Nghiên cứu xây dựng quy trình nhân giống từ hạt cây chùm ngây ở giai đoạn vườn ươm và xác định, đánh giá hàm lượng một số kim loại trong lá cây chùm ngây (moringa oleifera) trồng ở khu vực Thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình bằng phương pháp quang phổ hấp

Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học 564 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH NHÂN GIỐNG TỪ HẠT CÂY CHÙM NGÂY Ở GIAI ĐOẠN VƯỜN ƯƠM VÀ XÁC ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG MỘT SỐ KIM LOẠI TRONG LÁ CÂY CHÙM NGÂY (MORINGA OLEIFERA) TRỒNG Ở KHU VỰC THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI TỈNH QUẢNG BÌNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ Lê Thị Phương*, Nguyễn Thị Nhàn Trần Thị Kim Cúc, Nguyễn Mậu Thành Trường Đại học Quảng Bình *Tác giả liên lạc: lethiphuong1007@gmail.com TÓM TẮT Nghiên cứu này đã bước đầu xây dựng được quy trình nhân giống cây chùm ngây ở giai đoạn vườn ươm tại địa phương. Xây dựng, thiết kế các mô hình ươm cây chùm ngây với các tiêu chí kĩ thuật khác nhau như: Đất đóng bầu, tiêu chuẩn kích thước bầu. Sau sáu tuần theo dõi, chăm sóc chúng tôi thu được kết quả về sinh trưởng và phát triển của cây ở chỉ tiêu các loại đất thì chiều cao và đường kính của cây theo thứ tự sau: Đất rừng > Đất ruộng > Đất cát vùng ven biển > Đất vườn đồi. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) được áp dụng để xác định hàm lượng đồng, kẽm và mangan trong các mẫu lá cây chùm ngây trồng ở khu vực thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình. Phương pháp này cho giới hạn phát hiện thấp. Kết quả này cho thấy hàm lượng của đồng, kẽm và mangan trung bình trong lá cây chùm ngây lần lượt là: (2,67 mg/kg tươi; 8,21 mg/kg tươi và 4,49 mg/kg tươi), nằm trong giới hạn cho phép theo quy định 46/BYT 2007. Từ khóa: Cây chùm ngây, đồng, kẽm và mangan, phương pháp F-AAS. STUDY ON BUILDING PROCESS OF LIVESTOCK BREEDS FROM NATIONAL GARDENS IN NURSING GARDENS AND DETERMINE, EVALUATION THE METALS CONTENT IN BEL-OIL TREE (MORINGA OLEIFERA), DONG HOI CITY, QUANG BINH PROVINCE Le Thi Phuong*, Nguyen Thi Nhan Tran Thi Kim Cuc, Nguyen Mau Thanh Quang Binh University *Corresponding Author: lethiphuong1007@gmail.com ABSTRACT Study on establishing a common cultivation process and determination of metals in urban plant samples from Dong Hoi, based on the methods applied by Quang Binh Province. This study started off planting seedlings with a local nursery. The planting was based upon the design of widely excepted and applied seedling models, including different criteria such as soil and soil quality, pot design and standard measuring of growth. After six weeks, a detailed measurement of growth and development of the plants took place. The measurements are presented in the following order: agricultural soil > coastal sand > changed soil. The flame atomic absorption spectrometry (F-AAS) is applied to determine the Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học 565 copper, zinc and manganese in leaves of bel-oil tree growth at Dong Hoi City, Quang Binh Province . The results showed limited absorption of the examined metals. Average absorption of copper, zinc and manganese in the leaves of Bel- oil tree was as follows: (2,67 mg/ kg fresh; 