Khả năng quang hợp của cây mắc ca trong giao đoạn cây non trồng trên nền đất đồi vĩnh phúc dưới các ảnh hưởng của các công thức bón phân khác nhau
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (368.84 KB, 33 trang )
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
Khoa sinh - KTNN
======
Nguyễn anh sơn
Khả năng quang hợp của cây mắc-ca
trong giai đoạn cây non trồng trên
nền đất đồi vĩnh phúc dưới các ảnh
hưởng của các công thức bón phân
khác nhau
Khoá luận tốt nghiệp đại học
Chuyên ngành: Sinh Lý Học Thực Vật
Người hướng dẫn khoa học:
Th.S Nguyễn Khắc Thanh
Hà nội - 2007
Khoa sinh - KTNN
1
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
LờI CảM ƠN
Trong quá trình nghiên cứu đề tài này tôi đã nhận được sự chỉ
bảo rất tận tình của thầy Nguyễn Khắc Thanh, thầy Nguyễn Văn
Đính và các thầy cô giáo trong tổ Sinh lý thực vật khoa Sinh - KTNN
trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2. Tôi xin chân thành cảm ơn các
thầy cô giáo trong tổ bộ môn cùng các thầy cô giáo trong khoa Sinh KTNN đã tạo điều kiện giúp đỡ, đóng góp ý kiến giúp tôi hoàn thành
khoá luận này.
Qua cuốn khoá luận này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai
thầy giáo - Thạc sĩ Nguyễn Khắc Thanh và thầy giáo - Thạc sĩ
Nguyễn Văn Đính, người đã định hướng và dẫn dắt tôi trên bước
đường nghiên cứu khoa học, giúp tôi có kết quả thiết thực để hoàn
thành khóa luận này.
Trong quá trình nghiên cứu khoa học chắc chắn đề tài không
tránh khỏi thiếu sót. Kính mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô
giáo và các bạn sinh viên.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Xuân Hoà, tháng 5 năm 2007
Sinh viên
Nguyễn Anh Sơn
Khoa sinh - KTNN
2
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
LờI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những gì trình bày trong khoá luận này đều là sự
thực, tất cả những số liệu đều được thu thập từ thực nghiệm và qua xử lý thống
kê, không có sự sao chép và không trùng với kết quả của các tác giả khác.
Trong đề tài của tôi có trích dẫn một số dẫn liệu trong đề tài của một số
tác giả khác. Tôi xin phép tác giả được phép trích dẫn để bổ sung cho khoá
luận của mình.
Khoa sinh - KTNN
3
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
Danh mục các từ viết tắt
ct: công thức
đ.c: đối chứng
GĐ: giai đoạn
NXB: nhà xuất bản
Lvs: lân vi sinh
Danh mục các bảng
Bảng 3.1. Đặc điểm của đất thí nghiệm.
Bảng 3.2. ảnh hưởng của lân NPK và lân hữu cơ vi sinh đến sự tăng diện tích
lá trong quá trình sinh trưởng.
Bảng 3.3. Hàm lượng diệp lục trong lá cây Mắc-ca.
Bảng 3.4. Khả năng huỳnh quang của diệp lục trong lá cây Mắc-ca.
bảng 3.5. Cường độ thoát hơi nước của lá cây Mắc-ca.
bảng 3.6. Cường độ quang hợp của Mắc-ca qua các thời kỳ sinh trưởng.
Danh mục các đồ thị
Đồ thị 3.2. ảnh hưởng của lân NPK và lân hữu cơ vi sinh đến sự tăng diện tích
lá trong quá trình sinh trưởng.
Đồ thị 3.3. Hàm lượng diệp lục trong lá cây Mắc-ca.
Đồ thị 3.4. Khả năng huỳnh quang của diệp lục trong lá cây Mắc-ca.
Đồ thị 3.5. Cường độ thoát hơi nước của lá cây Mắc-ca.
Đồ thị 3.6. Cường độ quang hợp của Mắc-ca qua các thời kỳ sinh trưởng.
Khoa sinh - KTNN
4
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
Mục lục
Mở đầu ............................................................................................................. 1
Chương 1 Tổng quan tài liệu ......................................................................... 4
1.1.
