Luận văn sư phạm Ảnh hưởng của bổ sung Mn tới sinh trưởng, khả năng huỳnh quang diệp lục của Đậu Cove Leo TL1

KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

Mục lục

Mở đầu
1. Lí chọn đề tài

6

2. Mục đích nghiên cứu

8

3. ý nghĩa lí luận và thực tiễn

8

Chơng 1. Tổng quan tài liệu
1.1. Vai trò sinh lí của nguyên tố vi lợng nói chung và Mn nói riêng

9

1.1.1. Vai trò chung của các nguyên tố vi lợng

9

1.1.2. Vai trò sinh lí của Mn đối với cây trồng

12

1.2. Huỳnh quang diệp lục

14

1.3. Tình hình nghiên cứu vai trò của Mn đối với đời sống thực vật

18

Chơng 2. Đối tợng và phơng pháp nghiên cứu
2.1. Đối tợng thí nghiệm

20

2.2. Phơng pháp nghiên cứu

20

2.2.1. Phơng pháp bố trí thí nghiệm

20

2.2.2. Xác định hàm lợng Mn trong đất

21

2.2.3. phơng pháp pha và phun qua lá dung dịch MnSO4

21

2.2.4. Phơng pháp xác định huỳnh quang diệp lục

22

2.2.5. Phơng pháp xác định các chỉ tiêu sinh trởng

22

2.2.6. Xử lí số liệu

23

Chơng 3. Kết quả và thảo luận
3.1. ảnh hởng của Mn phun bổ sung lên lá đến sinh trởng của đậu

24

cove leo TL1.
3.1.1. Chiều cao cây

24

3.1.2. Diện tích lá

25

3.2. Sự biến động huỳnh quang diệp lục của lá đậu cove leo TL1 khi
phun bổ sung Mn ở các thời kì sinh trởng khác nhau

Phan Thị Phơng

1

K31B Sinh - KTNN

27


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

3.2.1. Huỳnh quang ổn định

27

3.2.2. Huỳnh quang cực đại

29

3.2.3. Hiệu suất huỳnh quang biến đổi

30

Chơng 4. Kết luận

33

Tài liệu tham khảo

34

Phan Thị Phơng

2

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

CáC CHữ VIếT TắT TRONG KHOá LUậN
STT

Chữ viết tắt

Chữ viết đủ

1

ĐC

Đối chứng

2

Nxb

Nhà xuất bản

3

STT

Số thứ tự

Phan Thị Phơng

3

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

Danh mục các bảng
Bảng 3.1.1. ảnh hởng của phun bổ sung Mn tới chiều cao của cây đậu cove
leo TL1.
Bảng 3.1.2. ảnh hởng của phun bổ sung Mn tới diện tích lá của cây đậu
cove leo TL1.
Bảng 3.2.1. huỳnh quang ổn định của lá đậu cove leo TL1 khi phun bổ sung
Mn ở các thời kì sinh trởng khác nhau.
Bảng 3.2.2. huỳnh quang cực đại của lá đậu cove leo TL1 khi phun bổ sung
Mn ở các thời kì sinh trởng khác nhau.
Bảng 3.2.3. hiệu suất huỳnh quang biến đổi của lá đậu cove leo TL1 khi phun
bổ sung Mn ở các thời kì sinh trởng khác nhau.

Phan Thị Phơng

4

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

Danh mục các hình
Hình 3.1.2. ảnh hởng của phun bổ sung Mn tới diện tích lá của cây đậu cove
leo TL1.
Hình 3.2.1. sự biến động huỳnh quang ổn định của lá đậu cove TL1 khi phun
bổ sung Mn ở các thời kì sinh trởng khác nhau.
Hình 3.2.2. sự biến động huỳnh quang cực đại của lá đậu cove TL1 khi phun
bổ sung Mn ở các thời kì sinh trởng khác nhau.
Hình 3.2.3. . sự biến động hiệu suất huỳnh quang biến đổi của lá đậu cove
TL1 khi phun bổ sung Mn ở các thời kì sinh trởng khác nhau.

Phan Thị Phơng

5

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

Mở đầu
1. Lý do chọn đề tài
Đậu cove có tên khoa học là Phaseolus vulgaris.L thuộc họ Đậu
(Fabaceae). Có nguồn gốc từ Trung Mỹ và đợc trồng cách đây hơn 600 năm.
Đậu cove đợc trồng phổ biến ở Đông Phi, Bắc Mỹ, Nam Mỹ, Đông á và ở
phía Tây và Nam Châu Âu. Đậu cove là thành phần quan trọng và ổn định
trong thực đơn về rau quả của ngời Mỹ ( 7ip/ đầu ngời, ip: viết tắt của
pound, 1ip = 454g), chỉ đứng sau ngô đờng, cà chua, bắp cải.
ở Châu á nó là một trong những cây họ đậu mang lại hiệu quả kinh tế
cao cho một số nớc. Theo kết quả của Viện nghiên cứu rau quả trong trái non
của đậu cove chứa khoảng 2,5% đạm, 0,2% chất béo, 7% chất đờng bột và
đặc biệt nhiều vitamin A, vitamin C và chất khoáng, trái có thể dùng để ăn
tơi, đóng hộp và đông lạnh. ở các nớc Châu á nh ấn Độ, Miến Điện,
Nepal, Sri-Lanka, Bangladesh hạt đậu cove đợc sử dụng trong các bữa ăn
kiêng.
Các bộ phận khác của cây đậu cove ( thân, lá) cũng có đủ thành phần
các chất dinh dỡng và hàm lợng chúng khá cao dùng làm thức ăn cho gia
súc bằng cách ăn tơi, hay phơi khô, ủ chua đều tốt.
Trong nông nghiệp, cây đậu cove có vai trò tích cực trong việc cải tạo
đất. Theo kết quả nghiên cứu của các chuyên gia nớc ngoài thì sau mỗi vụ
trồng cây họ đậu lấy hạt, đất đợc làm giàu thêm khoảng 100kg N/ ha. Vai trò
cải tạo đất của cây họ đậu thực hiện đợc là nhờ một số loài vi khuẩn sống
cộng sinh ở bộ rễ.

