Phản ứng trả lời của giống Ngô nếp lai f1 MX4 và giống Ngô tẻ LVN4 (Zea mays L) trong vụ xuân dưới tác dụng của hai nguyên tố MN, ZN trồng ở vùng Bắc Giang

1

Bộ giáo dục v đo tạo
Trờng đại học s phạm h nội 2
...

trịnh xuân đồng

phản ứng trả lời của giống ngô nếp lai f1
mx4 v giống ngô tẻ lvn4 (zea mays l)trong
vụ xuân dới tác dụng của hai nguyên tố
mn, zn trồng ở vùng bắc giang

luận văn thạc sĩ sinh học

H nội, 2010


2

Bộ giáo dục v đo tạo
Trờng đại học s phạm h nội 2
...

trịnh xuân đồng

phản ứng trả lời của giống ngô nếp lai f1
mx4 v giống ngô tẻ lvn4 (zea mays l)trong
vụ xuân dới tác dụng của hai nguyên tố
mn, zn trồng ở vùng bắc giang
Chuyên ngành: sinh học thực nghiệm

Mã số

: 60.42.30

luận văn thạc sĩ sinh học
Người hướng dẫn khoa học:
pgs.ts hong thị h

H nội, 2010


3

Lời cảm ơn
Qua hơn một năm nghiên cứu, tìm tòi v thí nghiệm với sự giúp đỡ hết sức
tận tình, chu đáo của PGS.TS Hong Thị H, tôi đã hon thnh luận văn ny.
Nhân đây cho phép tôi by tỏ lòng biết ơn chân thnh nhất đến PGS.TS
Hong Thị H-giáo viên hướng dẫn v cám ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy
cô giáo khoa Sinh học, các thầy cô phòng thí nghiệm Hóa - Sinh, trung tâm công
nghệ cao trường ĐHSP H Nội I v các thầy cô giáo khoa Sinh - ktnn, các thầy
cô phòng sau đại học trường ĐHSP H Nội II cùng ton thể các bạn học viên lớp
thạc sĩ sinh học thực nghiệm K12 khoa Sinh - ktnn - trường ĐHSP H Nội II
đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình hình thnh luận văn ny.
Xin chân thnh cảm ơn Ban Giám Hiệu trường THPT Yên Dũng số 3, các
đồng nghiệp, những người thân đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình thực
hiện đề ti ny.

H Nội, ngy 05 tháng 10 năm 2010
Tác giả

Trịnh Xuân Đồng


4

Lêi cam ®oan

Tôi xin cam đoan những kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận
văn là do tôi thực hiện và không trùng lặp với bất cứ tác giả nào khác.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm đối với những nội dung được đề
cập trong bản luận văn này.

Hà Nội, ngày 05 tháng 10 năm 2010
Học viên

Trịnh Xuân Đồng


5

Mục lục
Trang
Trang phụ bìa ..
Lời cảm ơn ...
Lời cam đoan ...
Mục lục
Danh mục các chữ và ký hiệu viết tắt .
Danh mục các bảng biểu .
Danh mục các hình ..
Mở Đầu...........................................................................................1

1. Lý do chọn đề ti................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu..........................................................................................3
3. Nhiệm vụ nghiên cứu.............................................................3
4. Đối tượng v phạm vi nghiên cứu. ....................................3
5. Phương pháp nghiên cứu ...3
6. Đóng góp mới của đề tài ...3
nội dung...........................................................................................................4
Chơng i: tổng quan ti liệu................................................ 4
1.1. Nguồn gốc v lịch sử của cây ngô.............................. 4
1.2. Đặc điểm sinh học của cây ngô...................................... 5
1.3. Giá trị kinh tế của cây ngô. ............................................... 7
1.4. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới v ở Việt Nam.......... 9
1.5. Vai trò của các nguyên tố vi lượng đối với sinh vật nói chung v thực
vật nói riêng......................................................................... 10


6

1.6. Thnh phần v trạng thái tồn tại của các nguyên tố vi lượng trong tế bo13
1.7. Mối liên quan giữa các nguyên tố vi lượng với enzim..... 16
1.8. ảnh hưởng của các nguyên tố vi lượng đến các quá trình sinh lý như hô
hấp, quang hợp, v chế độ nước với tính chống chịu của cây với các điều kiện
môi trường bất lợi ............. 17
1.8.1. Các nguyên tố vi lượng với quá trình hô hấp, quang hợp...19
1.8.2. Nguyên tố vi lượng với chế độ nước v tính chống chịu của cây.. 20
1.9. ảnh hưởng của các nguyên tố vi lượng đến quá trình trao đổi các chất ở
thực vật (Gluxít, Prôtêin, Axít nuclêic v các phốtpho hữu cơ)...........................22
1.9.1. Trao đổi Gluxít. ............................................ 22
1.9.2. Trao đổi Prôtêin, Axít nuclêic, các phốt pho hữu cơ v trao đổi các chất
có hoạt tính sinh học cao. ................................ . 23

1.10. Vai trò sinh lý của Mn v Zn. .................................... 26
1.10.1. Vai trò sinh lý của Mn............................. 26
1.10.2. Vai trò sinh lý của Zn.............................. 30
Chơng ii : đối tợng v phơng pháp nghiên cứu.34
2.1. Đối tượng nghiên cứu....................................................... 34
2.2. Điều kiện thí nghiệm.................................................... 35
2.2.1. Sơ lược tình hình chung............................. 35
2.2.2. Nơi đặt thí nghiệm..................................... 36
2.3. Phương pháp nghiên cứu.................................................. 36
2.4. Các chỉ tiêu nghiên cứu. .............................................. 38
2.4.1. Các chỉ tiêu về sinh lý :................................. 38
2.4.2. Các chỉ tiêu về sinh hoá: ........................... 39
2.5. Phng pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu. ..42
chơng iii: kết quả v thảo luận ................................... 44


7

3.1. ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến một số chỉ tiêu sinh lý của
giống ngô tẻ LVN4 v giống ngô nếp lai F1 MX4..44
3.1.1. ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến tỷ lệ nảy mầm, độ di
mầm. ............................................... 44
3.1.2. ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến khối lượng tươi, khô
của cây ngô tẻ LVN4 v cây ngô nếp lai F1 MX4 qua các giai đoạn..52
3.1.3. ảnh hưởng của Mn, Zn đến hm lượng diệp lục tổng số của giống ngô tẻ
LVN4 v giống ngô nếp lai F1 MX4 ở các giai đoạn 7 lá v trỗ cờ 56
3.2. ảnh hưởng của Mn, Zn đến một số chỉ tiêu sinh hoá của giống ngô tẻ
LVN4 v giống ngô nếp lai F1 MX4. 59
3.2.1. ảnh hưởng của Mn, Zn đến cường độ hô hấp của hạt nảy mầm59
3.2.2. ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến hoạt tính của enzim

