NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM VI SINH VÀ PHÂN HỮU CƠ VI SINH ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÍ – HÓA SINH VÀ SỰ TÍCH LŨY KIM LOẠI CHÌ (Pb) CỦA CÂY ĐẬU BẮP (Abelmoschus esculentus L.) Trần Khánh Vân (1)*, Mai Thị Nhài (1), Nguyễn Viết Hiệp (2) (1) Khoa Sinh học, trường Đại học Sư Phạm Hà Nội (2) Viện Thổ nhưỡng Nông hóa * E-mail: vantk@hnue.edu.vn/ t_khanhvan@yahoo.com Tóm tắt: Nghiên cứu tiến hành để xác định đậu bắp (Abelmoschus esculentus L.) đa mục đích đồng thời đánh giá hiệu việc sử dụng kết hợp đa mục đích với bón phân hữu vi sinh (PHCVN) chế phẩm vi sinh (CPVS) việc hấp thu kim loại chì (Pb) Kết cho thấy PHCVS CPVS thúc đẩy trình sinh trưởng, phát triển đậu bắp trồng đất ô nhiễm Pb thông qua việc làm tăng hàm lượng diệp lục tổng số, tăng hoạt tính enzim catalaza hay tăng hàm lượng vitamin C Bên cạnh đó, tất nồng độ Pb (đất nền,70ppm, 210 ppm 350 ppm) sử dụng PHCVS để bón cho đậu bắp Pb tích lũy nhiều thân rễ (khối lượng khô) Mức tích lũy Pb đậu bắp tươi nồng độ Pb 70 ppm 210 ppm sử dụng PHCVS ( 0,134 ppm ; 0,167 ppm) cao giới hạn tối đa cho phép 0,1ppm; Tuy nhiên, hàm lượng Pb đậu bắp sử dụng CPVS (0,077 ppm; 0,093 ppm) ngưỡng cho phép (< 0,1 ppm), trừ nồng độ Pb cao (350 ppm) hàm lượng Pb tươi vượt giới hạn tối đa 0,112 > 0,1 ppm ý nghĩa thống kê Như sử dụng CPVS bón cho đậu bắp đem lại hiệu trồng đất ô nhiễm Pb, đặc biệt vùng đất ô nhiễm Pb nhẹ < 70 ppm Từ khóa: đậu bắp, chì, phân hữu vi sinh, chế phẩm vi sinh, diệp lục, vitamin C I ĐẶT VẤN ĐỀ Ô nhiễm môi trường nói chung ô nhiễm môi trường đất nói riêng vấn đề cấp bách Việt Nam nước giới Trong ô nhiễm kim loại nặng (KLN) đất trồng rau ngày quan tâm, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người (Lê Đức Lê Văn Khoa, 2001) Có nhiều nguyên nhân dẫn đến rau xanh bị ô nhiễm đất nông nghiệp, nước tưới bị ô nhiễm, trình canh tác người nông dân sử dụng mức phân bón, thuốc bảo vệ thực vật… Ngoài phát triển khu công nghiệp, làng nghề, khu khai thác mỏ, khu đô thị dẫn đến môi trường đất, nước xung quanh bị ô nhiễm Vấn đề đặt phải xử lý đất ô nhiễm cho hợp lý, phù hợp với điều kiện Việt Nam mà đem lại hiệu Theo Nguyễn Xuân Cự cộng (2008) tiến hành nghiên cứu hút thu Cu, Pb, Zn rau cải xanh, kết cho thấy lượng bón Pb tăng lên chiều cao suất giảm mạnh hàm lượng Pb rau lại tăng lên Hàm lượng Pb rau cải xanh trồng đất ô nhiễm Pb nồng độ 50 ppm, 100 ppm, 200 ppm 0,96 ppm; 1,67 ppm; 1,79 ppm Hàm lượng Pb rau nêu vượt quy định giới hạn an toàn cho phép ô nhiễm Pb rau ăn (< 0,3 ppm; Quyết định số 99/2008/QĐ – BNN ngày 15 tháng 10 năm 2008 Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn) Như vậy, rau cải xanh đáp ứng yêu cầu khả hấp thu Pb lại không thỏa mãn hàm lượng Pb rau Một số nghiên cứu trước Lê Như Kiểu cộng (2008) “Nghiên cứu tuyển chọn thực vật, vi sinh vật có khả hấp thu, chuyển hóa KLN để xử lý đất nông nghiệp bị ô nhiễm” vai trò vi sinh vật việc kìm hãm, ngăn chặn, hay thúc đẩy hấp thu KLN vào