Phan Thị Phơng

6

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

ở Việt Nam đậu cove là loại đậu rau chủ lực trên thị trờng hiện nay.
Sức tiêu thụ mặt hàng này rất lớn và ngày càng tăng, những năm gần đây một
số nơi trên thế giới nh Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản là thị trờng khá
rộng lớn cho mặt hàng này.
Để nâng cao năng suất cây trồng bên cạnh yếu tố giống thì các biện
pháp kĩ thuật nh tới tiêu, phân bón, bảo vệ thực vật quyết định năng suất cụ
thể của giống. Theo Võ Minh Kha nếu năng suất cây trồng chỉ đạt 3- 3,5 tấn/
ha/ vụ thì vai trò của các nguyên tố nh K và các nguyên tố vi lợng cha thể
hiện rõ, nhng từ khi các giống cây trồng có năng suất cao từ 9- 10,5 tấn/ ha/
vụ thì ngoài cung cấp đầy đủ các yếu tố NPK nhất thiết phải bổ sung các
nguyên tố vi lợng [7],[17].
Mặc dù, các nguyên tố vi lợng chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong cơ
thể thực vật song chúng lại có vai trò sinh lí cực kì quan trọng. Chúng không
thể thiếu đợc trong cơ thể sống của thực vật. Ngời ta đã chứng minh đợc
rằng cây không thể sinh trởng bình thờng nếu không có các nguyên tố vi
lợng. Sự thiếu hụt hoặc thừa các nguyên tố vi lợng đều dẫn đến các bệnh về
chức năng của cây và làm giảm năng suất một cách đáng kể. Vai trò của các
nguyên tố vi lợng thể hiện rõ trong mối liên quan của chúng với enzim hoặc
ở trong trạng thái tự do, các nguyên tố vi lợng tác động lên các quá trình sinh
lí, sinh hoá trong cơ thể sống nh: quá trình quang hợp, quá trình hô hấp, trao
đổi nớc...
Bổ sung các nguyên tố đa lợng và vi lợng bằng cách phun lên lá đã

đợc nghiên cứu trên nhiều đối tợng nh lạc, đậu tơng, lúaCác kết quả
cho thấy các nguyên tố bổ sung có ảnh hởng tốt đến quá trình tổng hợp diệp
lục, làm tăng cờng độ quang hợp, tăng năng suất và phẩm chất nông sản [2].
Tuy nhiên vai trò của Mn đối với đậu cove leo nh thế nào vẫn cha có
tài liệu đề cập đến. Chính vì vậy chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài : ảnh

Phan Thị Phơng

7

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

hởng của bổ sung Mn tới sinh trởng, khả năng huỳnh quang diệp lục của
đậu cove leo TL1.
2. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá ảnh hởng của Mn phun bổ sung lên lá vào các giai đoạn khác
nhau đến sinh trởng, khả năng huỳnh quang diệp lục để có thể đa ra giai
đoạn phun bổ sung hợp lí.
3. ý nghĩa lí luận và thực tiễn
Tìm hiểu sâu về sinh trởng, khả năng huỳnh quang diệp lục của đậu
cove leo khi phun bổ sung Mn. Bổ sung cơ sở khoa học của vai trò Mn đến
sinh trởng, khả năng huỳnh quang diệp lục. Đánh giá đợc vai trò của Mn
phun bổ sung lên lá và đa ra đợc biện pháp ứng dụng kĩ thuật này vào trong
sản xuất.

Phan Thị Phơng

8

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

Chơng 1
Tổng quan ti liệu
1.1 Vai trò sinh lí của nguyên tố vi lợng nói chung và Mn nói riêng
1.1.1 Vai trò chung của các nguyên tố vi lợng
Các nguyên tố vi lợng tuy chứa trong cơ thể một lợng vô cùng nhỏ bé
( từ 10-5 10-3 % trong lợng chất khô của cơ thể thực vật), nhng lại đóng vai
trò sinh lí cực kỳ quan trọng. Các nguyên tố vi lợng quan trọng nh: B, Mo,
Cu, Mn, Co... là những nguyên tố không thể thiếu trong cơ thể sống.
Vai trò cực kì quan trọng của các nguyên tố vi lợng thể hiện ở sự liên
quan của chúng đối với các enzim, các quá trình sinh lý, sinh hoá trong cơ thể
sống.
1.1.1.1 Mối quan hệ giữa vi lợng và enzim
Việc phát hiện mối quan hệ giữa enzim và vi lợng là một trong những
thành công cuối thế kỷ 20 của các nhà hoá sinh học, trong đó vi lợng là
những kim loại hoặc tham gia vào cấu trúc của enzim hoặc xúc tác hoạt động
của enzim. Hiện nay đã phát hiện đợc hơn 1000 hệ enzim khác nhau có chứa
kim loại hoặc đợc hoạt hoá. Vì hầu hết các quá trình tổng hợp và chuyển hoá
các chất đợc thực hiện nhờ các hệ enzim mà trong thành phần của enzim có
chứa vi lợng, do đó có thể nói các nguyên tố vi lợng là cơ sở của sự sống.

