KHẢO SÁT MỘT SỐ LOÀI RONG BIỂN TẠI MIỀN TRUNG VIỆT NAM VÀ NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH LY TRÍCH RONG BIỂN LÀM PHÂN BÓN HỮU CƠ SINH HỌC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT MỘT SỐ LOÀI RONG BIỂN TẠI MIỀN TRUNG
VIỆT NAM VÀ NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH LY TRÍCH
RONG BIỂN LÀM PHÂN BÓN HỮU CƠ SINH HỌC

Ngành học

: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sinh viên thực hiện

: TRẦN QUỐC DŨNG

Niên khóa

: 2005 – 2009

Tháng 08/2009


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT MỘT SỐ LOÀI RONG BIỂN TẠI MIỀN TRUNG
VIỆT NAM VÀ NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH LY TRÍCH
RONG BIỂN LÀM PHÂN BÓN HỮU CƠ SINH HỌC

Hướng dẫn khoa học:

Sinh viên thực hiện:

PGS.TS. HUỲNH THANH HÙNG

TRẦN QUỐC DŨNG

ThS. LÝ HỒNG PHÁT

Tháng 8/2009


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên con xin chân thành cảm ơn ba, mẹ đã không ngại khó khăn nuôi
dưỡng, dạy dỗ con nên người như ngày hôm nay.
Cảm ơn thầy Huỳnh Thanh Hùng, thầy Lý Hồng Phát, thầy Nguyễn Thanh
Bình, thầy Nguyễn Minh Quang đã tận tình hướng dẫn em thực hiện đề tài này.
Cảm ơn Ban Giám Hiệu Nhà Trường và tất cả các thầy cô Khoa Công Nghệ
Sinh Học của Trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh đã dạy dỗ và truyền
đạt em những kiến thức bổ ích trong suốt những năm tháng học tại trường.
Em cũng chân thành cảm ơn các thầy cô ở Viện Công Nghệ Sinh Học và Môi
Trường đã tận tâm chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tâp tại viện.
Cảm ơn anh Mai Văn Hưng cùng hợp tác xã dịch vụ sản xuất rau an toàn Trảng

Dài, Thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai đã giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập.
Cảm ơn bạn Hồ Hoàng Thuỳ Dương, Hồ Văn Cường, Trương Công Phát,
Nguyễn Minh Giang, Nguyễn Thế Phương, Nguyễn Hùng Vương và tất cả các bạn lớp
Công Nghệ Sinh Học DH05SH đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập ở trường.
Do trình độ hiểu biết còn hạn chế, nên đề tài không tránh khỏi những sai sót.
Rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô để em có thể hoàn thành tốt hơn.
Sinh viên thực hiện
TRẦN QUỐC DŨNG

iii


TÓM TẮT
Hiện nay, việc nông dân sử dụng phân hóa học, thuốc kích thích trên cây trồng
quá nhiều nhưng không tuân thủ các nguyên tắc đã làm cho đất ngày càng thoái hóa.
Rong biển ở Việt Nam rất phong phú lại chứa nhiều dưỡng chất. Vì vậy chúng tôi thực
hiện đề tài: “ Khảo sát một số loài rong biển ở miền Trung Việt Nam và nghiên cứu
quy trình ly trích rong biển để làm phân bón hữu cơ sinh học.”
Đề tài được thực hiện nhằm mục đích là khảo sát các loại rong biển phổ biến ở
các vùng biển ở miền Trung Việt Nam, xây dựng quy trình ly trích rong biển tối ưu để
làm phân bón hữu cơ sinh học, khảo sát hiệu quả của phân trên cây cải ngọt. Chúng tôi
thu được kết quả khảo sát từ ngư dân như sau: Rong mơ ở các vùng biển miền Trung
rất dồi dào, giá rẻ, khai thác dễ dàng quanh năm. Ngoài ra, chúng tôi cũng phân tích
thành phần N, P, K tổng số của một số loài rong biển, thành phần N, P, K tổng số của
rong mơ phù hợp để làm phân bón (2,9 %, 1,4 %, 2,54 %).
Quá trình xây dựng quy trình ly trích rong mơ trong phòng thí nghiệm của Viện
Công Nghệ Sinh Học Và Môi Trường, trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí
Minh để làm phân bón hữu cơ sinh học của chúng tôi đạt được những kết quả như sau:
Tỉ lệ 1g rong mơ : 30ml cồn nồng độ 5 %, thời gian cho quy trình ly trích là 4 giờ cho
hiệu quả cao nhất.

Sau khi đã xây dựng xong quy trình sản xuất, chúng tôi khảo sát hiệu lực phân
bón này trên rau cải ngọt. Kết quả thu được như sau: Với nồng độ 5 % chế phẩm sử
dụng trên cải ngọt cho hiệu quả tốt nhất về năng suất và dư lượng nitrate nằm trong
ngưỡng cho phép của Bộ Nông Nghiệp Và Phát Triển Nông Thôn. Khi so sánh hiệu
lực của phân bón này với một số sản phân bón lá trên thị trường thì ở nồng độ 5 % cho
năng suất thấp hơn. Vì lí do đó, chúng tôi tiến hành phối trộn phân bón được ly trích từ
rong mơ này với chế phẩm phân bón dạng lỏng thuỷ phân từ bột thịt xương, kết quả
cho năng suất rất cao và dư lượng nitrate cũng nằm trong ngưỡng cho phép.

iv


SUMMARY
Nowadays, the farmers have been using too much chemical fertilizers, stimulant
on crop plants but they didn’t follow the principle so that the soil is more and more
declining. Seaweed in Viet Nam is very plentiful, contain a lot of nutrition. Therefor,
we decided to do the topic :”A survey on some kind of seaweed at central part of Viet
Nam and research into the process of extract it to make organic biological fertilizer.”
The main object of topic is: Surveying some kind of popular seaweed at central
part of Viet Nam. Then we will chose the most popular seaweed and build the optimal
process of extract it to make organic biological fertilizer. Researching it’s effect on
Brassica chinensis. Rusults of survey: Sargassum is the most popular seaweed at
cental part of Viet Nam, it is cheap and the exploit of it is without difficulty,
furthermore the composition N, P, K of sargassum is relative (2,9 %, 1,4 %, 2,54 %).
We built the process of extract sargassum to make organic biological fertilizer
in laboratory of Biotechnological And Enviromental Institude, Nong Lam University.
We got the results: Rate 1g sargassum : 30ml ethyl alcohol 5 % and time is 4h will
make the process of sargassum extract optimally.
After we had built the process of extract sargassum to make fertilizer, we
research this fertilizer on Brassica chinensis. Result: diluting 5 % sargassum fertilizer

with 95 % water will make highest productivity and the nitrate contents are lower than
the standard of Ministry of Agriculture and Rural Development. Comparing this
product to some other fertilizers on market: Sargassum fertilizer’s productivity isn’t as
high as others. Combining this fertilizer with bone meat fertilizer made productivity
highly. Rate 1 sargassum fertilizer : 3 bone meat fertilizer for highest productivity and
the nitrate contents are lower than the standard.

v


MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn....................................................................................................................... iii
Tóm tắt............................................................................................................................. iv
Summary........................................................................................................................... v
Mục lục ............................................................................................................................ vi
Danh sách các bảng ....................................................................................................... viii
Danh sách các hình .......................................................................................................... ix
Chương 1 MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................................. 1
1.2. Tính cấp thiết, mục tiêu, mục đích, giới hạn của đề tài............................................ 2
1.2.1. Tính cấp thiết của đề tài......................................................................................... 2
1.2.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.............................................................................. 2
1.2.3. Mục đích nghiên cứu của đề tài............................................................................. 2
1.2.4. Giới hạn của đề tài................................................................................................. 2
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................................... 3
2.1. Sơ lược về rong biển................................................................................................. 3
2.2. Tình hình nguồn lợi rong biển Việt Nam. ................................................................ 4
2.3. Đặc điểm hình thái của rong biển............................................................................. 4
2.3.1. Rong đỏ.................................................................................................................. 4

