Ảnh hưởng của một số phân bón lá đến sinh trưởng, sắc tố quang hợp và hoạt độ enzym catalase ở cây lan Mokara

Nguyễn Thị Thu Đông và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 187(11): 113 - 117 113 ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ PHÂN BÓN LÁ ĐẾN SINH TRƯỞNG, SẮC TỐ QUANG HỢP VÀ HOẠT ĐỘ ENZYM CATALASE Ở CÂY LAN MOKARA Nguyễn Thị Thu Đông1, Phạm Thị Nụ1, Hà Đăng Chiến1, La Việt Hồng1, Cao Phi Bằng2, Nguyễn Văn Đính1* 1Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, 2Trường Đại học Hùng Vương TÓM TẮT Mokara là một trong những loại hoa lan cắt cành quan trọng của nhiều nước như Việt Nam, Singapo, Indonesia, Thái Lan Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của 6 loại phân bón qua lá khác nhau tới sinh trưởng và một số chỉ tiêu sinh lý của cây lan mokara đã được khảo sát. Kết quả nghiên cứu cho thấy phân bón Growmore: 30-10-10 (CT 2) là thích hợp hơn cho hầu hết các chỉ tiêu sinh trưởng và sinh lý như chiều dài lá, chiều rộng lá và chiều cao cây cũng như hàm lượng diệp lục, trong khi phân bón Đầu trâu N-P-K:10-30-20 (CT 4) thích hợp hơn cho sự hình thành lá mới khi so sánh với các loại phân khác. Ngược lại, hàm lượng carotenoit không khác nhau giữa các công thức phân bón khác nhau. Cây ở các công thức (CT 3: Đầu trâu 30-15-10; CT 4: Đầu trâu 10-30-20; CT 5: Growmore có biến đổi 10-30-30; và CT 6: Growmore G 6-30-30) có hoạt độ enzym catalase cao hơn, dao động 3,85 - 4,26 UI/g lá tươi so với hoạt độ enzym ở nhóm CT 1 (Growmore: 20-20-20) và CT 2 (Growmore: 30-10-10), dao động 2,91 - 2,93 UI/g lá tươi. Từ khóa: catalase, diệp lục, mokara, phân bón Growmore, phân bón Đầu trâu, sinh trưởng MỞ ĐẦU* Mokara thường được gọi là “Lan cười - Smile Orchid”, thuộc nhóm lan Vanda, là thể lai từ ba loài Arachnis, Ascocentrum và Vanda. Dạng lan Mokara lai đầu tiên là Mokara Wai Liang (Arachnis Ishbel x Ascocenda Red Gem) được sản xuất ở Singapo năm 1969 [5]. Hoa lan Mokara rất đa dạng về hình dạng và có nhiều màu sắc đẹp như màu hồng, đỏ, vàng chanh, vàng, cam, tím, trắng với mỗi màu sắc lại có sự đa dạng tùy thuộc vào từng giống [4]. Một trong những đặc điểm của cây hoa lan đó là sinh trưởng rất chậm, sự hấp thụ dinh dưỡng qua hệ rễ là không lớn. Theo Ichinose et al. (2013) [7], việc sử dụng phân bón nhả chậm có thể sẽ cho hiệu quả tốt. Ngoài ra, phun phân bón lá cũng là một giải pháp rất phổ biến trong trồng lan, nhằm cung cấp dinh dưỡng để cây sinh trưởng và phát triển, đặc biệt là ở giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng một số dạng phân bón có tỷ lệ N, P, K khác nhau để phun qua lá cây lan Mokara nhằm đánh giá hiệu quả thúc đẩy sinh trưởng của lá, thân. * Tel: 0977 490482, Email: nguyenvandinhsp2@gmail.com Cũng như xem xét ảnh hưởng của phân bón qua lá đến hàm lượng diệp lục, carotenoit và hoạt độ enzym catalase. