Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến một số chỉ tiêu liên quan đến năng suất và phẩm chất cây rau dền đỏ (amaranthus tricolor) trồng thủy canh

JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE DOI: 10.18173/2354-1059.2016-0013 Natural Sci. 2016, Vol. 61, No. 4, pp. 79-85 This paper is available online at Ngày nhận bài: 27/4/2015. Ngày nhận Ďăng: 7/3/2016. Tác giả liên lạc: Lê Thị Thủy, Ďịa chỉ e-mail: hienthuy20@gmail.com 79 ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC DUNG DỊCH DINH DƢỠNG ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU LIÊN QUAN ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT CÂY RAU DỀN ĐỎ (Amaranthus tricolor) TRỒNG THỦY CANH Lê Thị Thu Hà, Nguyễn Thị Thùy Vân và Lê Thị Thủy Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Tóm tắt: Kĩ thuật thủy canh là kĩ thuật trồng cây không dùng Ďất mà trồng trực tiếp bằng dung dịch dinh dƣỡng. Việc xác Ďịnh Ďƣợc dung dịch phù hợp cho Ďối tƣợng cây trồng có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lƣợng của rau thủy canh. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành Ďánh giá ảnh hƣởng của 3 dung dịch dinh dƣỡng phổ biến là Knop, Hydro Greens và Bio life Ďến quá trình sinh trƣởng của rau dền Ďỏ nhằm tìm ra dung dịch phù hợp nhất.Qua kết quả nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh trƣởng và sinh lí - hóa sinh của rau dền Ďỏ cho thấy, Knop là dung dịchcho kết quả tốt về cả 2 nhóm chỉ tiêu sinh trƣởng nhƣ chiều cao cây, khối lƣợng tƣơi khô, diện tích lá và nhóm chỉ tiêu liên quan Ďến chất lƣợng rau nhƣ hàm lƣợng carotenoid, vitamin C, Ďƣờng khử, sắt và kali. Bên cạnh Ďó, Knop là dung dịch Ďơn giản, dễ tìm và dễ pha. Vì vậy với kết quả nghiên cứu này bƣớc Ďầu cho thấy, có thể ứng dụng rộng rãi việc trồng rau dền Ďỏ thủy canh bằng dung dịch dinh dƣỡng Knop. Từ khóa: Rau dền Ďỏ, thủy canh, dung dịch dinh dƣỡng. 1. Mở đầu Dền Ďỏ là loại rau rất giàu dinh dƣỡng, chứa hàm lƣợng cao các vitamin nhƣ vitamin A, C, vitamin B (B1, B6, B12), Bên cạnh Ďó, rau dền Ďỏ còn là nguồn cung cấp một lƣợng Ďáng kể các chất dinh dƣỡng thiết yếu và quan trọng Ďối với sức khỏe con ngƣời nhƣ các nguyên tố sắt, canxi, kali,..; beta-caroten, axit amin lysine. Đây là một trong những loại rau ăn Ďƣợc trồng rất phổ biến ở nƣớc ta và cũng là loại rau có thể trồng bằng phƣơng pháp thủy canh. Kĩ thuật thủy canh là kĩ thuật trồng cây không dùng Ďất với nhiều ƣu Ďiểm nhƣ ít tích lũy chất Ďộc, không gây ô nhiễm môi trƣờng, trồng Ďƣợc nhiều vụ, có thể trồng trái vụ và sản phẩm hoàn toàn sạch, giàu dinh dƣỡng, [1]. Đây là kĩ thuật Ďƣợc áp dụng trên nhiều Ďối tƣợng khác nhau nhƣ rau cải, rau dền, cà chua, bầu, bí, Trong phƣơng pháp thủy canh, yếu tố quyết Ďịnh Ďến năng suất và phẩm chất của rau chính là dung dịch dinh dƣỡng. Dung dịch dinh dƣỡng cung cấp Ďầy Ďủ các chất dinh dƣỡng cần thiết cho sự sinh trƣởng và phát triển của cây, Ďƣợc sử dụng dƣới