Giới thiệu chung về cây Mắc-ca ............................................................. 4
1.1.1. Đặc điểm hình thái của Mắc-ca............................................................... 4
1.1.2. Đặc tính sinh học của cây Mắc-ca .......................................................... 5
1.1.2.1. Phát triển cành .................................................................................... 5
1.1.2.2. Ra hoa .................................................................................................. 5
1.1.2.3. Thụ quả và tích lũy dầu ....................................................................... 5
1.1.3. Yêu cầu của cây Mắc-ca đối với điều kiện sinh thái .............................. 6
1.1.3.1. Chế độ nhiệt ........................................................................................ 6
1.1.3.2. Chế độ mưa ......................................................................................... 6
1.1.3.3. Đất ....................................................................................................... 6
1.1.3.4. Chế độ gió ........................................................................................... 6
1.1.4. Giá trị kinh tế của Mắc-ca ...................................................................... 6
1.2. Quá trình quang hợp ở cây xanh ............................................................... 7
1.2.1. Khái niệm quang hợp ............................................................................. 7
1.2.2. Bộ máy quang hợp .................................................................................. 8
1.2.3. Bản chất quá trình quang hợp ................................................................. 8
1.2.4. ý nghĩa của quá trình quang hợp ........................................................... 8
1.2.5. Các điều kiện môi trường ảnh hưởng tới quá trình quang hợp ............... 9
Chương 2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu ...................................... 10
2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................ 10
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................. 10
2.1.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu .......................................................... 10
2.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 10
2.2.1. Các công thức thí nghiệm ....................................................................... 10
Khoa sinh - KTNN
5
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
2.2.2. Bố trí thí nghiệm ..................................................................................... 10
2.2.3. Các chỉ tiêu nghiên cứu .......................................................................... 11
2.3. Các phương pháp thu thập số liệu ............................................................. 11
2.4. Phương pháp xử lý số liệu thống kê .......................................................... 12
Chương 3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận ............................................... 13
3.1. Đặc điểm đất thí nghiệm ........................................................................... 13
3.2. Động thái tăng diện tích lá qua các thời kì sinh trưởng ............................ 13
3.3. Hàm lượng diệp lục trong lá cây Mắc-ca .................................................. 15
3.4. Khả năng huỳnh quang của cây Mắc-ca ................................................... 16
3.5. Cường độ thoát hơi nước của lá cây Mắc-ca ............................................. 18
3.6. Cường độ quang hợp của Mắc-ca qua các thời kỳ sinh trưởng ................. 19
Kết luận và đề nghị ........................................................................................ 21
Tài liệu tham khảo ......................................................................................... 22
Phụ lục ............................................................................................................. 24
Khoa sinh - KTNN
6
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
Mở đầu
Hiện nay diện tích rừng trên toàn thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng
không chỉ bị thu hẹp về diện tích một cách đáng kể mà chất lượng rừng còn bị
suy thoái trầm trọng. Theo thống kê của quỹ đời sống hoang dã thế giới WWF, trên thế giới đã có gần 2/3 diện tích rừng nguyên sinh bị tàn phá. Tại
Việt Nam, trong những năm gần đây, độ che phủ của rừng trên cả nước đang
bị suy giảm một cách nhanh chóng. Trước năm 1945, độ che phủ rừng của
Việt Nam đạt 43%, đến năm 1995 chỉ còn gần 25% [2] [3]. Sự suy giảm
nhanh chóng diện tích rừng và chất lượng rừng đã làm ảnh hưởng xấu đến khí
hậu, phá hoại môi sinh, thiên tai, hạn hán, lũ lụt thường xuyên xảy ra. Các ảnh
hưởng này đang đe dọa trực tiếp đến sự tồn vong của nhân loại.
Trước tình hình đó, Nhà nước ta đã ra các điều lệnh bảo vệ tài nguyên rừng
và phát động chương trình phủ xanh đất trống đồi núi trọc nhằm khôi phục
lại diện tích rừng, đồng thời tạo môi trường sinh thái cân bằng. Vào tháng
7/1998 dự án trồng 5 triệu ha rừng đến năm 2010 đã được chính phủ thông
qua [3]
Vấn đề đặt ra là cần phải lựa chọn trồng cây gì để kết hợp cả cơ cấu nông
lâm: vừa cải tạo diện tích rừng, vừa tạo đà thúc đẩy kinh tế đang là bài toán
khó đối với Đảng và nhân dân ta. Vì vậy việc tìm ra cơ cấu cây nông lâm thích
hợp là một vấn đề có ý nghĩa lớn.
Mắc-ca (Macadamia integrifolia) là cây nội nhập có nguồn gốc từ
Australia. Mắc-ca thuộc chi Macadamia, họ Proteaceae. Hiện nay, Mắc-ca
được trồng chủ yếu ở Australia và Mỹ, ngoài ra còn gần 20 nước khác đang
trang [4] [14] [15].
Khoa sinh - KTNN
7
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
Mắc-ca là loại cây rừng đem lại giá trị kinh tế lớn, quả lại là nguồn cung
cấp thực phẩm hết sức có giá trị, phần ăn được của quả là hạt. Nhân Mắc-ca
giàu dinh dưỡng đang trở thành một sản phẩm có nhu cầu lớn đối với thế giới.
Từ năm 1994, Mắc-ca được trồng thử nghiệm ở nước ta, cho đến nay đã
được trồng ở nhiều tỉnh như: Lạng Sơn, Phú Thọ, Hà Tây, Hòa Bình, Nghệ An
[4][14]. Những nghiên cứu gần đây cho thấy Mắc-ca là giống cây nông lâm
đem lại hiệu quả kinh tế cao cho các tỉnh Miền núi, đồng thời có thể đáp ứng
yêu cầu cải thiện tình hình diện tích rừng hiện nay.
Mặc dù đã có nhiều những nghiên cứu về Mắc-ca nhưng những đánh giá
về khả năng thích nghi của Mắc-ca trên những điều kiện đất đồi vùng núi phía
Bắc vẫn chưa có nhiều tài liệu nói đến. Để Mắc-ca trở thành cây mũi nhọn
trong lâm nghiệp và cung cấp thực phẩm đem lại giá trị kinh tế cho nước ta,
đòi hỏi phải tiếp tục nghiên cứu các đặc tính sinh lý sinh hóa của cây Mắc-ca
trên điều kiện đất đồi, đặc biệt là quang hợp - một yếu tố quyết định đến khả
năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây trồng nói chung và Mắc-ca
nói riêng.
Xuân Hoà - Phúc Yên - Vĩnh Phúc là vùng đất nghèo dinh dưỡng [1] [6].
Đã có nhiều công trình nghiên cứu ảnh hưởng của việc bón phân vô cơ và hữu
cơ đối với đậu xanh, đậu tương, lạc, khoai tâytrên vùng đất này. Các nghiên
cứu này cho thấy ảnh hưởng tốt của việc bón phân đến khả năng quang hợp
của cây trồng. Tuy nhiên lại rất ít tài liệu nói đến ảnh hưởng của việc bón
phân đến khả năng quang hợp của Mắc-ca. Chính vì lý do đó tôi chọn đề tài:
Khả năng quang hợp của cây Mắc-ca trong giai đoạn cây non trồng
trên nền đất đồi Vĩnh Phúc dưới các ảnh hưởng của các công thức bón
phân khác nhau.