Catalaza, enzim Perôxydaza. 64
3.2.3. ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến hm lượng đường
khử70
3.2.4. ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn + Zn đến hm lượng vitamin C.
......... 73
3.2.5. ảnh hưởng của Mn, Zn đến năng suất của giống ngô tẻ LVN4 v
giống ngô nếp lai F1 MX4...................................... 77
Kết luận v Đề nghị80
Kết luận .............................................. 80
Đề nghị................................................ 82
ti liệu tham khảo ............................... 83
Phụ lục hình ảnh .......................................... 87


8

DANH Môc c¸c ch÷ vμ ký hiÖu viÕt t¾t

§C :

§èi chøng

CTTN : C«ng thøc thÝ nghiÖm
CT2 :

C«ng thøc 2

CT3 :

C«ng thøc 3

CT4:

C«ng thøc 4


9

DANH MC CC BNG BIU
Trang
Bảng 1: Hm lượng các nguyên tố kim loại trong cây(g)................... 14
Bảng 2: Sự phân bố các kim loại trong các bo quan của tế bo thực vật...........15
Bảng 3: ảnh hưởng của thiếu Zn, Mn v Cu lên hm lượng axít amin tự do v
amít ở cây c chua (Possingham 1957) .............................................. 33
Bảng 4: ảnh hưởng của nguyên tố vi lượng Mn, Zn đến tỷ lệ nảy mầm của
giống ngô tẻ LVN4 v giống ngô nếp lai F1 MX4 (%)...................... 46
Bảng 5: ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp MnSO4+ZnSO4 đến độ di mầm
của hạt ngô tẻ LVN4 v hạt ngô nếp lai F1 MX4 (cm)................... 49
Bảng 6: ảnh hưởng của Mn, Zn, hỗn hợp Mn+Zn đến khối lượng chất tươi của
giống ngô tẻ LVN4 v ngô nếp lai F1 MX4 ở giai đoạn 7 lá (gam)54
Bảng 7: ảnh hưởng của Mn, Zn, hỗn hợp Mn+Zn đến khối lượng chất khô của
giống ngô tẻ LVN4 v ngô nếp lai F1 MX4 ở giai đoạn 7 lá (gam). . 55
Bảng 8: ảnh hưởng của Mn, Zn, hỗn hợp Mn+Zn đến hm lượng diệp lục tổng
số của giống ngô tẻ LVN4 v giống ngô nếp lai F1 MX4 (mg/gam lá tươi)58
Bảng 9: ảnh hưởng của Mn, Zn, hỗn hợp Mn+Zn đến cường độ hô hấp của hạt
ngô tẻ LVN4 v ngô nếp lai F1 MX4 ở giai đoạn mầm (mg CO2/gam/giờ)62
Bảng 10: ảnh hưởng của Mn, Zn, hỗn hợp Mn+Zn đến hoạt độ của enzim
Catalaza trong mầm hạt của 2 giống ngô LVN4 v MX4 (ml O2/gam/phút) ..66
Bảng 11: ảnh hưởng của Mn, Zn, hỗn hợp Mn+Zn đến hoạt độ của enzim
Peroxydaza trong mầm hạt của 2 giống ngô LVN4 v MX4 (UI/gam/s) 69

Bảng 12: ảnh hưởng của Mn, Zn, hỗn hợp Mn+Zn đến hm lượng đường khử
của giống ngô tẻ LVN4 v ngô nếp lai F1 MX4 (%).......................... 72
Bảng 13: ảnh hưởng của Mn, Zn, hỗn hợp Mn+Zn đến hm lượng vitamin C
trong hạt tươi của giống ngô tẻ LVN4 v giống ngô nếp lai F1 MX4(%)...75
Bảng 14: ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn + Zn đến năng suất giống ngô
tẻ LVN4 v giống ngô nếp lai F1 MX4 (tạ/ha)78


10

Danh Mục các hình
Trang
Hình 1: Sơ đồ về sự tham gia của Mn v Fe trong quá trình khử CO2. .. 20
Hình 2: Biểu đồ ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến tỷ lệ nảy mầm
của hạtngô LVN4 v MX(%)...............................................................................47
Hình 3: Biểu đồ ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến độ di mầm
của hạt ngô tẻ LVN4 (cm). ..................................................................51
Hình 4: biểu đồ ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến độ di mầm
của hạt ngô nếp lai F1 MX4 (cm). ..................................................... 51
Hình 5: Biểu đồ ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến khối lượng chất
tươi của giống ngô tẻ LVN4 v giống ngô nếp lai F1 MX4 giai đoạn 7 lá (%)...54
Hình 6: Biểu đồ ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến khối lượng chất
khô của giống ngô tẻ LVN4 v giống ngô nếp lai F1 MX4 giai đoạn 7 lá (%)...56
Hình 7: Biểu đồ ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến cường độ hô
hấp của giống ngô LVN4 v MX4 giai đoạn hạt mầm (%)..64
Hình 8: Biểu đồ ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến hoạt độ của
enzim Catalaza của giống ngô tẻ LVN4 v ngô nếp lai F1 MX4 ở giai đoạn hạt
mầm (%).................................. 67
Hình 9: Biểu đồ ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến hoạt độ của
enzim Peroxydaza của giống ngô tẻ LVN4 LVN4 v ngô nếp lai F1 MX4

ở giai đoạn hạt mầm (%)..................................................................... 70
Hình 10: Biểu đồ ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến hm lượng
đường khử trong hạt ngô tẻ LVN4 v hạt ngô nếp lai F1 MX4 ở giai đoạn hạt
Hình 11: Biểu đồ ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến hm lượng
vitamin C trong hạt ngô LVN4 v hạt ngô MX4 ở giai đoạn hạt tươi (%)..77
Hình 12: Biểu đồ ảnh hưởng của Mn, Zn v hỗn hợp Mn+Zn đến năng suất của
giống ngô tẻ LVN4 v giống ngô nếp lai F1 MX4 (tạ/ha). 79