2.3.2. Rong nâu................................................................................................................ 5
2.3.3. Rong lục................................................................................................................. 6
2.4. Thành phần hóa học của rong biển............................................................................ 7
2.4.1. Hàm lượng nước của rong biển. ............................................................................ 7
2.4.2. Hàm lượng protein của rong biển.......................................................................... 7
2.4.3. Tổng số khoáng và nguyên tố hóa học trong rong biển. ....................................... 8
2.5. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước về rong biển. ............................... 9
vi


2.5.1. Tình hình nghiên cứu trong nước. .......................................................................... 9
2.5.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước........................................................................... 9
2.6. Ly trích là gì? Nguyên tắc và các phương pháp ly trích. ....................................... 10
2.6.1. Ly trích là gì?....................................................................................................... 10
2.6.2. Nguyên tắc ly trích. ............................................................................................. 10
2.6.3. Các phương pháp ly trích. ................................................................................... 11
2.7. Sự khác nhau giữa phân bón hữu cơ và hóa học. ................................................... 12
2.8. Tổng quan về phân bón lá. ..................................................................................... 13
2.8.1. Phân bón lá là gì? ................................................................................................ 13
2.8.2. Cơ chế hấp thu và vận chuyển chất dinh dưỡng qua bộ lá.................................. 14
2.8.3. Hiệu quả của phương pháp bón phân qua lá. ...................................................... 16
2.8.4. Lí do sử dụng phương pháp bón phân qua lá. ..................................................... 16
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................... 18
3.1. Thời gian và địa điểm tiến hành nghiên cứu. ......................................................... 18
3.2. Vật liệu, hóa chất và trang thiết bị dùng trong nghiên cứu. ................................... 18
3.3. Nội dung phương pháp nghiên cứu. ....................................................................... 18
3.4. Xử lí số liệu. ........................................................................................................... 24
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................................... 25
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 39

PHỤ LỤC

vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 4.1 Khảo sát tính phổ biến của các loài rong biển ............................................... 25
Bảng 4.2 Khảo sát số lượng của các loài rong biển ...................................................... 25
Bảng 4.3 Khảo sát giá cả tươi/kg của các loài rong biển .............................................. 26
Bảng 4.4 Khảo sát giá cả khô/kg của các loài rong biển .............................................. 26
Bảng 4.5 Khảo sát thời gian khai thác của các loài rong biển ...................................... 27
Bảng 4.6 Khảo sát khoảng cách khai thác của các loài rong biển ................................ 27
Bảng 4.7 N, P, K tổng số của các loài rong biển .......................................................... 27
Bảng 4.8 Phần trăm thể tích thu được sau quá trình ly trích rong mơ .......................... 28
Bảng 4.9 N tổng số của dịch ở các mức tỉ lệ và nồng độ cồn ....................................... 28
Bảng 4.10 P tổng số của dịch ở các mức tỉ lệ và nồng độ cồn ..................................... 29
Bảng 4.11 K tổng số của dịch ở các mức tỉ lệ và nồng độ cồn khác nhau .................... 30
Bảng 4.12 Hàm lượng N, P, K tổng số sau các mức thời gian ..................................... 31
Bảng 4.13 Ảnh hưởng của chế phẩm lên chiều cao và số lá của cây cải ngọt............... 32
Bảng 4.14 Ảnh hưởng của chế phẩm lên năng suất và dư lượng nitrate ....................... 33
Bảng 4.15 Ảnh hưởng của các sản phẩm lên chiều cao và số lá của cây cải ngọt......... 34
Bảng 4.16 Ảnh hưởng của các sản phẩm lên năng suất và dư lượng nitrate ................. 35
Bảng 4.17 Ảnh hưởng của việc phối trộn lên chiều cao và số lá của cây cải ngọt........ 36
Bảng 4.18 Ảnh hưởng của việc phối trộn năng suất và dư lượng nitrate ...................... 36

viii


DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang
Sơ đồ 3.1 Bố trí thí nghiệm 3 ......................................................................................... 21
Sơ đồ 3.2 Bố trí thí nghiệm 4 ......................................................................................... 22
Sơ đồ 3.3 Bố trí thí nghiệm 5 ......................................................................................... 23
Sơ đồ 4.2 Các bước ly trích rong mơ. ............................................................................ 32

ix


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Hiện nay, sự phát triển của nền nông nghiệp nước ta đang đi vào mức độ thâm
canh cao với việc sử dụng ngày càng nhiều phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật
hóa học và hàng loạt các biện pháp như trồng lúa 3 vụ, phá rừng canh tác cà phê, hồ
tiêu, điều… với mục đích chạy theo năng suất và sản lượng. Chính vì vậy, với sự canh
tác trên đã làm cho đất đai ngày càng thoái hóa, dinh dưỡng bị mất cân đối, mất cân
bằng hệ sinh thái trong đất, hệ vi sinh vật trong đất bị phá hủy, tồn dư các chất độc hại
trong đất ngày càng cao, nguồn bệnh tích lũy trong đất càng nhiều dẫn đến phát sinh
một số dịch hại không dự báo trước. Do đó, xu hướng quay trở lại nền nông nghiệp
hữu cơ với việc tăng cường sử dụng chế phẩm sinh học, phân bón hữu cơ trong canh
tác cây trồng đang là xu hướng chung của Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung.
Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy chất hữu cơ có vai trò hết sức quan trọng
đối với độ phì nhiêu của đất và dinh dưỡng cây trồng. Nó có ảnh hưởng quyết định đến
sự tạo thành và làm bền vững đến cấu trúc đất. Chất hữu cơ có khả năng tương tác với
các chất dinh dưỡng, điều phối theo nhu cầu của cây trồng đồng thời giữ độ ẩm tối ưu
cho cây trồng, khử nhiều loại độc tố, tạo thành hệ tổng thể đảm bảo duy trì độ phì
nhiêu của đất và sự phát triển của cây trồng.
Rong biển là nguồn lợi sinh vật biển quan trọng của nước ta. Ở nước ta rong
biển phân bố rộng ở các vùng sinh thái khác nhau. Từ vùng cao triều nền đá đến vùng

hạ triều, từ vùng triều nền đất mềm đến các đầm nước lợ, đồng muối, ở đâu cũng có
rong biển. Trong rong biển có nhiều chất dinh dưỡng quan trọng và chất khoáng đa vi
lượng (khoảng 60 – 70 nguyên tố hóa học) và các hormone sinh trưởng như cytokinin,
auxin, betaine. Phân bón được ly trích từ rong biển sẽ là một nguồn cung cấp chất dinh
dưỡng và chất khoáng rất tốt cho cây trồng. Hơn nữa loại phân bón này lại giúp cải
thiện đất và không gây ô nhiễm môi trường.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế, chúng tôi tiến hành đề tài “ Khảo sát một số loài
rong biển ở miền Trung Việt Nam và nghiên cứu quy trình ly trích để làm phân bón
hữu cơ sinh học.”
1