Sự hình thành phức chất enzim- kim loại làm tăng hoạt tính xúc tác của
mỗi thành phần lên gấp bội. Chẳng hạn hoạt tính oxy hoá khử của các enzim
chứa sắt, đồng gấp hàng nghìn lần các kim loại ở trạng thái tự do. Ngoài ra,
kim loại mặc dù ở trạng thái tự do trong môi trờng cũng có tác dụng kích
thích hoạt tính của enzim.

Phan Thị Phơng

9

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

Nh vậy, quan hệ giữa vi lợng và enzim là chìa khoá giúp ta hiểu đợc
ảnh hởng sâu sắc và nhiều mặt của các nguyên tố đó đến mọi chức năng sinh
lý và quá trình trao đổi chất chủ yếu trong cơ thể.
1.1.1.2 Mối quan hệ giữa vi lợng và quá trình trao đổi chất
Các nguyên tố vi lợng tham gia vào cấu trúc không gian của các đại
phân tử là prôtêin và axit nucleic trong tế bào ( Vbax- 1978) [2].
Nhiều dẫn liệu đã phát hiện sự tham gia của nguyên tố vi lợng trong
các enzim trao đổi gluxit nh Mn trong thành phần của amilaza, carboxylaza,
transphosphorylaza... Nhìn chung vi lợng có tác dụng làm tăng chiều hớng
tổng hợp và chuyển hoá gluxit.
Các nguyên tố vi lợng tham gia vào quá trình trao đổi chất hữu cơ quan
trọng nh gluxit, prôtêin, lipit, diệp lụcCác hợp chất có hoạt tính sinh học
cao nh auxin (Zn, B), vitamin B, vitamin C (B, Mn, Zn, Cu) [2].

Các nguyên tố vi lợng tham gia vào quá trình trao đổi nitơ: Fe, Mo có
vai trò quan trọng trong quá trình cố định đạm của các nhóm sinh vật khác
nhau. Mo, Fe, Cu, Mn tham gia trực tiếp vào quá trình khử nitrat. Vi lợng
còn tham gia vào xúc tác tổng hợp các chất có hoạt tính sinh học cao nh
vitamin, phitohoocmon, tinh dầu Mn làm tăng hàm lợng vitamin C trong
cây, Bo tăng cờng tổng hợp vitamin C và các vitamin nhóm B, Zn xúc tác
hoạt động của enzim triptophansinthetaza chuyển hoá triptophan thành tiền
auxin để tổng hợp auxin.
Nh vậy các nguyên tố vi lợng ảnh hởng mạnh mẽ đối với quá trình
trao đổi chất và năng lợng. Nó tham gia tích cực trong chặng đờng phân
cũng nh phân huỷ hiếu khí các nguyên liệu hữu cơ.
1.1.1.3 Quan hệ giữa vi lợng với các quá trình sinh lý trong cây
Các nguyên tố vi lợng ảnh hởng đến quá trình hô hấp của thực vật do
chúng xúc tác nhiều enzim tham gia vào quá trình phân giải yếm khí trong

Phan Thị Phơng

10

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

chặng đờng phân, cũng nh các ezim trong chu trình Crep nh Mg, Mn tham
gia hoạt hoá enzim phosphataza, decarboxylaza Fe, Zn, Co,với enzim
aldolaza [2].
Các nguyên tố vi lợng tham gia vào chuỗi điện tử trong hô hấp đặc biệt

Fe trong hệ xitocrom có vai trò vận chuyển điện tử từ cơ chất cho oxy nhờ khả
năng thay đổi hoá trị của Fe. Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy các
nguyên tố vi lợng ảnh hởng mạnh mẽ đến quá trình quang hợp, khi xử lí Zn,
Mn, Cu, B, Co, Mo cho lúa, ngô, đậu đỗ làm tăng diệp lục tổng số cũng nh
liên kết giữa diệp lục và protein [2].
Các nguyên tố vi lợng ảnh hởng tích cực đến quá trình tạo sắc tố và
làm giảm sự phân huỷ của diệp lục trong bóng tối. Các nguyên tố vi lợng
Mn, Fe, Zn, Cu, B còn tham gia trực tiếp trong các phản ứng quang hợp và
ảnh hởng rõ rệt đến cờng độ quang hợp. Ngoài ra, các nguyên tố vi lợng
còn chi phối quá trình cố định CO2 của cây, giúp vận chuyển các sản phẩm
quang hợp đảm bảo lu thông trong cây. Hơn nữa B, Mn, Cu, Mo có khả năng
làm giảm ức chế quá trình quang hợp lúc ban tra [16].
Các nguyên tố vi lợng làm tăng độ ngậm nớc, tăng khả năng hút nớc
và thoát hơi nớc. Các nguyên tố B, Al, Co, Mn, Zn, Cu, Mo có tác dụng làm
tăng khả năng giữ nớc, tăng hàm lợng liên kết keo của mô. Đó là do chúng
có vai trò thúc đẩy quá trình tổng hợp các chất a nớc nh prôtit, axit
nuclêic.... [16].
Theo Nguyễn Văn Mã, Phạm Đình Thái: trong điều kiện cung cấp đủ
nớc thì các nguyên tố vi lợng làm tăng khả năng thoát hơi nớc, thiếu nớc
thì lại tăng cờng khả năng giữ nớc. Rõ ràng sự khác biệt đó trong cả hai
trờng hợp đều có lợi cho cây [13].
Nhiều công trình đã xác định nguyên tố vi lợng thúc đẩy sự phát triển
của thực vật, biểu hiện ở khả năng thúc đẩy sự hoàn thành các giai đoạn phát

