02 đến niên
vụ 2013-14. Diện tích từ 173,3 triệu ha trong niên vụ 2001-02 tăng lên 177,4
triệu ha trong niên vụ 2013-14, tăng 29% trong vòng 13 niên vụ. Năng xuất
cũng tăng 26% trong giai đoạn 2001-13. Sản lượng ngô thế giới tăng 63%,
bình quân 4,2%/ năm
Ngô được trồng khắp nơi trên thế giới, trong đó Hoa kỳ là nước dẫn đầu về
sản lượng ngô, đạt trên 353 triệu tấn trong niên vụ 2013-14, kế đến là Trung
Quốc đạt trên 217 triệu tấn. Thứ ba là Braxin với sản lượng là 80,5 triệu tấn. Ở
khu vực Đông Nam Á quốc gia dẫn đầu về sản lượng là Indonexia.
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới
năm 2004-2014
Năm
Diện tích (triệu ha)
Năng suất (tấn/ha)
Sản lượng (triệu
tấn)
2004-2005
145
4,9
717
2005-2006
145
4,8
700
2006-2007
150
4,8
716
2007-2008
160
5
795
2008-2009
159
5
800
2009-2010
159
5,2
825
2010-2011
164
5,1
834
2011-2012
171
5,2
886
2012-2013
176
4,9
863
2013-2014
177
5,5
967
(Nguồn: htpp://
KPMG India Private Limited, India Maize Summit, 2014, USDA.)[20]
5
Hình 1.1. Các nước dẫn đầu về sản lượng bắp vụ mùa 2013-2014[20].
Tuy nhiên, hiện nay việc phát triển ngô trên thế giới đang gặp nhiều khó
khăn do biến đổi khí hậu, trái đất nóng lên làm thay đổi các vùng đất trồng
trọt. Đất đai bị hạn hán, nhiễm chua phèn, nhiễm mặn, ảnh hưởng nghiêm
trọng đến sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất ngô nói riêng. Thực tế,
hầu hết ngô được trồng trên các vùng đất khó khăn (không chủ động nước
tưới, chua phèn…). Do vậy các nhà khoa học trên thế giới đã tập trung nghiên
cứu chọn tạo các giống mới và các biện pháp kỹ thuật nhằm tăng cường sản
xuất ngô trên các vùng đất khó khăn.
1.1.3.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
Trong vòng 4 năm gần đây, Việt Nam đã nhập siêu lượng ngô tăng liên
tục từ 1,6 triệu tấn (năm 2011) lên đến 2,26 triệu tấn (năm 2013) và đến
15/11/2014 đã nhập 3,875 triệu tấn, kim ngạch xuất khẩu từ 326,3 triệu đô la
(năm 2011) và 1.002,1 triệu đô la (năm 2014) (AGROINFO, 2014; Tổng cục
Hải quan, 2014) để đáp ứng nhu cầu chế biến thức ăn chăn nuôi (6,4-7 triệu
tấn/năm, chiếm 90%) (MARD, 2014) vì lượng cung ngô từ sản xuất nội địa
không đáp ứng đủ (4,8-5,2 triệu tấn/năm). Tuy vậy, theo Tổng cục thống kê
hiện nay, diện tích, năng suất, sản lượng ngô của Việt Nam đã có sự tăng
trưởng tích cực (bảng 1.2).
6
Bảng 1.2. Bảng diễn biến diện tích, năng suất, sản lượng ngô
của Việt Nam năm 2005-2014
Chỉ tiêu
Diện tích (1000 ha)
Năng suất (tạ/ha)
Sản lượng (1000 tấn)
2005
1052,6
36,0
3787,1
2006
1033,1
37,3
3854,6
2007
1096,1
39,3
4303,2
2008
1140,2
40,1
4573,1
2009
1089,2
40,1
4371,7
2010
1125,7
41,1
4625,7
2011
1121,3
43,1
4835,6
2012
1156,6
43,0
4973,6
2013
1172,5
44,3
5193,5
2014
1200,0
47,0
5650,0
(Nguồn: htpp:// faostat.fao.org)[19].
1.2. Đất mặn và tác hại của đất mặn
Đất mặn là đất chứa một lượng muối hòa tan trong nước ở vùng rễ cây
làm thiệt hại đến sinh trưởng cây trồng. Mức độ gây hại tùy thuộc vào từng
loại cây trồng, giống cây, thời gian sinh trưởng của cây, các yếu tố môi trường
đi kèm [1].
Đất mặn là một trong những yếu tố chính cản trở sự phát triển của thực
vật, dựa theo nguồn gốc phát sinh đất mặn bao gồm: đất mặn ven biển hoặc
đất vùng cửa sông do nước biển xâm nhập vào mùa khô và mặn bên trong đất
do hiện tượng mao dẫn từ tầng dưới lên phổ biến ở các vùng xa mạc và cận xa
mạc [4].
Hiện nay, đã có khoảng gần 10% bề mặt hành tinh đã phủ đất mặn. Phần
lớn nhiễm mặn xảy ra ở vùng khô hạn, đặc biệt là ở 75 nước, trong đó nhiều
nhất là: Úc, Trung Quốc, Ấn Độ, Irắc, Mexico, Pakistan, Mỹ, Thổ Nhĩ Kỳ.
7
- Xem thêm -