dạng các muối khoáng hoà tan trong dung môi là nƣớc. Mỗi loại cây trồng khác nhau phù hợp với một loại dung dịch nhất Ďịnh. Một số dung dịch dinh dƣỡng Ďƣợc sử dụng phổ biến ở nƣớc ta nhƣ: Knop, Hydro Greens, Bio life. Rau thủy canh là loại rau sạch, giàu dinh dƣỡng, có thể trồng ở nhiều quy mô khác nhau, từ hộ gia Ďình Ďến sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên, chƣa có nhiều nghiên cứu cụ thể nhằm tìm ra môi trƣờng dinh dƣỡng phù hợp cho từng Ďối tƣợng cây trồng (trong Ďó có rau dền Ďỏ), Ďặc biệt là ở Việt Nam. Lê Thị Thu Hà, Nguyễn Thị Thùy Vân và Lê Thị Thủy 80 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu * Vật liệu nghiên cứu - Vật liệu thực vật Hạt giống rau dền Ďỏ Ďƣợc cung cấp bởi Công ti trách nhiệm hữu hạn Đầu tƣ và Phát triển Hà Nội Xanh. - Dung dịch dinh dưỡng Dung dịch Knop: Thành phần của dung dịch Knop (pha trong 1 lít nƣớc cất) nhƣ sau: Ca(NO3)2: 0,57 g, KNO3: 0,143 g, KCl: 0,071 g, KH2PO4: 0,143g, MgSO4: 0,143 g, FeCl3.6H2O(dd 5%): 1 giọt. Dung dịch Hydro Greens gồm hai phần: Phần A: Tổng nitơ (N) 4,64% - NO3 - 4,32% - NH3 0,32% - Canxi (Ca) 4,40% - kali oxit (K2O) 3,06%. Phần B: Tổng nitơ (N) 1,77% - NO3 - 1,17% - NH3 0,60% - Kali oxit (K2O) 3,94% - phospho dễ hấp thụ (P2O5) 3,05% - Mg 0,32% - Chelax Fe 0,02% và các nguyên tố vi lƣợng khác 0,03% ( Mn, Cu, Zn, Mo, B). Dung dịch Bio - life có thành phần:B1; B2; B12; OLC; α-NAA; β-Glucoza; Cytokinin; Ca(NO3)2; KNO3; KH2PO4; MgSO4; K2SiO3; FeCl3; EDDH (red); MnCl2; ZnCl2; H3BO4; Chất tƣơng hợp NVP, chất chống khuẩn và một số enzyme khác. * Phương pháp nghiên cứu - Bố trí thí nghiệm Rau dền Ďỏ Ďƣợc trồng trong các thùng xốp theo phƣơng pháp thủy canh tĩnh. Mỗi dung dịch dinh dƣỡng Ďƣợc bố trí trong 3 thùng xốp, trên nắp mỗi thùng Ďục 20 lỗ tƣơng ứng với Ďƣờng kính cốc nhựa chứa giá thể là xơ dừa Ďã qua xử lí. Đáy cốc nhựa khoan từ 15 - 20 lỗ nhỏ cho rễ Ďi qua, mỗi cốc gieo từ 5 - 7 hạt. Các chỉ tiêu sinh trƣởng, sinh lí-hóa sinh liên quan Ďến năng suất và phẩm chất rau dền Ďỏ Ďƣợc Ďánh giá ở 3 giai Ďoạn là: 3 - 4 lá (giai Ďoạn 1), 5 - 6 lá (giai Ďoạn 2), 7 - 10 lá (giai Ďoạn 3 - thu hoạch). - Nghiên cứu các chỉ tiêu sinh trưởngcủa rau dền đỏ + Khối lƣợng tƣơi: Cây tƣơi Ďƣợc cắt bỏ rễ và cân chính xác bằng cân phân tích. + Khối lƣợng khô: Sấy khô mẫu Ďến khối lƣợng khô tuyệt Ďối ở 105 0C và cân chính xác bằng cân phân tích. + Hàm lƣợng nƣớc = khối lƣợng tƣơi – khối lƣợng khô (g) + Chiều cao cây: Dùng thƣớc có chia Ďộ Ďến mm, Ďo từ phần cổ rễ Ďến phần ngọn (vị trí phát sinh lá non nhất trên cây). + Diện tích lá: tính diện tích lá thông qua khối lƣợng lá. - Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lí - hóa sinh liên quan đến phẩm chất cây rau dền đỏ + Xác Ďịnh hàm lƣợng carotenoid tổng số trên máy quang phổ theo phƣơng trình của Mac - Kinney [2]. + Xác Ďịnh hàm lƣợng vitamin C bằng phƣơng pháp chuẩn Ďộ iod [3]. + Xác Ďịnh hàm lƣợng Ďƣờng khử bằng phƣơng