Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của sắt trong dung dịch trồng rau cải, mùng tơi gây nên hiện tượng mất màu xanh và biện pháp khắc phục bằng bổ sung fe edta

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ĐOÀN VĂN TÚ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SẮT TRONG DUNG DỊCH TRỒNG RAU CẢI, MÙNG TƠI GÂY NÊN HIỆN TƯỢNG MẤT MÀU XANH VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC BẰNG BỔ SUNG Fe-EDTA Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60.42.02.01 Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. NGND Nguyễn Quang Thạch NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 09 thán 05 năm 2017 Tác giả luận văn Đoàn Văn Tú i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới GS.TS.NGND.Nguyễn Quang Thạch – Chủ Tịch Hội Đồng Khoa học Viện Sinh Học Nông Nghiệp - giảng viên khoa Công nghệ Sinh học – Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Cảm ơn thầy – người đã luôn cho tôi những tri thức bổ ích và tiếp thêm cho tôi nhiều sức mạnh! Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn công nghệ Sinh học Thực Vật, Khoa công nghệ Sinh học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức cùng các anh chị, các bạn sinh viên đang làm việc, nghiên cứu và học tập tại Viện sinh học Nông nghiệp – học viện Nông nghiệp Việt Nam đã không quản ngày đêm giúp tôi lắp ráp các trang thiết bị, hệ thống thí nghiệm thực hiện đề tài và chỉ bảo giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 09 thán 05 năm 2017 Tác giả luận văn Đoàn Văn Tú ii MỤC LỤC Lời cam đoan ................................................................................................................. i Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii Mục lục .................................................................................................................... iii Danh mục chữ viết tắt................................................................................................... vi Danh mục bảng ...........................................................................................................vii Danh mục đồ thị ............................................................................................................ x Trích yếu luận văn ........................................................................................................ xi Thesis absrtact ............................................................................................................xiii PHẦN 1. MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................. 1 1.2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 2 1.3. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 2 1.4. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học hoặc thực tiễn .................................. 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU .................................................. 4 2.1. Rau mùng tơi ................................................................................................. 4 2.1.1. Nguồn gốc, phân bố, phân loại và giá trị ........................................................ 4 2.1.2. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh của rau mùng tơi ............................................. 5 2.2. Rau cải .......................................................................................................... 6 2.2.1. Nguồn gốc và phân loại ................................................................................. 6 2.2.2. Yêu cầu ngoại cảnh ....................................................................................... 6 2.3. Giới thiệu phương pháp thủy canh ................................................................. 7 2.3.1. Khái niệm và sơ lược lịch sử phát triển phương pháp thủy canh..................... 7 2.3.2. Cơ sở khoa học của phương pháp thủy canh .................................................. 9 2.3.3. Các hệ thống thủy canh ................................................................................. 9 2.3.4. Một số ưu nhược điểm của phương pháp thủy canh ..................................... 10 2.3.5. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng sản xuất rau bằng phương pháp thủy canh ..................................................................................................... 