rễ số loài thực vật Theo hướng này, nhóm nghiên cứu bước đầu tạo chế phẩm chứa vi sinh vật để kết hợp với thực vật trồng vùng đất có nguy bị ô nhiễm KLN Hiện chưa có nhiều nghiên cứu sâu loài thực vật đa mục đích – thực vật vừa có khả tích lũy KLN, vừa có khả cho thương phẩm phù hợp với quy định cho phép Bộ Y tế Đậu bắp năm, trồng khắp nơi Việt Nam phổ biến miền Nam Việt Nam Đậu bắp chứa nhiều vitamin A, vitamin nhóm B (B1, B2, B6), vitamin C, nguyên tố khoáng vi lượng kẽm canxi (Hoàng Thị Sản, Hoàng Thị Bé, 2006) Liệu đậu bắp có phải đa mục đích hay không? Để hướng tới nông nghiệp an toàn, bền vững, tiến hành nghiên cứu trồng đậu bắp đất bị ô nhiễm Pb kết hợp với bón phân hữu vi sinh (PHCVS) chế phẩm vi sinh (CPVS) II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu - Cây trồng: Cây đậu bắp (Abelmoschus esculentus L.): Giống đậu bắp Trung tâm tài nguyên Di truyền thực vật cung cấp - Đất thí nghiệm (đất nền): Đất thí nghiệm đất xám bạc màu phù sa cổ, lấy xã Lương Phong, huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang Đất thí nghiệm đất xám bạc màu thuộc tầng canh tác – 13 cm (Ap1) có đặc điểm hình thái phẫu diện: màu nâu xỉn (Ẩm: 7,5 YR 5/4; Khô 10 YR 7/3); thịt pha sét cát; ẩm; tơi xốp; có nhiều rễ lúa; chuyển lớp rõ màu sắc độ chặt Hàm lượng Pb đất thí nghiệm 16,13 ppm (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2001) -Phân lân hữu vi sinh sông Gianh: Công ty sông Gianh – Thị trấn Ba Đồn, Quảng Trạch, Quảng Bình Độ ẩm: 30%; hữu cơ: 15%; P 2O5: 1,5%; axit humic: 2,5% Trung lượng: Ca: 1%; Mg: 0,5%; S: 0,3% Các chủng vi sinh vật hữu ích: Aspergillus.sp: x 106 CFU/g; Azotobacter: x 106 CFU/g; Bacillus: 1x 106 CFU/g -Chế phẩm vi sinh: có nguồn chất mụn dừa Viện Thổ nhưỡng Nông hóa snar xuất; có thành phần gồm: vi khuẩn BHCM7 - VK2; Nấm rễ ĐHCM20 - AMF4, mật độ VSV có ích: > 5,00 x 108 CFU/g; CPVS dùng cho đất trồng rau bị ô nhiễm KLN 2.2 Phương pháp nghiên cứu - Bố trí thí nghiệm: Sử dụng chậu thí nghiệm kim loại kích thước 20 cm x 20 cm x20 cm với kg đất/1 chậu Gieo 3-5 hạt, sau giữ lại cây/chậu Chì (Pb) dạng Pb(CH3COO)2, CPVS, PHCVS trộn vào chậu đất trước gieo hạt Sử dụng phân bón N – P - K (N dạng (NH 2)2CO, P dạng P2O5, K dạng K2O) để bón lót bón thúc bắt đầu hoa (lần 1), sau thu hoạch đợt (lần 2) với liều lượng theo khuyến cáo Tạp chí Nông thôn đổi mới, số 27 năm 2003 Dựa theo tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia giới hạn cho phép KLN đất (QCVN 03: 2008/ BTNMT) mức giới hạn tối đa cho phép Pb đất nông nghiệp 70 ppm Điều 92 – Luật Bảo vệ môi trường (năm 2005), tiến hành thí nghiệm với kim loại Pb đất nồng độ Pb: đất nền, 70 ppm, 210 ppm, 350 ppm Khối lượng PHCVS CPVS bón khuyến cáo Viện Thổ nhưỡng Nông hóa g/1chậu thí nghiệm Thí nghiệm gồm 12 công thức (CT) bố trí sau : • CT01 : Đất (nồng độ Pb đất 16,13 ppm) • CT02 : Đất + Pb 70 ppm • CT03 : Đất + Pb 210 ppm • CT04 : Đất + Pb 350 ppm • CT05 : Đất + phân hữu vi sinh • CT06 : Đất + Pb 70 ppm + phân hữu vi sinh (4g) • CT07 : Đất + Pb 210 ppm + phân hữu vi sinh (4g) • CT08 : Đất + Pb 350 ppm + phân hữu vi sinh (4g) • CT09 : Đất + chế phẩm vi sinh vật • CT10 : Đất + Pb 70 ppm + chế phẩm vi sinh vật (4g) • CT11 : Đất + Pb 210 ppm + chế phẩm vi sinh vật (4g) • CT12 : Đất + Pb 350 ppm + chế phẩm vi sinh vật (4g) Mỗi công thức lặp lại lần * Lấy mẫu : dùng để phân tích tiêu sinh lý – hóa sinh phân tích hàm lượng kim loại Pb ; lấy công (lá thứ thứ tính từ xuống); Mẫu lấy giai đoạn hoa * Lấy mẫu quả: để xác định hàm lượng vitamin C hàm lượng kim loại Pb; thời điểm lấy quả: thu hoạch đạt chuẩn (sau 10 - 12 ngày hoa) * Lấy mẫu thân, rễ : dùng để phân tích tích lũy kim loại Pb ; thời điểm lấy mẫu kết thúc vụ trồng - Các tiêu theo dõi: xác định hàm lượng diệp lục theo Wettstein, 1957; hoạt tính enzim catalaza xác định theo phương pháp Bach Oparin; xác định hàm lượng vitamin C đậu bắp tươi theo phương pháp chuẩn độ iot ; phân tích hàm lượng Pb phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (Atomic Absorption Spectrophotometric - AAS) Công phá mẫu phương pháp tro hóa ướt 5500C - Số liệu xử lý phân tích thống kê dựa phần mềm Microsoft Excel SPSS Version 16.0 (Statistical Package for the Social Sciences) Phân biệt khác có ý nghĩa xử lý One - way ANOVA Tukey’s - b mức α = 0.05 II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 2.1 Ảnh hưởng PHCVS CPVS nồng độ Pb khác đến hàm lượng diệp lục tổng số đậu bắp Diệp lục tổng số tiêu quan trọng liên quan đến khả quang hợp Vì vậy, hàm lượng diệp lục tổng số có vai trò quan trọng sinh trưởng, phát triển, hình thành suất chất lượng sản phẩm sau thu hoạch Kết nghiên cứu ảnh hưởng PHCVS CPVS nồng độ Pb khác đến hàm lượng diệp lục tổng số đậu bắp trình bày Bảng 1: Bảng 1: Ảnh hưởng PHCVS CPVS nồng độ Pb khác đến hàm lượng diệp lục tổng số đậu bắp Công thức Giai đoạn hoa Diệp lục tổng số % so với ĐC (mg/g chất tươi) CT1 – Đất (ĐC) 2,53 ± 0,13 100 CT5 – Đất + PHCVS 2,62 ± 0,12 103,56 CT9 – Đất + CPVS 2,68 ± 0,32 105,93 CT2 – Pb 70 ppm (ĐC) 2,56 ± 0,94 100 CT6 – Pb 70 ppm + PHCVS 3,27 ± 0,25 127,73 CT10 – Pb 70 ppm + CPVS 2,73± 0,14 106,64 CT3 – Pb 210 ppm (ĐC) 2,93 ± 0,17 100 CT7 – Pb 210 ppm + PHCVS 2,41 ± 0,13 82,25 CT11 – Pb 210 ppm + CPVS 2,43 ± 0,14 82,93 CT4 – Pb 350 ppm (ĐC) 2,18a ± 0,16 100 CT8 – Pb 350 ppm + PHCVS 2,54ab ± 0,78 116,51 CT12 – Pb 350 ppm + CPVS 2,66b ± 0,04 122,02 (Các giá trị có chữ giống cột màu khác biệt ý nghĩa thống kê (α = 0,05)) Qua bảng số liệu ta thấy: giai đoạn hoa, ảnh hưởng PHCVS CPVS với nồng độ Pb khác nghiên cứu, hàm lượng diệp lục tổng số dao động khoảng 2,18 – 3,27 mg/g chất tươi.Chì nguyên tố thiết yếu trồng, nồng độ đó, gây độc cho trồng thông qua ức chế tới sinh lý, sinh trưởng Trong phạm vi nồng độ Pb nghiên cứu, nhận thấy rằng: hàm lượng diệp lục tổng số nhóm CT ĐC: CT1, CT2, CT3 tỷ lệ thuận với nồng độ Pb đất, sau giảm dần CT4 Hàm lượng diệp lục tổng số đậu bắp tăng dần nồng độ Pb đất tăng dần, đạt cao CT3 (2,93 mg/g chất tươi) nồng độ Pb cao