pháp acid dinitrosalicylic (DNS) [2, 3]. + Xác Ďịnh hàm lƣợng anthocyanin bằng phƣơng pháp pH vi sai [4, 5]. + Xác Ďịnh hàm lƣợng nguyên tố khoáng Fe và K bằng phƣơng pháp phổ hấp thu nguyên tử trên máy AAS. Xử lí số liệu Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2010 và phần mềm xử lí số liệu thống kê SPSS 16.0. Trong các Bảng số liệu, các chữ cái (a, b,c) khác nhau thể hiện sự khác có ý nghĩa thống kê với α = 0,05, các chữ cái giống nhau thể hiện sự sai khác không có ý nghĩa thống kê. 2.2. Kết quả và thảo luận 2.2.1. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu sinh trƣởng liên quan đến năng suất Chiều cao cây; khối lƣợng tƣơi, khô; hàm lƣợng nƣớc, diện tích lá là một số chỉ tiêu quan trọng góp phần Ďánh giá Ďƣợc tốc Ďộ sinh trƣởng của cây trồng Ďặc biệt là với Ďối tƣợng rau thủy canh. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành Ďánh giá ảnh hƣởng của 3 dung dịch dinh dƣỡng Ďến khả Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến một số chỉ tiêu liên quan đến năng suất và phẩm chất cây... 81 năng sinh trƣởng của cây rau dền Ďỏ thông qua xác Ďịnh sự thay Ďổi các chỉ tiêu trên trong 3 giai Ďoạn sinh trƣởng của cây rau dền Ďỏ, nhằm tìm ra Ďƣợc dung dịch phù hợp nhất cho Ďối tƣợng nghiên cứu. * Chiều cao cây Rau dền Ďỏ lại là một loại rau ăn Ďƣợc cả thân và lá, vì vậy sự phát triển của chiều cao cây sẽ góp phần tăng năng suất và chất lƣợng của rau. Bảng 1. Chiều cao cây qua các giai đoạn trong ba dung dịch dinh dưỡng(cm) Chiều cao Hydro Greens Bio life Knop Giai Ďoạn 1 6,690 a ± 0,091 3,660 c ± 0,094 5,910 b ± 0,049 Giai Ďoạn 2 12,130 a ± 0,089 9,060 b ± 0,098 11,440 a ± 0,057 Giai Ďoạn 3 15,070 a ± 0,059 10,370 b ± 0,088 15,960 a ± 0,065 Ghi chú: So sánh ba công thức nghiên cứu trong cùng 1 dòng, các chữ cái (a, b,c) khác nhau thể hiện sự khác có ý nghĩa thống kê với α = 0,05, các chữ cái giống nhau thể hiện sự sai khác không có ý nghĩa thống kê Hình 1. Hình ảnh cây rau dền đỏ ở giai đoạn 1 trong ba dung dịch dinh dưỡng a: rau trồng trong dung dịch Hydro Greens; b: rau trồng trong dung dịch Bio life; c: rau trồng trong dung dịch Knop Sự thay Ďổi chiều cao cây Ďƣợc xác Ďịnh trong 3 giai Ďoạn sinh trƣởng khác nhau của cây rau dền Ďỏ. Kết quả Ďƣợc trình bày trong Bảng 1. Kết quả nghiên cứu này cho thấy, chiều cao của rau dền Ďỏ trong cả ba dung dịch dinh dƣỡng Ďều có xu hƣớng chung là tăng nhanh từ giai Ďoạn 1 sang giai Ďoạn 2 và tăng chậm hơn khi chuyển sang giai Ďoạn thu hoạch. Cụ thể nhƣ chiều cao của rau dền Ďỏ trong dung dịch Hydro Greens tăng 5,44 cm khi chuyển từ giai Ďoạn 1 sang giai Ďoạn 2 và sang giai Ďoạn 3, chiều cao chỉ tăng 2,94 cm- bằng một nửa so với mức tăng của giai Ďoạn trƣớc. Từ giai Ďoạn 1 sang giai Ďoạn 2, cây phát triển nhanh vì Ďây là giai Ďoạn cây còn non nên tốc Ďộ sinh trƣởng nhanh, quá trình phân chia và dãn dài tế bào diễn ra mạnh. Ở giai Ďoạn 3, chiều cao của rau dền Ďỏ trong dung dịch Hydro