11

Mở Đầu
1. Lý do chọn đề tài
Ngô là loại cây ngũ cốc đã được loài người trồng từ 3000 năm trước công
nguyên và đến nửa cuối thế kỷ XVI ngô đã được trồng phổ biến ở hầu hết các
nước trên thế giới. ở nước ta, cây ngô được gieo trồng từ khá lâu, nó đóng vai trò
vô cùng quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Ngô là nguồn lương thực, thực
phẩm cho con người và gia súc, là nguồn nguyên liệu cho công nghiệp chế biến.
Vì vậy vấn đề nâng cao năng suất cây ngô là một vấn đề cấp bách và cần thiết. Sử
dụng phân bón nói chung và phân vi lượng nói riêng để nâng cao năng suất và
phẩm chất của cây trồng nói chung, cây ngô nói riêng trong điều kiện nước ta
hiện nay là yêu cầu quan trọng.
Về mặt nghiên cứu, ngô là một trong những đối tượng nghiên cứu chính
trong khoa học nông nghiệp thế giới. Những thành tựu nghiên cứu về ngô vừa
phong phú cả về chiều rộng lẫn chiều sâu, vừa điển hình cho những nghiên cứu
về nông nghiệp nói chung. Những kết quả nghiên cứu đạt được trong những
năm gần đây về di truyền, chọn giống, sinh hoá, sinh lý, kỹ thuật trồng trọt, cơ
giới hoá đã làm thay đổi hẳn kỹ thuật trồng ngô và vị trí của cây ngô.
Trong tình hình sản xuất nông nghiệp của nước ta hiện nay, vấn đề tăng
năng suất cây trồng và tăng hiệu quả sử dụng các chất khoáng trong sản xuất

nông nghiệp là một yêu cầu cấp thiết trong cuộc cách mạng xanh của thế giới.
Một trong những phương pháp đã và đang được nhiều nước trên thế giới, nhiều
ngành khoa học quan tâm nghiên cứu đó là phương pháp sử dụng các dạng phân
hoá học (đại lượng và vi lượng) trong quá trình gieo trồng với nhiều loại cây
trồng khác nhau. Tuy nhiên ở nước ta, thực chất việc sử dụng phân vi lượng còn
rất ít. Chúng ta mới nghiên cứu và bón phân vi lượng trên một diện tích hẹp và
cho một số đối tượng cây trồng ít ỏi như lúa, đậu tương, ngô và việc nghiên
cứu ảnh hưởng của phân vi lượng trong các điều kiện địa hình, khí hậu, đất đai
khác nhau ở nước ta còn gặp nhiều khó khăn chưa giải quyết được để ứng dụng
vào sản xuất đại trà với nhiều giống cây trồng.


12

Về mặt nghiên cứu khoa học thì ngô là loại cây trồng được nhiều nước đi
sâu nghiên cứu, nó lại là loại cây lương thực đáp ứng được các yêu cầu của nước
ta: Thời gian gieo trồng thích hợp (xen giữa hai vụ lúa mùa và lúa chiêm), sinh
trưởng và phát triển được ở mọi điều kiện địa hình (tận dụng được đất đai), dễ
gieo trồng và dễ chăm sóc, chu kỳ sinh trưởng và phát triển ngắn, năng suất cao
và khá ổn định, dễ chế biến, phẩm chất tốt.
Trong nhiều năm liền PGS.TS Hoàng Thị Hà cùng với các đồng nghiệp và
các học viên sau đại học đã đi sâu nghiên cứu và sử dụng các nguyên tố vi lượng
đối với cây ngô. Các kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử lý các nguyên tố vi
lượng cho hạt giống và phun qua các giai đoạn sinh trưởng phát triển khác nhau
của ngô tại nhiều vùng đất khác nhau đã so sánh được tác dụng của các nguyên
tố vi lượng đến các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển, sinh lý, sinh hoá và năng suất
của cây ngô. Hầu hết các tác giả khác khi nghiên cứu về phân vi lượng đều khẳng
định rằng nếu bón phân vi lượng ở nồng độ thích hợp sẽ làm tăng năng suất cây
trồng vì các nguyên tố vi lượng tham gia vào thành phần cấu tạo của tế bào và
nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng trong tế bào, cơ thể, đặc biệt là nó tham gia vào

thành phần các hệ enzim xúc tiến quá trình trao đổi chất trong cây, do đó dẫn đến
làm tăng năng suất cây trồng.
Để mở rộng địa hình gieo trồng ngô, đồng thời khẳng định một lần nữa tác
dụng của các nguyên tố vi lượng đối với cây ngô trên vùng đất trung du Bắc
Giang. Chúng tôi đã tiến hành thăm dò ảnh hưởng của một số nguyên tố vi lượng
như Mn, Zn đến sinh trưởng phát triển, sinh lý sinh hoá và năng suất của giống
ngô nếp lai F1 MX4 và giống ngô tẻ LVN4 ở vùng đất Bắc Giang.
Xuất phát từ mục đích đó, chúng tôi chọn đề tài Phản ứng trả lời của
giống ngô nếp lai F1 MX4 và giống ngô tẻ LVN4 (Zea mays L) trong vụ xuân
dưới tác dụng của 2 nguyên tố Mn, Zn trồng ở vùng Bắc Giang để làm tên
đề tài nghiên cứu cho luận văn thạc sĩ.
2. Mục đích nghiên cứu
- Thăm dò phản ứng trả lời của hai giống ngô nếp lai F1 MX4 và ngô tẻ LVN4
trong vụ xuân dưới tác dụng của 2 nguyên tố Mn, Zn trồng ở vùng đất Bắc Giang.


13

- Bồi dưỡng cho bản thân phương pháp nghiên cứu khoa học và các kỹ năng làm
việc trong phòng thí nghiệm. Rèn luyện các đức tính kiên nhẫn, say mê và trung
thực đối với một người làm công tác nghiên cứu khoa học.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Trng v x lớ Mn, Zn bng cỏch phun dung dch MnSO4.5H2O 0,05%,
ZnSO4.7H2O 0,04% x lý riờng r v phi hp Mn+Zn ti cỏc thi im cõy 7 lỏ
v tr c.
- Nghiờn cu cỏc ch tiờu sinh lớ, hoỏ sinh v nng sut ca hai ging ngụ np lai
F1 MX4 v ngụ t LVN4.
- Thu thp v thng kờ cỏc s liu thụ, x lớ trờn phn mm Microsolf Exel. T ú
cú c s ỏnh giỏ nh hng ca Mn, Zn ti cỏc ch tiờu sinh lý, sinh húa ca
hai ging ngụ np lai F1 MX4 v ngụ t LVN4.