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật liệu - Thực vật: Cây giống lan Mokara 3 - 4 tháng tuổi (giống đỏ quặt) do Trung tâm Công nghệ Sinh học TP Hồ Chí Minh cung cấp. - Phân bón qua lá: Phân Growmore (Chi nhánh Công ty TNHH Grow More, Việt Nam) gồm các loại 20-20-20, 30-10-10, 6-30- 30, chế phẩm Growmore có biến đổi: 10-30- 30 và phân bón Đầu trâu (Công ty cổ phần phân bón Bình Điền, Việt Nam) gồm 30-15- 10, 10-30-20. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được thiết kế theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần nhắc lại gồm 6 công thức tương ứng với 6 loại phân bón lá sau: Growmore G: 20-20-20 (CT 1), Growmore G: 30-10-10 (CT 2), Đầu trâu ĐT: 30-15-10 (CT 3), Đầu trâu ĐT: 10-30-20 (CT 4), Growmore G: 6-30-30 (CT 6) và Growmore có biến đổi: 10-30-30 (CT 5). Các loại phân bón lá được pha với nước theo tỉ lệ 1 g/lít nước, phun hàng tuần. Xác định các chỉ tiêu nghiên cứu Nguyễn Thị Thu Đông và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 187(11): 113 - 117 114 được thực hiện sau 3 tháng (90 ngày xử lý). Phương pháp xác định chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh - Xác định các chỉ tiêu sinh trưởng tương đối: Số lá mới hình thành, chiều dài lá tăng thêm (cm), chiều rộng lá tăng thêm (cm), chiều cao cây tăng thêm (cm) sau 90 ngày sau phun dinh dưỡng qua lá bằng cách lấy hiệu số của các chỉ tiêu trên ở thời điểm 90 ngày với ở thời điểm bắt đầu xử lý phân bón lá. - Xác định hàm lượng diệp lục a, diệp lục b, diệp lục tổng số, hàm lượng carotenoit sử dụng axeton tinh khiết làm dung môi theo mô tả của Nguyễn Văn Mã và cộng sự (2013) [3]. - Xác định hoạt độ enzym catalase trong lá bằng phương pháp chuẩn độ theo mô tả của Nguyễn Văn Mã và cộng sự (2013) [3]. Xử lý số liệu Số liệu được xử lý thống kê trên Excel 2010. Sự khác biệt giữa các giá trị trung bình được kiểm tra bằng Test Duncan ở α=0,05 [3]. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Ảnh hưởng của phân bón lá đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của lá và thân cây lan Mokara Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của 6 loại phân bón lá đã được xử lý trên cây lan Mokara được thể hiện ở bảng 1 và hình 1. Bảng 1. Kết quả gia tăng các chỉ tiêu sinh trưởng của lá cây Mokara (sau 90 ngày theo dõi) Công thức Loại phân bón qua lá Số lượng lá mới (số lá trung bình/cây) Chiều dài lá tăng thêm (cm) Chiều rộng lá tăng thêm (cm) Chiều cao cây tăng thêm (cm) CT 1 G: 20-20-20 1,00 ± 0,00 c 9,80 ± 0,54 cd 0,33 ± 0,05 c 18,18 ± 1,26 b CT 2 G: 30-10-10 1,50 ± 0,53 abc 14,88 ± 1,38 a 0,50 ± 0,08 a 21,00 ± 0,91 a CT 3 ĐT: 30-15-10 1,25 ± 0,50bc 12,38 ± 2,02b 0,48 ± 0,10ab 15,00 ± 0,87c CT 4 ĐT: 10-30-20 2,00 ± 0,00a 8,25 ± 1,44d 0,35 ± 0,10bc 14,38 ± 0,25cd CT 5 G: 10-30-30 1,50 ± 0,58 abc 11,23 ± 0,68 bc 0,35 ± 0,07 bc 13,28 ± 0,53 d CT 6 G: 6-30-30 1,75 ± 0,50 ab 10,13 ± 0,65 c 0,33 ± 0,06 bc 14,20 ± 0,98 cd Giá trị thể hiện trong bảng là trung bình của 3 lần nhắc lại và độ lệch chuẩn. Trong cùng một cột, ký tự theo sau khác nhau thể hiện sự sai khác ở α=0,05. Hình 1. Kết quả ảnh hưởng của dinh dưỡng qua lá đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của lá và thân cây lan