Khoa sinh - KTNN
8
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
Mục đích nghiên cứu:
Đánh giá khả năng quang hợp của cây Mắc-ca ở giai đoạn cây non từ bầu
trồng ra vườn với các công thức bón phân khác nhau trên nền đất đồi Xuân
Hoà, Phúc Yên, Vĩnh Phúc.
Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu động thái tăng diện tích lá.
- Nghiên cứu hàm lượng diệp lục.
- Nghiên cứu khả năng huỳnh quang của Mắc-ca.
- Nghiên cứu khả năng quang hợp và cường độ thoát hơi nước.
ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài
Thông qua việc xem xét đánh giá khả năng quang hợp của cây Mắc-ca
trên nền đất đồi Vĩnh Phúc, rút ra kết luận về khả năng thích nghi của cây
Mắc-ca trên nền đất đồi. Đây là cơ sở lý luận cho các nhà chọn giống chọn
được giống cây vừa có khả năng cải tạo diện tích rừng vừa có giá trị kinh tế
cao.
Các kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp thêm nguồn tư liệu phong
phú cho các nhà nghiên cứu về quang hợp và năng suất cây trồng trên nền đất
bạc màu Vĩnh Phúc.
Góp phần đề xuất biện pháp kĩ thuật đảm bảo tăng trưởng và khả năng
thích nghi của cây non trong thời gian mới trồng ở điều kiện đồi núi.
Khoa sinh - KTNN
9
Luận văn tốt nghiệp
Chương 1
Nguyễn Anh Sơn
tổng quan tài liệu
1.1. giới thiệu chung về Mắc-ca
1.1.1. Đặc điểm hình thái của Mắc-ca (Macadamia integrifolia )
Mắc-ca có nguồn gốc từ cây hoang dại ở vùng rừng mưa nhiệt đới ven biển
đông nam bang Queensland và miền bắc bang Newsouthwales trong phạm vi
25 - 310 vĩ độ nam của Australia. Người châu Âu đầu tiên di cư đến úc gọi
cây này là Giẻ Queesland, về sau được nhập về trồng ở Ha - Oai tạo ra hàng
xuất khẩu quy mô lớn, trên thương trường sản phẩm này đã được mang tên
mới là quả khô Ha - Oai. Và để nông dân dễ tiếp thu, các nhà chọn giống nước
ta đã đặt tên cho loài cây này là cây Mắc-ca [4] [14] [16]. Một số đặc điểm
hình thái của cây Mắc-ca như sau:
Rễ: rễ chính của Mắc-ca không phát triển, rễ chùm lớn, phạm vi phân bố
rộng. Bộ rễ khi phát triển hình thành những chùm xung quanh trục rễ chính,
trong đó phần lớn số rễ hình thành trong thời gian ngắn, rễ nhỏ không có khả
năng tái sinh [4] [14].
Thân: thân thẳng đứng, phân cành nhiều, cành hình trụ, có nhiều chỗ lồi
nhỏ (bì khổng), vỏ nhám không xẻ cành, gỗ rất cứng [4] [14].
Lá: Mắc-ca có tán cao lớn, cành lá xum sê, lá mọc vòng, hình lưỡi mác,
phiến lá dài 75 - 250 mm, cứng, mép lá hình sóng, có trường hợp có gai cứng;
gân lá, gân con và các gân nhỏ chằng chịt ở hai mặt lá; lá non có màu xanh
nhạt hoặc màu hồng tím [14].
Hoa: hoa mọc chủ yếu ở nách lá. Hoa tự đuôi sóc mọc ra từ cành 1,5 đến 2
tuổi, có khi cành 3 tuổi vẫn trổ hoa, tập trung chủ yếu ở đầu cuối đoạn cành.
Hoa thường mọc thành chùm đôi hoặc 3- 4 bông trên 1 cuống hoa chung dài 3
- 4 mm, mỗi bông dài khoảng 12 mm. Hoa lưỡng tính, cánh hoa thoái hoá,
Khoa sinh - KTNN
10
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
mỗi bông có 4 cánh hoa do cánh đài hoa mọc dài ra mà thành, trước khi nở
chúng đính liền nhau thành búp dài tròn [4] [14].
Quả: quả thành thục là quả hình cầu có núm nồi, màu xanh, đường kính
quả là 25 mm hoặc to hơn, vỏ quả xanh dày 3 mm. Khi chín, quả nứt theo
đường hợp tuyến của quả. Hạt hình cầu hoặc bán cầu [14] [15].
Thời gian ra hoa từ tháng 2 đến tháng 4, thời kì ra hoa kéo dài khoảng 1
tháng. Quả Mắc-ca từ khi ra hoa đến khi chín cần 215 ngày sẽ tự rụng sau khi
chín, lúc này đường kính quả đạt 3cm [4] [14].
1.1.2. Đặc tính sinh học của cây Mắc-ca (Macadamia integrifolia)
1.1.2.1. Phát triển cành
Trong một năm, cành Mắc-ca có 3 hoặc 4 lần ra lộc. Với cây đã ra quả,
một năm ra lộc 3 lần, mùa cao điểm ra lộc xuân vào tháng 4, ra lộc hạ vào
cuối tháng 6, ra lộc thu muộn vào cuối tháng 10.
Cành của Mắc-ca trung bình dài 30 - 50 cm, có 7 - 10 mắt. Với cây còn
non tuổi, sinh trưởng tốt hoặc một số giống tốt cành có thể dài trên 1m [14].