1.2. Tính cấp thiết của đề tài
Nước ta thuộc vùng duyên hải nên rong biển sẽ rất nhiều và phong phú, hơn
nữa nước ta còn là nước nông nghiệp đang phát triển. Cho nên việc nghiên cứu nguồn
phân bón hữu cơ từ rong biển rất cấp thiết vì giúp người nông dân phát triển sản xuất,
cải thiện chất lượng sản phẩm của cây trồng, giúp sản phẩm có tính cạnh tranh cao hơn
trên thị trường quốc tế.
1.3. Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Khảo sát, thu thập các giống, các loài rong biển phổ biến ở các
vùng biển ở miền Trung Việt Nam có khả năng sử dụng làm phân bón. Mục đích là
tìm ra được loài rong biển phổ biến, rẽ tiền và khai thác dễ dàng quanh năm tại các
vùng biển ở miền Trung Việt Nam.
Nội dung 2: Xây dựng quy hình ly trích dịch trích rong biển ứng dụng làm
phân bón hữu cơ sinh học. Mục đích là tìm ra các thông số giúp quy trình ly trích rong
biển đạt tối ưu.
Nội dung 3: Khảo sát hiệu lực của phân bón dạng lỏng trên cây cải ngọt và so
sánh hiệu lực của phân bón này với các loại sản phẩm phân bón lá dạng lỏng thường
dùng có trên thị trường. Mục đích là tìm ra nồng độ sử dụng phân bón cho hiệu quả
cao nhất về mặt năng suất và tính an toàn trên rau cải ngọt.

2


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Sơ lược về rong biển
Từ lâu rong biển đã được sử dụng làm thực phẩm cho người, thức ăn cho gia
súc. Rong biển đã được nghiên cứu khá toàn diện, đối tượng được nghiên cứu là các
loại rong phổ biến thuộc thực vật đa bào, tập trung vào các ngành rong đỏ
(Rhydophyta), rong nâu (Phaeophyta) và rong lục (Chlorophyta). Chúng sống ở biển,
ven biển, trong các ao đầm nước lợ, được thu từ các vùng biển phía bắc tới phía nam
nước ta (Lâm Ngọc Trâm, 1999)
Rong đỏ phân bố khá rộng và phức tạp. Mang tên “rong đỏ” vì rong có sắc tố
đỏ. Tỉ lệ khác nhau giữa sắc tố này với sắc tố xanh lục đã tạo nên màu của rong từ
màu đỏ nhạt đến thẫm. Rong đỏ có thể được sử dụng để chế iode, muối kali, làm thực
phẩm và phân bón.
Quan trọng hơn rong đỏ còn là nguồn cung cấp agar và các chất có gốc agar
được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, nông nghiệp, trong y dược, quốc
phòng, thực phẩm và nghiên cứu khoa học.
Rong nâu phân bố hầu như khắp nơi trong biển, chúng là thực vật đa bào
thường có kích thước rất lớn và đa dạng. Mang tên “rong nâu” vì có sắc tố màu nâu, tỉ
lệ khác nhau giữa sắc tố này với chlorophyl, carotin và cantophyl tạo thành sắc tố của
rong từ xanh ôliu đến nâu thẫm.
Từ lâu rong nâu đã được sử dụng làm thức ăn cho gia súc và phân bón ruộng.
Chúng cũng giàu các vitamin và đặc biệt phong phú các nguyên tố vi lượng. Khi phát
hiện rong nâu có acid alginic thì chúng đã được sử dụng trong công nghiệp dệt và xà
phòng, sản xuất nhựa hóa học và trong việc luyện một số loại thép.
Ngoài acid alginic, mannitol cũng là một hợp chất đặc trưng của rong nâu, được
sử dụng trong y học. Chính vì các hợp chất đặc trưng chỉ có trong loại rong này đã làm

cho rong trở thành đối tượng được quan tâm nghiên cứu. Trên thế giới rong biển đã trở
thành nguồn nguyên liệu quý giá, có giá trị kinh tế cao.

3


Cũng như các ngành rong đỏ và rong nâu, ngành rong lục phân bố rộng trong
thiên nhiên. Rong lục rất đa dạng, khác nhau về nhiều hình dạng và kích thước. Rong
lục đã được nghiên cứu về các thành phần hóa học để khai thác ứng dụng và nghiên
cứu các quy luật trao đổi chất của chúng (Lâm Ngọc Trâm, 1999).
2.2. Tình hình nguồn lợi rong biển Việt Nam
Việt Nam có khoảng gần 1.000 loài rong biển. Trong số đó, 310 loài xuất hiện ở
vùng biển phía Bắc, 484 loài ở vùng biển phía Nam, và 156 loài được phát hiện thấy ở
các vùng biển từ Bắc vào Nam. Nguồn lợi các đối tượng rong biển kinh tế chủ yếu
được tiến hành điều tra nhiều ở các tỉnh phía Bắc, song chỉ mới tập trung vào rong câu,
chủ yếu là loài rong câu chỉ vàng G. asiatica trong vùng nước lợ từ Hải Phòng đến
Thanh Hoá. Ven biển miền Nam, hàng năm có thể khai thác khoảng 2.000 tấn rong
tươi. Nhìn chung, các kết quả nghiên cứu chỉ mới nêu được vùng phân bố, chứ chưa
phản ánh được tình hình nguồn lợi của các đối tượng rong biển kinh tế ở Việt Nam (Lê
Anh Tuấn, 2004).
Sau đây là trữ lượng của các loài rong kinh tế:
Rong mơ Sargassum: trữ lượng các loại rong mơ ở ven biển nước ta ước tính
khoảng 30.000-35.000 tấn. Trong đó, S.mcclurei có trữ lượng lớn nhất, chiếm khoảng
30 %, loài S. binderi 15 %, loài S. siliquosum 10 %, loài S. herklotsii 13 %. Những loài
còn lại chiếm 32 % tổng trữ lượng. Phú Yên, Khánh Hòa và Quảng Ninh là những nơi
có trữ lượng rong mơ lớn (khoảng 27.200 tấn, chiếm gần 78 % tổng trữ lượng).
Rong câu Gracilaria: trữ lượng rong câu ở ven biển Việt Nam ước tính khoảng
9.300 tấn tươi. Khu vực Quảng Ninh, Hải Phòng, Thừa Thiên Huế có sản lượng rong
câu lớn (khoảng 6.000 tấn tươi, chiếm trên 60 % tổng trữ lượng) (Lê Anh Tuấn, 2004).
2.3. Đặc điểm hình thái của rong biển

2.3.1. Rong đỏ
Các thành viên trong ngành có đặc điểm chung là màu đỏ tươi hoặc tía. Màu
sắc của chúng là do các hạt sắc tố phycobilin tạo thành. Phycobilin là sắc tố đặc trưng
cho tảo đỏ và vi khuẩn lam.
Hiện nay đã phân loại được gần 5.000 loài rong đỏ, phần lớn sống ở biển, chỉ có
một số ít sống ở nước ngọt. Mặc dù rong đỏ có mặt ở tất cả các đại dương nhưng
chúng chỉ phổ biến ở các vùng biển ấm nhiệt đới nơi chúng có thể phân bố sâu hơn bất
kỳ một sinh vật quang hợp nào. Rong đỏ là các sinh vật đa bào và cơ thể phân nhiều
4