Greens (15,07 cm) và dung dịch Knop (15,96 cm) gần nhƣ nhau và cao hơn so với rau trong dung dịch Bio life (10,37 cm). Điều này có thể cho thấy, với sự có mặt khá Ďầy Ďủ và cân Ďối các nguyên tố khoáng Ďa lƣợng và vi lƣợng trong 2 dung dịch Hydro Greens và Knop Ďã giúp cây sinh trƣởng nhanh và ổn Ďịnh qua các thời kì từ khi bắt Ďầu hình thành lá thật Ďầu tiên cho Ďến khi thu hoạch. * Khối lượng tươi - khô và hàm lượng nước Qua các giai Ďoạn nghiên cứu, sự tăng lên về chiều cao cũng tƣơng ứng với sự tăng lên về khối lƣợng của rau. Khối lƣợng tƣơi bao gồm hàm lƣợng nƣớc bên trong rau và khối lƣợng khô của mẫu. Sự thay Ďổi khối lƣợng tƣơi, khối lƣợng khô và hàm lƣợng nƣớc trong cây Ďƣợc thể hiện rất rõ trong Hình 2. Khối lượng tươi: Có sự khác biệt rất rõ về tốc Ďộ gia tăng khối lƣợng tƣơi của rau qua các giai Ďoạn sinh trƣởng ở 3 dung dịch dinh dƣỡng nghiên cứu. Mức Ďộ gia tăng khối lƣợng cũng nhƣ khối lƣợng rau thu hoạch là nhỏ nhất ở Bio life và cao nhất là ở dung dịch Knop. Khối lượng khô: Từ biểu Ďồ, chúng ta có thể thấy rằng khối lƣợng khô chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong tồng khối lƣợng của cây. Rau trong dung dịch Knop có khối lƣợng khô cao nhất so với rau trong hai dung dịch Hydro Greens và Bio life. Lê Thị Thu Hà, Nguyễn Thị Thùy Vân và Lê Thị Thủy 82 Hàm lượng nước: Nƣớc chiếm Ďến hơn 90% khối lƣợng của rau quả. Đối với thực vật nói chung và rau quả nói riêng, nƣớc có vai trò quan trọng trong tất cả các quá trình trao Ďổi chất của cơ thể: từ việc tham gia giữ ổn Ďịnh hình dạng và cấu trúc Ďến vai trò là dung môi quan trọng nhất cho các phản ứng hóa sinh và Ďiều hòa thân nhiệt,... Hàm lƣợng nƣớc trong rau bổ sung cho con ngƣời Ďƣờng tự nhiên, amino acid, muối khoáng và các vitamin. Lợi ích lớn nhất của các loại rau quả chứa nhiều nƣớc là chúng chứa lƣợng calo tối thiểu và tạo cảm giác no cho cơ thể. Vì hàm lƣợng nƣớc chiếm chủ yếu khối lƣợng tƣơi của rau thủy canh nên tốc Ďộ tăng của hàm lƣợng nƣớc trong rau trồng trong ba dung dịch dinh dƣỡng qua các giai Ďoạn khác nhau cũng tƣơng tự nhƣ tốc Ďộ tăng của khối lƣợng tƣơi. Hàm lƣợng nƣớc của rau trong dung dịch Knop là cao nhất trong giai Ďoạn 3, cao gấp hơn hai lần so với hàm lƣợng nƣớc của rau trong dung dịch Bio life. Hình 2. Khối lượng tươi - khô và hàm lượng nước của rau dền đỏ qua các giai đoạn trong ba dung dịch dinh dưỡng (g) * Diện tích lá Lá là cơ quan quang hợp của cây, góp phần quan trọng trong việc hình thành năng suất cây trồng Ďặc biệt là Ďối với các loại rau ăn lá. Diện tích lá có ảnh hƣởng không nhỏ Ďến tổng tích lũy chất khô của cây và thông qua Ďó gián tiếp quyết Ďịnh năng suất cây trồng. Bảng 2. Diện tích lá rau dền đỏ qua các giai đoạn trong ba dung dịch dinh dưỡng (dm2) Diện tích lá Hydro Greens Bio life Knop Giai Ďoạn 1 0,056 a ± 0,006 0,022 c ± 0,007 0,042 b ± 0,007 Giai Ďoạn 2 0,169 a ± 0,016 0,123 a ± 0,04 0,149 a ± 0,013 Giai Ďoạn 3 0,239 a ± 0,025 