1.1.2.2. Ra hoa
Phát dục của hoa có 3 thời kỳ: thời kỳ ngủ nghỉ của mầm, thời kỳ vươn
dài của hoa và thời kỳ ra hoa. Thời kỳ ngủ nghỉ biến động từ 50 - 96 ngày, sau
đó hoa tự bắt đầu vươn dài, thường mất 60 ngày. Như vậy mùa hoa nở thường
muộn hơn hình thành chồi hoa 137 đến 153 ngày.
Phần lớn cây Mắc-ca đậu quả nhờ tự thụ phấn, tuy vậy cây Mắc-ca cũng
có hiện tượng bất dục ở mức đáng kể. Vì vậy khi trồng hỗn hợp hai loại giống
trở lên, năng suất quả sẽ cao hơn. Ngoài ra, ở vườn Mắc-ca, cần phát triển
mạnh việc nuôi ong mật để truyền phấn [14].
1.1.2.3. Thụ quả và tích luỹ dầu
Quả Mắc-ca từ khi đậu quả đến chín cần khoảng 215 ngày, tương đương
30 tuần sau khi ra hoa. Khi quả thành thục, tỉ lệ dầu trong nhân đạt 75-79%.
Khi hàm lượng dầu trong nhân không ngừng tăng lên thì hàm lượng đạm trong
Khoa sinh - KTNN
11
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
nhân cũng không ngừng giảm xuống. Hàm lượng đường sau khi hoa tàn tăng
lên không ngừng cho tới ngày thứ 111 sau đó bắt đầu giảm dần [4] [14] [18].
1.1.3. yêu cầu của cây Mắc-ca đối với điều kiện sinh thái
1.1.3.1. Chế độ nhiệt
Mắc-ca là cây ăn quả á nhiệt đới nên tương đối chịu lạnh. Khả năng chịu
lạnh của cây con vườn ươm tới 4oC và kéo dài 7 ngày (Trần Tắc Tuyền 1995),
cây trưởng thành tới 60C. Nếu nhiệt độ cao quá 380 C kéo dài có thể gây phản
ứng xấu về sinh lý. Do đó, để gây trồng Mắc-ca trên quy mô thương mại,
người ta thường đưa ra khuyến cáo lựa chọn vùng gây trồng có nhiệt độ không
thấp hơn 130C và không cao hơn 320C. Nhiệt độ tốt nhất cho sinh trưởng là 20
- 250C [14].
1.1.3.2. Chế độ mưa
Lượng mưa có tác động lớn đến quá trình tạo quả của mầm hoa. Qua
nghiên cứu đã cho thấy yêu cầu lượng mưa của Mắc-ca trong một năm trên
1000 mm phân bố đồng đều . Do đó tại những vùng lượng mưa thấp hơn 1000
mm/ năm, muốn đạt được sản lượng cao nói chung đều phải tính tới vấn đề
tưới nước, nếu thiếu nước đặc biệt là thời kì 5 - 6 tuần sau mùa hoa thường dễ
gây ra quả non rụng nhiều [4] [14].
1.1.3.3. Đất
Mắc-ca có thể phát triển tốt trên nhiều loại đất, nhưng thường đòi hỏi tầng
đất sâu, tốt nhất là sâu 1 m, chí ít là là 0,5 m, thoát nước tốt và giàu hữu cơ,
đất không bị bí chặt, độ pH thích hợp từ 5,0 - 5,5 [4] [14].
1.1.3.4. Chế độ gió
Mắc-ca là loại cây thân gỗ cao lớn, nhưng rễ nông, chống gió kém nguy cơ
bão đổ chốc rễ, rụng quả tương đối lớn. Do đó nên phát triển Mắc-ca ở những
vùng ít xảy ra bão lớn [14].
1.1.4. Giá trị kinh tế của Mắc-ca
Khoa sinh - KTNN
12
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
Mắc-ca là loại cây đem lại giá trị kinh tế về nhiều mặt. Thành phần hữu
ích là nhân hạt màu trắng sữa ngả vàng, chiếm gần 1/3 trọng lượng hạt. Nhân
Mắc-ca là loại sản phẩm cao cấp, ngon, bổ, chứa nhiều chất béo, giàu nhiệt
năng, có lợi cho sức khỏe con người. Thường sử dụng nhân Măc-ca để làm
mặt hàng thực phẩm chiên, làm nhân Sôcôla, sản xuất hàng mỹ nghệ [4] [14].
Theo kết quả phân tích của Wenkham và Miller năm 1965, thành phần
dinh dưỡng trong nhân hạt Mắc-ca có trên 78% là chất béo, 10% là chất
đường và 9,2% là chất đạm. Ngoài ra trong nhân còn chứa nhiều các chất
khoáng, vitamin pp, B1, B2, E [4][14].
Những nghiên cứu gần đây đã cho thấy trong nhân Mắc-ca có chứa một số
loại axit béo không no mà cơ thể không thể tự tổng hợp được, có tác dụng
phòng trị xơ cứng động mạch [4].
Phụ phẩm của quả Mắc-ca có nhiều công dụng, trong vỏ quả có 14% tanin
dùng để thuộc da, 8 -10% protein, có thể nghiền trộn làm nguyên liệu chế biến
thức ăn chăn nuôi, vỏ hạt có thể làm than hoạt tính, làm chất đốt, nghiền vụn
có thể làm chất đệm, sản xuất vật liệu độn trong khi ươm cây giống [14].
Năm 2001 - 2002, sản lượng Mắc-ca trên thế giới khoảng 89000 tấn,
khoảng 40% sản lượng được sản xuất từ Australia, sản lượng xuất khẩu đạt
58.952 tấn, dự đoán sản lượng Mắc-ca còn tiếp tục tăng trong tương lai, và
nhu cầu thị trường thế giới trong thập kỉ tới cần 400000 tấn [4][14] [16].
