Nghiên cứu ảnh hưởng của oligoalginate đến khả năng nảy mầm của hạt thóc giống

TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 13, 2002 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA OLIGOALGINATE ĐẾN KHẢ NĂNG NẢY MẦM CỦA HẠT THÓC GIỐNG Trần Thái Hòa, Nguyễn Thị Ái Nhung Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế I. ĐẶT VẤN ĐỀ Oligoalginate là một hoạt chất với nhiều ứng dụng như có khả năng thúc đẩy quá trình nảy mầm hạt giống, phát triển rễ, thân, lá cuả cây, có tác dụng chống mầm bệnh và làm tăng khả năng tạo nốt sần cho rễ cuả một số loài thực vật, rút ngắn thời gian ra hoa, làm cây ra hoa tập trung và tăng số hoa hữu hiệu trên một cây so với đối chứng [1,4,6]. Trong bài báo này, chúng tôi công bố những kết quả nghiên cứu tác dụng của oligoalginate đối với sự nảy mầm hạt thóc giống. Hạt giống lúa thường được cất giữ trong một thời gian dài ở điều kiện các kho bảo quản thông thường, nhất là hạt giống lúa sử dụng cho vụ mùa. Trong khi cất giữ hạt giống thì sức nảy mầm và tỷ lệ nảy mầm bị giảm sút; nếu sức nảy mầm giảm xuống dưới 81% và tỷ lệ nảy mầm dưới 85% thì lô hạt giống không còn giá trị gieo trồng, nhưng nếu dùng các chất có hoạt tính sinh học cao để kích thích thì các hạt yếu đi vẫn có thể sử dụng được. Mặt khác sự kích thích làm cho sức sống của hạt giống cao hơn, chất lượng cây mầm tốt hơn, góp phần nâng cao giá trị gieo trồng của hạt giống. II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Đối tượng: Hạt giống của giống lúa TH30 lấy tại hợp tác xã Phú Thượng, huyện Phú Vang, Thừa Thiên Huế, sản xuất ở vụ mùa 2000 - 2001, được chọn từ loại giống cấp I, đã qua 10 tháng bảo quản. 2. Phương pháp xác định hiệu ứng tăng trưởng của oligoalginate [1,2] Thông qua thực nghiệm chúng tôi lựa chọn 3 tổ hợp của oligoalginate tạo ra bằng phương pháp chiếu xạ gamma Co-60 và bằng tác nhân hóa học. Hạt giống của giống lúa Thừa Thiên Huế TH30 được sản xuất vụ mùa 2000 - 2001 đã qua 10 tháng bảo quản, được xử lý bằng 3 tổ hợp: - A1: là tổ hợp của oligoalginate tạo ra bằng phương pháp chiếu xạ gamma Co-60, - A2: là tổ hợp của oligoalginate tạo ra bằng phương pháp biến tính alginate trong dung dịch HCl, - A3 : là tổ hợp của oligoalginate tạo ra bằng phương pháp biến tính alginate trong dung dịch kiềm. Hạt giống được ngâm trong 24 giờ trong các dung dịch có nồng độ khác nhau, sau đó cho nảy mầm trên giấy xốp hay trên bông thấm nước trong đĩa thủy tinh. Môi trường nảy mầm được khống chế tối ưu là 30oC trong tủ kính. Các công thức được bố trí 3 lần lặp lại, xác định sức nảy mầm và tỷ lệ nảy mầm của thóc giống khi xử lý ở các nồng độ khác nhau, so sánh với mẫu đối chứng, từ đó biết được tổ hợp nào ảnh hưởng tới sức nảy mầm và tỷ lệ nảy mầm của thóc giống là lớn nhất. - Chất lượng cây mầm được đánh giá theo thang điểm 9 của IRRI: độ dài của rễ gấp 3 lần so với độ dài của