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Cây ngô tẻ LVN4 và cây ngô nếp lai F1 MX4 thuộc
ngành thực vật hạt kín (Angiospermatophita), lớp 1 lá mầm (Monocotyledoneae),
phân lớp hành (Liliidae), bộ hoà thảo (Poacea), họ Graminace, chi Zea, loài Zea
mays [17].
Phm vi nghiờn cu: Nghiờn cu cỏc ch tiờu sinh lớ, hoỏ sinh v nng sut ca
hai ging ngụ np lai F1 MX4 v ngụ t LVN4 trng vựng Bc Giang trong v
xuõn 2010.
5. Phng phỏp nghiờn cu
Phng phỏp thu thp mu v x lý s liu
Phng phỏp phõn tớch, so sỏnh v tng hp
6. úng gúp mi ca ti.
Bc u ỏnh giỏ c nh hng ca nguyờn t vi lng Mn, Zn v hn
hp Mn+Zn n mt s quỏ trỡnh sinh lý, sinh hoỏ của hai giống ngô nếp lai F1
MX4 và ngô tẻ LVN4 trong vụ xuân trồng ở vùng đất Bắc Giang.
Hy vng cỏc kt qu ca ti s phn no gúp phn ci tin k thut trng
ngụ ca nụng dõn tnh Bc Giang, tng bc nõng cao sn lng ngụ ca Lng
Giang núi riờng v Bc Giang núi chung.


14

nội dung
Chơng i: tổng quan ti liệu

1.1. Nguồn gốc và lịch sử của cây ngô
Tổ tiên của cây ngô ban đầu mọc hoang dại tại Mêxicô hoàn toàn khác với
loài cây hiện đại đang giữ vai trò là nguồn cung cấp lương thực quan trọng thứ ba
(đứng sau lúa mì và lúa nước) trên thế giới hiện nay. Hiện nay ngoài các di chỉ
khảo cổ và thực vật học vĩ mô truyền thống, các nhà thực vật học còn sử dụng kỹ

thuật thực vật học vi mô và kỹ thuật di truyền mới nhằm phân biệt ngô trồng làm
mùa vụ với tổ tiên hoang dại cũng như để xác định các địa điểm canh tác ngô
thời cổ đại. Dựa trên những phân tích mới nhất cho thấy có thể người Mêxicô đã
trồng ngô từ 10.000 năm trước sau đó lan toả ra khắp Châu Mỹ. Cây ngô lan toả
ra các phần còn lại của thế giới sau khi có sự tiếp xúc của người Châu âu với
Châu Mỹ vào cuối thế kỷ 15, đầu thế kỷ 16 [32],[37].
Có một số thuyết về nguồn gốc của cây ngô tại Trung Mỹ:
*. Ngô là sản phẩm thuần dưỡng trực tiếp từ cỏ ngô (Zea mays ssp. Parviglumis)
một năm ở trung mỹ, có nguồn gốc từ khu vực thung lũng sông Balsas ở miền
nam Mêxicô, với tối đa khoảng 12% vật chất gen của nó thu được từ Zea mays
ssp.mexicana thông qua xâm nhập gen.
*. Ngô sinh ra từ quá trình lai ghép giữa ngô đã thuần hoá nhỏ (dạng thay
đổi không đáng kể của ngô dại) với cỏ ngô thuộc đoạn Luxuriantes, có thể là
Z. luxurians hoặc Z. diploperennis.
*. Ngô trải qua 2 hay nhiều lần thuần dưỡng của ngô dại hay cỏ ngô.
*. Ngô tiến hoá từ quá trình lai ghép của Z. diploperennis với tripsacum
dactyloides. Vào cuối thập niên 1930, Paul Mangelsdorf cho rằng ngô thuần
dưỡng là kết quả của lai ghép giữa ngô dại mà con người không biết rõ với loài
trong chi Tripsacum, một chi có họ hàng gần [37].


15

Cây ngô (Zea mays L) còn gọi là bắp hay bẹ thuộc: ngành thực vật hạt kín
(Angiospermatophyta), lớp 1 lá mầm (monocotyledoneae), phân lớp hành
(liliidae), bộ hoà thảo (poaceae), họ Graminace, chi Zea, loài Zea mays [15].
1.2. Đặc điểm sinh học của cây ngô
Cây ngô (Zea mays L) là cây thụ phấn nhờ gió, phát tán rất nhiều phấn hoa
bám trên đất và nước. Hạt phấn có lớp vỏ ngoài cứng giúp bảo vệ nó không bị hư
hỏng dù hàng ngàn năm trôi qua. Thân cây ngô trông tương tự như thân của các

loài tre và các khớp nối (các mấu hay mắt) có thể cách nhau khoảng 20-30 cm.
Ngô có hình thái phát triển rất khác biệt: Các lá hình mũi mác rộng bản, dài 50100 cm; thân cây thẳng, thông thường cao 2-3 m, với nhiều mấu, với các lá toả ra
từ mỗi mấu với bẹ nhẵn. Dưới các lá này và ôm sát thân là các bắp. Khi còn non
chúng dài ra khoảng 3 cm mỗi ngày. Từ các đốt ở phía dưới sinh ra một số rễ,
ngô là cây có hệ rễ chùm, rễ ăn nông vì thế phụ thuộc nhiều vào độ ẩm của đất.
Ngô là một loài thực vật C4 nên sử dụng nước tương đối có hiệu quả so với các
thực vật C3 [19], [32], [37].
Các bắp ngô (bẹ ngô) là các cụm hoa cái hình bông, được bao bọc trong một
số lớp lá và được các lá này bao chặt vào thân đến mức chúng không lộ ra cho
đến khi xuất hiện các râu ngô màu hung vàng từ vòng lá vào cuối của bắp ngô.
Râu ngô là các núm nhuỵ thuôn dài trông giống như một búi tóc, ban đầu màu
xanh lục và sau đó chuyển dần sang màu hung đỏ hoặc hung vàng.
Ngô là loài thực vật sinh trưởng và phát triển cần thời gian ban đêm dài và
ra hoa trong một lượng nhất định ngày nhiệt độ tăng trưởng > 100c trong môi
trường mà nó thích nghi. Biên độ ảnh hưởng mà thời gian ban đêm dài có đối với
số ngày cần phải có để ngô ra hoa được quy định theo di truyền và được điều
chỉnh bởi hệ thống sắc tố thực vật. Tính chu kỳ theo ánh sáng có thể bị sai lệch ở
các giống ngô khác nhau trồng ở khu vực nhiệt đới, nơi mà thời gian ban ngày
kéo dài ở các cao độ lớn làm cho cây sẽ phát triển rất cao và chúng không đủ thời