8,21 mg/kg fresh and 4,49 mg/kg fresh) and within the allowed limits according to the regulation No.46/BYT 2007. Keywords: Bel-oil tree, copper, zinc and manganese, F-AAS method. TỔNG QUAN Chùm ngây (Moringa oleifera) là loại cây thân gỗ mềm, có chiều cao từ 5-10 m, cây có nguồn gốc từ Nam Á, hiện được hơn 80 quốc gia trên thế giới trồng và sử dụng. Cây chùm ngây chứa hơn 90 chất dinh dưỡng tổng hợp bao gồm 7 loại vitamin, 6 loại khóa ng chất, 18 loại acid amin, 46 chất chống oxy hóa. Đặc biệt, lá chùm ngây còn chứa nhiều dưỡng chất hơn cả quả và hoa. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học tính theo trọng lượng, trong đó vitamin C nhiều hơn trái cam 7 lần vitamin A nhiều hơn củ cà rốt 4 lần, canxi nhiều hơn sữa 4 lần, chất sắt nhiều hơn gấp 3 lần so với cải bó xôi, chất đạm nhiều gấp đôi sữa chua và photpho nhiều hơn trái chuối 3 lần. Chính vì thế nên lá chùm ngây hiện được hai tổ chức thế giới WHO và FAO xem như là giải pháp tối ưu cho các bà mẹ thiếu sữa và trẻ em suy dinh dưỡng, chùm ngây còn dùng để dưỡng da, mỹ phẩm cao cấp và lọc nước. Có thể nói rằng trong nhiều năm qua, phong trào trồng cây chùm ngây làm rau xanh tại Việt Nam phát triển khá mạnh mẽ tại nhiều khu vực trên cả nước, trong đó có Quảng Bình. Tuy nhiên việc tạo cây con chùm ngây thì chưa được quan tâm. Thành phố Đồng Hới là một trong những trung tâm du lịch của tỉnh Quảng Bình nói riêng và các tỉnh miền Trung nói chung. Là nơi chịu nhiều hậu quả của chiến tranh để lại, những tác hại của chất độc chiến tranh cùng với các tác động của con người như sử dụng phân bón hóa học, lạm dụng thuộc bảo vệ thực vật, nên có nguy cơ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của cây trồng. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu Hạt cây chùm ngây được chọn lọc và đem ủ trước khi gieo, đem gieo hạt ở các loại đất khác nhau (đất rừng, đất vườn đồi, đất ruộng, đất cát ven biển) với vỏ bầu cùng kích thước (15x25cm) và gieo hạt ở đất rừng nhưng kích thước vỏ bầu khác nhau (20x30cm; 15x25cm; 10x15cm). Sau đó chăm sóc, theo dõi và đánh giá kết quả về sinh trưởng và phát triển của cây ở chỉ tiêu các loại đất và chỉ tiêu kích thước bầu về chiều cao và đường kính của cây. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp thu thập dữ liệu - quan sát: Tra cứu tài liệu liên quan về các phương pháp nhân giống cây chùm ngây, phương pháp thống kê; phương pháp thu thập dữ liệu: từ thông tin trên mạng Internet, tivi, sách tham khảo về cây chùm ngây. Từ đó đưa ra những nhận định tổng quan và vạch ra phương án, giải pháp cụ thể cho việc xây dựng quy trình nhân giống ở giai đoạn vườn ươm. Xác định, đánh giá hàm lượng Me trong lá cây chùm ngây (Moringa oleifera) Thiết bị và hóa chất Các ống nghiệm thủy tinh chịu nhiệt 30 ml có nắp xóa y; Cốc thủy tinh chịu nhiệt, thể tích 100 ml, 250 ml, 1000 ml; Bình định mức thủy tinh, thể tích 25 ml, 50 ml, 100 ml, 1000 ml.Thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử Zeenit Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học 566 700P của hãng Analytik Jena (Đức) tích hợp ba kỹ thuật ngọn lửa; Các pipettes Eppendorf và đầu hút. Cân phân tích, bếp điện, máy xay, lò vi sóng, tủ sấy. Các hóa chất sử dụng có độ tinh khiết PA của Merck của Đức: Dung dịch chuẩn gốc CuII, ZnII