Phan Thị Phơng

11

K31B Sinh - KTNN

KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

triển nhất định, trớc hết là giai đoạn xuân hoá. Do tác động của chúng đến
các quá trình oxy hoá khử và trao đổi gluxit, axit nucleic. Ngoài ra, các
nguyên tố vi lợng còn tác dụng tích cực đến tính chịu hạn, chịu nóng, chịu
mặn và chống sâu bệnh của cây.
1.1.2 Vai trò sinh lí của Mn đối với cây trồng
Trong đất Mn có hàm lợng thấp và tồn tại ở dạng ion Mn+2, Mn+3,
Mn+4. Mn khó tiêu thờng ở dạng chứa trong các oxit Mn02, Mn02.2H20. Mn
dễ tiêu thờng nằm trong các muối Cl- ( theo Dion và Mann- 1946) [2].
Hàm lợng Mn trong đất phụ thuộc điện thế oxy hoá khử của đất. Đất
có độ khoáng kém thì điện thế oxy hoá khử thấp và quá trình khử Mn thành
Mn2+ mạnh ( Megel- 1979) [2].
Khả năng hấp thụ Mn tuỳ thuộc vào từng loại cây, sự hấp thụ Mn bị ức
chế bởi Ca, Co, Mo, Zn, Fe ( Clarson và Hanson- 1980). Mn ít di chuyển trong
cơ thể thực vật, theo VanGoor và Wierma (1974) thì Mn không đợc vận
chuyển qua mạch libe mà Mn đợc vận chuyển qua mạch gỗ từ rễ lên thân.
Mn tập chung ở lá nhiều hơn ở các cơ quan khác của cây [2].
Mn tham gia vào cấu trúc hoặc xúc tác hàng loạt các enzim nh:
phosphatkinaza, phosphattaza có vai trò trao đổi photphat của quá trình
photphoril hoá. Trong chu trình Crep Mn xúc tác các enzim decarboxylase,
dehydrogenaza.
Malat- dehydrogenaza
Malat + NADP

Piruvat + NADPH2 + CO2.
Mn2+, Mg2+

Mn xúc tác quá trình quang phân li nớc giải phóng oxy và tạo H+ cùng
điện tử cung cấp cho diệp lục 680 ở PSII ( hệ thống ánh sáng II) nhờ khả
năng thay đổi hoá trị của Mn+3, Mn+2 theo sơ đồ sau:

Phan Thị Phơng

12

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

4Mn+3

2H20

e-

hv

4e_

E


4H+ + 02

4Mn+2

DL 680

Sơ đồ vai trò của Mn trong quá trình quang phân li nớc.
( Cheniae và Martin 1968)
Nếu thiếu Mn thì giai đoạn đầu tiên của dây chuyền điện tử trong phản
ứng sáng bị giảm và kết quả sẽ ảnh hởng bất lợi cho quá trình phosphoryl
hoá quang hợp và không ảnh hởng đến quá trình đồng hoá C02 mà còn ảnh
hởng đến cả quá trình khử nitrat và sunphat. Thiếu Mn còn ảnh hởng đến cả
cờng độ quang hợp và sự hình thành hệ thống bản mỏng trong hạt lục lạp
cũng nh ti thể.
Theo Sevilla và cộng sự (1983), Mn là thành phần cấu tạo của nhiều
enzim có vai trò phân huỷ hidroperoxit (H202) thành H20 và O2 giảm độc cho
cây. Ezim này đợc chiết suất từ lá đậu có tên là superoxydismutaza(S.O.D)
[2]. Qúa trình phân huỷ đó diễn ra theo sơ đồ sau:

O2- (superoxit)

O2 + e

S.O.D
O2- + O2- + 2H+

H2O2( Hidroperoxit) + O2

Catalaza
2H2O2

2H2O + O2

Mn xúc tác hoạt tính enzim ARN- polymelaza có vai trò trong tổng hợp
ARN, thực nghiệm của Ness và Wollhouse- 1980 cho thấy chỉ cần nồng độ 2
mm Mn đã làm tăng hàm lợng ARN nh khi tăng hàm lợng Mg 12 mM. Vì
vậy khi thiếu Mn hàm lợng prôtêin giảm mạnh, hàm lợng nitơ hoà tan tăng

Phan Thị Phơng

13

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

( Nitrat, Amino axit...) do Mn ảnh hởng đến các enzim tham gia đồng hoá
nitơ.
Theo Morgan và cộng sự (1976) lá cây thiếu Mn thì hàm lợng auxin
(IAA) trong mô giảm mạnh, điều đó chứng tỏ ảnh hởng của Mn đến hoạt
tính enzim IAA- oxydaza. Đặc tính của auxinoxydaza càng mạnh nếu Mn có
mặt trong môi trờng phản ứng càng lâu [16].
Vai trò của Mn trong trao đổi lipit cha rõ lắm nhng cây thiếu Mn
không những hàm lợng diệp lục giảm mà cấu trúc màng lục lạp cũng bị ảnh
hởng do Mn ảnh hởng đến quá trình chuyển hoá glicolipit và axit béo cha
no ( Constanto, Puolus- 1970) [2].
Nhu cầu thực vật đối với Mn không cao nhng không thể thiếu, dạng
Mn tốt nhất cho cây MnSO4, có thể bón vào rễ hoặc phun bổ sung lên lá. Tuy