16

gian để ra hoa, tạo hạt trước khi bị chết vì sương giá. Tuy nhiên đặc tính này là
hữu ích khi sử dụng ngô làm nguồn cung cấp nhiên liệu sinh học.
Trên đỉnh của thân cây là cụm hoa đuôi sóc hình chuỳ chứa các hoa đực,
được gọi là cờ ngô. Mỗi râu ngô đều có thể được thụ phấn để tạo ra một hạt ngô
trên bắp. Các bắp ngô non có thể dùng làm rau ăn với toàn bộ lõi và râu, nhưng
khi bắp đã già thì lõi ngô trở nên cứng và râu ngô thì khô đi nên không ăn được.
Các hạt ngô là các dạng quả thóc với vỏ quả hợp nhất với lớp áo hạt, là kiểu

quả thông thường ở họ hoà thảo (Poaceae). Nó gần giống như một loại quả phức
về cấu trúc, ngoại trừ một điều là các quả riêng biệt (hạt ngô) không bao giờ hợp
nhất thành một khối duy nhất. Các hạt ngô có kích thước cỡ hạt đậu Hà Lan và
bám chặt thành các hàng tương đối đều xung quanh một lõi trắng để tạo ra bắp
ngô. Mỗi bắp ngô dài khoảng 15-25 cm, chứa khoảng 12-14 hàng hạt tương ứng
với 200-400 hạt. Các hạt có màu như ánh đen, xám xanh, đỏ, trắng, vàngKhi
được nghiền thành bột, ngô tạo ra nhiều bột và ít cám hơn so với lúa mì. Tuy
nhiên, nó không có gluten như ở lúa mì và như thế sẽ làm cho các thức ăn dạng
nướng có độ trương nở nhỏ hơn.
Ngô có bộ NST lưỡng bội (2n=20), chiều dài tổng cộng của các NST là
1500 cM (centimoocgan), bộ gen ngô có 50.000- 60.000 gen nằm rải rác trong
2,5 tỷ bazơ- các phân tử tạo ra AND [19], [32], [37].
Các thời kỳ sinh trưởng và phát triển của ngô như sau (theo Rudenko 1953)
[2], [5]:
1/ Trương hạt : khi đất đủ ẩm, nhiệt độ thích hợp, hạt bắt đầu trương sau khi
gieo và dễ quan sát thấy ở 24 giờ sau.
2/ Nảy mầm: Có thể định thời gian nảy mầm khi quan sát thấy rễ mầm của
70% số hạt theo dõi. Vào những ngày sau đó thấy rễ mầm dài ra và xuất hiện
mầm.
3/ Nhú mầm: là lúc những mầm đầu tiên ngoi khỏi mặt đất, bắt đầu ra lá thứ
nhất.


17

4/ Thời kỳ lá thứ 3: nhận thấy khi ra lá thứ 3. Xuất hiện lá thứ 3 có nghĩa là
cây chuyển sang dinh dưỡng nhờ vào quang hợp của tất cả những lá mầm để lộ
ra.
5/ Thời kỳ lá thứ 5: đây là thời kỳ 5 lá mầm hay 3 lá thật.
6/ Thời kỳ đẻ nhánh: có thể coi là bắt đầu đẻ nhánh khi thấy xuất hiện

những chồi bên (nhánh bên) thứ nhất ở nách những lá dưới.
7/ Thời kỳ tròn mình hoặc bắt đầu đâm thân: khi thấy xuất hiện đốt thân thứ
nhất (đốt thân dưới) trên mặt đất.
8/ Thời kỳ lá thứ 7, thứ 9, thứ 11: là khi bắt đầu ra một trong những lá trên.
9/ Thời kỳ trỗ cờ: là khi xuất hiện đầu bông cờ ở bẹ chìa lá trên cùng.
10/ Thời kỳ phun râu: là khi xuất hiện ở đầu bi bắp những vòi nhuỵ hình sợi
có núm nhuỵ chẽ đôi.
11/ Thời kỳ chín sữa: xác định theo trạng thái của hạt, hạt ép ra có sữa.
12/ Thời kỳ chín sáp: là khi bắp đã hết xanh trở lên vàng và khô. Hạt đã
hình thành xong và ở giữa bắp có trạng thái sáp, dễ cắt bằng dao, hạt cắt đôi
không thấy sữa.
13/ Thời kỳ chín hoàn toàn: hạt cứng lại, cây khô hoàn toàn.
1.3. Giá trị kinh tế của cây ngô
a. Giá trị về dinh dưỡng
Bộ phận được sử dụng chủ yếu của cây ngô là hạt ngô, giá trị dinh dưỡng chủ yếu
của hạt ngô là:
- Prôtêin (8,5- 10%), chủ yếu là zein- một loại prolamin gần như không có
lysin và tryptophan.
- Lipit (4- 5%), phần lớn tập trung ở mầm.
- Gluxít (60%), chủ yếu là tinh bột, ở hạt ngô non có thêm một số đường
đơn và đường đa.
- Chất khoáng: ngô nghèo canxi nhưng giàu phôtpho, phổ biến là Na, K,
Mg, P, Ca, Fe, S, ClGiống như gạo, ngô là thức ăn gây toan.


18

- Vitamin: vitamin của ngô tập trung ở lớp ngoài hạt ngô và ở mầm, ngô có
nhiều vitamin như B1, B2, B6, vitamin C, vitamin PP hơi thấp cộng với thiếu trypto
phan 1 loại axít amin có thể tạo vitamin PP. Vì vậy nếu ăn ngô đơn thuần và kéo