0,180 b ± 0,022 0,289 a ± 0,017 Kết quả Ďánh giá diện tích lá rau dền Ďỏ trong 3 dung dịch dinh dƣỡng thể hiện trong Bảng 2 cho thấy, diện tích lá tăng lên rất lớn trong quá trình sinh trƣởng của cây, cho thấy sự thích nghi dần của rau với môi trƣờng giàu dinh dƣỡng. Trong Ďó, diện tích lá thu Ďƣợc cao nhất ở giai Ďoạn 3- giai Ďoạn thu hoạch trong dung dịch Knop (0,289 dm2) và thấp nhất trong Bio life (0,180 dm2). Kết quả này cho thấy, mặc dù chứa thành phần dinh dƣỡng Ďơn giản nhất, không Ďƣợc bổ sung vitamin hay các chất kích thích sinh trƣởng nhƣ Hydro Greens hay Bio life nhƣng có thể sự cân Ďối về thành phần và dạng khoáng dễ hấp thu Ďã giúp cho cây rau dền Ďỏ sinh trƣởng tốt hơn trong Knop. Qua kết quả Ďánh giá một số chỉ tiêu sinh trƣởng của cây rau dền Ďỏ, chúng tôi nhận thấy trong 3 dung dịch nghiên cứu thì Hydro Greens và Knop là 2 dung dịch dinh dƣỡng phù hợp hơn cho quá trình sinh trƣởng của cây rau dền Ďỏ so với Bio life. 2.2.2. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu sinh lí - hóa sinh liên quan đến phẩm chất Thông qua một số chỉ tiêu sinh lí, hóa sinh cơ bản có thể cho ta thấy Ďƣợc một phần sự khác biệt về mặt phẩm chất của rau dền Ďỏ khi trồng trong 3 dung dịch dinh dƣỡng. * Hàm lượng carotenoid tổng số Một trong những loại sắc tố phụ quang hợp tạo nên màu Ďỏ, vàng, da cam của lá, hoa, quả, củ là carotenoid. Đối với con ngƣời, hàng loạt nghiên cứu khám phá ra rằng ăn những thực phẩm chứa nhiều carotenoid có thể giảm nguy cơ nhiều loại ung thƣ, một trong những nguyên nhân hàng Ďầu gây tử vong. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến một số chỉ tiêu liên quan đến năng suất và phẩm chất cây... 83 Từ những lợi ích mà carotenoid mang lại, chúng tôi tiến hành nghiên cứu hàm lƣợng carotenoid tổng số trong rau dền Ďỏ và kết quả nghiên cứu Ďƣợc thể hiện ở Bảng 3. Bảng 3. Hàm lượng carotenoid tổng số của rau dền đỏ trong ba dung dịch dinh dưỡng (mg/g) Carotenoid Hydro Greens Bio life Knop Giai Ďoạn 1 0,203 a ± 0,008 0,151 b ± 0,004 0,161 b ± 0,005 Giai Ďoạn 2 0,273 a ± 0,001 0,198 b ± 0,007 0,269 b ± 0,008 Giai Ďoạn 3 0,296 b ± 0,012 0,380 a ± 0,029 0,312 b ± 0,013 Từ Bảng 3, chúng ta dễ dàng nhận thấy sự tăng lên rõ rệt hàm lƣợng carotenoid tổng số theo thời gian sinh trƣởng của rau dền Ďỏ. Nhƣ trong dung dịch Knop, từ khi rau hình thành 3 - 4 lá thật cho Ďến khi thu hoạch, hàm lƣợng carotenoid của rau tăng gần gấp Ďôi, từ 0,161 lên 0,312 mg/g. Ở giai Ďoạn 3, rau dền Ďỏ trồng trong dung dịch Bio life cho hàm lƣợng carotenoid tổng số lớn nhất (0,38 mg/g), sau Ďó Ďến rau trong dung dịch Knop (0,312 mg/g) và Hydro Greens (0,296 mg/g). * Vitamin C Vitamin C là loại vitamin tan trong nƣớc, có ý nghĩa dinh dƣỡng quan trọng, góp phần gia tăng khả năng miễn dịch cho cơ thể con ngƣời. Vitamin C có nhiều trong rau quả tƣơi, Ďặc biệt là các loại: quả cam, chanh, dƣa chuột, ớt, thì là, rau cải,[6]. Rau dền Ďỏ là một loại rau xanh