11 2.4. Hiện tượng mất màu xanh ở lá ..................................................................... 13 2.4.1. Khái niệm .................................................................................................... 13 2.4.2. Phân loại nguyên nhân và đặc điểm ............................................................. 14 iii 2.4.3. Hiện tượng cây mất màu xanh do thiếu sắt và biện pháp khắc phục ............. 16 2.5. Diệp lục (chlorophyll) ................................................................................. 17 2.5.1. Các loại diệp lục và cấu tạo ......................................................................... 17 PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................... 19 3.1. Đối tượng và vật liệu ................................................................................... 19 3.1.1. Đối tượng .................................................................................................... 19 3.1.2. Vật liệu........................................................................................................ 19 3.1.3. Địa điểm nghiên cứu ................................................................................... 20 3.1.4. Thời gian nghiên cứu ................................................................................... 21 3.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................... 21 3.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 22 3.3.1. Bố trí thí nghiệm ......................................................................................... 22 3.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi .................................................................................... 25 3.3.3. Phương pháp thu mẫu và phân tích mẫu....................................................... 25 3.3.4. Các chỉ tiêu theo dõi .................................................................................... 26 3.3.5. Phương pháp xử lý số liệu ........................................................................... 26 PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................... 27 4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch sh1 đến sinh trưởng các giống rau cải, mùng tơi khác nhau ............................................................... 27 4.1.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch SH1 đến sinh trưởng các giống rau mùng tơi khác nhau...................................................................... 27 4.1.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch SH1 đến sinh trưởng các giống rau cải khác nhau ............................................................................... 30 4.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DUNG DỊCH SH1 ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA GIỐNG RAU CẢI XANH XANH MỠ VÀ GIỐNG RAU MÙNG TƠI C.H 101 Ở CÁC THỜI VỤ KHÁC NHAU ......................................................................................................... 33 4.2.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch SH1 đến sinh trưởng của giống rau giống rau mùng tơi C.H 101 ở các thời vụ khác nhau .................. 33 4.2.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch SH1 đến sinh trưởng của giống rau cải xanh xanh mỡ ở các thời vụ khác nhau ................................... 37 4.3. Kết quả xác định ảnh hưởng của biện pháp canh tác đến sinh trưởng của lá giống rau cải xanh xanh mỡ và giống rau mùng tơi c.h 101 ..................... 39 iv 4.3.1. Kết quả xác định ảnh hưởng của biện pháp canh tác đến sinh trưởng của lá giống rau mùng tơi C.H 101.................................................................... 39 4.3.2. Kết quả xác định ảnh hưởng của biện pháp canh tác đến sinh trưởng của lá giống rau cải xanh xanh mỡ .................................................................... 41 4.4. Kết quả phân tích hàm lượng một số nguyên tố (mg, fe, n) trong cây, trong dung dịch và trong đất trồng, có liên quan đến sự mất mầu xanh của lá ........................................................................................................... 43 4.4.1. Kết quả phân tích Mg, Fe, N trong đất và dung dịch trồng ........................... 43 4.4.2. Kết quả phân tích Mg, Fe, N trong rau mùng tơi C.H 101 trồng trên đất và dung dịch trồng ....................................................................................... 