Ảnh hưởng của than sinh học đến sự nảy mầm của Oryza sativa, Brassica juncea, Vigna radiata, Solanum lycopersicum và Zea mays

Nghiên cứu này được thiết kế nhằm kiểm tra mức độ ảnh hưởng của than sinh học và dịch rửa từ than đến sự nảy mầm của các loại hạt giống phổ biến như lúa Oryza sativa, cải xanh Brassica juncea, đậu xanh Vigna radiata, cà chua Solanum lycopersicum và bắp Zea mays dùng làm mô hình đánh giá độc tính ở điều kiện in vitro. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của than sinh học đến sự nảy mầm của Oryza sativa, Brassica juncea, Vigna radiata, Solanum lycopersicum và Zea mays Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 ẢNH HƯỞNG CỦA THAN SINH HỌC ĐẾN SỰ NẢY MẦM CỦA ORYZA SATIVA, BRASSICA JUNCEA, VIGNA RADIATA, SOLANUM LYCOPERSICUM VÀ ZEA MAYS 1,*VũThùy Dương; 2Nguyễn Mỹ Tiên; 3Trần Thị Thanh Ngân; 1Nguyễn Minh Khánh; 1Nguyễn Ngọc Phi; 1Nguyễn Tấn Đức; 1Nguyễn Thị Hạnh Nguyên 1 Trung tâm Công nghệ Sinh học TP.HCM 2 Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM 3 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM – Đại học Quốc gia TP.HCM Email: *duongthuy.158@gmail.com TÓM TẮT Than sinh học có đặc tính vật liệu phụ thuộc vào phương pháp nhiệt phân và thành phần hóa học của nguyên liệu ban đầu. Trong nghiên cứu này, than sinh học được sản xuất từ bếp khí hóa TLUD (Top-lit updraft) ở nhiệt độ 550oC. Các thông số cơ bản của than sinh học từ trấu (RB) là pH 10,15 ± 0,03, độ dẫn diện EC 0,44 ± 0,02 mS/cm, độ tro 56,81% và than sinh học từ vỏ cà phê (CB) là pH 11,74 ± 0,22, độ dẫn điện EC 2,25 ± 0,27 mS/cm, độ tro 17,58%. Nhiều công trình đã xác định trong than sinh học có thể chứa các loại hợp chất như crystalline silica, dioxyn, polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs), hợp chất vòng thơm, kim loại nặng dẫn đến gây ảnh hưởng không tốt cho cây trồng, vi sinh vật và sức khỏe con người. Do vậy, nghiên cứu này được thiết kế nhằm kiểm tra mức độ ảnh hưởng của than sinh học và dịch rửa từ than đến sự nảy mầm của các loại hạt giống phổ biến như lúa Oryza sativa, cải xanh Brassica juncea, đậu xanh Vigna radiata, cà chua Solanum lycopersicum và bắp Zea mays dùng làm mô hình đánh giá độc tính ở điều kiện in vitro. Than sinh học từ trấu không gây ảnh hưởng đến sự nảy mầm của lúa (GI 97,60%), ức chế không đáng kể sự nảy mầm của đậu xanh và bắp, ảnh hưởng bất lợi đến sự nảy mầm của cải xanh và cà chua khi gieo trực tiếp hạt trên nền than. Than sinh học từ vỏ cà phê nếu chưa được xử lý bằng nước sẽ gây ức chế mạnh sự nảy mầm của các loại hạt giống (GI Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 ĐẶT VẤN ĐỀ Than sinh học là sản phẩm rắn thu được sau khi nhiệt phân hợp chất hữu cơ trong điều kiện không có hoặc có rất ít oxy ở nhiệt độ lớn hơn 250oC (Lehmann và Joseph, 2015). Đây là nguyên liệu có tiềm năng rất lớn cho việc ứng dụng vào đất để cải thiện chất lượng đất và nâng cao năng suất cây trồng. Tùy theo từng