mầm là tốt nhất [5] - Tỷ lệ nảy mầm và sức nảy mầm được đánh giá theo tiêu chuẩn hạt giống do Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng Việt Nam ban hành [3]: + Sức nảy mầm giảm xuống dưới 81% và tỷ lệ nảy mầm dưới 85% thì lô hạt giống được coi là không còn giá trị gieo trồng. + Sức nảy mầm từ 89 - 96% và tỷ lệ nảy mầm từ 90 - 96% là đạt yêu cầu. III. KẾT QUẢ THẢO LUẬN 1. Từ kết quả khảo sát sơ bộ với lô hạt giống TH30 của giống lúa ngắn ngày ở Thừa Thiên Huế đã qua 10 tháng bảo quản, chúng tôi lựa chọn được vùng nồng độ các tổ hợp để khảo sát là 30ppm, 40ppm, 50ppm, 60ppm và đối chứng. Các kết quả được trình bày ở bảng 1, 2, 3 Bảng 1: Ảnh hưởng của nồng độ tổ hợp A1 tới sức nảy mầm và tỷ lệ nảy mầm STT Chỉ tiêu Nồng độ xử lý, ppm 30 40 50 60 Đối chứng 1 Sức nảy mầm (%) 88,2 89,5 92,4 88,8 81,9 2 Tỷ lệ nảy mầm (%) 89,4 91,5 91,6 91,8 85,3 3 Chất lượng cây mầm (điểm) 9 9 9 9 7 Từ các kết quả ở bảng 1 cho thấy, sức nảy mầm và tỷ lệ nảy mầm của lô hạt giống đã bảo quản 10 tháng đều giảm gần dưới mức cho phép (tương ứng 81,9% và 85,3%). Tổ hợp A1 đã có tác dụng nâng cao cả sức nảy mầm và tỷ lệ nảy mầm, ở nồng độ 50ppm A1 có hiệu quả tốt nhất cho tác dụng kích thích rõ (92,4%) cây mầm đạt tiêu chuẩn khỏe. Bảng 2: Ảnh hưởng của nồng độ tổ hợp A2 tới sức nảy mầm và tỷ lệ nảy mầm STT Chỉ tiêu Nồng độ xử lý, ppm 30 40 50 60 Đối chứng 1 Sức nảy mầm (%) 88,0 91,6 90,2 90,0 81,9 2 Tỷ lệ nảy mầm (%) 88,7 93,8 90,6 90,5 85,3 3 Chất lượng cây mầm (điểm) 9 9 9 9 7 Từ kết quả thu được ở bảng 2 cho thấy ở nồng độ 40ppm, tổ hợp A2 có hiệu quả tốt nhất và khác hẳn với các nồng độ còn lại. Bảng 3: Ảnh hưởng của nồng độ tổ hợp A3 tới sức nảy mầm và tỷ lệ nảy mầm STT Chỉ tiêu Nồng độ xử lý, ppm 30 40 50 60 Đối chứng 1 Sức nảy mầm (%) 94,7 90,4 92,3 93,3 81,9 2 Tỷ lệ nảy mầm (%) 96,0 90,6 93,6 95,8 85,3 3 Chất lượng cây mầm (điểm) 9 9 9 9 7 Với tổ hợp A3, ngoài quy luật như 2 tổ hợp trên, điều đặc biệt là chỉ cần xử lý với nồng độ thấp 30ppm đã cho kết quả tốt. Sức nảy mầm đã lên tới 94,7% và tỷ lệ nảy mầm đạt 96%. Đây là kết quả ngang với tiêu chuẩn cao về tỷ lệ nảy mầm và sức nảy mầm của lô hạt giống tốt. 2. So sánh các nồng độ tối ưu nhất của mỗi tổ hợp Để làm rõ hơn các kết quả xử lý, chúng tôi chọn mỗi tổ hợp một nồng độ tối ưu nhất đối với sự nảy mầm thể hiện ở 2 chỉ tiêu, sức nảy mầm và tỷ lệ nảy mầm và tập hợp lại thành 2 bảng 4 và 5 để tiện so sánh. Bảng 4: So sánh nồng độ đạt hiệu quả tốt nhất so với đối chứng khi không xử lý ở chỉ tiêu tỷ lệ nảy mầm. STT Tổ hợp nồng độ tối ưu Sức nảy mầm (%) Chênh lệch % so với đối chứng Tăng % so với đối chứng Điểm chất lượng cây mầm 1 A1 50ppm 92,4 + 10,5 111,3 9 2 A2 40ppm 91,6 + 9,7 111,8 9 3 A3 30ppm 94,7 + 12,8 115,6 9 4 Đối chứng 81,9 7 Bảng 5: So sánh nồng độ đạt hiệu quả tốt nhất so với đối chứng khi không xử lý ở chỉ tiêu sức nảy mầm STT Tổ hợp