43 4.4.3. Kết quả phân tích Mg, Fe, N trong rau cải xanh xanh mỡ trồng trên đất và dung dịch trồng ....................................................................................... 44 4.5. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của bổ sung fe-edta vào dung dịch trồng đến sinh trưởng, năng xuất và khả năng khắc phục hiện tượng mất màu xanh trên lá mùng tơi c.h 101 và rau cải xanh xanh mỡ ................................ 44 4.5.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của bổ sung Fe-EDTA vào dung dịch trồng đến sinh trưởng, năng xuất và khả năng khắc phục hiện tượng mất màu xanh trên lá rau mùng tơi C.H 101 ....................................................... 44 4.5.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của bổ sung Fe-EDTA vào dung dịch trồng đến sinh trưởng, năng xuất và khả năng khắc phục hiện tượng mất màu xanh trên lá rau cải xanh xanh mỡ ........................................................ 50 4.6. Kết quả đánh giá độ an toàn của rau trồng thủy canh ................................... 55 4.6.1. Kết quả đánh giá độ àn toàn của rau mùng tơi C.H 101................................ 55 4.6.2. Kết quả đánh giá độ àn toàn của rau cải xanh xanh mỡ ................................ 56 4.7. THẢO LUẬN ............................................................................................. 56 4.7.1. Hiện tượng mất màu xanh ở lá rau mồng tơi và rau cải trồng thủy canh tĩnh trong dung dịch dinh dưỡng SH1. ......................................................... 56 4.7.2. Bổ sung Fe – EDTA khắc phục hiện tượng mất màu xanh ở lá mồng tơi và rau cải trồng thủy canh ............................................................................ 57 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................... 59 5.1. KẾT LUẬN ................................................................................................. 59 5.2. KIẾN NGHỊ ................................................................................................ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 61 PHỤ LỤC 1 ................................................................................................................ 65 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BVTV Bảo vệ thực vật C.H 101 Giống mồng tơi Lá to C.H 101 CT Công thức CV% Sai số thí nghiệm ĐC Đối chứng EC Electrical Conductivity (Độ dẫn điện) EDTA Etylendiamin Tetra Acetate Fe Sắt FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc) IU International Unit (Đơn vị quốc tế) LSD0,05 Độ lệch tiêu chuẩn mức ý nghĩa 5% NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu N Nitơ Mg Magiê PD 313 Giống mồng tơi PD 313 TN 45 Giống mồng tơi TN 45 USDA United States Department of Agriculture (Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ) VSV Vi sinh vật vi DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Thành phần dung dịch gốc dung dịch thủy canh ........................................ 20 Bảng 4.1. Động thái tăng trưởng số lá/cây của các giống rau mùng tơi trồng thủy canh (trong 30 ngày) ................................................................................. 27 Bảng 4.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống rau mùng tơi trồng thủy canh (trong 30 ngày). ......................................................................... 28 Bảng 4.3. Động thái chỉ số SPAD của lá các giống rau mùng tơi trồng thủy canh (trong 30 ngày) ..........................................................................................29 Bảng 4.4. Kết quả sinh trưởng của các giống rau mùng tơi trồng thủy canh sau 30 ngày sau khi trồng. ............................................................................... 30 Bảng 4.5. Động thái tăng trưởng số lá/cây của các giống rau cải trồng thủy canh (trong 30 ngày) ..........................................................................................31 Bảng 4.6. Động thái chỉ số SPAD của lá các giống rau cải trồng thủy canh (trong 30 ngày) .................................................................................................... 32 Bảng 4.7. Kết quả sinh trưởng của các giống rau cải trồng thủy canh sau 30 ngày trồng ................................................................................................. 33 Bảng 4.8. Động thái tăng trưởng số lá/cây của giống rau mùng tơi C.H 101 trồng thủy canh ở các thời vụ khác nhau (trong 30 ngày) .................................... 