và MnII (1000 ± 2 ppm) chuyên dùng cho phép đo F- AAS, axit HNO3, HCl và MgNO2 đặc, nước cất hai lần. Chuẩn bị mẫu Mẫu lá cây chùm ngây được lấy theo phương pháp tổ hợp, ở 4 khu vực trồng trên 4 vùng đất đặc trưng khác nhau theo thứ tự là: xã Lộc Ninh trồng trên đất thịt, Phường Bắc Nghĩa trồng trên đất sỏi-đồi; Phường Bắc Lý trồng trên đất đỏ và xã Quang Phú trồng trên đất cát pha và thuộc thành phố Đồng Hới tỉnh Quảng Bình vào 2 đợt (đợt 1: 12/11/2017, đợt 2: 27/1/2018), mỗi đợt gồm 4 mẫu. Các mẫu lá cây chùm ngây được ký hiệu Cij, trong đó: i = 1  n (thứ tự đợt lấy mẫu), j = 1  m (vị trí lấy mẫu). Mẫu lá cây chùm ngây được chuyển về phòng thí nghiệm sau khi lấy mẫu và được xử lý sơ bộ trước khi tiến hành phân tích: Rửa lại lá bằng nước cất một vài lần, để ráo nước, cân khối lá tươi; sau đó cắt nhỏ bằng dao inox, xay mịn, cho vào lọ PE, dán nhãn, bảo quản nơi khô, thóa ng nếu chưa tiến hành phân tích ngay. Tiến hành phân tích Hình 1. Quy trình xác định hàm lượng Me trong lá cây chùm ngây bằng phương pháp F-AAS Nghiên cứu tập trung vào sử dụng phương pháp phân tích đồng, kẽm và mangan trên thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử. Với dung dịch phân tích được xử lý bằng kỹ thuật xử lý mẫu ướt (phá mẫu bằng hỗn hợp HNO3 và MgNO2). Quy trình xử lý mẫu và phân tích đồng, kẽm và mangan trong lá cây chùm ngây được thực hiện theo các bước như Hình 1. Phương pháp phân tích Trong nghiên cứu này, áp dụng kỹ thuật phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật phá mẫu ướt. Thực hiện tại Trung tâm Y tế dự phòng (Khoa xét nghiệm) Quảng Bình và chấp nhận những điều kiện hoạt động của thiết bị đã được công bố, như nêu ở Bảng 1. Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học 567 Bảng 1. Điều kiện đo F-AAS xác định Me trong lá cây chùm ngây Thông số Cu Zn Mn λ (nm) 324,8 213,86 279,5 Khe đo (mm) 1,2 1,8 0,2 Chiều cao burner 6 5 Cường độ đèn (mA) 3 7 Hỗn hợp khí đốt C2H2- KK C2H2- KK C2H2- KK Kiểu đèn Catot rỗng đồng Catot rỗng kẽm Catot rỗng mangan Thời gian chờ (s) 5 5 5 Thời gian đo (s) 3 3 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Chọn lọc được các hạt có sức nảy mầm cao từ nguồn giống tại trung tâm hạt giống ở Công ty TNHH sản xuất thương mại Hà Giang Phát, địa chỉ 56/26/9 đường số 27, phường Sơn Kỳ, quận Tân Phú – TP.HCM. Thu thập, phân loại, phối trộn được 4 loại đất nói trên và chúng tôi chọn đất rừng chia đều cho 3 tiêu chuẩn kích thước bầu khác nhau. Xác định được tỷ lệ hạt nảy mầm ở giai đoạn hai khá cao với tỷ lệ 74,3%. Tỷ lệ sống và phát triển sau khi gieo hạt vào bầu đến 1 tuần là 97,9% Sau khi chăm sóc, theo dõi cây đến tuần thứ 2 tại vườn ươm cho kết quả khá khả thi, đạt tiêu chuẩn cho phép với: Chiều cao trung bình 15cm, đường kính cổ rể là 0,19cm. Sau sáu tuần theo dõi, chăm sóc chúng tôi thu được kết quả về sinh trưởng và phát triển của cây ở chỉ tiêu các loại đất thì chiều cao và đường kính của cây theo thứ tự sau: Đất rừng > Đất ruộng > Đất cát vùng ven biển > Đất vườn đồi. Đồng thời ở chỉ tiêu kích thước bầu thì chiều cao cây theo thứ tự sau: Bầu 10x15cm > Bầu 15x25cm > Bầu 20x30cm; ngược lại đường kính lại Bầu 10x15cm < Bầu 15x25cm < Bầu 20x30cm. KẾT LUẬN Qua quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu xây dựng quy trình nhân giống