nhánh. Tuy nhiên, cơ thể chúng lại không có sự biệt hóa thành các mô riêng biệt.
Thành tế bào rong đỏ có một lớp cứng bằng cellulose ở bên trong và một lớp gelatin ở
bên ngoài. Tế bào của chúng có thể có một hay nhiều nhân tùy thuộc vào từng loài. Tế
bào phân chia bằng cách nguyên phân.
Lạp lục trong tế bào rong đỏ có phycobilin, chlorophyl a, carotene và
xanthophyll. Ở vùng sâu đại dương, ánh sáng xâm nhập tới có bước sóng rất khác so
với các thủy vực nông, trong điều kiện đó, phycobilin có khả năng hấp thụ ánh sáng tốt
hơn so với chlorophyl a. Điều này đã giải thích tại sao rong đỏ có thể phân bố tới độ
sâu 268 m. Hợp chất carbonhydrate tích lũy trong rong đỏ dưới dạng tinh bột
floridean, một dạng polymer đặc biệt của glucose khác với dạng tinh bột của các loài
thực vật khác.
Chu trình sống của rong đỏ vô cùng phức tạp, liên quan tới một pha đơn bội và
hai pha lưỡng bội. Phần lớn rong đỏ nước mặn có cơ thể mềm mại, mỏng manh còn
được gọi là thalli. Ngày nay người ta có thể chiết suất agar từ một vài giống rong đỏ
để làm môi trường nuôi cấy vi khuẩn và nhiều sinh vật khác. Bên cạnh đó nó cũng là
một nguồn iode quan trọng (Đặng Thị Sy, 2005).
2.3.2. Rong nâu
Ngành này trên thế giới đã phát hiện được khoảng 250 chi với trên 1500 loài,
trong đó chỉ có 5 chi sống ở nước ngọt. Việt Nam mới phát hiện được khoảng 150 loài

sống ở nước lợ và nước mặn, có thể gặp ở độ sâu 20m.
Rong có cấu trúc đa bào, kích thước hiển vi lớn. Một số loài có dạng sợi một
hàng tế bào phân nhánh, còn hầu hết là dạng bản có từ hai đến nhiều lớp tế bào. Tản
phân hoá thành thân, rễ và lá giả. Rễ giả có dạng sợi, dạng nón hay dạng con thoi, làm
nhiệm vụ gắn tản vào giá thể. Thân giả tròn hoặc dẹt. Lá giả có ba loại là lá dinh
dưỡng bản to hoặc nhỏ, mép lá phẳng hay răng cưa; lá nổi là các bóng khí nằm rải rác
trên tản; lá sinh sản mang cơ quan sinh sản.
Sinh trưởng ở rong nâu thực hiện bằng nhiều cách khác nhau tùy loài, như sinh
trưởng khuếch tán thấy ở hầu hết Ectocarpales và nhiều Chordariales. Sinh trưởng tập
trung ở gốc một sợi hay một số sợi là ở Desmarestiales, Cutleriales và một số
Chordariales. Bộ Sphacelariales, Dictyotales và Fucales sinh trưởng ở đỉnh. Mô phân
sinh xen kẽ trên tản có ở Laminariales.

5


Rong nâu phần lớn sống ở vùng dưới triều, tạo thành thảm dày trong cả vùng
rộng lớn có nền đáy là đá. Các thảm rong nâu thường là nguồn thức ăn, nơi đẻ và trú
ngụ của nhiều động vật biển, động bào tử và giao tử của chúng thường là thức ăn của
động vật không xương sống. Các muối của axit anginic do có độ dính cao nên được
cho vào thuốc nhuộm, vecni và sơn để tăng độ bền màu. Chất anginate dùng để sản
xuất lớp màng chống chất phóng xạ. Cũng do khả năng hấp thụ cao mà một số muối có
tính chất vi lượng trong rong nâu khá cao nên nó còn được dùng làm thức ăn bổ sung
để đề phòng bệnh thiếu một số chất như sắt hay iode (Đặng Thị Sy, 2005).
2.3.3. Rong lục
Đây là ngành lớn nhất của rong, hiện đã phát hiện được khoảng 20.000 loài.
Hình thái cơ thể có tất cả các dạng như monate, hạt, tập đoàn, palmella, đa bào dạng
sợi, dạng bản, dạng ống và dạng cây. Rong lục phân bố rộng khắp từ nước ngọt nghèo
dinh dưỡng đến nước lợ và nước biển. Một số sống trên vật ẩm hay sống ngay dưới
mặt đất. Việt Nam đã phát hiện hơn 1.000 loài.

Nhiều phân tích hóa sinh vách tế bào tảo lục đã chỉ ra một số có cellulose, một
số lại không có. Các polymer này xuất hiện như các sợi dính với nhau thành khối
không phải sợi, khối này tạo ra hemi celluloza.
Rong có màu xanh lục thuần khiết do diệp lục a, b chiếm ưu thế. Ngoài diệp lục
còn có µ, β, γ carotene nguyên sinh có trong suốt hoạt động sinh trưởng của tế bào.
Sinh sản ở rong lục rất đa dạng, có thể gặp phổ biến cả ba hình thức sinh sản là
sinh sản sinh dưỡng, sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính. Sinh sản hữu tính có tất cả
các kiểu đẳng giao, dị giao, toàn giao, tiếp hợp, noãn giao với túi noãn và túi tính đơn
bào hoặc đa bào (Đặng Thị Sy, 2005).
2.4. Thành phần hóa học của rong biển
2.4.1. Hàm lượng nước của rong biển
Nước là thành phần chủ yếu có trong mọi cơ thể sinh vật, là dung môi hòa tan
các chất, là môi trường cho mọi phản ứng hóa học trong quá trình trao đổi chất liên tục
xảy ra. Nó chiếm một tỉ lệ khá cao trong các thành phần của cơ thể sinh vật. Trong
rong biển tỉ lệ đó càng lớn hơn.
Theo kết quả phân tích các loài rong biển đã được nghiên cứu, hàm lượng nước
của các loài rong nằm trong khoảng 80-90 %. Tuy hàm lượng nước trong rong hầu như
thường xuyên cao nhưng cũng có xu hướng giảm dần theo thời gian sinh trưởng phù
6


hợp với quy luật chung của thực vật. Theo thời gian trong năm hàm lượng nước có xu
hướng giảm dần từ tháng một đến tháng sáu, cũng phù hợp với chu kì sinh trưởng,
phát triển của rong : tháng 12-1 rong phát sinh, tiếp đó phát triển, đến mùa hè rong tàn
và sau đó tàn lụi.
Hàm lượng nước cũng có sự biến đổi theo các loài khác nhau, nơi thu mẫu và
các điều kiện sống khác nhau. Trong môi trường nuôi trồng rong cau Gracilaria
verrucosa hàm lượng nước của rong biển biến động theo hàm lượng phân bón và nằm
trong khoảng 79,38-85,44 %. Tuy nhiên sự biến động hàm lượng nước không nhiều và
nước luôn chiếm tỉ lệ cao ở các loại rong (Đặng Thị Sy, 2005).