dài sẽ mắc bệnh Pellagre. Riêng ngô vàng có chứa nhiều caroten (tiền vitamin
A).
Ngô (bắp) được xem là loại ngũ cốc vàng vì nó không chỉ đáp ứng cho nhu
cầu thực phẩm chính của con người từ thuở sơ khai mà còn là một nguồn dinh
dưỡng tiềm năng góp phần ngăn ngừa những triệu chứng bệnh lý của động mạch
vành dẫn tới nhồi máu cơ tim, tai biến mạch máu não. Trong Đông y, râu ngô là
một vị thuốc quen thuộc nhằm làm tăng sự bài tiết mật và làm tăng lượng nước
tiểu trong các chứng bệnh viêm túi mật, tắc túi mật hoặc phù thũng trong những
bệnh về tim, thận.
Chính các loại ngũ cốc giàu chất xơ như ngô, lúa mạch đen, gạo lứt đã cải
thiện tình trạng mỡ trong máu, làm giảm nguy cơ bệnh tim mạch và tai biến
mạch máu não. Chỉ những chất xơ từ ngũ cốc đentức ngũ cốc còn nguyên
mày, nguyên vỏ mới đem lại hiệu quả làm giảm nguy cơ về tim mạch. ở những
người trung niên nếu ăn các loại ngũ cốc này kéo dài trên 9 năm sẽ có thể giảm
được 21% nguy cơ bệnh tim mạch. Nhờ tính chức ức chế prôtêaza, ngô cũng như
đậu, gạo có khả năng ngăn cản ung thư vú, da, ruột kết ở thú vật và con người.
Thành phần của ngô nguyên hạt gồm nhiều sinh tố tự nhiên nhóm B như B1,
B2, B6, niacin và một số khoáng chất cần thiết cho cơ thể vì vậy mà ngô lằm trong
số những nguồn Cabohyđrat được khuyên dùng cho những bệnh nhân tiểu đường.
Chỉ số đường huyết thấp và tỷ lệ chất xơ cao của ngô giúp tăng cường cảm giác
no đồng thời làm chậm hấp thụ và chuyển hoá đường [33], [34], [36].
b. Giá trị về chế biến và xuất khẩu.
Hiện nay trên thế giới có khoảng hơn 70 quốc gia trồng ngô. ở nước ta ngô
được trồng rất phổ biến ở khắp nơi, nhiều nhất là ở miền núi. Hạt ngô có thể ăn
trộn với gạo hay thay thế gạo, dùng để nấu rượu, làm tương, thân lá tươi làm thức


19

ăn cho gia súc. Hột ngô nấu lâu thì bung ra nên gọi là ngô bung. Ngoài ra ngô

nếp còn được dùng để nấu xôi, nổ thành bỏng ngô. ngô ngọt còn được dùng như
một loại rau, ngô cũng được chế biến thành bánh đúc ngô hoặc chế biến thành
ngô bao tử hay đóng hộp xuất khẩu. ở một số nơi người ta còn trồng ngô với mục
đích tạo cây cảnh hoặc tạo ra các mê cung ngô nhằm thu hút khách du lịch [34],
[37].
1.4. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam
a. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới.
Cây ngô có nguồn gốc từ Bắc Mỹ (Mêxicô), nhưng hiện nay được phân bố ở
khoảng trên 70 nước. Ngô là cây lương thực có sản lượng hàng năm cao hơn bất
kỳ cây lương thực nào, trung bình hàng năm từ 696,2 đến 723,3 triệu tấn. Các
nước có diện tích trồng ngô lớn như: Mỹ sản xuất gần một nửa sản lượng ngô
chung toàn thế giới (40,62% tổng sản lượng ngô toàn thế giới), các nước còn lại
là Trung Quốc, Brasil, Mêxicô, Argentina, ấn độ, Pháp, Indonesia, Nam Phi,
Italia... sản xuất 59,38% sản lượng ngô của thế giới. Sản lượng sản xuất ngô trên
toàn thế giới năm 2003 là trên 600 triệu tấn- cao hơn cả lúa nước và lúa mì. Năm
2004, gần 33 triệu ha ngô đã được gieo trồng trên khắp thế giới, với giá trị
khoảng trên 23 tỷ USD. Năm 2005 là 696,2 triệu tấn, năm 2007 là 723,3 triệu
tấn, năm 2008 là 822,712 triệu tấn. Như vậy có thể thấy diện tích trồng ngô, năng
suất và sản lượng ngô có xu hướng tăng liên tục trong vòng vài năm trở lại đây.
Các nước xuất khẩu ngô lớn trên thế giới gồm có: đứng đầu là Mỹ, Trung Quốc,
Brasil, Mêxicô, Argentina, ấn Độ.trung bình mỗi năm xuất khẩu từ 82,6 đến
86,7 triệu tấn [35], [37].
b. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam.
ở Việt Nam ngô được trồng ở hầu hết các vùng sinh thái nông nghiệp. Tính
đến cuối tháng 5 năm 2008, diện tích gieo trồng ngô cả nước đạt 603,6 nghìn ha,
bằng 108,7% kế hoạch. Sản lượng ngô đạt khoảng 4 triệu tấn, bằng mức năm


20

2007. Hiện nay ở nước ta trồng chủ yếu vẫn là các giống bắp lai đơn cho năng
suất 10 tấn/1ha. Tuy năng suất giống bắp lai đơn có cao song tính kháng sâu
bệnh chưa được quan tâm, trong đó bệnh đốm lá to, vàng lùn và khảm virus gần
đây rất phổ biến.
Theo tổ chức lương thực Quốc tế FAO, năm 2009 Vit Nam nhp 700.000
tn bp cung cp cho cỏc nh mỏy ch bin thc n gia súc, gia cầm. Như vậy có
thể thấy rằng nhu cầu về ngô phục vụ cho chăn nuôi là khá lớn nhưng thực tế
diện tích trồng và năng suất ngô ở nước ta còn khá manh mún, nhỏ lẻ, chưa tương
xứng với tiềm năng sẵn có. Hy vọng trong những năm tới đây nước ta cho phép
nhập giống bắp chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ, sâu đục thân và đục trái để giúp
nông dân giảm chi phí và tăng năng suất [31].
1.5. Vai trò của các nguyên tố vi lượng đối với sinh vật nói chung và
thực vật nói riêng
Trong khoảng mấy chục năm gần đây, việc nghiên cứu vai trò của các
nguyên tố vi lượng trong đời sống của động thực vật, con người nói chung và của
thực vật nói riêng cũng như hiệu quả của việc sử dụng các nguyên tố vi lượng
trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp đã được đẩy mạnh rõ rệt ở nhiều nước trên
thế giới. Hàng loạt các nguyên tố vi lượng như Mn, Zn, Bo, Cokhông chỉ cần
cho sự phát triển của động thực vật, con người mà nếu thiếu nó hoặc không có
một nguyên tố vi lượng này hay nguyên tố vi lượng khác cũng có thể dẫn đến
hàng loạt các bệnh tật ở người và sinh vật [2], [5].
Trong cơ thể động thực vật chứa hầu hết các nguyên tố hoá học đã biết,
nhiều nguyên tố vi lượng chứa lượng vô cùng bé nhưng lại đóng vai trò quan
trọng trong các quá trình sinh lý của cây. Việc nghiên cứu tác động của các
nguyên tố vi lượng nên quá trình sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất
cây trồng đã được nhiều nhà khoa học lưu tâm nghiên cứu. Các thí nghiệm sinh
lý vào cuối thế kỷ XX đã chứng tỏ rằng việc bón thêm một số các nguyên tố vào
đất hoặc vào hỗn hợp dinh dưỡng luc trồng cây trong dung dịch hoặc trong đất đã