Tuy cây Mắc-ca mới được trồng thử ở nước ta, quả Mắc-ca là một loại quả
mới lạ nhưng do giá trị dinh dưỡng quý giá của loại thực phẩm này thì trong
tương lai không xa, khi mức sống của nhân dân ta được nâng lên, lượng tiêu
dùng nội địa ở nước ta sẽ có mức tăng trưởng đáng kể đối với các sản phẩm
của Mắc-ca [4].
1.2. Quá trình quang hợp ở cây xanh
1.2.1. Khái niệm quang hợp
Khoa sinh - KTNN
13
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
Quang hợp là quá trình biến đổi vật chất vô cơ đơn giản thành các hợp chất
hữu cơ phức tạp có hoạt tính sinh học cao trong cơ thể thực vất dưới tác dụng
của ánh sáng mặt trời với sự tham gia của hệ sắc tố trong cây. Bản chất của
quá trình quang hợp là sự khử CO2 thành hydrocacbon với sự tham gia của
năng lượng ánh sáng mặt trời do sắc tố thực vật hấp thụ [9] [17].
1.2.2. Bộ máy quang hợp
Cơ quan làm nhiệm vụ quang hợp là lục lạp, tập trung chủ yếu ở lá và các
phần khác như thân, quả non.
Lục lạp là trung tâm quang hợp có chứa hệ sắc tố (trong đó quan trọng
nhất là diệp lục). Lục lạp là nơi diễn ra quá trình hấp thụ ánh sáng, quá trình
sinh hóa phức tạp biến những chất vô cơ (CO2, H2O) thành các chất hữu cơ
trong cơ thể thực vật [12].
Cùng với diệp lục (chlorophyll) các sắc tố khác: Carotenoit, phycobillin,
antoxyan cũng có chức năng quang hợp. Nhưng chỉ diệp lục là có chức năng
hấp thụ ánh sáng và chuyển thành dạng năng lượng hóa học một cách trực tiếp
và đầy đủ nhất còn nhóm sắc tố khác không làm được.
Hệ thống vận chuyển điện tử của bộ máy quang hợp bao gồm: các chinon,
xitocrom, feredoxin, feredoxin - NADP - reductaza, plastoxianin, ATP, ADP,
NADP, Flavin (FMN - FAD), các chất protein, lipoit.
1.2.3. Bản chất quá trình quang hợp
Quá trình quang hợp tổng hợp tất cả các chất hữu cơ từ các chất vô cơ
(CO2, H2O) nhờ sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời. Quá trình này bao
gồm 2 pha: pha sáng và pha tối. Trong đó pha sáng gồm các phản ứng đầu tiên
kể từ lúc sắc tố hấp thụ năng lượng ánh sáng, sau đó dự trữ nó trong cấu trúc
phân tử sắc tố dưới dạng năng lượng điện tử kích thích và các quá trình khác,
cuối cùng năng lượng được biến đổi thành thế năng hóa học; Pha tối sử dụng
năng lượng cố định được đồng hóa CO2 tạo thành các hợp chất hữu cơ [8]
[17].
Khoa sinh - KTNN
14
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
1.2.4. ý nghĩa của quá trình quang hợp
Quang hợp có vai trò chuyển năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng
lượng hóa học dự trữ cần thiết cho tất cả sinh vật trên Trái Đất, đây là vai trò
quan trọng bậc nhất của quá trình quang hợp. Hàng năm, quá trình quang hợp
của thực vật dưới nước và trên cạn đã tổng hợp nên gần 110 tỷ tấn chất hữu cơ.
Quá trình quang hợp là quá trình độc nhất biến những chất không ăn được
thành những chất ăn được, một quá trình mà tất cả các hoạt động đều phụ
thuộc vào nó [17].
Hầu hết Oxy khí quyển là do cây xanh tạo ra. Hàng năm thực vật xanh đã
đồng hóa 170 tỷ tấn CO2 và giải phóng 115 tỷ tấn O2 duy trì sự cân bằng, ổn
định sinh thái, điều hòa khí hậu và làm trong sạch môi trường. Có thể nói quá
trình quang hợp quyết định tới sự sống còn của sinh giới [11].
Quá trình quang hợp là quá trình sinh lý chủ yếu của cây trồng, quyết định
năng suất và khả năng sinh trưởng của cây trồng. Các sản phẩm của quang
hợp có ý nghĩa lớn lao đối với con người, nó cung cấp một nguồn nguyên liệu
to lớn cho con người như bông, sợi dược phẩm, gỗ và nhiều chế phẩm khác
[17].
1.2.5. Các điều kiện môi trường ảnh hưởng tới quá trình quang hợp
Quang hợp phụ thuộc vào hàng loạt các nhân tố của môi trường. Các nhân
tố này ảnh hưởng lên các phản ứng trong pha sáng và pha tối của quang hợp.
Bao gồm các yếu tố bên ngoài và các yếu tố bên trong. Trong đó, các yếu tố
như ánh sáng, nhiệt độ, nồng độ CO2, nước, dinh dưỡng khoáng ảnh hưởng
trực tiếp và rất quan trọng đối với quá trình quang hợp [17].
Khoa sinh - KTNN
15
LuËn v¨n tèt nghiÖp
Khoa sinh - KTNN
NguyÔn Anh S¬n
16
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
Chương 2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
2.1. Đối tượng nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Mắc-ca (Macadamia integrifolia) thuộc chi Macadamia, họ Proteaceae, là
cây trồng được nhập từ Australia. Cây giống được mua tại xí nghiệp giống cây
trồng vùng Đông Bắc, Lạng Sơn.