nguồn nguyên liệu đầu vào mà mỗi loại than sinh học mang những tính chất riêng kể cả khi trải qua cùng chế độ nhiệt phân như nhau, điều đó dẫn đến sự khác biệt rõ rệt về hàm lượng carbon, các chất dinh dư�ng, cấu trúc tinh thể cũng như các đặc tính hóa lý điển hình như pH và EC (Sohi và cs., 2010). Tuy nhiên khi nguồn nguyên liệu sinh khối thực vật có chứa kim loại nặng thì tùy chế độ nhiệt phân và nhiệt độ bay hơi của mỗi kim loại nặng mà hàm lượng kim loại nặng còn lại trong than sinh học nhiều hay ít, là mối nguy khi áp dụng vào canh tác nông nghiệp. Bản chất quá trình nhiệt phân cũng có thể tạo ra một số lượng nhỏ không đáng kể của các hợp chất độc như polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs), dioxyn và furan (PCDD/Fs) có thể gây ức chế quá trình phát triển của cây con hoặc tích lũy trong đất gây nguy hại lâu dài nếu không được hoạt hóa bằng các ủ sinh học phù hợp (Wilson và Reed, 2012; Hale và cs., 2012). Đối với cây trưởng thành thì ảnh hưởng bất lợi của các hợp chất này sẽ không ảnh nhiều vì hệ vi sinh vật vùng rễ của cây trưởng thành có thể phân giải một phổ rộng các hợp hữu cơ độc hại nếu chúng xuất hiện trong đất ở ngư�ng nhỏ. Để đánh giá chất lượng của phân ủ (compost) hay giá thể trồng cây có đạt yêu cầu về mức độ an toàn cho cây trồng, các nhà nghiên cứu thường đo lường thông qua hệ số nảy mầm (Germination index-GI) vì đây là giai đoạn cây yếu nhất nên phản ứng nhạy cảm với sự xuất hiện của các hợp chất độc dù ở hàm lượng rất nhỏ. Mặc dù vậy hiện nay chưa có tiêu chuẩn cho một loại hạt đại diện khi đo lường hệ số nảy mầm mà tùy thuộc vào từng đối tượng cây trồng mục tiêu mà nhà nghiên cứu sẽ thí nghiệm trên hạt giống của cây đó (Kader, 2005; Các nghiên cứu gần đây cho thấy than sinh học từ các nguồn nguyên liệu khác nhau hầu như không ảnh hưởng đến sự nảy mầm cũng như giai đoạn phát triển sớm của đa số các loại cây trồng (Solaiman và cs., 2012; Rajalakshmi và cs., 2015). Than sinh học từ vỏ cam, thân cây và bùn sau khi xử lý nước được chứng minh không có ảnh hưởng bất lợi đến tốc độ nảy mầm của hạt và sự sinh trưởng của cây rau diếp Lactuca sativa (Taek-Keun và cs., 2012). Than sinh học từ gỗ thông được chứng minh có tác động tốt đến sự nảy mầm của nhiều loại cây rừng (Reyes và cs., 2015). Đối với bối cảnh nước ta thì than sinh học hiện đang bắt được áp dụng rộng rãi như một loại giá thể trồng cây ngay trong giai đoạn ươm mầm. Vì vậy mục tiêu của nghiên cứu này tập trung làm sáng tỏ ảnh hưởng của than sinh học từ trấu và vỏ cà phê và dịch rửa từ than sinh học đến sự nảy mầm của một số hạt giống cây trồng phổ biến tại Việt Nam như lúa Oryza sativa, cải xanh Brassica juncea, đậu xanh Vigna radiata, cà chua Solanum lycopersicum và bắp Zea mays nhằm hỗ trợ công tác áp dụng than sinh học vào thực tế đạt hiệu quả cao hơn. 60 Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật liệu nghiên cứu Than sinh học từ trấu và vỏ cà phê được sản xuất ở nh ...