từ hạt cây chùm ngây ở giai đoạn vườn ươm. Chúng tôi rút ra được một số kết luận sau: Chọn hạt giống có sức sống cao, đồng đều rồi đem ủ trước khi gieo. Khi ủ hạt cần ủ trong giấy báo hoặc vải mềm rồi để trong bóng tối, hàng ngày cần tưới ẩm hạt nhưng không để động nước. Sau khi thử nghiệm bốn loại đất chúng tôi thấy ở đất rừng cây sinh trưởng và pháp triển tốt nhất, đến đất ruộng, đến đất cát ven biển và cuối cùng là đất vườn đồi, nên chúng tôi chọn đất rừng hoặc đất ruộng cho các nghiên cứu tiếp theo. Khi thay đổi kích thước bầu và giữ nguyên đất rừng kết quả cho thấy cây ở kích thước bầu 10x15cm cao nhất nhưng đường kính nhỏ nhất, cho thấy cây có sức sống yếu. Cây ở kích thước bầu 20x30cm cây có chiều cao thấp nhất nhưng đường kính lớn nhất, cây có sức sống khỏe nhưng cây ở bầu có kích thước 15x25cm thì cho chiều cao cây và đường kính gần tương đương với bầu có kích thước 20x30cm, cây lại có sức sống tốt. Vậy chúng tôi chọn bầu có kích thước 15x25cm để dùng tại vườn ươm là tốt nhất. Đã xây dựng đường chuẩn, khảo sát giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng đối với các phép đo đồng, kẽm và mangan Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học 568 cũng như khảo sát sơ bộ hàm lượng của chúng trong mẫu lá cây chùm ngây cần phân tích. Kết quả cho thấy, phương pháp đạt giới hạn phát hiện thấp (0,0305 mg/L đối với Cu; 0,0631 mg/L đối với Zn và 0,0986 mg/L đối với Mn ) Đã áp dụng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử để xác định hàm lượng đồng, kẽm và mangan trong 8 mẫu lá cây chùm ngây ở khu vực 4 xã, phường thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình. Kết quả cho thấy, hàm lượng trung bình (mg/kg) của các nguyên tố kim loại trong lá cây chùm ngây là: 2,67 mg/kg đối với đồng; 8,21 mg/kg đối với kẽm; 4,49 mg/kg đối với mangan. Với hàm lượng này thì đây là loại thực phẩm có khả năng cung cấp các vi lượng đồng, kẽm và magan. Đã so sánh hàm lượng trung bình của đồng, kẽm và mangan trong lá cây chùm ngây với quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa học trong thực phẩm do Bộ Y tế ban hành. Cụ thể, hàm lượng trung bình của đồng và kẽm ở các đợt khảo sát đều nằm trong phạm vi cho phép và đạt tiêu chuẩn về an toàn thực phẩm của tiêu chuẩn Việt Nam. Riêng đối với mangan thì nằm trong khoảng cho phép của WHO. TÀI LIỆU THAM KHẢO NGUYỄN ĐĂNG ĐỨC, NGUYỄN TÔ GIANG, DƯƠNG NGHĨA BANG (2016). Xác định hàm lượng kẽm trong một số loại rau xanh tại huyện Đại Từ-tỉnh Thái Nguyên bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa F-AAS. Tạp chí Hóa học và Ứng Dụng, số 4(36), tr.43-46, 2016. NGUYỄN MẬU THÀNH, HOÀNG THỊ CẨM CHƯƠNG, NGUYỄN ĐỨC VƯỢNG (2015). Xác định, đánh giá hàm lượng sắt và mangan trong nước giếng sinh hoạt tại một vài hộ dân trên địa bàn xã Lộc Ninh - Đồng Hới - Quảng Bình. Tạp chí Khoa học và Giáo dục, ĐHSP Đà Nẵng, 15(02), tr.21- 25. NGUYỄN MẬU THÀNH, TRẦN ĐỨC SỸ, NGUYỄN THỊ HOÀN (2015). Phân tích và đánh giá hàm lượng sắt trong hàu ở khu vực sông Nhật Lệ, thị trấn Quán Hàu - Quảng Bình. Tạp chí Khoa học và Giáo dục, ĐHSP Huế,1(33), tr.111-117. PHẠM LUẬN (2006), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia, Hà Nội. TRẦN QUÝ HIỂN (CHỦ BIÊN) (2011). Hoạt động giáo dục nghề phổ thông - Nghề làm vườn. Nhà xuất bản Giáo dục.