Mokara. a, b, c, d, e, f: tương ứng với các công thức 1, 2, 3, 4, 5, 6 Nguyễn Thị Thu Đông và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 187(11): 113 - 117 115 Phân tích kết quả cho thấy loại phân bón qua lá có ảnh hưởng khác nhau tới các chỉ tiêu sinh trưởng của lá lan Mokara, cụ thể: CT 4 có ảnh hưởng tốt nhất đến chỉ tiêu số lá mới sau 90 ngày xử lý cho số lá mới hình thành đạt 2,00 trong khi đó ở CT 1 cho chỉ tiêu này thấp nhất, chỉ đạt 1,00 lá mới/cây. Xử lý bằng dinh dưỡng ở CT 2 cho chỉ tiêu chiều dài và chiều rộng lá tăng thêm là tốt nhất so với các CT còn lại, tương ứng là 14,88 (cm) và 0,50 (cm). Trong khi đó, chiều dài lá thấp nhất ở CT 4, chỉ đạt 8,25 (cm), còn chiều rộng lá thấp nhất ở CT 1. Về chiều cao cây tăng thêm cũng chịu ảnh hưởng của các loại phân bón qua lá, dao động từ 13,28 (cm) ở CT 5 đến 21,00 (cm) ở CT 2. Như vậy, phân bón Growmore với tỉ lệ N-P-K:30-10-10 có thể thích hợp cho sinh trưởng chiều dài, chiều rộng lá và chiều cao cây, trong khi phân bón Đầu trâu với tỷ lệ N- P-K:10-30-20 có thể thích hợp cho sự hình thành lá mới. Kết quả nghiên cứu này khẳng định kết quả nghiên cứu của Wang (1996) [9] trên đối tượng lan hồ điệp. Wang đã nghiên cứu ảnh hưởng của 6 loại phân bón qua lá với tỷ lệ N, P, K khác nhau đã cho thấy nồng độ các loại phân bón khác nhau ít ảnh hưởng đến sinh trưởng sinh dưỡng của cây lan hồ điệp, tuy nhiên có ảnh hưởng nhỏ tới sự mở rộng của lá. Riêng phân bón với tỷ lệ N-P-K:10-13.1-16.6 hoặc 15-8.7-20.8 (hàm lượng nitơ không quá cao so với phospho và kali) có ảnh hưởng làm tăng số lá trên cây. Trong khi đó, nghiên cứu khác của Vũ Ngọc Lan và cộng sự (2011) [2] lại cho thấy phân Growmore với tỷ lệ N-P- K:20-20-20 có tác động tăng số lá mạnh hơn so với phân Đầu trâu có tỷ lệ N-P-K:17-21-21. Ảnh hưởng của phân bón lá đến hàm lượng diệp lục và carotenoit trong lá cây lan Mokara Quang hợp và trao đổi nitơ là các hoạt động sinh lý chính ở thực vật. Trong đó, diệp lục và carotenoit là các sắc tố chủ yếu tham gia quá trình hấp thu ánh sáng trong quang hợp [1]. Ảnh hưởng của hàm lượng sắc tố trong mô lá lan Mokara dưới ảnh hưởng của các loại phân bón được trình bày trong bảng 2. Kết quả nghiên cứu này cho thấy phân bón Growmore N-P-K: 30-10-10 (CT 2) làm tăng hàm lượng diệp lục a, diệp lục b và diệp lục tổng số (a+b) trong lá cao hơn so với các loại phân bón khác (tương ứng với CT 1, CT 3, CT 4, CT 5 và CT 6). Hàm lượng các loại diệp lục này ở lá cây trong công thức CT2 đạt lần lượt là 0,411; 0,200 và 0,612 (mg/gam lá tươi). Ngoài ra, kết quả bảng 2 cũng cho thấy, các loại phân bón qua lá không ảnh hưởng tới hàm lượng carotenoit. Kết quả này có thể do trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, cây lan Mokara cần nhiều dinh dưỡng đặc biệt là nitơ, là nguyên tố quan trọng liên quan đến diệp lục trong lá cây. Kết quả này phù hợp với thí nghiệm trên cây ngô (Zea mays L.) khi phân bón nitơ có ảnh hưởng đến hàm lượng diệp lục trong lá [6]. Bảng 2. Kết quả ảnh hưởng của dinh dưỡng tới hàm lượng diệp lục và