21

có ảnh hưởng tốt đến sinh trưởng và thu hoạch của cây. Từ đó người ta bắt đầu
xem các nguyên tố vi lượng như là các chất kích thích và phân chứa chúng gọi là
các loại phân xúc tác hoặc phân kích thích. Steinberg 1935, Stout và Arson
1939 đã chứng minh được rằng cây hoàn toàn không phát triển bình thường lúc
không có các nguyên tố vi lương như Mn, Zn, Bo, Cu, Môlípđenngười ta đã
thừa nhận các nguyên tố đó là tuyệt đối cần thiết [1], [5]. Sự thiếu hụt các nguyên
tố vi lượng gây sự biến đổi hình thái của cây: lá bé khi cây thiếu Zn; biến dạng
của quả khi thiếu Bo và Cu. Trong điều kiện thí nghiệm M.I. Askobnik và A.N.
Malevskai đã quan sát thấy các biến dị về hình thái của lá khi cây bị thiếu Bo,
mọi cây làm thí nghiệm lá không có mép phẳng, có dạng dị hình phân thuỳ, có
khía, mạng gân thay đổi lớn trông tương tự như mạng gân song song của hoà thảo
[2], [5].
ở nhiều cây lá bị tiêu giảm một phần hoặc hoàn toàn hoặc ở một nữa lá, tạo
nên lá bất đối. Các tác giả đã đề ra giả thuyết rằng có thể liên hệ biến dị về hình
thái của lá do thiếu Bo gây ra rối loạn trong trao đổi Axitnucleic và trao đổi năng
lượng. Cơ chế ảnh hưởng của các nồng độ rất nhỏ của các nguyên tố vi lượng
trong các quá trình sinh lý sinh hoá của cây đã được E.P Trôitxki (1960) giải
thích rằng các nguyên tố vi lượng dưới dạng các nội phức (nội Sêlat hoặc
Complecson) kim loại kết hợp với chất hữu cơ có khả năng kích động các quá
trình dây chuyền, được thực hiện thông qua các gốc tự do, trong đó chỉ có gốc
đầu tiên được tạo thành nhờ tác động của các nguyên tố vi lượng còn trong các
giai đoạn kế tiếp về sau của các phản ứng gốc khác các nguyên tố vi lượng không
tham gia. Theo ý kiến tác giả, phản ứng dây chuyền đã được bắt đầu, nó tạo điều
kiện cần thiết để sau đó xuất hiện khâu này nối tiếp khâu khác mà không cần bắt
buộc các nguyên tố vi lượng phải tham gia trong mỗi khâu. Do đó nguyên tố vi
lượng chỉ có tác động khởi động phản ứng dây chuyền.
Các nguyên tố vi lượng đã làm tăng năng suất và phẩm chất cây trồng. Điều
này đã được chứng minh bằng nhiều công trình nghiên cứu của nhiều nhà khoa

22

học trên thế giới. Chính nhờ các nghiên cứu về ảnh hưởng của các nguyên tố vi
lượng đến đời sống của cây mà các nước trên thế giới đã áp dụng vào thực tiễn
sản xuất nông nghiệp và đạt hiệu quả kinh tế cao.
ở Nga, các loại phân vi lượng như Bo, Mn, Cu, Molípđenhằng năm được
sử dụng ở diện tích trên năm triệu hécta. Do dùng nhiều những loại phân này nên
không những diện tích cây trồng tăng rõ rệt mà phẩm chất các loại sản phẩm
nông nghiệp cũng được cải thiện, đồng thời cũng khắc phục được nhiều bệnh của
cây trồng như bệnh thối củ cải đường, bệnh nhũn củ khoai tây [4], [5], [2], [16].
ở Mỹ, phân vi lượng được sử dụng trên quy mô rộng, tính theo tổng số
lượng đã bón thì đứng đầu là Zn, sau đó lần lượt là đến Mn, Fe, Cu, Bo, Mo
Mỹ thường áp dụng cách bón các nguyên tố vi lượng cho phép kết hợp với các
biện pháp trồng trọt khác như bón cùng phân đa lượng (ở dạng cứng hoặc lỏng),
thuốc trừ cỏ, thuốc trừ sâu [2], [5].
ở một số nước khác như Cộng hoà Séc, Đức, Ba Lan phân vi lượng Bo được
dùng rộng rãi ở nhiều vùng trồng củ cải đường. Rumani dùng phân vi lượng cho
cây ăn quả đặc biệt cho táo đã làm tăng mức doanh lợi từ 200 350% [5], [2].
Nhiều công trình nghiên cứu trong nước cũng cho thấy rằng các nguyên tố
vi lượng ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng, phát triển bình thường của cây và làm
tăng năng suất, phẩm chất của nông sản như công trình nghiên cứu của PGS.TS
Hoàng Thị Hà cùng các đồng nghiệp trên đối tượng cây ngô, công trình của
PGS.TS Nguyễn Duy Minh trên cây đậu tương, công trình của PGS.TS Thái Duy
Ninh trên đối tượng cây lúa, công trình của GS.TS Nguyễn Như Khanh trên đối
tượng bèo hoa dâu, công trình nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Văn Mã trên đối
tượng cây đậucác kết quả nghiên cứu này đã bước đầu có sức thuyết phục
trong sản xuất nông nghiệp và đã cho những hiệu quả kinh tế đáng kể [2], [5].
1.6. Thành phần và trạng thái tồn tại của các nguyên tố vi lượng trong

tế bào


23

Vào những năm 60 của thế kỷ XX, người ta mới biết rằng cây chỉ cần bốn
nguyên tố vi lượng là Bo, Mn, Zn, Cu. Tuy nhiên ngay sau đó người ta đã phát
hiện được sự cần thiết của Mo đối với thực vật và cho đến ngày nay với sự phát
triển như vũ bão của khoa học về dinh dưỡng của thực vật, khoa học kỹ thuật
phân tích, người ta đã chứng minh được rằng: Trong tế bào của cơ thể sinh vật
nói chung chứa 74 nguyên tố hoá học, trong đó có 11 nguyên tố đa lượng là C,
H,O, N, P, K, Mg, Ca(có hàm lượng > 0,01%) còn lại là các nguyên tố vi
lượng (có hàm lượng từ 10-6 đến 10-3%) và các nguyên tố siêu vi lượng (có hàm
lượng < 10-6%) [2], [3], [5], [16].
Chúng ta hãy xem ở bảng 1 thể hiện số liệu cụ thể về hàm lượng các nguyên
tố kim loại trong cây như sau:
Bảng1: Hàm lượng các nguyên tố kim loại trong cây(g).
Các kim loại