33 Bảng 4.9. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống rau mùng tơi C.H 101 trồng thủy canh ở các thời vụ khác nhau (trong 30 ngày). .......................... 34 Bảng 4.10. Động thái chỉ số SPAD của lá giống rau mùng tơi C.H 101 trồng thủy canh ở các thời vụ khác nhau (trong 30 ngày). ...........................................35 Bảng 4.11. Kết quả sinh trưởng của giống rau mùng tơi C.H 101 trồng thủy canh ở các thời vụ khác nhau sau 30 ngày sau khi trồng..................................... 36 Bảng 4.12. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống rau cải xanh xanh mỡ trồng thủy canh ở các thời vụ khác nhau (trong 30 ngày) ........................... 37 Bảng 4.13. Động thái chỉ số SPAD của lá giống rau cải xanh xanh mỡ trồng thủy canh ở các thời vụ khác nhau (trong 30 ngày). ...........................................38 Bảng 4.14. Kết quả sinh trưởng của giống rau cải xanh xanh mỡtrồng thủy canh ở các mùa vụ khác nhau sau 30 ngày sau khi trồng. ...................................... 39 Bảng 4.15. Động thái tăng trưởng số lá/cây của các giống rau mùng tơi C.H 101 trồng trong đất và trong dung dịch (trong 30 ngày) ....................................39 vii Bảng 4.16. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống rau mùng tơi C.H 101 trồng trong đất và trong dung dịch (trong 30 ngày). ...................................40 Bảng 4.17. Động thái chỉ số SPAD của lá giống rau mùng tơi C.H 101 trồng trong đất và trong dung dịch (trong 30 ngày). ..................................................... 40 Bảng 4.18. Kết quả sinh trưởng của giống rau mùng tơi C.H 101 trồng trong đất và trong dung dịch sau 30 ngày sau khi trồng. ...........................................41 Bảng 4.19. Động thái tăng trưởng số lá/cây của giống rau cải xanh xanh mỡ trồng trong đất và trong dung dịch (trong 30 ngày) .............................................41 Bảng 4.20. Động thái chỉ số SPAD của lá giống rau cải xanh xanh mỡ trồng trong đất và trong dung dịch (trong 30 ngày). ..................................................... 42 Bảng 4.21. Kết quả xác định ảnh hưởng của biện pháp canh tác đến hiện tượng mất màu xanh lá đến giống rau cải xanh xanh mỡ trồng thủy canh (30 ngày sau khi trồng). ...................................................................................42 Bảng 4.22. Kết quả phân tích Mg, Fe, N trong đất và dung dịch trồng .........................43 Bảng 4.23. Kết quả phân tích Mg, Fe, N trong rau mùng tơi C.H 101 trồng trên đất và dung dịch trồng ............................................................................... 43 Bảng 4.25. Kết quả phân tích Mg, Fe, N trong rau cải xanh xanh mỡ trồng trên đất và dung dịch trồng..................................................................................... 44 Bảng 4.26. Động thái tăng trưởng số lá/cây của giống rau mùng tơi C.H 101 trồng thủy canh khi bổ sung Fe – EDTA với các mức khác nhau (trong 30 ngày) ...... 45 Bảng 4.27. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống rau mùng tơi C.H 101 trồng thủy canh khi bổ sung Fe – EDTA với các mức khác nhau (trong 30 ngày) .................................................................................................... 46 Bảng 4.28. Động thái chỉ số SPAD lá cây của các giống rau mùng tơi C.H 101 trồng thủy canh khi bổ sung Fe – EDTA với các mức khác nhau (trong 30 ngày) .................................................................................................... 47 Bảng 4.29. Kết quả theo dõi chỉ số SPAD và hàm lượng sắt, nitơ, magiê trong rau mùng tơi C.H 101 trồng thủy canh khi bổ sung Fe – EDTA với các mức khác nhau (sau 30 ngày trồng) ...........................................................49 Bảng 4.30. Kết quả sinh trưởng của giống giống rau mùng tơi C.H 101 trồng thủy canh khi bổ sung Fe – EDTA với các mức khác nhau sau 30 ngày. ............49 viii Bảng 4.31. Động thái tăng trưởng số lá/cây của giống rau cải xanh xanh mỡ trồng thủy canh khi bổ sung Fe – EDTA với các mức khác nhau (trong 30 ngày) ............. 50 Bảng 4.32. Động thái thay đổi chỉ số SPAD và màu sắc lá giống rau cải xanh xanh mỡ trồng thủy canh khi bổ sung Fe – EDTA với các mức khác nhau (trong 30 ngày) .................................................................................52 Bảng 4.33. Mối tương quan giữa hiện tượng mất màu xanh của lá cải xanh xanh mỡ và hàm lượng sắt hòa tan trong dung dịch ở các công thức bổ sung Fe – EDTA khác nhau (trong 30 ngày trồng). ............................................ 