carotenoit trong lá cây Mokara (sau 90 ngày theo dõi) Công thức Loại phân bón qua lá Dla (mg/g lá tươi) Dlb (mg/g lá tươi) Dla+b (mg/g lá tươi) Carotenoit (mg/g lá tươi) CT 1 G: 20-20-20 0,356 ± 0,018 b 0,187 ± 0,009 ab 0,545 ± 0,024 b 0,089 ± 0,002 a CT 2 G: 30-10-10 0,411 ± 0,004 a 0,200 ± 0,007 a 0,612 ± 0,009 a 0,088 ± 0,012 a CT 3 ĐT: 30-15-10 0,349 ± 0,032b 0,168 ± 0,019b 0,518 ± 0,051bc 0,092 ± 0,009a CT 4 ĐT: 10-30-20 0,347 ± 0,019b 0,172 ± 0,013b 0,520 ± 0,032bc 0,092 ± 0,008a CT 5 Gct 10-30-30 0,353 ± 0,023 b 0,167 ± 0,019 b 0,521 ± 0,037 bc 0,093 ± 0,004 a CT 6 G: 6-30-30 0,323 ± 0,016 b 0,160 ± 0,002 c 0,484 ± 0,014 c 0,085 ± 0,002 a Giá trị thể hiện trong bảng là trung bình của 3 lần nhắc lại và độ lệch chuẩn. Trong cùng một cột, ký tự theo sau khác nhau thể hiện sự sai khác ở α=0,05. Ảnh hưởng của dinh dưỡng đến hoạt độ enzym catalase trong lá cây lan Mokara Trong nghiên cứu này, ở các công thức phân bón (CT 3, CT 4, CT 5 và CT 6), hoạt độ enzym catalase trong lá cây cao hơn (dao động 3,85 - 4,26 UI/g lá tươi) so với ở nhóm CT 1 và CT 2 Nguyễn Thị Thu Đông và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 187(11): 113 - 117 116 (dao động 2,91 - 2,93 UI/g lá tươi) (hình 2). Trong các loại phân bón Growmore, hàm lượng nitơ thấp hơn so với hàm lượng phospho và kali tác động làm tăng hoạt độ catatalase trong lá lan Mokara so với hàm lượng nitơ cao. Tuy nhiên, không quan sát thấy hiệu ứng này đối với phân bón Đầu trâu. Trong một số nghiên cứu trước đây, hoạt độ catalase ít phụ thuộc vào hàm lượng nitơ, mà thường chịu ảnh hưởng của kali [8]. Hình 2. Kết quả ảnh hưởng của dinh dưỡng đến hoạt độ enzym catalase trong lá cây lan Mokara CT 1 (G: 20-20-20), CT 2 (G: 30-10-10), CT 3 (ĐT: 30-15-10), CT 4 (ĐT: 10-30-20), CT 5 (G:10-30-30), CT 6 (G: 6-30-30). Giá trị thể hiện trong đồ thị là trung bình của 3 lần nhắc lại và độ lệch chuẩn. Ký tự trên cột khác nhau thể hiện sự sai khác ở α=0,05. KẾT LUẬN Bón phân qua lá trong 90 ngày, khoảng cách bón là 7 ngày cho thấy trong số 6 công thức phân bón, phân Growmore: 30-10-10 (CT 2) có hiệu ứng tích cực đối với hầu hết các chỉ tiêu sinh trưởng và hàm lượng diệp lục so với các loại phân bón khác. Chiều dài lá, chiều rộng lá và chiều cao cây lần lượt là 14,88 (cm), 0,50 (cm) và 21,00 (cm), hàm lượng diệp lục a (0,411 mg/ g lá tươi), hàm lượng diệp lục b (0,200 mg/ g lá tươi) và diệp lục tổng số (0,612 mg/ g lá tươi), còn phân bón Đầu trâu: 10-30-20 (CT 4) có thể thích hợp cho sự hình thành lá mới (2,00 lá/cây). Các công thức bón phân không ảnh hưởng đến hàm lượng carotenoit trong lá của lan Mokara. Hoạt độ catalase cao hơn ở các công thức phân bón Growmore có hàm lượng kali cao (CT 5 - G: 10-30-30 và CT6 - G: 6-30-30) nhưng không khác nhau ở các công thức phân bón Đầu trâu. Lời cảm ơn: Đề tài này được tài trợ kinh phí từ Quỹ hoạt động khoa học và công nghệ của Trường ĐHSP Hà Nội 2, Mã số: C.2018-18-07. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Như Khanh, Cao Phi Bằng (2013), Sinh lý học thực vật, Nxb Giáo dục, Hà Nội. 2. Vũ Ngọc Lan, Trần Thế Mai, Nguyễn Thị Sơn, Nguyễn Hữu Cường, Nguyễn Văn Giang, Nguyễn Thị Lý Anh (2011), “Ảnh hưởng của dinh dưỡng qua lá đến quá trình sinh trưởng và phát triển của lan hoàng thảo thạch hộc (Dendrobium nobile Lindl)”, Tạp chí Khoa học và Phát triển, tập 9 (số 6), tr. 903-911. 3. Nguyễn Văn Mã, La Việt Hồng, Ong Xuân Phong (2013), Phương pháp nghiên cứu Sinh lý học thực vật, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội. 4. Dương Hoa Xô (2011), Kỹ thuật trồng hoa lan Mokara, Nxb Nông nghiệp 5. Arditti J., Yam T. W. (2009), Micropropagation of Orchids, 3r d edition, John Wiley & Sons. 6. Hokmalipour S., Darbandi M. H. (2011). “Effects of nitrogen fertilizer on chlorophyll content and other leaf indicate in three cultivars of Nguyễn Thị Thu Đông và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 187(11): 113 - 117 117 maize (Zea mays L.)”, World Applied Sciences Journal, 15(12), pp. 1780-1785. 7. Ichinose J. G. S., Pivetta K. F. L., Mazzini R. B., & Faria R. T. (2013), “Growth and flowering of Miltonia flavescens Lindl. var. stellate regel orchid under different doses of a slow release fertilizer”, Acta Hortic, 1000, pp. 261-267. 8. Marques D. J., Broetto F., Ferreira M. M., Lobato A. K. d. S., Ávila F. W. d., & Pereira F. J. (2014), “Effect of potassium sources on the antioxidant activity of eggplant”, Revista Brasileira de Ciência do Solo, 38(6), pp. 1836- 1842. 9. Wang Y. T. (1996), “Effects of six fertilizers on vegetative growth and flowering of phalaenopsis orchids”, Scientia Horticulturae, 65(2), pp. 191-197. SUMMARY EFFECT OF SOME SPRAYING LEAF FERTILIZERS ON GROWTH, PHOTOSYNTHETIC PIGMENTS AND CATALASE ENZYME ACTIVITY OF MOKARA Nguyen Thi Thu Dong 1 , Pham Thi Nu 1 , Ha Dang Chien 1 , La Viet Hong 1 , Cao Phi Bang 2 , Nguyen Van Dinh 1* 1Hanoi Pedagogical University N02, 2Hung Vuong University Mokara is one of important cutting flowers in many countries such as Vietnam, Singapore, Indonesia, Thailand In this work, effect of six different ferrtilizers on growth some physiological index of mokara plants was investigated. The results showed that the Growmore N- P-K:30-10-10 (CT 2) was more favorable for most of growth and physiological indices such as leaf size, length of shoot as well as chlorophyll contents (chlorophyll a, chlorophyllb and total chlorophyll) while the Dau trau N-P-K: 10-30-20 was more favorable for leaf formation when copmared to other ferrtilizers. However, the carotenods content was not different among various ferrtilizers. The catalase activity was higher in four treatments, including CT 3, CT 4, CT 5 and CT 6 (ranging from 3.85 to 4.26 UI/g of fresh leaf), than two other treatments, CT 1 and CT 2 (ranging from 2.91 to 2.93 UI/g of fresh leaf). Keywords: catalase, chlorophyll, mokara, Growmore fertilizer, Dau trau ferrtilizer, growth Ngày nhận bài: 28/8/2018; Ngày phản biện: 18/10/2018; Ngày duyệt đăng: 31/10/2018 * Tel: 0977 490482, Email: nguyenvandinhsp2@gmail.com