2.1.2. Thời gian nghiên cứu và địa điểm nghiên cứu
Thí nghiệm được tiến hành tại chân đồi Thằn Lằn, phường Xuân Hòa, thị
xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc thời gian bắt đầu trồng từ tháng 10/09/2005.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Các công thức thí nghiệm
+ Đối chứng không bón phân. Kí hiệu Đ.C.
+ Bón phân NPK: 150 g NPK cho mỗi hố. Kí hiệu NPK.
+ Bón phân lân vi sinh: 200 g lân vi sinh cho mỗi hố. Kí hiệu LVS.
2.2.2. Bố trí thí nghiệm
* Bố trí thí nghiệm trên đồi
Thí nghiệm được bố trí theo sơ đồ sau:
1
2
3
1
2
1
2
3
Trong đó:
1. Đối chứng không bón phân.
2. Bón phân NPK.
3. Bón phân lân hữu cơ vi sinh.
Khoa sinh - KTNN
17
3
1
2
3
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
* Cách bón phân
Bón lót vào hố ngay trước khi trồng. Hàm lượng phân lân NPK bón lót vào
mỗi hố là 150g còn phân lân hữu cơ vi sinh là 200g [5] [14].
* Phương pháp trồng cây
Làm đất theo dải nghiêng theo hướng của dải chạy theo đường đồng mức.
Dải có chiều rộng 1 - 1,3 m, chiều dài 8 - 12 m, hố trồng cây có kích thước
30x30x30 cm. Lấp đất ngay sau khi đã bón phân và trồng cây, đất được đập
nhỏ, bỏ đá to và cỏ dại.
2.2.3. Các chỉ tiêu nghiên cứu
- Diện tích lá ở các thời điểm sinh trưởng.
- Hàm lượng diệp lục trong lá.
- Khả năng huỳnh quang của cây.
- Cường độ thoát hơi nước của cây.
- Cường độ quang hợp của cây.
2.3. Các phương pháp thu thập số liệu
* Xác định diện tích lá
Xác định theo phương pháp khối lượng. Diện tích lá được tính theo công
thức:
S = P1/ P2 (dm2)
Trong đó:
S: Diện tích lá (dm2).
P1: Khối lượng giấy in lá.
P2: Khối lượng 1dm2 giấy dùng để in lá.
* Xác định hàm lượng diệp lục trong lá Mắc-ca
Sử dụng máy chuyên dụng Opiti sciences made in USA, model CCM 2000, 90 lần nhắc lại / 1 công thức.
* Khả năng huỳnh quang của Mắc-ca
Khoa sinh - KTNN
18
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
Huỳnh quang diệp lục được đo trên máy chlorophyll Fluerometer OPT
SCIENSCES made in USA moden OS 30.
* Xác định cường độ quang hợp và cường độ thoát hơi nước
Cường độ quang hợp đo bằng lượng micromol CO2 được hấp thụ trên 1 m2
lá trong 1 giây ( mol CO2.m-2.s-1) bằng máy chuyên dụng LCi hãng ADC
Biociertific Ltd_ Anh. Mỗi công thức đo 20 mẫu ngẫu nhiên.
2.4. Phương pháp xử lý số liệu thống kê
Các kết quả của thực nghiệm được xử lý và đánh giá theo phương pháp
toán thống kê.
n
+ Giá trị trung bình:
Xi
Trong đó: n: số cá thể khảo sát.
i 1
X
n
Xi: giá trị các biến số.
n
2
(Xi X)
+ Độ lệch chuẩn:
+ Sai số trung bình:
m
Khoa sinh - KTNN
(n 30)
i1
n
n
19
Luận văn tốt nghiệp
Chương 3
Nguyễn Anh Sơn
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
3.1. đặc điểm đất thí nghiệm
Xuân Hoà là vùng đất nghèo dinh dưỡng, qua nghiên cứu đã chỉ ra thành
phần của đất thí nghiệm được thể hiện qua bảng 3.1
Bảng 3.1. Đặc điểm của đất thí nghiệm
TT
Chỉ tiêu phân tích
Đặc điểm của đất
1
Tỷ lệ sỏi đá/khối lượng khô tuyệt đối (%)
22
2
pH/H2O
4,9
3
%N
0,096
4
%K
0,345
5
%P
0,012
6
Mo (ppm)
16,67
7
Cu (pm)
29,05
8
Mn (ppm)
362,70
Qua bảng 3.1 ta nhận thấy đất Xuân Hoà thuộc loại đất chua, nghèo dinh
dưỡng, hàm lượng N, P, K và pH thấp, một số nguyên tố khoáng vi lượng
nghèo [1].
3.2. Động thái tăng diện tích lá qua các thời kì sinh trưởng
Diện tích lá là một chỉ tiêu quan trọng đối với thực vật. Diện tích lá ảnh
hưởng đến các quá trình quang hợp, khả năng thoát hơi nước... của cây trồng.
Diện tích lá càng tăng thì các quá trình quang hợp, thoát hơi nước cũng tăng.
Vì vậy, tôi tiến hành đo diện tích lá qua các thời kỳ sinh trưởng khác nhau của
cây Mắc-ca. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.2 và đồ thị 3.2.