53 Bảng 4.34. Kết quả sinh trưởng của giống rau cải xanh xanh mỡ trồng thủy canh khi bổ sung Fe-EDTA với các mức khác nhau (30 ngày sau khi trồng). ..... 54 Bảng 4.35. Kết quả theo dõi chỉ số SPAD và hàm lượng sắt, nitơ, magiê trong rau cải xanh xanh mỡ trồng thủy canh khi bổ sung Fe – EDTA với các mức khác nhau (sau 30 ngày trồng). .......................................................... 55 Bảng 4.36. Kết quả phân tích một số kim loại nặng trong rau cải xanh xanh mỡ trồng thủy canh ......................................................................................... 55 Bảng 4.37. Kết quả phân tích một số kim loại nặng trong rau cải xanh xanh mỡ trồng thủy canh ......................................................................................... 56 ix DANH MỤC ĐỒ THỊ Đồ thị 4.1. Động thái tăng trưởng số lá/cây của các giống rau mùng tơi trồng thủy canh (trong 30 ngày) .......................................................................27 Đồ thị 4.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống rau mùng tơi trồng thủy canh (trong 30 ngày) ..............................................................28 Đồ thị 4.3. Động thái chỉ số SPAD của lá các giống rau mùng tơi trồng thủy canh (trong 30 ngày) ............................................................................... 29 Đồ thị 4.4. Động thái tăng trưởng số lá/cây của các giống rau cải trồng thủy canh (trong 30 ngày) ............................................................................... 31 Đồ thị 4.5. Động thái chỉ số SPAD của lá các giống rau cải trồng thủy canh (trong 30 ngày) ....................................................................................... 32 Đồ thị 4.6. Động thái tăng trưởng số lá/cây của giống rau mùng tơi C.H 101 trồng thủy canh ở các thời vụ khác nhau (trong 30 ngày) .........................34 Đồ thị 4.7. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống rau mùng tơi C.H 101 trồng thủy canh ở các thời vụ khác nhau (trong 30 ngày). ................. 35 Đồ thị 4.8. Động thái chỉ số SPAD của lá giống rau mùng tơi C.H 101 trồng thủy canh ở các thời vụ khác nhau (trong 30 ngày). ................................. 36 Đồ thị 4.9. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống rau cải xanh xanh mỡ trồng thủy canh ở các thời vụ khác nhau (trong 30 ngày) .........................37 Đồ thị 4.10. Động thái chỉ số SPAD của lá giống rau cải xanh xanh mỡ trồng thủy canh ở các thời vụ khác nhau (trong 30 ngày). ................................. 38 Đồ thị 4.11. Động thái tăng trưởng số lá/cây của giống rau mùng tơi C.H 101 trồng thủy canh khi bổ sung Fe – EDTA với các mức khác nhau (trong 30 ngày) ....................................................................................... 45 Đồ thị 4.12. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống rau mùng tơi C.H 101 ở các công thức bổ sung Fe-EDTA khác nhau (trong 30 ngày) .........46 Đồ thị 4.13. Động thái chỉ số SPAD lá cây trung bình của các giống rau mùng tơi C.H 101 trồng thủy canh khi bổ sung Fe – EDTA với các mức khác nhau (trong 30 ngày) .............................................................................. 48 Đồ thị 4.14. Động thái tăng trưởng số lá/cây của giống rau cải xanh xanh mỡ ở các công thức bổ sung Fe-EDTA khác nhau (trong 30 ngày) ................... 51 Đồ thị 4.15. Động thái thay đổi chỉ số SPAD lá giống rau cải xanh xanh mỡ trồng thủy canh khi bổ sung Fe – EDTA với các mức khác nhau (trong 30 ngày) ............. 52 x TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Đoàn Văn Tú Tên Luận văn: Nghiên cứu ảnh hưởng của sắt trong dung dịch trồng rau cải, mùng tơi gây nên hiện tượng mất màu xanh và biện pháp khắc phục bằng bổ sung Fe-EDTA Ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60.42.02.01 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Xác định được mối liên hệ giữa hàm lượng sắt trong dung dịch thủy canh trồng rau cải, mùng tơi với hiện tượng mất màu xanh của lá, từ đó đề xuất biện pháp khắc phục bằng phương pháp bổ sung Fe-EDTA Phương pháp nghiên cứu Bố trí thí nghiệm: - Toàn bộ thí nghiệm được bố trí trong nhà lưới trên hệ thống thủy canh tĩnh sử dụng dung dịch dinh dưỡng SH1. - Thí