nhiên khả năng hấp thụ Mn còn tuỳ thuộc từng loại cây và ảnh hởng của một
số ion kim loại khác nh Ca, Co, Mo, Zn, Fe.
1.2. Huỳnh quang diệp lục
Huỳnh quang diệp lục là sự bức xạ đợc diệp lục phát ra với bớc sóng
dài hơn bớc sóng hấp thụ và đồng thời với thời gian chiếu sáng. Khi hấp thụ
photon ánh sáng, phân tử diệp lục tạo thành trạng thái kích thích do kết quả
của quá trình nhảy điện tử từ * và từ n * . Thông thờng khi điện tử
của phân tử bị kích thích có thể xảy ra 2 trờng hợp:
Trờng hợp 1: Là trạng thái kích thích của điện tử đợc gọi là Singlet
( trạng thái không bền) nếu nh khi chuyển điện tử lên mức năng lợng cao
hơn nếu nh không kèm theo sự đổi dấu của spin điện tử.
Trờng hợp 2: Là trạng thái kích thích của điện tử gọi là Triplet ( trạng
thái bền ổn định hoặc trạng thái bền thứ cấp), nếu nh sự truyền điện tử lên
mức năng lợng cao hơn có kèm theo sự đổi dấu của spin điện tử.

Phan Thị Phơng

14

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

Điện tử ở trạng thái kích thích sẽ nhanh chóng chuyển về trạng thái
khác bằng cách giải phóng năng lợng hấp thụ theo những con đờng sau:
Có thể chuyển năng lợng tới một phân tử nhận năng lợng khác và
cuối cùng khởi động các phản ứng quang hoá, gây ra sự truyền điện tử quang

hợp.
Năng lợng đợc giải phóng ra dới dạng nhiệt.
Năng lợng đợc giải phóng ra dới dạng sóng điện từ. Có nghĩa là nó
có thể phát lại dới dạng một photon có năng lợng nhỏ hơn ( tức là có bớc
sóng dài hơn). Hiện tợng này gọi là huỳnh quang.
Nguyên nhân của hiện tợng huỳnh quang là do năng lợng phát ra
dới dạng sóng điện từ khi chuyển điện tử từ trạng thái kích thích Singlet về
trạng thái cơ sở.
Các quá trình truyền năng lợng nêu trên cạnh tranh nhau, chủ yếu là sự
cạnh tranh giữa phản ứng quang hoá và huỳnh quang diệp lục. Ta có thể mô tả
quá trình trên bằng sơ đồ:
Kf+Kd+ Kph

P*

P

P* và P là trạng thái kích thích và trạng thái cơ bản của phân tử.
Kf, Kd, Kph là các hằng số tốc độ làm mất đi trạng thái kích thích bức xạ
( huỳnh quang), không bức xạ ( mất đi dới dạng nhiệt ) và quang hoá ( sự
phân chia đầu tiên của các điện tích trong tâm phản ứng).
Hiệu suất lợng tử của phản ứng quang hoá và huỳnh quang sẽ tơng
ứng bằng:

kf

kph
QZ =

QFo =

kf + kd + kph

Phan Thị Phơng

kf + kd + kph

15

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

Trong điều kiện tối u, khi các tâm phản ứng hoạt động ( các tâm phản
ứng mở) hằng số kph lớn hơn đáng kể so với hằng số còn lại và do đó năng
lợng đợc kích thích sử dụng trong phản ứng quang hợp với hiệu suất lợng
tử Qz gần bằng đơn vị (=1), có một phần rất nhỏ năng lợng kích thích bị mất
đi dới dạng huỳnh quang trong quá trình vận chuyển năng lợng về tâm phản
ứng. Nh vậy, khi tâm phản ứng mở xảy ra quá trình oxy hoá hoàn toàn
chất nhận điện tử đầu tiên quinon (QA), còn khi các tâm phản ứng đóng
xảy ra sự khử chất nhận điện tử đầu tiên quinon (QA), và khi đó huỳnh quang
đạt giá trị cực đại.
Khi tâm phản ứng đóng thì hằng số tốc độ mất trạng thái kích thích
bằng quang hoá sẽ bằng không, còn huỳnh quang tăng lên và đạt giá trị cực
đại (Fm).
kf
(QZ) = 0

QFm =
kf + kd + kph

Hiệu giữa cờng độ huỳnh quang khi tâm phản ứng đóng và mở
(Fv = Fm - F0) đợc gọi là huỳnh quang biến đổi của diệp lục. Nó tơng ứng
với phần năng lợng ánh sáng đợc các tâm phản ứng mở sử dụng trong
phản ứng quang hoá. Một cách dễ dàng có thể chỉ ra rằng tỉ lệ giữa huỳnh
quang biến đổi và huỳnh quang cực đại bằng hiệu suất lợng tử ( hiệu suất
huỳnh quang biến đổi) của phản ứng quang hoá đầu tiên phân chia các điện
tích ở các tâm phản ứng quang hợp.
QFm - QFo

kph
=

QFm

Phan Thị Phơng

= QZ
kf + kd + kph

16

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

Nh vậy, đo cờng độ huỳnh quang ổn định - F0 và cờng độ huỳnh
quang cực đại - Fm trong một thời gian tơng đối cho phép nhận đợc giá trị
tuyệt đối về hiệu quả sử dụng năng lợng ánh sáng trong các phản ứng quang
hoá.
Fv
QZ =