2.4.2. Hàm lượng protein của rong biển
Protein là một hơp chất hữu cơ đại phân tử, cấu tạo gồm các nguyên tố C, H, O,
N, S và P tùy theo từng loài protein khác nhau mà tỉ lệ phần trăm C, H, O, N trong
protein có sự thay đổi. Hàm lượng protein thay đổi theo loài, không những ở các
ngành khác nhau mà ngay cả các loài trong cùng một ngành cũng khác nhau.
Khoảng dao động của hàm lượng protein của rong khá lớn không chỉ phụ thuộc
vào thành phần loài mà còn vào sự phát triển của cá thể rong và đặc biệt vào điều kiện
sống của rong: cùng một loài, cùng một địa điểm lấy mẫu ở những thời gian khác nhau
và cùng loài nhưng lấy mẫu ở những nơi sống khác nhau đều cho hàm lượng protein
khác nhau. Đặc điểm này đáng lưu ý trong việc khai thác và nuôi trồng. Tuy nhiên
điều kiện sống là một tập hợp các yếu tố tác động của môi trường sống trong đó yếu tố
dinh dưỡng rất quan trọng. Ở rong đỏ hàm lượng protein trong khoảng 7,62–35,6 %, ở
rong nâu 5–20,5 % và rong lục 5,81-31,55 % (Đặng Thị Sy, 2005).
2.4.3. Tổng số khoáng và nguyên tố hóa học trong rong biển
Tổng lượng khoáng hay tro là chất vô cơ còn lại sau khi sinh vật bị tiêu huỷ hết
các hợp chất hữu cơ ở nhiệt độ cao. Chúng được thu nhận từ bên ngoài trong quá trình
trao đổi chất hữu cơ nhưng khoáng đóng vai trò quan trọng trong việc tham gia cấu tạo
các tế bào và mô, trong việc duy trì các hoạt động và tổ chức trong cơ thể sinh vật. Ở
đa số các dịch thể sinh vật, các khoáng chất đóng vai trò tạo nên áp lực thẩm thấu của
dịch đó. Áp lực này cần thiết cho sự phân bố và vận chuyển các chất trong dịch bào.
Trong khoáng có nhiều nguyên tố vi lượng có trong thành phần của một số hormone,
vitamin và các enzyme tham gia vào quá trình trao đổi chất và tổng hợp ARN. Thật là
hấp dẫn khi thấy rong biển là nguồn cung cấp khoáng rất phong phú. Kết quả phân tích
7


ở các loài rong đỏ có tổng lượng khoáng trong khoảng 13-58 %, ở rong nâu khoảng
16-46 % và rong lục khoảng 27-46 % (Đặng Thị Sy, 2005).
Tổng lượng khoáng biến động rất lớn tuỳ theo loài, nơi sống và nhất là giai
đoạn phát triển của rong. Đặc tính cá thể loài biểu hiện ở hàm lượng này khá rõ. Trong

rong đỏ có loài rong san hô Corallina sp., cấu tạo cá thể hầu như bởi chất khoáng, tổng
lượng khoáng chiếm tới 74 %.
Tổng lượng khoáng ở rong biến đổi phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường
sống. Rong nước mặn có hàm lượng khoáng cao hơn rong nước lợ. Tổng lượng
khoáng trong rong ở các vùng biển phía nam cao hơn phía bắc. Tổng lượng khoáng
trong rong tăng theo thời gian sinh trưởng, ở rong già thu vào cuối thời kỳ sinh trưởng
đều có hàm lượng khoáng cao hơn rong mới phát sinh, phát triển.
Tùy theo mục đích sử dụng rong nên lưu ý đến các đặc điểm biến động này.
Baraskov cũng có nhận xét rằng biến động hàm lượng khoáng cao hơn các chất hữu cơ
trong rong. Tổng lượng khoáng của các loài rong đỏ trung bình gần 20 % cũng có khi
lớn hơn, ở rong nâu trong khoảng 20-30 %, còn rong lục là 10-20 % hoặc lớn hơn.
Trong khoáng có chứa các nguyên tố hoá học có thể chia làm ba nhóm lớn tùy
theo hàm lượng của chúng trong cơ thể sinh vật: nguyên tố đa lượng, vi lượng, siêu vi
lượng. Nguyên tố đa lượng tạo thành khối lượng chính của cơ thể, chiếm tỉ lệ tới 99 %
tổng lượng khoáng chung gồm các nguyên tố C, H, O, N, S, P, Na, Ca, Cl, K, Mg.
Nguyên tố vi lượng chiếm khoảng 10-12 đến 10-13 % gồm những nguyên tố Mn, Cu,
Co, Ni, I, Fe, Mo. Nguyên tố siêu vi lượng có trong cơ thể với một lượng vô cùng nhỏ
như Pb, Ag, Cd, vai trò sinh lý, sinh hoá của chúng chưa rõ ràng.
Các nguyên tố vi lượng ngoài chức năng quan trọng tham gia vào thành phần
các chất hữu cơ quan trọng hormone, vitamin, enzyme còn giữ vai trò quan trọng trong
nhiều quá trình sinh lý, sinh hóa. Chúng tham gia vào các quá trình khử độc bằng cách
tạo thành chất kháng độc trong cơ thể, trực tiếp phá huỷ hoặc liên kết với các chất độc
trong cơ quan và mô rồi qua con đường bài tiết thải ra ngoài. Các nguyên tố vi lượng
còn hỗ trợ hoạt động thần kinh, tim mạch, nếu thiếu sẽ sinh ra mỏi mệt. Trong cơ thể
đầy đủ các nguyên tố vi lượng thì trạng thái sinh lý cân bằng và tạo điều kiện để cơ thể
phát triển bình thường.

8

2.5. Tình hình nghiên cứu trong nước, ngoài nước về rong biển
2.5.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Việt Nam có hơn 3.000km bờ biển và lượng rong biển thì rất dồi dào nhưng
việc nghiên cứu rong biển và ứng dụng chúng phục vụ đời sống còn khá mờ nhạt. Các
công trình công bố tập trung trong các lĩnh vực thực phẩm, y học và môi trường.
Mô hình nghiên cứu sử dụng rong biển trong hệ thống lọc tuần hoàn của Tô
Công Tâm năm 2003 cho thấy rong biển có khả năng hấp thụ chất thải động vật. Công
trình nghiên cứu đã góp phần quan trọng vào thực tế sản xuất giống thuỷ sản và còn
giảm chi phí cho quá trình thay nước trong hệ thống khép kín.
Quá trình nghiên cứu rong biển và giá trị phòng chống bệnh tật của nó của
Trương Thanh Liên năm 2006 cho thấy những thành phần trong rong biển có khả năng
kết dính làm đông thuốc, làm màng bao film viên capsuls. Nó còn được sử dụng như
làm thực phẩm chức năng trong phòng chống các bệnh tim mạch và ung thư.
Mô hình nghiên cứu chiết tách, tính chất và biến tính polysaccarid
(Carrageenan) từ rong biển làm phụ gia chế biến, bảo quản thực phẩm của Trần Đình
Toại năm 2007. Nghiên cứu đã cho một quy trình tối ưu tách chiết carrageenan từ rong
biển, lượng carrageenan thu được từ quy trình cao và chất lượng đồng đều phù hợp để
làm chất phụ gia chế biến và bảo quản thực phẩm.
Công trình nghiên cứu công nghệ sản xuất Alginate của Nguyễn Thị Kim Dung
năm 2009 đã thành công trên loài rong nâu S. mucclurei. Công trình đã áp dụng thực tế
trên quy mô sản xuất nhỏ đạt hiệu quả kinh tế cao.
2.5.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước.
Ba nhà khoa học E. Marinho-Soriano E., C. Morales and W.S.C. Moreira vào
năm 2002 đã nghiên cứu trồng rong câu Gracilaria (Rhodophyta) trong ao nước thải
của tôm ở Brazil. Kết quả cho thấy chất thải từ động vật là nguồn dinh dưỡng tốt cho
rong biển, ngược lại rong biển hấp thụ chất thải này rất hiệu quả, không gây ô nhiễm
môi trường và tăng năng suất thu hoạch.
Còn Gregory Scott Archer (2005) đã nghiên cứu cách giảm stress cho gia súc
bằng cách cho ăn rong biển Ascophyllum Nodosum. Kết quả nghiên cứu cho thấy loài
rong biển này rất tốt cho gia súc, giúp gia súc chịu nóng tốt và giảm stress rất hiệu quả.