có hàm lƣợng vitamin C khá cao. Kết quả nghiên cứu sự thay Ďổi hàm lƣợng vitamin C qua các giai Ďoạn sinh trƣởng của cây rau dền Ďỏ Ďƣợc thể hiện ở Hình 3. Hình 3. Hàm lượng vitamin C của rau dền đỏ qua các giai đoạn trong ba dung dịch dinh dưỡng (mg/g) Hàm lƣợng vitamin C của rau trồng trong 3 dung dịch dinh dƣỡng Ďều tăng dần theo thời gian sinh trƣởng và Ďạt giá trị lớn nhất ở giai Ďoạn 3 - giai Ďoạn thu hoạch trong dung dịch Knop. Trong Ďó, ở giai Ďoạn 1 hàm lƣợng vitamin C tích lũy của rau dền Ďỏ là tƣơng Ďƣơng nhau giữa các công thức dung dịch, sau Ďó tăng nhanh ở giai Ďoạn 2 (từ 3 lá Ďến 5 lá) và chậm lại khi Ďến thời kì thu hoạch. * Đường khử Đƣờng khử là các Ďƣờng chứa nhóm aldehyde (-CHO) hoặc ketone (-CO) nhƣ glucose, fructose, arabinose, Đƣờng khử là chất chuyển hóa trung gian tham gia vào nhiều con Ďƣờng tổng hợp các chất hữu cơ trong cơ thể thực vật từ lipit, protein Ďến axit nucleic. Đƣờng khử Ďƣợc xem là chỉ tiêu quan trọng Ďánh giá chất lƣợng nông sản. Bảng 4. Hàm lượng đường khử trong rau dền đỏ ở ba dung dịch dinh dưỡng (mg/g) Đƣờng khử Hydro Greens Bio life Knop Giai Ďoạn 1 0,177ab ± 0,004 0,154b ± 0,002 0,205a ± 0,003 Giai Ďoạn 2 0,372 b ± 0,003 0,509 a ± 0,001 0,336 b ± 0,008 Giai Ďoạn 3 0,296 b ± 0,001 0,421 a ± 0,003 0,309 b ± 0,001 Bảng 4 cho thấy, xu hƣớng thay Ďổi hàm lƣợng Ďƣờng khử trong ba công thức là giống nhau: giai Ďoạn 1, cây sở hữu một lƣợng Ďƣờng khử nhất Ďịnh và lƣợng Ďƣờng khử này tăng dần khi sang giai Ďoạn 2 và giảm nhẹ ở giai Ďoạn 3. Tốc Ďộ tăng hay giảm hàm lƣợng Ďƣờng khử khác nhau ở rau trong ba dung dịch. Rau trong dung dịch Bio life có hàm lƣợng Ďƣờng khử tăng nhanh nhất ở giai Ďoạn 2 (hàm lƣợng Ďƣờng khử ở giai Ďoạn 2 tăng gấp hơn 3 lần so với giai Ďoạn 1) nhƣng lại giảm mạnh nhất khi cây chuyển sang giai Ďoạn 3 (giảm 0,088mg/g). Ở giai Ďoạn thu hoạch, hàm lƣợng Ďƣờng khử thu Ďƣợc cao nhất ở rau trồng trong ding dịch Bio life, tiếp Ďến là rau trong Knop và Hydro Greens. Lê Thị Thu Hà, Nguyễn Thị Thùy Vân và Lê Thị Thủy 84 * Anthocyanin Anthocyanin là những glucozit do gốc Ďƣờng glucose, galactose,... kết hợp với gốc aglucon có màu (anthocyanidin). Anthocyanin là hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học quý nhƣ khả năng chống oxy hóa cao nên Ďƣợc sử dụng Ďể chống lão hóa, hoặc chống oxy hóa các sản phẩm thực phẩm, hạn chế sự suy giảm sức Ďề kháng; có tác dụng làm bền thành mạch, chống viêm, hạn chế sự phát triển của các tế bào ung thƣ; tác dụng chống các tia phóng xạ. Rau dền Ďỏ là một loại rau chứa hàm lƣợng anthocyanin khá cao. Hàm lƣợng anthocyanin trong lá ở giai Ďoạn thu hoạch Ďƣợc thể hiện ở Bảng 5. Bảng 5. Hàm lượng anthocyanin trong rau dền đỏ qua các giai đoạn trong ba dung dịch dinh dưỡng (%) Anthocyanin A a Anthocyanin toàn phần Hydro Greens 0,437 a ± 0,003 0,012 a ± 0,001 1,445a ± 0,004 Bio life 0,481 a ± 0,014 0,013 a ± 0,001 1,698 a ± 0,008 Knop 0,410 a ± 0,008 0,011 a ± 0,001 