Fm - F o
=

Fm

Fm

Hiệu quả phân chia điện tích trong các tâm phản ứng bị giảm đi khi
điều kiện sinh trởng gặp bất lợi ( nh khi ánh sáng d thừa, nhiệt độ thấp và
khi không đầy đủ nhu cầu dinh dỡng). Hiệu suất tơng đối huỳnh quang biến
đổi Fv/Fm đặc trng cho hiệu quả khử quinon QA trong hệ quang hóa II
( Malkin, Sindere,1974), liên quan với hiệu suất lợng tử thải oxi (Deming và
cộng sự 1987) và khử CO2 ( Baker và cộng sự 1989). Nh vậy, thông số Fv/Fm
có thể đợc sử dụng để đánh giá trạng thái sinh lí của thực vật phù du [6].
Ngày nay, với sự phát triển vợt bậc của khoa học kĩ thuật các kĩ thuật
đo huỳnh quang hiện đại đã ra đời. Kết hợp với những u điểm vợt trội của
phơng pháp đo huỳnh quang diệp lục để đánh giá trạng thái sinh lí của thực
vật trong những năm gần đây mà phơng pháp đo huỳnh quang trở thành một
công cụ hết sức quan trọng trong việc nghiên cứu sinh lí thực vật. Bằng việc
áp dụng những kĩ thuật hiện đại đó ngời ta đã thu đợc những kết quả quan
trọng cho phép giải thích nguồn gốc và hiểu một cách sâu sắc về cơ chế của
hiện tợng huỳnh quang. Tuy vậy, việc giải thích về lí thuyết hiện tợng

huỳnh quang mới chỉ thu nhận đợc trên các đối tợng nh: Protoplast, lục lạp
tách rời, màng thylacoid

Phan Thị Phơng

17

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

1.3 Tình hình nghiên cứu vai trò của Mn đối với đời sống thực vật.
Trong thời gian gần đây, nhiều công trình nghiên cứu cho thấy ảnh
hởng của các nguyên tố vi lợng đến cấu tạo bộ máy quang hợp và cơ chế
các phản ứng của quá trình quang hợp. Ordin(1951), Romamerthy(1955) đã
kết luận: Muốn tổng hợp diệp lục tố không những cần có Fe, Mg mà còn cần
tập trung trong lục lạp cả Mn và Cu.
Vlaxúc, Klimovixkaia (1958) cho biết ảnh hởng tích cực của Mn, Mo,
Cu, B, Co đến quá trình tạo thành sắc tố của cây cũng nh sự phân huỷ diệp
lục trong tối giảm đi nhờ xử lý Mo, Mn và đặc biệt là B, Cu.
Trong hô hấp, ở giai đoạn đờng phân cũng nh ở chu trình Crep đều có
sự tham gia tích cực của nguyên tố vi lợng. Cờng độ hô hấp và tốc độ của
quá trình oxy hoá khử thờng tăng dới ảnh hởng của Mn, Zn, Cu, Mo, và B:
Skolnik(1939); Iakôp (1950); Reed (1947); Burin(1948).
Mn, Cu, Mo, B, Co, Zn làm cho ngô chóng trỗ cờ, phun râu, và chín hạt,
làm rút ngắn giai đoạn xuân hoá của lúa, lúa mì và giai đoạn ánh sáng của cả
cây ngày dài: Skolnik, Xteclova (1956); Jiznhepxcaia(1959).

Theo Morgan và cộng sự (1976) lá cây thiếu Mn thì hàm lợng auxin
(IAA) trong mô giảm mạnh, điều đó chứng tỏ ảnh hởng của Mn đến hoạt
tính enzim IAA- oxydase.
Theo Trần Thị áng khi nghiên cứu ảnh hởng của phân vi lợng đối với
năng suất và phẩm chất một số cây trồng thì: phân vi lợng đã làm tăng năng
suất lúa từ 15- 20% so với đối chứng, ngô tăng từ 7- 26%. Hơn nữa phân vi
lợng còn làm tăng phẩm chất nông sản, làm hàm lợng tinh bột tăng 4- 7%,
làm tăng lợng prôtêin tổng số trong hạt ngô VM1 14% [1].
Tác giả Hoàng Thị Hà đã xử lí Zn (ZnSO4) và Mn (MnSO4) với các
nồng độ 0,03%; 0,04%; 0,05% bằng ngâm hạt trong 5 giờ và phun lên lá đã

Phan Thị Phơng

18

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

khẳng định Mn và Zn làm tăng hàm lợng diệp lục, diện tích lá tốt nhất là xử
lí Zn và Mn ở nồng độ 0,05% [3].
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Mã cũng cho thấy: phân vi lợng
có tác động mạnh đến sự hình thành nốt sần ở rễ đậu tơng, làm tăng hoạt tính
enzim nitrogenase từ 20- 30% làm tăng năng suất và hàm lợng prôtêin từ cây
đậu tơng [10].
Kết quả nghiên cứu của Điêu Thị Mai Hoa, Nguyễn Văn Mã đã khẳng
định: phun phân vi lợng dới dạng chế phẩm Vilado có ảnh hởng tới khả

năng chịu hạn của đậu xanh và cũng khẳng định khi phun Vilado vào thời kì
ra hoa và cành có thể làm tăng năng suất đậu xanh từ 10- 13%, tăng hàm
lợng prôtêin 15- 35% [4].
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Mã khi phun dung dịch vi lợng
qua lá ở nồng độ 0,02% vào lúc ra hoa làm tăng khả năng chịu hạn và năng
suất so với đối chứng. Xử lí hạt giống với nồng độ 0,005% và phun lên lá với
nồng độ 0,02% cũng có kết quả tơng tự [13].