Ba nhà khoa học Mohammad Sayedul Islam, Mohammad Razuanul Hoque,
Zulkarnain Chowdhury vào năm 2007 đã nghiên cứu các hợp chất sinh học của rong
9


nâu từ vùng biển Saint Martin, Bangladesh. Kết quả thu được của họ cho thấy các
thành phần protein, canxi, iode, sắt trong rong nâu khá cao. (protein : 21,65 %, canxi :
1,44 ±0,22 %, iode : 0,11 ± 0,015 %, sắt : 642,08 ppm).
2.6. Ly trích, nguyên tắc và các phương pháp ly trích
2.6.1. Ly trích là gì?
Ly trích (chiết) là phương pháp dùng một dung môi (đơn hay hỗn hợp) để tách
lấy một chất hay một nhóm các chất từ hỗn hợp cần nghiên cứu. Trường hợp thường
gặp nhất là sự chiết hoạt chất từ dung dịch nước vào dung môi hữu cơ. Dung môi có tỷ
trọng nhỏ hơn sẽ ở lớp trên như: eter, benzene, các hyđrocacbua. Dung môi có tỷ trọng
lớn hơn sẽ ở lớp dưới như: chloroform, tetracloriccarbon, dicloetan. Khi trộn lẫn 2 pha
nước và dung môi hữu cơ với nhau, pha này có thể khuếch tán một ít sang pha kia
nhưng về cơ bản một pha vẫn là nước và pha kia vẫn là dung môi hữu cơ. Khi lắc 2
pha lại với nhau, thể tích 2 pha khi lắc không bằng đúng như thể tích trước khi lắc.
Tuy nhiên để cho đơn giản, giả thiết rằng thể tích của pha là không đổi khi lắc. Ly
trích nhằm mục đích điều chế hay phân tích.
2.6.2. Nguyên tắc ly trích
Phương pháp chiết xuất là bao gồm cả việc chọn dung môi, dụng cụ chiết và
cách chiết. Một phương pháp chiết xuất thích hợp chỉ có thể được hoạch định một khi
đã biết rõ thành phần của các chất cần li trích trong cây ra. Mỗi loại hợp chất có độ hòa
tan khác nhau trong từng loại dung môi. Vì vậy không thể có một phương pháp chiết
xuất chung áp dụng cho tất cả hợp chất thiên nhiên.
Phương pháp cổ điển ly trích một hợp chất thiên nhiên là dùng một dãy dung
môi bắt đầu từ không phân cực đến phân cực mạnh để ly trích, phân đoạn các hợp chất
ra khỏi hợp chất thiên nhiên.
Dãy dung môi: ete dầu, ete, clorofom, cồn và cuối cùng là nước. Cách ly trích

thông dụng là ly trích nóng bằng máy ly trích liên tục hoặc ly trích hồi lưu. Sau mỗi
lần ly trích với một loại dung môi cần làm khô hợp chất thiên nhiên rồi mới tiếp tục ly
trích với loại dung môi tiếp theo. Mỗi phân đoạn ly trích, cất thu hồi dung môi và tiến
hành phân tích riêng. Dựa vào tính phân cực của dung môi và của các nhóm hợp chất
ta có thể dự đoán sự có mặt của các chất trong mỗi phân đoạn ly trích.

10


Trong phân đoạn ly trích ete và ete dầu sẽ có các hidrocacbua béo hoặc thơm,
các thành phần của tinh dầu như monotecpen, các chất không phân cực như chất béo,
carotene, các sterol, các chất màu thực vật. Trong dịch ly trích clorofom sẽ có mặt
sesquiterpen, diterpen, cumarin, quinon, các aglycol do glycozite thủy phân tạo ra, một
số ancaloit bazơ yếu. Trong dịch ly trích nước sẽ có các glycozit, tannin, các đường,
các hợp chất hidrat cacbon phân tử vừa pectin, các protein thực vật và muối vô cơ.
Khi cần ly trích lấy toàn bộ thành phần trong hợp chất thiên nhiên thì dung môi
thích hợp nhất là cồn. Cồn được xem là dung môi vạn năng. Nó hòa tan được các chất
không phân cực đồng thời cũng có khả năng tạo dây nối hidro với các nhóm phân cực
khác. Dịch ly trích cồn đem bốc hơi dung môi sẽ được cao toàn phần chứa hầu hết hợp
chất thiên nhiên.
Khi cần tách phân đoạn các hợp chất trong cao thì sử dụng một dãy dung môi
không hòa lẫn với nước và có độ phân cực từ yếu đến mạnh. Ví dụ dãy dung môi: ete
dầu, ete, clorofom, etila axetat, butanol (Nguyễn Văn Đàn và Ngô Viết Tựu, 1986).
2.6.3. Các phương pháp ly trích
Có hai phương pháp ly trích: ly trích ở nhiệt độ thường và ly trích nóng. Mỗi
cách ly trích có dung môi và thiết bị riêng. Hai cách ly trích thông thường ở nhiệt độ
thường là ngâm kiệt và ngâm phân đoạn. Phương pháp ngâm kiệt cho kết quả tốt hơn
vì ly trích được nhiều hoạt chất và ít tốn dung môi, nhất là khi áp dụng cách ly trích
ngâm kiệt ngược dòng. Ly trích nóng: Nếu dung môi là các chất bay hơi thì áp dụng
cách ly trích liên tục và ly trích hồi lưu. Nếu dung môi là nước thì hãm phân đoạn.

Dụng cụ ly trích liên tục thông thường là bình Soxhlet. Có thể tự lắp lấy dụng cụ ly
trích liên tục. Nếu ly trích nóng hồi lưu thì nên ly trích phân đoạn ít nhất là hai lần để
ly trích hết hoạt chất.
Tính phân cực của hợp chất tự nhiên có quan hệ đến vấn đề ly trích hợp chất
thiên nhiên. Một yếu tố khác cũng có ảnh hưởng đến vấn đề ly trích là các enzyme vốn
luôn có mặt trong cây. Trong quá trình chế biến, ly trích nếu không khống chế được
hoạt tính của men thì các glicozite có thể bị thủy phân một phần hoặc toàn phần làm
thay đổi tính phân cực, do đó thay đổi độ hòa tan của hợp chất đối với dung môi. Dung
môi dung để ly trích các hợp chất khỏi các hợp chất thiên nhiên rất đa dạng và thay đổi
tùy theo bản chất của mỗi loại hợp chất thiên nhiên. Cơ sở để lựa chọn một dung môi