Khoa sinh - KTNN
20
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
Bảng 3.2. ảnh hưởng của lân NPK và lân hữu cơ vi sinh đến sự tăng
diện tích lá trong quá trình sinh trưởng
CT
Đối chứng
Bón NPK
Tăng
GĐ
X
m
trưởng
Tăng
X
trưởng
m
(%)
Bón lân vi sinh
% so
X
ĐC
m
(%)
Tăng
% so
trưởng
ĐC
(%)
110,7*
31,540,12
29,7
126,5*
44,860,08
42,2
132,6*
55,870,32
30,6
131,3*
64,370,24
43,5
151,2*
27,1
74,020,40
32,5
136,84*
93,340,41
45,01
172,6*
69,680,32
28,8
99,630,51
34,6
142,98*
136,760,52
46,03
196,3*
90,720,44
30,2
135,590,62
36,1
149,5*
201,030,69
47
221,6*
30 ngày
27,150,11
50 ngày
33,820,12
24,6
42,780,17
70 ngày
42,560,18
25,9
90 ngày
54,090,28
110 ngày
130 ngày
30,070,12
Ghi chú:
Đ.C: đối chứng không bón phân.
NPK: thí nghiệm bón phân NPK.
LVS: thí nghiệm bón phân lân hữu cơ vi sinh.
*: các sai khác giữa đối chứng và các công thức bón phân có ý nghĩa thống kê > 95%.
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
LVS
NPK
ĐC
50
70
90
110
130
Đồ thị 3.2. ảnh hưởng của lân NPK và lân hữu cơ vi sinh đến sự tăng diện
tích lá trong quá trình sinh trưởng
Kết quả đã cho ta thấy rằng diện tích lá của Mắc-ca ở lô đối chứng và thí
nghiệm bón phân đều tăng qua các thời kì sinh trưởng. Cụ thể, từ giai đoạn 50
ngày đến 130 ngày, diện tích lá ở lô đối chứng tăng trưởng từ 24,6% đến
30,2%, lô bón phân NPK tăng trưởng từ 29,7% đến 36,1%, lô bón phân vi sinh
Khoa sinh - KTNN
21
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
tăng trưởng từ 42,2% đến 47%. Điều này chứng tỏ ở giai đoạn cây non Mắcca sinh trưởng tốt trên nền đất đồi Xuân Hoà.
Qua bảng và đồ thị cũng cho thấy việc bón phân NPK và lân vi sinh làm
cho diện tích lá của Mắc-ca tăng cao hơn, đặc biệt là lân vi sinh. Cụ thể là, từ
giai đoạn 50 ngày đến 130 ngày, diện tích lá ở lô bón phân NPK tăng từ
126,5% đến 149,5%, lô vi sinh tăng từ 132,6% đến 221,6% so với đối chứng.
Điều này được giải thích là do việc bón phân NPK và phân lân hữu cơ vi sinh
giúp cây non phục hồi bộ rễ nhanh hơn, sinh trưởng tốt hơn nên diện tích lá sẽ
tăng cao hơn so với đối chứng, đặc biệt là lân vi sinh được cây hấp thụ tốt hơn.
3.3. Hàm lượng diệp lục trong lá cây Mắc-ca
Một trong những yếu tố liên quan mất thiết đến quá trình quang hợp và ảnh
hưởng đến các quá trình sinh lý, sinh hoá trong sinh trưởng thực vật chính là
hàm lượng diệp lục. Kết quả nghiên cứu hàm lượng diệp lục trong lá cây Mắcca được thể hiện qua bảng 3.3 và đồ thị 3.3.
Bảng 3.3. Hàm lượng diệp lục trong lá cây Mắc-ca
Đối chứng
Bón NPK
Lân hữu cơ vi sinh
( không bón phân)
(150 g/ hố)
(200 g/ hố)
X
m
% so
X
m
Đ.C
% so
X
m
Đ.C
% so
Đ.C
30 ngày
28,631,41
100
34,722,79
121,30*
36,041,96
125,88*
60 ngày
32,063,94
100
37,122,17
115,80*
37,982,14
118,47*
90 ngày
33,191,06
100
38,081,55
114,74*
39,572,09
112,41*
120 ngày
34,241,47
100
37,172,55
108,56*
38,482,09
112,41*
Ghi chú*: sự sai khác giữa đối chứng và các công thức bón phân có ý nghĩa thống kê >95%.
Khoa sinh - KTNN
22
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
39
37
35
.C
33
NPK
31
LVS
29
27
25
30
60
90
120
Đồ thị 3.3. Hàm lượng diệp lục trong lá cây Mắc-ca
Phân tích kết quả bảng 3.3 và đồ thị 3.3 chúng tôi thấy:
Việc bón phân NPK và phân lân hữu cơ vi sinh có tác dụng làm tăng hàm
lượng diệp lục trong mô lá Mắc-ca so với đối chứng ở tất cả các giai đoạn.
Cụ thể, ở giai đoạn 30 ngày, lô bón phân NPK tăng 121,30%, lô bón phân
lân vi sinh tăng 125,88% so với đối chứng.
Giai đoạn 60 ngày, lô bón phân NPK tăng 115,80%, lô bón phân lân vi sinh
tăng 118,47% so với đối chứng.
Giai đoạn 90 ngày, lô bón phân NPK tăng 114,91%, lô bón phân lân vi sinh
tăng 112,41% so với đối chứng.
Tuy nghiên sự gia tăng hàm lượng diệp lục trong các công thức thí nghiệm
đều có xu thế giảm dần so với đối chứng từ giai đoạn 60 ngày đến 120 ngày.
Điều này có thể giải thích ở các lô đối chứng ban đầu cây phục hồi chậm hơn
so với các công thức bón phân nhưng dần dần chúng được phục hồi trở lại,
giúp chúng sinh trưởng tốt hơn, hàm lượng diệp lục cũng tăng lên.