Trung bình (%) theo trọng lượng tươi

K, Ca, Si

n-10-1

Mg, Na, Al, Fe

n-10-2

Mn

n-10-3

Ti, Zn, Cr, Ba

n-10-4

Ni, Mo, Co, Li

n-10-5

Cs, Be, Ag, Au

n-10-6

U, Hg, Cđ, Se

n-10-7

Ra

n-10-14
Qua bảng 1 chúng ta thấy các nguyên tố vi lượng chứa trong cây với một

lượng vô cùng nhỏ, có thể hàng phần nghìn hay phần vạn của phần trăm. Tuy vậy
chúng lại đóng một vai trò rất quan trọng trong hoạt động sống của cơ thể thực
vật.
Với kết quả của các quá trình thực nghiệm, đã cho thấy khi cung cấp thêm
các nguyên tố vi lượng cho cây đã làm ảnh hưởng tốt đến quá trình sinh trưởng,

24

phát triển của cây. Trong cơ thể, các nguyên tố vi lượng tham gia vào thành phần
cấu trúc các cơ quan, nó là yếu tố hỗ trợ đảm bảo cho tính ổn định của cấu trúc tế
bào. Tuỳ thuộc vào cấu trúc và chức năng của bào quan trong tế bào mà các
nguyên tố vi lượng tham gia một cách khác nhau, do vậy các nguyên tố vi lượng
tham gia vào các hoạt động sống của tế bào, của mô, của các cơ quan trong cơ
thể từ đó đảm bảo sự hoạt động bình thường, ổn định và thống nhất trong cơ thể
thực vật. Khoa học phân tích đã cho chúng ta thấy được sự phân bố của các
nguyên tố vi lượng trong các bào quan của tế bào như sau [2], [3], [5].
Bảng 2: Sự phân bố các kim loại trong các bào quan của tế bào thực vật.
Bào quan

Các kim loại

Ribôxôm

Mg, Ca, Mn

Nhân

Na, Mg, K, Ca, Fe, Cu

Lục lạp

Na, Mg, K, Ca, Fe, Cu, Zn, Mo

Ty thể

Na, Mg, K, Ca, Fe, Cu, Zn

Dịch tế bào

Mg, Na, K, Cu

Màng tế bào

Si, Cu, Mg, Al

Qua bảng 2 chúng ta thấy các kim loại có mặt ở hầu hết các bào quan của tế
bào thực vật. Trong ribôxôm với cấu trúc chủ yếu là prôtêin và axít nuclêic, các
nguyên tố vi lượng có tác dụng làm ổn định cấu trúc đó. Trong nhân người ta cho
rằng chúng tham gia vào thành phần các yếu tố trợ lực enzim (phốtphotaza,
nuclêôtítdaza và các enzim khác) đảm bảo cho hoạt động di truyền: nhân đôi, sao
mã, dịch mã diễn ra bình thường.
Trong tế bào các nguyên tố kim loại thường tồn tại dưới dạng phức chất với
các hợp chất hữu cơ khác nhau tạo thành các phức hữu cơ -khoáng. Hợp chất hữu
cơ - khoáng có ưu thế là chúng có thể tham gia vào các phản ứng mà thành phần
cấu tạo nên nó không thể tham gia được hoặc khi có sự kết hợp hữu cơ - khoáng


25

thì hoạt tính tác dụng của nó tăng lên. Troitxki năm 1960 đã chứng minh được
rằng Fe được liên kết trong các phức hợp với vòng pyrol có khả năng xúc tác
mạnh hơn vài lần so với Fe vô cơ, lúc Fe liên kết với 4 vòng pyrol thì phức chất
như vậy có hoạt tính xúc tác mạnh gấp hàng nghìn lần so với Fe vô cơ. Người ta
gọi những nội phức có liên kết kiểu càng cua là những chất self (hoặc phức chất
kiểu càng cua) có đáy nguyên tử kim loại (là nguyên tử trung tâm) được liên kết

với các gốc thể hiện bằng các lực của hoá trị chính và hoá trị phụ. Chẳng hạn hợp
chất glifcolat-Cu, trong hợp chất này Cu thế 2 nguyên tử hiđrô trong 2 nhóm
cacboxyl bằng các liên kết chính. Ngoài ra Cu còn liên kết với nitơ của nhóm
amin của hợp chất đó. Đặc biệt các nguyên tố vi lượng có thể tạo hợp chất selat
với các axít nuclêic. Theo dự đoán của các nhà khoa học, kim loại tham gia trong
việc duy trì cấu hình không gian ổn định của phân tử ARN và có thể nối liền các
bazơpurin và pyrimidin nhờ các liên kết, trong đó các nguyên tử nitơ hoặc
electron của các bazơ tham gia. Sự có mặt của các kim loại trong các axít nuclêic
cho phép ta tiến gần tới việc giải quyết vấn đề về chức năng sinh học và tính đặc
thù của hợp chất cao phân tử đó.
Từ những vấn đề nêu trên ta thấy các nguyên tố vi lượng tham gia đắc lực
vào thành phần cấu trúc và các chức năng sinh lý, sinh hóa của tế bào. Vấn đề tác
động của các chất selat và ý nghĩa của chúng trong trao đổi chất đã tích luỹ được
những tài liệu nghiên cứu rất lớn và đã mở ra 1 triển vọng trong sinh lý thực vật.
Villiam P.J (1961) đã nói Không thể nghiên cứu tách riêng prôtít và kim loại.
Kim loại ảnh hưởng tới tính chất của prôtít, cấu hình không gian của prôtít,
ngược lại prôtít làm biến đổi tính chất của kim loại, cung cấp cho nó những nhóm
bên để tạo nên các phức chất đó [2], [3], [4], [5], [16].
1.7. Mối liên quan giữa các nguyên tố vi lượng với enzim