nghiệm được bố trí lặp lại 3 lần, mỗi thùng trồng là một lần nhắc lại. - Các thí nghiệm phân tích được thực hiện theo tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành. Phương pháp xử lý số liệu: - Các số liệu được xử lý thống kê bằng Excel 2010 và phần mềm Sas 9.1 Kết quả chính và kết luận 1) Cây mồng tơi và rau cải có hiện tượng mất màu xanh của lá khi trồng trong dung dịch thủy canh (SH1) trong khi hiện tượng này không xảy ra khi trồng trên đất. Sự mất màu xanh của lá cây mồng tơi thể hiện rõ trong vụ đông so với các vụ khác, còn trên lá rau cải hiện tượng này xảy ra cả ở vụ đông và vụ hè. Quy luật này thể hiện chung ở cả rau mùng tơi và rau cải không phụ thuộc vào các giống trồng thí nghiệm. 2) Kết quả phân tích hàm lượng Mg, Fe, N trong đất và trong dung dịch trồng SH1 phát hiện hàm lượng N, Mg, Fe trong dung dịch trồng thấp hơn so với trong đất, đặc biệt hàm lượng Fe thấp hơn rất nhiều tới 75 lần. Từ đó có thể kết luận rằng sự thiếu hụt sắt trong dung dịch trồng đã dẫn đến sự mất màu xanh của lá rau mùng tơi và rau cải trồng trong dung dịch. 3) Khi bổ sung Fe – EDTA vào dung dịch trồng để đạt hàm lượng từ 40 mg – 80 mg/l, hiện tượng mất màu xanh của lá mồng tơi và rau cải giảm dần. Ở hàm lượng 80 mg Fe - EDTA/l dung dịch trồng, hiện tượng mất màu xanh của lá hoàn toàn được khắc phục. xi Sự sinh trưởng và năng suất của mùng tơi, rau cải trồng trong dung dịch có mức Fe –EDTA 80 mg/l cũng đạt cao nhất so với đối chứng không bổ sung, năng suất mồng tơi tăng 492%, rau cải tăng 150% và cao hơn cả năng suất cây trồng trên đất. xii THESIS ABSTRACT Author's name: Doan Van Tu Name of thesis: Study on the effect of iron in Brassica juncea L. and Basella alba L. growth solutions causing blue-loss and remedies with Fe-EDTA supplementation. Industry: Biotechnology Code: 60.42.02.01 Name of Institution: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research purposes Determination of the relationship between iron content in the hydroponic solution of vegetables and leafy vegetables with green leaf discoloration, thereby suggesting corrective measures by Fe-EDTA Research Methods Experimental design: - All experiments were arranged in net house on static hydroponic system using SH1 nutrient solution. - The experiment was repeated three times, with each planting being repeated. - Analytical experiments shall be carried out according to current Vietnamese standards. Data processing methods: - Data is processed statistically by Excel 2010 and Sas 9.1 software. Main results and conclusions 1) The spinach and green leafy vegetables are lost to green leaf when cultivated in hydroponic solution (SH1) while this phenomenon does not occur when growing on the soil. The green loss of the spinach leaves is evident in the winter crop compared to other ones, while on the Brassica juncea L. and Basella alba L. occur in the winter and spring-summer. This rule is generally expressed in both fresh vegetables and vegetables not dependent on experimental varieties. 2) The results of the analysis of Mg, Fe, N content in soil and SH1 solution showed that the content of N, Mg and Fe in the solution was lower than that in the soil, Up to 75 times. From this it can be concluded that the iron deficiency in the plant solution led to the loss of green leafy vegetables and the vegetables grown in the solution. 3) When adding Fe-EDTA to the plant solution to reach the content of 40 mg 80 mg / l, the loss of green leaves of spinach leaves and vegetables decreased. At the xiii concentration of 80 mg Fe-EDTA / l planted solution, the green leaf loss phenomenon is completely overcome. For the growth and yield of broccoli, vegetables in Fe-EDTA 80 mg/l were highest in comparison with non-supplemented control, raspberry yield increased by 492%, vegetables increased by 150% and higher than the crop yield on the land. xiv PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Rau xanh là thực phẩm hằng ngày quan trọng và rất cần thiết cho con người. Rau cung cấp cho cơ thể con người các chất dinh dưỡng quan trọng như các loại vitamin, muối khoáng, axit hữu cơ, các hợp chất thơm, cũng như protein, lipit, chất xơ, vv... Lê Thị Khánh (2008). Nếu trong rau xanh có hàm lượng kim loại nặng, nitrat, vi sinh vật, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật vượt mức cho phép sẽ gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người. Vệ sinh an toàn thực phẩm hiện nay đang là chủ đề nổi cộm đang được xã hội rất quan tâm. Theo Cục vệ sinh an toàn thực phẩm - Bộ Y tế chỉ có khoảng 14% rau xanh có mặt trên thị trường được coi là rau an toàn. Việc sử dụng rau không an toàn sẽ ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người, sức khỏe cộng đồng, chi phí cho điều trị, chăm sóc sức khỏe và các dịch vụ khác tăng cao. Hiện tượng rau không an toàn, chứa nhiều kim loại nặng, dư thừa hàm lượng nitrat, ô nhiễm vi sinh vật, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật quá cao… là mối quan tâm đặc biệt của cộng đồng cũng như các cơ quan quản lý. Đối với kim loại nặng, một trong những nguyên nhân gây tồn dư trong rau xanh là từ sự nhiễm bẩn môi trường đất, nước do bón phân hóa học và sử dụng thuốc bảo vệ thực vật thời gian cách ly ngắn; rau trồng ở những vùng đất, nước bị ô nhiễm (khu vực khai thác mỏ) hay nước tưới bị ô nhiễm như nước thải thành phố, nước thải công nghiệp,…); rau trồng gần nơi ô nhiễm không khí của các nhà máy,…Phan Thị Thu Hằng (2008). Hiện nay các biện pháp quản lý mới và biện pháp canh tác mới đang được áp dụng tại Việt Nam như thành lập các hợp tác xã trồng rau an toàn, trồng rau theo tiêu chuẩn VietGAP, trồng rau không cần sử dụng đất (thủy canh, khí canh).... Trong đó biện pháp trồng rau thủy canh với các ưu điểm nổi bật như không cần đất canh tác, không cần cày cấy, hoàn toàn chủ động về thời vụ, luân canh, không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, năng suất cao hơn (từ 25-50%), sản phẩm có độ an toàn cao... là giải pháp có thể khắc phục được các vấn đề này. Mặc dù có nhiều ưu điểm nổi bật nhưng phương pháp trồng rau thủy canh cũng có một số các hạn chế nhất định như: khả năng duy trì nồng độ phù hợp trong quá trình sinh trưởng của cây là một khó khăn trong thực tế sản suất.... Vì khi sinh trưởng cây thiếu một nguyên tố thiết yếu nào đó (N, P, K, Ca, S, Mg, Si, Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Na, Ni, Co...) hay hàm lượng chưa đáp ứng được nhu cầu 1 của cây trồng thì sẽ gây ra sự mất cân đối về trao đổi chất và cây sẽ biểu hiện bởi các triệu chứng đặc trưng của sự thiếu hụt nguyên tố đó. Trong thực tiễn sản xuất rau thủy canh, đặc biệt trên rau mùng tơi và rau cải thường xuất hiện hiện tượng lá bị mất màu xanh, cây sinh trưởng phát triển chậm, năng suất thấp và không có giá trị thương mại. Kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả (Abadía et al., 2011; Adrienne et al., 2014; Koenig et al., 1996; Ye et al., 2015; Nguyễn Quang Thạch., 2000...) cho rằng hiện tượng này là biểu hiện đặc trưng khi cây thiếu nguyên tố sắt. Nghiên cứu nguyên nhân và biện pháp khắc phục hiện tượng này là vấn đề rất có ý nghĩa cả về khoa học lẫn thực tiễn. Tuy nhiên, các nghiên cứu theo hướng này ở Việt nam còn rất hạn chế. Trong bối cảnh ấy, học viên tiến hành nghiên cứu đề tài: ”nghiên cứu ảnh hưởng của sắt trong dung dịch trồng rau cải, mùng tơi gây nên hiện tượng mất màu xanh và biện pháp khắc phục bằng bổ sung Fe-EDTA” nhằm làm rõ nguyên nhân và đưa ra được giải pháp khắc phục hiện tượng mất màu xanh ở lá cây cải và mùng tơi trồng thủy canh. 1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Mục tiêu chung: Xác định được mối liên hệ giữa hàm lượng sắt trong dung dịch thủy canh trồng rau cải, mùng tơi với hiện tượng mất màu xanh của lá, từ đó đề xuất biện pháp khắc phục bằng phương pháp bổ sung Fe-EDTA. Yêu cầu cụ thể: - Xác định ảnh hưởng của sắt đến hiện tượng mất màu xanh trên lá rau cải, mùng tơi trồng thủy canh với các giống khác nhau. - Xác định ảnh hưởng của sắt đến hiện tượng mất màu xanh trên lá rau cải, mùng tơi trồng thủy canh ở các thời vụ trồng khác nhau. - Xác định ảnh hưởng của sắt đến hiện tượng mất màu xanh trên lá rau cải, mùng tơi trồng thủy canh và trong đất. - Xác định được ảnh hưởng của hàm lượng Fe-EDTA bổ sung đến hiện tượng mất màu xanh trên lá rau cải, mùng tơi. - Xác định được ảnh hưởng của hàm lượng Fe-EDTA bổ sung đến sinh trưởng, năng suất của rau cải, mùng tơi. - Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong rau cải, rau mùng tơi trồng thủy canh. 1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Thực hiện nghiên cứu hiện tượng mất màu xanh và biện pháp khắc phục bằng bổ sung Fe-EDTA trên 2 loại rau cải và rau mùng tơi. 2 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC HOẶC THỰC TIỄN - Đóng góp về mặt lý luận cho việc giải thích các mối tương quan giữa hàm sắt trong dung dịch và hiện tượng mất màu xanh trên lá cây cải và cây mùng tơi. - Đề xuất một số giải pháp khắc phục hiện tượng mất màu xanh trên lá rau cải và rau mùng tơi trồng thủy canh cho thực tiễn sản suất. 