11


ly trích là tính phân cực của hợp chất chứa trong hợp chất thiên nhiên và của dung môi
(Nguyễn Văn Đàn và Ngô Viết Tựu, 1986).
2.7. Sự khác nhau giữa phân bón hữu cơ và hóa học
Phân hóa học làm cho cây trồng bộc phát mạnh mẽ nhưng không duy trì hiệu
quả được lâu. Ngoài ra chúng còn để lại những tồn dư dưới các dạng muối trong đất
gây nên những hậu quả có thể kể như sau: ngăn cản cây trồng hấp thụ những dưỡng
chất cần thiết, tiêu diệt các loại vi sinh vật hữu ích cần thiết cho cây trồng. Phân bón
hóa học gây nguy hiểm và độc hại cho bạn và môi trường sống. Phân hữu cơ giúp tạo
nên sự phì nhiêu của đất canh tác từ đó tạo sự mạnh khỏe và vững bền cho cây trồng
để chúng nâng cao khả năng chống chịu sâu bệnh. Dùng phân này sẽ tạo sự cân bằng
về môi trường và một điều quan trọng là thúc đẩy việc xử lý các phế phẩm hữu cơ
đang tồn đọng gây ô nhiễm môi trường trở thành phân bón.
Phân hóa học làm gia tăng sự mẫn cảm của cây trồng với các loại bệnh. Phân
hoá học có thể làm cây trồng dễ mẫn cảm với các loại bệnh hơn qua việc giết chết các
vi sinh vật (VSV) trong đất mà các VSV này bảo vệ cho cây trồng khỏi bị một chứng
bệnh nào đó. Nhiều loại bệnh gây hại cho cây trồng được khống chế bởi các VSV phát

triển quanh vùng rễ cây. Hiện tượng thiếu các VSV này và một số vi lượng cần thiết là
khá phổ biến ở các vùng đất thường xuyên được bón phân hóa học và sự thiếu các vi
lượng thiết yếu này lại là lý do để sử dụng thêm phân hóa học. Kết quả là hệ thống rễ
cây bị bao vây bởi quá nhiều một loại nguyên tố nào đó mà không thể hấp thụ các
nguyên tố cần thiết khác do đó làm cho cây bị yếu đi vì mất cân đối dinh dưỡng và rất
dễ bị các loại bệnh tấn công.
Phân hóa học ngăn cản sự hấp thụ các dưỡng chất cần thiết: quanh vùng lông
hút của rễ cây, keo đất từ mùn hữu cơ chuyển hầu hết các chất khoáng từ dung dịch đất
sang hệ thống rễ cây và đi vào cây trồng. Những hạt mùn sẽ có hấp lực đối với các
nguyên tố dinh dưỡng như đạm, lân, kali, và các nguyên tố kim loại khác. Khi phân
hóa học được bón vào đất năm này qua năm khác sẽ gây nên sự thay đổi cơ bản cấu
trúc của các hạt mùn hữu cơ và khi sử dụng liên tiếp, quá nhiều các phần tử phân bón
được đưa vào đất để mong đạt được sự phát triển mạnh và nhanh của cây trồng. Khi có
quá nhiều phân tử bám quanh các hạt mùn làm cho hệ thống lông hút của bộ rễ bị bội
thực một loại nguyên tố và không còn khả năng hấp thu các chất khoáng khác mà cây
thực sự cần nữa.
12


Phân hóa học diệt các tập đoàn vi sinh vật. Đất cần phải được coi như một vật
thể sống. Khi phân hóa học được sử dụng năm này qua năm khác, các acid được tạo
thành sẽ phá hủy các chất mùn hữu cơ phì nhiêu được tạo ra từ sự phân rã của các cơ
thể sinh vật đất đã chết. Các chất mùn này có tính năng liên kết các hạt đá li ti với
nhau tạo nên sự phì nhiêu của đất canh tác. Trên bề mặt của các vùng đất canh tác
thường bón phân hóa học, các hạt đá không có keo mùn hữu cơ liên kết lại thường tạo
thành một lớp rắn, ít hay nhiều không thấm nước, lớp rắn trên bề mặt này làm cho
nước mưa hoặc nước tưới không thấm xuống đất được mà chảy ra các ao hồ hoặc sông
suối. Như vậy lớp chất rắn bề mặt này đã ngăn cản không cho nước thấm xuống, đồng
thời cũng không cho nước ở dưới ngấm lên trên để thoát hơi. Lớp đất phía dưới trở
thành bị ngộp và có tính acid. Trong lớp đất thiếu khí và có tính acid này, mật độ vi

sinh vật bị thay đổi và có thể bị chết.
Phân hóa học nguy hiểm và độc hại: Một số phân hóa học chứa hợp chất nitrat.
Khi được bón xuống đồng ruộng, nước mưa làm trôi các chất nitrate này xuống ao hồ
sông suối làm phát triển các loại rong tảo, khi rong tảo chết đi, quá trình phân hủy sẽ
sử dụng rất nhiều oxygen trong nước, hậu quả là nước bị thiếu dưỡng khí và làm các
sinh vật không thể sống được. Ngoài ra dư lượng nitrate trong rau hoặc các thực phẩm
có thể gây ra việc chuyển hóa hemoglobin trong máu thành methemoglobin, sự chuyển
hóa này xảy ra mạnh và nhiều hơn ở người trẻ, gây nên bệnh và chết người.
Các thuốc bảo vệ thực vật hóa học được chế ra để diệt côn trùng: hầu hết thuốc
bảo vệ thực vật tác động theo cơ chế là làm cho côn trùng bị ngộ độc mà chết. Một số
có độc tính rất cao có thể gây chết hoặc bị thương cho con người, súc vật nuôi và các
sinh vật khác trong thiên nhiên. Rất khó để kiểm soát các nông sản xem có còn tồn dư
các thứ thuốc độc hại này khi chuẩn bị thành các món ăn. Nông sản được sản xuất theo
hướng hữu cơ sẽ hạn chế tình trạng này và đem lại sự an toàn cho người tiêu thụ.
2.8. Tổng quan về phân bón lá
2.8.1. Phân bón lá là gì?
Bón phân qua lá là biện pháp phun một hay nhiều chất dinh dưỡng cho cây
trồng lên các phần ở phía trên mặt đất của cây (lá, cuống, hoa, trái) với mục đích nâng
cao sự hấp thu dinh dưỡng qua các phần trên không của cây trồng.

13


2.8.2. Cơ chế hấp thu và vận chuyển chất dinh dưỡng qua bộ lá
Để hiểu được chức năng của phương pháp bón phân qua lá, cần giải thích rõ
ràng các quy trình sinh học khác nhau của cơ chế hấp thu qua lá và phân phối dinh
dưỡng bên trong cây trồng. Để làm các nhiệm vụ bên trong lá hoặc vận chuyển các
chất dinh dưỡng khoáng ra khỏi lá đến các bộ phận khác của cây trồng, một quy trình
hấp thu thông qua màng tế bào, từ các không bào bên trong lá vào bên trong tế bào sẽ
xảy ra. Sự hấp thu dinh dưỡng qua lá có 5 bước như sau:

Làm ướt bề mặt lá bằng dung dịch phân bón: Vách ngoài của những tế bào lá được
bao phủ bởi lớp cutin và một lớp sáp có đặc tính chống thấm nước rất mạnh.
Sự thâm nhập xuyên qua lớp biểu bì của vách tế bào: Khi phun phân bón qua lá lên
bề mặt của lá cây, sự hấp thu có thể xảy ra theo ba cách sau đây:
a.

Qua các lỗ nhỏ li ti trên bề mặt lớp ngoại bì và vách tế bào.

b.

Qua các thủy khổng ở giữa các vách tiếp giáp các tế bào.

c.

Qua khí khổng giữa các tế bào bảo vệ.