3.4. Khả năng huỳnh quang của cây Mắc-ca
Huỳnh quang là sự chiếu sáng ngắn hạn và tắt đi đồng thời của nguồn sáng
kích thích. Hiện tượng huỳnh quang diệp lục là hiện tượng giải phóng năng
lượng dưới dạng sóng điện từ khi e ở trạng thái kích thích nhanh chóng
chuyển về các trạng thái khác bằng cách giải phóng năng lượng hấp thụ.
Khoa sinh - KTNN
23
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
Đây là một thông số phản ánh trạng thái sinh lý của bộ máy quang hợp
trong các điều khác nhau của môi trường. Do đó tôi tiến hành xác định khả
năng huỳnh quang của Mắc-ca qua các thời kì. Kết quả nghiên cứu được thể
hiện qua bảng 3.4 và đồ thị 3.4.
Bảng 3.4. Khả năng huỳnh quang của diệp lục trong lá cây Mắc-ca
GĐ
CT
Fo
Fm
Đ.C
30
ngày NPK
LVS
Đ.C
60
ngày NPK
LVS
Đ.C
90
ngày NPK
296,4 7,4
305,8 4,2
283,3 3,7
312,4 4,5
310,2 6,7
309,2 4,6
283,6 5,1
287,6 2,4
% so
Đ.C
100
103,2
95,6
100
99,3
96,2
100
101,4
LVS
292,7 8,3
103,2
X
m
Fvm
1345,8 10,2
1387,5 13,6
1423,8 9,7
1241,9 9,4
1224,5 11,9
1189,7 21,5
1324,8 7,4
1367,2 6,5
% so
Đ.C
100
103,1
105,8
100
98,6
95,8
100
103,2
0,793 0,06
0,827 0,02
0,834 0,01
9,783 0,02
0,799 0,06
0,827 0,07
0,768 0,03
0,815 0,05
% so
Đ.C
100
104,3*
105,2*
100
102,1*
105,7*
100
106,2*
1253,3 4,7
94,6
0,809 0,04
105,4*
X
m
X
m
Ghi chú *: sự sai khác giữa đối chứng và bón phân có ý nghĩa thống kê >95%.
0.84
0.82
0.8
.C
0.78
NPK
0.76
LVS
0.74
0.72
30
60
90
Đồ thị 3.4. Khả năng huỳnh quang của diệp lục trong lá cây Mắc-ca
Phân tích kết quả bảng 3.4 và đồ thị 3.4, chúng tôi thấy:
Qua các thời kì, giá trị hiệu suất huỳnh quang biến đổi - Fvm của Mắc-ca
ở lô thí nghiệm bón phân NPK và lân vi sinh tăng so với lô đối chứng.
Fvm tăng chủ yếu do huỳnh quang ổn định - Fo giảm. Sự giảm huỳnh quang
ổn định - Fo không đều ở từng thời kì, trong đó thấp nhất là ở lô thí nghiệm
bón phân lân vi sinh trong giai đoạn 30 ngày (95,6% so với đối chứng).
Khoa sinh - KTNN
24
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Anh Sơn
Ngoài ra, huỳnh quang ổn định - Fo của các lô thí nghiệm ở một số thời
điểm mặc dù cao hơn so với đối chứng (như giai đoạn 90 ngày) nhưng giá trị
hiệu suất huỳnh quang biến đổi - Fvm vẫn tăng cao hơn so với đối chứng.
Điều này được giải thích do giá trị huỳnh quang cực đại - Fm của các lô thí
nghiệm ở thời điểm đó tăng cao hơn so với đối chứng.
Sự tăng lên của Fvm phản ánh khả năng sử dụng năng lượng trong phản ứng
quang hoá của các tâm phản ứng PSII cao, nghĩa là khả năng quang hợp cũng
tăng lên.
Tuy nhiên sự gia tăng khả năng huỳnh quang của diệp lục trong lá Mắc-ca
trong các công thức thí nghiệm đều có xu thế giảm dần so với đối chứng từ
giai đoạn 30 ngày đến 90 ngày. Điều này được giải thích là do những cây
Mắc-ca ở lô đối chứng sau một thời gian, bộ rễ dần được phục hồi vì vậy hoạt
động của bộ máy đồng hoá cũng tăng lên.
3.5. Cường độ thoát hơi nước của lá cây Mắc-ca
Quá trình thoát hơi nước là quá trình sinh lý phức tạp vừa chịu sự chi phối
của các yếu tố sinh lý vừa chịu ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh. Nó được
xem là thảm hoạ cần thiết của thực vật [17]. Sự thoát hơi nước làm cho khí
khổng mở, tạo điều kiện cho CO2 đi vào tiến hành quá trình quang hợp. Như
vậy quá trình thoát hơi nước ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình quang hợp của
cây. Do đó tôi tiến hành xác định cường độ thoát hơi nước của lá cây Mắc-ca
qua từng thời kì sinh trưởng. Kết quả nghiên cứu được thể hiện qua bảng 3.5
và đồ thị 3.5.
Bảng 3.5. Cường độ thoát hơi nước của lá cây Mắc-ca
Đơn vị: mol H20.m-2.s-1
CT
GĐ
30 ngày
60 ngày
90 ngày
Ghi chú
Đ.C
Bón NPK
Lân hữu cơ vi sinh
( không bón phân)
(150 g/ hố)
(200 g/ hố)
% so
% so
% so
X m
X m
X m
với Đ.C
với Đ.C
với Đ.C
100
106,71* 5,160,09
108,43*
4,760,04
5,080,06
100
107,12* 5,620,03
107,97*
5,210,06
5,580,21
100
103,56* 4,990,05
106,72*
4,680,01
4,840,04
*: các sai khác giữa thí nghiệm và đối chứng có ý nghĩa thống kê 95%.
Khoa sinh - KTNN
25