nồng độ tối ưu Tỷ lệ nảy mầm (%) Chênh lệch % so với đối chứng Tăng % so với đối chứng Điểm chất lượng cây mầm 1 A1 50ppm 91,6 + 6,3 107,4 9 2 A2 40ppm 93,8 + 8,5 109,9 9 3 A3 30ppm 96,0 + 10,7 112,5 9 4 Đối chứng 85,3 7 So sánh giữa các tổ hợp cho thấy tổ hợp A3 với nồng độ 30ppm có hiệu quả tăng sức nảy mầm và tỷ lệ nảy mầm cao nhất so với đối chứng là 115,6% và 112,5%. Từ kết qủa ở bảng 4, 5 cho thấy A3 là tổ hợp có hiệu quả cao nhất, nâng tỷ lệ nảy mầm của lô hạt giống từ 85,3% lên 96% tại nồng độ 30ppm. Cả 3 tổ hợp A1, A2, A3 (tương ứng với I, II, III trong ảnh) đã nâng cao sức nảy mầm và tỷ lệ nảy mầm của lô hạt giống TH30 đã qua 10 tháng bảo quản. IV. KẾT LUẬN - Cả 3 tổ hợp A1, A2, A3 đều có tác dụng làm tăng chất lượng nảy mầm của hạt giống rõ rệt, trong đó tổ hợp A3 có hiệu quả cao nhất và chỉ cần xử lý ở nồng độ thấp 30ppm. - Bằng việc xử lý 3 tổ hợp của oligoalginate có hoạt tính sinh học cao, đã nâng cao tỷ lệ nảy mầm và sức nảy mầm của lô hạt giống TH30 đã qua 10 tháng bảo quản. TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Quốc Hiến, Lê Hải, Võ Tấn Thiện, Trương Thị Hạnh, Lê Quang Luân, Nghiên cứu cắt mạch alginate bằng kỹ thuật chiếu xạ để chế tạo oligoalginate, Tạp chí Hóa học, T.36. Số 4, Tr. 19 - 23, 2001. Nguyễn Thị Huệ và các tác giả, Nghiên cứu tác dụng của các chất có hoạt tính sinh học cao từ chitin đối với sự nảy mầm hạt thóc giống, Tạp chí Hóa học, T.39. Số 3. Tr. 23 - 26, 2001. Tiêu chuẩn Việt Nam 17 - 86 - 95, Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng nhà nước, Hà Nội, 1996. Lê Quang Luân và các tác giả. Tạp chí nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm, số 3, Tr 135 - 136 (1999). Technical Guideline for Ureal Seed Testing - FAO - Rome, 1983. Y.Yonemeto et al, Promotion of germination and shoot elongation of some plants by alginate oligomers prepared with bacterial alginate lyase, J.Ferment. Bioeng., Vol. 75, No. 1, p.68 - 70, 1993. STUDY ON INFLUENCES OF OLIGOALGINATE TO CAPACITY FOR SPROUT OF RICE-SEEDS Nguyen Thai Hoa College of Sciences, Hue University SUMMARY The action of the high bidogical activity compounds from alginate (oligoalginate) for germinating of rice - seeds has been investigated. It was tested on the rice - seeds TH30 which were through 10 months storage in warehouse and were not able for planting experiments. With three substance groups (A1,A2,A3) treament at the concentration from 30ppm - 60ppm, their germinating quality has been obviously enhanced. They become the standard rice - seeds of good quality. Among them the most effective at the concentration of 50ppm of substance groups was degenerated by irradiation with gamma ray from a Co- 60 source to produce oligoalginate. The most effective ones at the concentration of 40ppm, 30ppm of substance groups were degenerated by HCl agent and basic solution agent.