Sự xâm nhập của chất lỏng xuyên qua bề mặt có sức căng cao và các khí khổng
có thể xảy ra dưới một số các điều kiện. Một trong những điều kiện này là tạo các giọt
nhỏ liên kết với sự bốc hơi. Khi sự bốc hơi xảy ra, mức độ xâm nhập đạt cao nhất và
sự hấp thu liên tục xảy ra với phần chất rắn còn lại.
Những giới hạn vật lý chống lại sự xâm nhập qua khí khổng thì đúng đối với
các hạt giọt lớn nhưng có thể không đúng đối với các phần rắn còn lại vì chúng liên
kết thành một lớp mỏng trong quá trình bốc hơi nước. Những màng mỏng này thâm
nhập vào khí khổng và khích lệ sự trao đổi giữa bên trong và bên ngoài lá cây.
Sự xâm nhập chất dinh dưỡng vào các không bào bên trong lá cây: Các không bào
rất quan trọng để chứa các chất dinh dưỡng trước khi chúng được hấp thu vào bên
trong từng tế bào. Các chất dinh dưỡng sẽ vào những không bào này sau khi xâm nhập
từ bên ngoài qua lớp biểu bì lá cũng như được hấp thu từ rễ qua các mao mạch.
Sự hấp thu chất dinh dưỡng vào bên trong tế bào: Những nguyên tắc chung về việc
hấp thu chất dinh dưỡng khoáng từ các không bào vào bên trong từng tế bào lá cũng

giống như sự hấp thu từ rễ. Theo đó, tốc độ hấp thu như sau:
a. Những phân tử nhỏ nhanh hơn những phân tử lớn (urea > Fe-Chelates).
b. Những phân tử không mang điện nhanh hơn các ion tĩnh điện.
c. Những ion hoá trị một nhanh hơn các ions đa hoá trị (H2PO4- > HPO42-)
14


d. Độ pH của không bào thấp sẽ hấp thu các anions nhanh hơn.
e. Độ pH của không bào cao sẽ hấp thu các cations nhanh hơn.
Khả năng hấp thu của các tế bào lá cây cũng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố ngoại
vi như độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng. Cơ chế tùy thuộc năng lượng để hấp thu dinh dưỡng
xuyên qua màng vào bên trong tế bào được môi giới bởi các protein vận chuyển khác
nhau như những chất chuyên chức năng chuyển tải hoặc các luồng tĩnh điện. Những sự
kiện này làm gia tăng lực hấp thu bằng cách tạo nên độ chênh hóa tĩnh điện ở bề mặt
màng tế bào. Sự hấp thu qua các tế bào lá có thể được điều khiển qua tình trạng dinh
dưỡng của cây, nhưng đây không phải là quy luật chung mặc dù hiện tượng này đã
được khám phá đối với sự hấp thu lân. Việc hấp thu lân qua lá và vận chuyển xuống rễ
xảy ra nhanh hơn đối với cây đang thiếu lân.
Khi áp dụng những chất dinh dưỡng lưu động cho các lá non, lá còn đang phát
triển thì sự chuyển dịch xuống rễ chậm hơn, điều này kích thích sự hấp thu dinh dưỡng
từ rễ do bộ lá phát triển và quang hợp tốt hơn. Đối với các lá già, lá đã ngưng phát
triển thì sự chuyển dịch này xảy ra nhanh hơn và có thể ngăn chặn tình trạng thiếu
dinh dưỡng gây ra do sự hấp thu không đủ của bộ rễ. Các chất dinh dưỡng bất động áp
dụng trên cả lá già và lá non sẽ chuyển dịch chậm xuống rễ, như vậy không gây nên sự
thay đổi nào hoặc có thể làm gia tăng lượng dinh dưỡng hấp thu từ rễ.
Sự phân bố chất dinh dưỡng trong lá và chuyển dịch chúng ra ngoài: Sự phân bố
từng chất dinh dưỡng riêng biệt bên trong và chuyển dịch chúng ra ngoài lá sau khi
phun phân bón thì tùy thuộc vào từng mô libe và tính cơ động của hệ mao dẫn.
Các chất dinh dưỡng lưu động libe như N, P, K, Mg được phân bố vào mỗi mô
mao dẫn cũng như mỗi mô libe bên trong lá cây, và một tỷ lệ lớn các chất dinh dưỡng

đã hấp thu sẽ được chuyển ra khỏi lá tới các bộ phận khác của cây nơi có nhu cầu cao.
Ngược lại các chất dinh dưỡng có khả năng cơ động libe giới hạn như Ca, Cu,
Fe, Mn, Zn sẽ được phân bố chính cho mỗi mô mao dẫn bên trong lá cây và không có
sự chuyển dịch đáng kể nào ra ngoài (trích dẫn bởi Nguyễn Văn Linh, 2003).
2.8.3. Hiệu quả của phương pháp bón phân qua lá
Sự hấp thu chất dinh dưỡng tùy thuộc vào các anion nối kết. Thí dụ sự hấp thu
Zn(NO3)2 cao hơn so với ZnSO4 có thể được giải thích bởi sự kết nối cation-anion.

15


Burkhardt và cộng tác viên đã thực nghiệm bằng cách nhúng các lá Vicia faba
vào dung dịch 1 % Zn(NO3)2 và dung dịch 1 % ZnSO4 thì thấy rằng khi Zn được liên
kết với gốc nitrate thì khả năng hấp thu lớn gấp 3.5 lần so với gốc sulphate.
Khả năng xâm nhập của chất dinh dưỡng vào bên trong tế bào chất ảnh hưởng
bởi chủng giống, loại và tuổi của lá cây, hoá tính của phân bón, vào các điều kiện môi
trường như ẩm độ, nhiệt độ, ngày hay đêm, và phương pháp áp dụng. Thí dụ: khi ẩm
độ cao, sự hấp thu qua lớp cutin sẽ gia tăng vì quá trình hydrat hoá của lớp cutin cao
hơn và số lượng các khí khổng sẽ mở ra nhiều hơn.
Khả năng lưu động bên trong lá cây của các chất dinh dưỡng sử dụng được xác
định bởi khả năng cơ động của các mô libe liên hệ, chủng tính và độ già của lá cây và
sự bất động của các phần tử hiện diện tại nơi áp dụng phân bón.
2.8.4. Lí do sử dụng phương pháp bón phân qua lá
Những lý do chính cho việc áp dụng bón phân qua lá gồm có:
a. Hiệu chỉnh hiện tượng thiếu dinh dưỡng: bón phân qua lá có thể nhanh chóng
hiệu chỉnh hiện tượng thiếu dinh dưỡng vì phân bón được phun ngay vào chỗ đang
thiếu. Thí dụ hiện tượng thiếu sắt có thể xảy ra khi cây trồng trên nền đất sét (độ pH
cao). Phun hợp chất Fe-chelate (Fe-EDTA) có thể giải quyết vấn đề.
b. Ngăn ngừa hiện tượng thiếu dinh dưỡng: Khi phân bón lót không phát huy
được hiệu quả đối với một vài nguyên tố nào đó, thí dụ Mn trong vùng đất có độ pH

cao, áp dụng phân bón qua lá (với Mn) có thể ngăn ngừa được hiện tượng thiếu Mn.
c. Bón phân qua lá giúp duy trì sự phát triển và mạnh khỏe của cây trồng và làm
gia tăng chất lượng của nông sản vì có thể áp dụng đúng lúc và đúng nơi, hoàn toàn
độc lập với các điều kiện về đất đai và nhất là khả năng tác động nhanh của nó. Sự gia
tăng năng suất ngoài mong đợi sau khi áp dụng phân bón qua lá là do sự liên hợp dẫn
đến hậu quả gia tăng sự hấp thu dinh dưỡng từ bộ rễ. Sự gia tăng này là do việc bón
phân qua lá đã tạo nên sự cân bằng các chất dinh dưỡng bị thiếu mà đó lại là yếu tố
giới hạn sự quang hợp và sự sản xuất sinh học.
d. Gia tăng khả năng chống chịu sự phá hoại của sâu bọ và bệnh: điều này dễ
hiểu vì một cây trồng khỏe mạnh thì ít mẫn cảm với các loài sâu bọ và các loại bệnh
hơn. Một công thức phân bón kết hợp giữa P và K (P-K: 50-30 và chất phụ gia) đã
được khám phá là có các tác dụng làm cho cây cứng cáp và khỏe mạnh hơn, giúp cho

16