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1. RAU MÙNG TƠI 2.1.1. Nguồn gốc, phân bố, phân loại và giá trị a. Nguồn gốc Mùng tơi có tên khoa học là Basella alba L. (B.rubra L.) thuộc Họ Mùng tơi Basellaceae. Ngoài ra, Mùng tơi còn có một số tên gọi khác như Mùng tơi, Tầm tơi, Lạc quỳ (tên Tiếng Việt) hay Red vine spinach, Creeping spinach, Climbing spinach, Indian spinach, Asian Spinach (tên Tiếng Anh). Loài cây này có nguồn gốc từ các nước Nam Á, lan tỏa và mọc hoang ở nhiều nước Châu Á nhiệt đới. Ngày nay, mùng tơi được trồng phổ biến ở Châu Á, Châu Phi, Nam Mỹ và còn phát triển đến vùng ôn đới thuộc Châu Á và Châu Âu. Đây là loại cây có thân dây leo quấn, mập và nhớt, sống hàng năm hay hai năm. Lá dày hình tim, mọc xen, đơn, nguyên, có cuống. Cụm hoa hình bông mọc ở kẽ lá, màu trắng hay tím đỏ nhạt. Quả mọng, nhỏ, hình cầu hoặc trứng, dài khoảng 5-6 mm, màu xanh, khi chín chuyển màu tím đen. Cây mùng tơi mọc nhanh, dây có thể dài đến 10 m (Trung tâm Dữ liệu Thực vật Việt Nam, 2016). b. Phân bố Mùng tơi là loài thực vật có kiểu quang hợp theo chu trình C4, có số nhiễm sắc thể 2n = 44 hoặc 48. Phân bố phổ biến ở Châu Phi, quần đảo Ăngti, Braxin và Châu Á (Nhật Bản, Trung Quốc, Thái Lan, Lào, Campuchia và Việt Nam) và được coi là cây ngày ngắn ở một số khu vực khí hậu ôn đới. Tại Châu Phi nhiệt đới, nó phổ biến nhất trong khu vực ấm áp, ẩm ướt và trở thành quý hiếm đối với các bộ phận khô hoặc lạnh lẽo của châu lục này. Ở Việt Nam, cây mọc hoang và được trồng khắp nơi. Thường gặp ở ven rừng, trên đất ẩm, trong các đất trồng trọt từ vùng thấp tới vùng cao. c. Phân loại Mùng tơi thuộc Chi Basella, Họ Basellaceae, Bộ Cẩm chướng Caryophyllales. 4 Theo tài liệu của Đại học Florida, Mùng tơi được phân thành 2 loài dựa vào đặc điểm của thân và lá cây. Đó là Basella alba L. có thân màu xanh và thịt lá dày, trong khi đó Basella rubra L. có thân màu đỏ (tía). d. Giá trị sử dụng Theo tài liệu của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA, 2002) trong 100g phần tươi ăn được của rau mùng tơi có chứa: 93g nước; 1,4% glucid; 2,5% xơ; 0,9% tro; 1,8 g protein; chất béo 0,3 g; Ca 109 mg; P 52 mg; Fe 1,2 mg; vitamin A 8000 IU; thiamin 0,05 mg, 0,16mg riboflavin; 0,50mg niacin; 140mg folate; 102mg acid ascorbic và cung cấp 79 kJ (19 kcal). Ngoài ra trong lá rau mùng tơi còn có chứa các chất oligoglycosides, một số triterpene loại oleanane, bao gồm basellasaponins, betavulgaroside I, spinacoside C và momordins. Trong hạt rau mùng tơi có chứa 2 peptide kháng nấm và ribosome - khử hoạt tính các protein, có hoạt tính kháng virus đã được phân lập từ hạt giống. Do có giá trị dinh dưỡng cao, không độc và dễ trồng nên Tổ chức FAO khuyên trồng rau mùng tơi trong các ô rau dinh dưỡng gia đình ở các nước đang phát triển (SKDS, 2015). Theo Đông y, Mùng tơi có tính hàn, vị chua, tán nhiệt, mát máu, lợi tiểu, giải độc, làm nhuận da, hoạt trường, không độc. Dùng mùng tơi có tác dụng giải độc, thanh nhiệt, hoạt tràng, chữa đại tiện bí kết, đại tiện xuất huyết, tiểu tiện khó, đái nhỏ giọt, đái dắt, chữa kiết lỵ hiệu quả. (Theo Lương y Huyên Thảo - Hà Nội). Theo Tây y, các nghiên cứu còn cho thấy nó giúp thải chất béo, tốt cho người có mỡ và đường máu cao. Trong mùng tơi chứa chất nhầy pectin rất quý để phòng chữa nhiều bệnh, làm cho rau mùng tơi có tác dụng nhuận tràng, thải chất béo chống béo phì, thích hợp cho người có mỡ và đường cao trong máu. Tác dụng trừ thấp nhiệt, làm cho người lao động ngoài trời nắng nóng duy trì được sức khỏe, phòng chống bệnh tật như mỏi mệt háo khát, bứt rứt. (Phó Thuần Hương, 2015). 2.1.2. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh của rau mùng tơi Cây mùng tơi sinh trưởng tốt tại những nơi đất thấp trong vùng nhiệt đới lên đến độ cao 500m so với mặt biển, thậm chí có thể mọc cả ở những khu vực cao 3000m trong vùng ôn đới. Trong điều kiện ngày dài trên 13 giờ, mùng tơi sẽ không ra hoa. Mùng tơi dễ trồng, ít sâu bệnh và dịch bệnh, có thể gieo trồng quanh năm nhưng chủ yếu trong vụ xuân và thu hoạch suốt vụ hè đến mùa thu. Thời vụ gieo trồng từ đầu tháng 3 đến tháng 5, thu hoạch từ tháng 5 đến tháng 9. 5