Phan Thị Phơng

19

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

Chơng 2
Đối tợng v phơng pháp nghiên cứu

2.1. Đối tợng nghiên cứu
Trong phạm vi nghiên cứu đề tài này chúng tôi dùng đậu cove leo TL1
để nghiên cứu hiệu lực của nguyên tố vi lợng Mn.
Giống đậu cove leo TL1 đợc Viện nghiên cứu rau quả cung cấp. chúng
tôi lựa chọn các hạt có độ lớn đồng đều, loại bỏ hạt nhỏ, xấu, để tiến hành thí
nghiệm.
Đặc điểm của giống đậu cove leo TL1:
Cây một năm, thân thảo, rễ chính mọc sâu nên cây có khả năng chịu

hạn tốt, rễ phụ có nhiều nốt sần chủ yếu tập trung ở độ sâu khoảng 20cm.
Thân sinh trởng vô hạn. Lá kép có 3 lá phụ với cuốn dài, mặt lá rất ít lông tơ.
Chùm hoa mọc ở nách lá trung bình có từ 2-8 hoa. Sau khi trồng 35-40 ngày
đã có hoa nở, hoa lỡng tính tự thụ phấn khoảng 95% nên việc để giống rất dễ
dàng. Trái đậu ăn tơi thu hoạch từ 10-13 ngày sau khi hoa nở. Hạt đậu to,
khối lợng 1000 hạt 250-450g. Đậu cove là cây trồng chịu ấm nên canh tác
đợc trong điều kiện ấm áp của vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, đậu không chịu
đợc giá rét.
2.2.Phơng pháp nghiên cứu
2.2.1.Phơng pháp bố trí thí nghiệm
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm tại khu nhà lới của khoa Sinh-KTNN
vào vụ Xuân- Hè năm 2008.

Phan Thị Phơng

20

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

Chúng tôi trồng đậu cove leo TL1 trong các chậu thí nghiệm kích thớc:
cao 45cm, đờng kính 30cm. Tổng số công thức thí nghiệm là 5, mỗi công
thức thí nghiệm có 3 lần nhắc lại. Các công thức thí nghiệm bao gồm:
Không phun bổ sung Mn cho giống đậu cove leo TL1 là đối chứng(ĐC).
Phun bổ sung Mn với nồng độ 0,01% cho giống đậu cove leo TL1(Mn 0,01).
Phun bổ sung Mn với nồng độ 0,02% cho giống đậu cove leo TL1(Mn 0,02).

Phun bổ sung Mn với nồng độ 0,03% cho giống đậu cove leo TL1(Mn 0,03).
Phun bổ sung Mn với nồng độ 0,04% cho giống đậu cove leo TL1(Mn 0,04).
2.2.2. Xác định hàm lợng Mn trong đất
Chúng tôi sử dụng hai mẫu đất: đất phù sa và đất trồng tại khu thí
nghiệm để tiến hành đi phân tích hai chỉ tiêu đó là Mn tổng số và Mn trao đổi.
Tại phòng thí nghiệm Trung tâm- Trờng ĐHNL Thái Nguyên.
Mn tổng số xác định trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS.
Mn trao đổi (mg/100g): Xác định trên máy Quang phổ hấp thụ nguyên
tử AAS.
Kết quả phân tích ( Tỷ lệ % ở trạng thái khô không khí)
Tên mẫu

Mn(%)

Mn trao đổi (mg/100g)

Đất phù sa

0,230

18,210

Đất trồng

0,002

0,451

2.2.3. Phơng pháp pha và phun qua lá dung dịch MnSO4
MnSO4 đợc cân bằng cân Satorius với độ chính xác 10-4gam. Pha dung

dịch với nồng độ 0,1g/lít (0,01%); 0,2g/lít (0,02%); 0,3g/lít (0,03%); 0.4g/lít
(0,04%). Các dung dịch trên đợc phun vào giai đoạn cây non (2 lá) và giai
đoạn cây ra nụ (7 lá), phun vào buổi sáng sớm.

Phan Thị Phơng

21

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

2.2.4. Phơng pháp xác định huỳnh quang diệp lục
Huỳnh quang diệp lục đợc đo trên máy Chlorophill fluorometer OS 30 do hãng ADC - Anh cung cấp. Thời gian ủ tối là 10 phút để các tâm phản
ứng ở trạng thái mở hoàn toàn hay toàn bộ chất nhận điện tử đầu tiên trong
mạch vận chuyển điện tử quang hợp - Quinon A (QA) ở trạng thái oxy hoá
Máy đo xác định các chỉ tiêu:
F0- Cờng độ huỳnh quang ổn định, F0 phản ánh sự mất đi năng lợng
kích thích bằng bức xạ trong khoảng thời gian vận chuyển chúng về tâm phản
ứng PSII ở trạng thái mở.
Fm - Cờng độ huỳnh quang cực đại, Fm đo đợc khi các tâm phản ứng
PSII ở trạng thái đóng.
Fvm- Hiệu suất huỳnh quang biến đổi, Fvm phản ánh hiệu quả sử dụng
năng lợng ánh sáng trong phản ứng quang hoá, đợc xác định nh sau:
Fv
Fvm =

Fm- F0
=

Fm

Fm

Đo huỳnh quang ở 3 thời kì: thời kì hai lá, ra hoa và quả non.
2.2.5.Phơng pháp xác định các chỉ tiêu sinh trởng
2.2.4.1. Chiều cao cây (cm/cây)
Chúng tôi dùng thớc dây đo độ dài để đo cây ở các giai đoạn: 2 lá, 3
lá, 4 lá, 5 lá, 6 lá, 7 lá, thời kì ra hoa, ra quả non. Đo từ cổ rễ đến đỉnh sinh
trởng của cây.
2.2.4.2. Diện tích lá (mm2)
Động thái diện tích lá đợc xác định bằng máy chuyên dụng
AreaMeterAM 200 ( Do hãng ADC cung cấp). Đo ở các thời kì: hai lá, ra hoa.