1,541 a ± 0,002 Ghi chú. A: mật độ quang của dịch chiết tại bước sóng 540 và 700nm ở pH = 1 và pH = 4,5; a: Hàm lượng anthocyanin đơn tử (g) Bảng 5 cho thấy, không có sự khác biệt lớn về hàm lƣợng anthocyanin trong rau dền Ďỏ ở 3 dung dịch nghiên cứu. Hàm lƣợng anthocyanin toàn phần thu Ďƣợc dao Ďộng từ 1,445% (Hydro Greens) Ďến 1,689% (Bio life). Kết quả nghiên cứu này của chúng tôi phù hợp với nghiên cứu của nhóm tác giả Phạm Thị Thanh Nhàn và cộng sự Ďã công bố vào năm 2011, kết quả này cũng cho thấy không có sự sai khác giữa hàm lƣợng anthocyanin trong dền Ďỏ trồng thủy canh với rau dền Ďỏ trồng trên Ďất. * Hàm lượng sắt trong rau rền Rau xanh không chỉ cung cấp vitamin mà còn là nguồn cung cấp một số chất khoáng thiết yếu nhƣ sắt, kali cho con ngƣời. Sắt là một trong những nguyên tố vi lƣợng quan trọng Ďối với thực vật. Sắt tham gia hoạt Ďộng của các hệ thống khử chủ yếu của quang hợp và hô hấp bằng cách hình thành diệp lục, hoạt Ďộng nhƣ là một chất mang oxy và hình thành nên một số hệ thống enzyme hô hấp. Bảng 6. Hàm lượng nguyên tố sắt trong rau dền đỏ qua các giai đoạn trong ba dung dịch dinh dưỡng (mg/g) Sắt Hydro Greens Bio life Knop Giai Ďoạn 1 0,034b ± 0,002 0,033b ± 0,002 0,051a ± 0,004 Giai Ďoạn 2 0,036b ± 0,002 0,036b ± 0,001 0,054a ± 0,003 Giai Ďoạn 3 0,037b ± 0,001 0,038b ± 0,002 0,057a± 0,003 Đối với nguyên tố khoáng này, sự biến Ďộng về hàm lƣợng trong ba dung dịch dinh dƣỡng rất ít. Mỗi giai Ďoạn chỉ tăng từ 0,001 - 0,003 mg/g. Rau trồng trong dụng dịch Knop có hàm lƣợng sắt cao nhất, sau Ďó Ďến rau trồng trong dung dịch Hydro Greens và thấp nhất là rau trồng trong dung dịch Bio life. * Hàm lượng kali trong rau dền đỏ Kali làm cho cây cứng chắc, ít Ďổ ngã, tăng cƣờng khả năng chịu úng, chịu hạn, chịu rét; tăng phẩm chất nông sản và góp phần làm tăng năng suất cho cây trồng. Sự thay Ďổi hàm lƣợng nguyên tố kali trong rau Ďƣợc thể hiện ở Bảng 7. Bảng 7. Hàm lượng nguyên tố kali trong rau dền đỏ qua các giai đoạn trong ba dung dịch dinh dưỡng (mg/g) Kali Hydro Greens Bio life Knop Giai Ďoạn 1 7,557a ± 0,011 4,888c ± 0,032 6,125b ± 0,051 Giai Ďoạn 2 8,118a ± 0,009 5,177c ± 0,021 6,263b ± 0,035 Giai Ďoạn 3 8,477a ± 0,023 5,528c ± 0,038 6,459b ± 0,029 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến một số chỉ tiêu liên quan đến năng suất và phẩm chất cây... 85 Kết quả nghiên cứu cho thấy, hàm lƣợng kali trong rau cũng tăng dần từ giai Ďoạn 1 Ďến giai Ďoạn 3. Trong cả ba giai Ďoạn, rau trồng trong dung dịch Hydro Greens tích lũy lƣợng kali cao nhất và rau trồng trong dung dịch Bio life tích lũy lƣợng kali thấp nhất. Nhƣ vậy, qua kết quả Ďánh giá một số chỉ tiêu liên quan Ďến năng suất và phẩm chất cây rau dền Ďỏ trong các dung dịch dinh dƣỡng nhận thấy: Tuy không Ďƣợc bổ sung bất kì chất kích thích sinh trƣởng hay chất phụ gia nào, nhƣng với sự có mặt cân Ďối của các nguyên tố khoáng Ďại lƣợng và vi lƣợng thiết yếu, tồn tại dƣới dạng dễ hấp thu, dung dịch Knop không chỉ cho kết quả tốt về các chỉ tiêu sinh trƣởng mà còn cho thấy sự ổn Ďịnh về giá trị dinh dƣỡng của rau dền Ďỏ so với dung dịch Hydro Greens và Bio life. 3. Kết luận Kết quả Ďánh giá các chỉ tiêu liên quan Ďến năng suất gồm: chiều cao cây, khối lƣợng tƣơi, diện tích lá của rau dền Ďỏ trồng trong 3 dung dịch dinh dƣỡng cho thấy, cây sinh trƣởng tốt trong dung dịch Knop và Hydro Greens, và chậm trong Biolife. Trong 6 chỉ tiêu liên quan Ďến chất lƣợng của rau dền Ďỏ, 3 chỉ tiêu là hàm lƣợng anthocycanin, vitamin C và sắt Ďạt giá trị cao nhất trong dung dịch Knop; các chỉ tiêu còn lại gồm hàm lƣợng Ďƣờng khử, carotenoid và kali Ďạt giá trị tƣơng Ďƣơng hoặc trung bình khi so sánh với cây trồng trong Hydro Greens và Biolife. Nhƣ vậy, trong 3 dung dịch nghiên cứu là Hydro Greens, Bio life và Knop thì dung dịch Knop là phù hợp nhất cho trồng thủy canh cây rau dền Ďỏ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Nguyên, 2004. Kĩ thuật thủy canh và sản xuất rau sạch. Nxb Khoa học và Kĩ thuật. [2] Nguyễn Văn Mã, La Việt Hồng, Ong Xuân Phong, 2013. Phương pháp nghiên cứu sinh lí học thực vật. Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội. [3] Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng, 2009. Hóa sinh học, Nxb Giáo dục, Hà Nội. [4] Phạm Thị Thanh Nhàn, Nguyễn Hữu Cƣờng, Lê Trần Bình, 2011. Tách chiết và phân tích hàm lượng anthocyanin từ các mẫu thực vật khác nhau. Tạp chí sinh học, tr. 79- 85. [5] Huỳnh Thị Kim Cúc, Phạm Châu Quỳnh, Nguyễn Thị Lan, Trần Khôi Uyên, 2010. Xác định hàm lượng anthocyanin trong một số nguyên liệu rau quả bằng phương pháp pH vi sai . Nhà xuất bản Đại học Đà Nẵng. [6] Đỗ Thị Trƣờng, 2010. Thử nghiệm ảnh hưởng một số môi trường dinh dưỡng đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất của cây cà chua bằng kĩ thuật thủy canh tại Đà Nẵng. Tạp chí khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng, số 5(40). ABSTRACT Influence of some nutrient solution to parameter related yield and quality of red spinach (Amaranthus tricolor) in hydroponics Hydroponics techniques do not require extensive land use because the crops are grown directly in nutrient solutions. Identifying appropriate nutrient solutions for the crops helps improve productivity and the quality of hydroponic vegetables. In this study, we evaluated the effects of three widely used nutrient solutions, Knop, Hydro Greens and Bio Life, on the growth of red spinach in order to find the best solution. We found that Knop's solution gives good results with regards to plant height, fresh weight, dry weight, leaf area, carotenoid content, vitamin C, iron, potassium and low amounts of sugar. In addition, Knop‟s solution is easy to find and mix. The results of this initial study can be applied to red spinach grown in a Knop hydroponic nutrient solution. Keyword: Amaranthus tricolor, hydroponics, nutrient solution.