Phan Thị Phơng

22

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

2.2.6. Xử lí số liệu
Số liệu đợc xử lý, đánh giá theo phơng pháp thống kê toán học nhờ

phần mềm Microsoft Office Excel 2003 với các thông số: trung bình số học,
độ lệch chuẩn, sai số trung bình số học, hệ số biến động, độ tin của hiệu.

n

n
X
i
( X i X )2
; = 2
X = i =1 ; 2 = i =1
n
n 1

CV =
X

.100
X

; m=



; t =
n d

X X
1
2

2
m + m2
1
2

: Trung bình số học.

Xi :

giá trị kết quả đo đếm đợc ở mỗi lần nhắc lại.

n : Dung lợng mẫu.


: Độ lệch chuẩn.

CV : Hệ số biến động.
td : Tiêu chuẩn độ tin của hiệu.
m : Sai số trung bình số học.

Phan Thị Phơng

23

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

Chơng 3
Kết quả v thảo luận
3.1 ảnh hởng của Mn phun bổ sung lên lá đến sinh trởng của
giống đậu cove TL1.
Khả năng sinh trởng của cây đậu cove leo TL1 liên quan mật thiết tới
khả năng quang hợp, do đó ảnh hởng đến năng suất cây trồng.
Để đánh giá ảnh hởng của Mn phun bổ sung lên lá đến sinh trởng của
đậu cove leo TL1 chúng tôi tiến hành nghiên cứu các chỉ tiêu: chiều cao cây và
diện tích lá.
3.1.1. Chiều cao cây
Khả năng sinh trởng phát triển chiều cao tốt là một chỉ tiêu quan trọng
trong công tác chọn giống cây trồng. Xác định chiều cao cây ở các thời kì sinh
trởng cho phép đánh giá mức độ tăng trởng của thực vật, nó biểu thị cho
mức độ đồng hoá chất dinh dỡng nhanh hay chậm của cây. Chúng tôi đã xác
định chiều cao của cây qua các thời kì cây 2 lá, 3 lá, 4 lá, 5 lá, 6 lá, 7 lá, ra
hoa, ra quả. Kết quả số liệu thu đợc trình bày ở bảng 3.1.1:
Kết quả thu đợc ở bảng 3.1.1 cho thấy :
Thời kì cây non từ 2 lá đến 4 lá : chiều cao cây ở công thức thí nghiệm
không có sự biến đổi so với đối chứng.
Thời kì cây 5 lá, 6 lá : chiều cao cây ở các công thức thí nghiệm tại
nồng độ Mn 0,02%, Mn 0,03%, Mn 0,04% đều tăng lên so với đối chứng, rõ
nhất ở công thức thí nghiệm với nồng độ Mn 0,02%.
Thời kì cây 7 lá, ra hoa , quả non : chiều cao cây ở các công thức thí
nghiệm nhìn chung tăng lên so với đối chứng, rõ nhất ở công thức thí nghiệm
với nồng độ Mn 0,04%.

Phan Thị Phơng

24

K31B Sinh - KTNN


KHOá LUậN TốT NGHIệP

Chuyờn ngnh: Sinh lý h c th c v t

Bảng3.1.1: ảnh hởng của phun bổ sung Mn tới chiều cao của cây đậu
cove leo TL1.
Công thức
2 lá

3 lá

4 lá

5 lá

6 lá

7 lá

Ra hoa

Quả non

X

ĐC

m

% so ĐC

X

m

% so ĐC

X

m

% so ĐC

X

m

% so ĐC

X

m

% so ĐC

X

m

% so ĐC

X

m

% so ĐC

X

m

% so ĐC

Mn 0,01

Mn 0,02

Mn 0,03

Mn 0,04

56,331,2

57,336,84

64,677,42

51,336,84

558,08

100

101,77

114,80

91,12

97,63

90,677,17

95,675,55

104,677,36

8916,5

86,3310,84

100

105,51

115,44

98,15

95,21

119,338,35

132,338,84

141,677,69

129,337,69

134,6711,86

100

110,89

118,72

108,38

112,85

137,335,36

149,339,17

1585,51

1515,29

157,339,74

100

108,73

115,05

109,95

114,56

1514,73

1678,02

175,336,74

169,333,84

157,679,96

100

110,59

116,11

112,13

104,41

185,336,36

197,677,88

2048,33

207,677,62

21712,74

100

106,65

110,07

112,05

117,08

2214,58

235,336,49

242,337,97

244,336,39

2636,81

100

106,48

109,65

110,55

119,00

267,332,96

289,339,39

299,676,77

306,3310,48

314,335,93

100

108,22

112,09

114,58

117,58

Kết quả nghiên cứu cho thấy nhu cầu Mn ở các thời kì sinh trởng của
cây đậu cove leo TL1 là khác nhau. Thời kì cây từ 2 lá đến 6 lá chiều cao cây
đạt giá trị lớn nhất ở nồng độ Mn 0,02%. Nhng ở thời kì 7 lá, ra hoa, quả non
nhu cầu Mn lại cao hơn, chiều cao cây đạt giá trị lớn nhất ở nồng độ Mn
0,04%.
3.1.2. Diện tích lá
Diện tích lá /cây là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ sinh trởng
của cây. Diện tích lá có ảnh hởng đến quá trình quang hợp và thoát hơi nớc
của cây, trực tiếp ảnh hởng đến năng suất của cây trồng.

Phan Thị Phơng

25

K31B Sinh - KTNN