CT4 ( Pb 350 ppm – gấp lần mức QCVN) hàm lượng diệp lục tổng số giảm rõ rệt so với CT1 Mặc dù Pb không tham gia vào chức cấu trúc thành phần diệp lục Pb có khả kích thích hoạt động số enzim tế bào, có enzim tham gia vào trình tổng hợp diệp lục nồng độ Pb tế bào thấp Tuy nhiên nồng độ Pb tế bào cao Pb lại ức chế tổng hợp diệp lục làm giảm hấp thu nguyên tố thiết yếu Mg Fe (Pallavi S and Rama S D., 2005) Đây nguyên nhân giải thích hàm lượng diệp lục tổng số đậu bắp giai đoạn hoa lại tăng từ CT1 (Pb: 16,13 ppm) đến CT2 (Pb: 70 ppm), CT3 (Pb: 210 ppm) sau giảm mạnh CT4 (Pb: 350 ppm) Ở nhóm CT: CT1, CT5, CT9 (cùng sử dụng đất khác PHCVS CPVS) nhóm CT: CT2, CT6, CT10 (cùng Pb 70 ppm khác PHCVS CPVS), việc sử dụng phân bón PHCVS CPVS làm tăng hàm lượng diệp lục tổng số đậu bắp Tuy nhiên sai khác CT ý nghĩa thống kê Tương tự nhóm CT: CT3, CT7, CT11 (cùng Pb 210 ppm khác PHCVS CPVS) hàm lượng diệp lục tổng số không chịu tác động PHCVS CPVS Nhưng hàm lượng Pb đất tăng cao (CT4 , CT8, CT12: 350 ppm) vai trò tích cực PHCVS CPVS biểu CT4 (Pb 350 ppm) hàm lượng diệp lục tổng số đạt giá trị thấp CT (chỉ đạt 2,18 mg/g chất tươi) Điều chứng tỏ Pb nồng độ cao ức chế tổng hợp diệp lục đậu bắp Tuy nhiên, bón PHCVS (CT8) có nhóm vi khuẩn hữu ích Aspergillus.sp, Azotobacter Bacillus nên có khả cố định N2 tự phân giải photphat khó tan đất nên hấp thu nhiều N P so với CT4 kết hàm lượng diệp lục tổng số tổng hợp nhiều (Lê Như Kiểu, 2008) Hơn CT12 (sử dụng CPVS) hàm lượng diệp lục tổng số tăng lên có sai khác có ý nghĩa thống kê so với CT4 CT8 Kết CPVS có lượng lớn nấm rễ VSV có ích nên bị sốc trồng môi trường đất có nồng độ Pb cao (350 ppm) nhờ nấm rễ cộng sinh CPVS có khả tích lũy KLN Pb nên làm giảm độc tính Pb với (so với CT4) nên có khả tổng hợp tốt diệp lục Như đất bị ô nhiễm Pb nồng độ Pb cao (350 ppm) việc sử dụng CPVS có ý nghĩa tích cực so với PHCVS việc giúp đậu bắp tổng hợp diệp lục tổng số 2.2 Ảnh hưởng PHCVS CPVS nồng độ Pb khác đến hoạt tính enzim catalaza đậu bắp Catalaza enzim tồn thể thực vật, đặc biệt quan có hoạt động sinh lý mạnh Catalaza thuộc nhóm oxydoreductaza có vai trò xúc tác cho phản ứng oxi hóa sinh học, làm nhiệm vụ vận chuyển H+ e- phản ứng oxi hóa khử Vì thế, enzim quan trọng trình hô hấp trao đổi lượng thể sinh vật Catalaza xúc tác cho phản ứng oxi hóa khử chất hữu có H2O2 Do catalaza có vai trò giải độc tạo thể Kết nghiên cứu ảnh hưởng PHCVS CPVS nồng độ Pb khác đến hoạt tính enzim catalaza trình bày Hình 1: Hình 1: Ảnh hưởng PHCVS CPVS nồng độ Pb khác đến hoạt tính enzim catalaza đậu bắp Qua hình ta thấy: hoạt tính enzim catalaza đậu bắp giai đoạn hoa thấp so với giai đoạn trước hoa Nguyên nhân tượng giai đoạn trước hoa thời kì sinh trưởng phát triển mạnh mẽ, tổng hợp chất chuẩn bị cho hoa cần nhiều enzim catalaza để thúc đẩy sinh trưởng phát triển cho Ở nhóm CT nồng độ Pb, khác PHCVS CPVS: CT ĐC CT sử dụng CPVS có hoạt tính enzim catalaza cao so với CT sử dụng PHVCS Như hàm lượng Pb đất CPVS có ảnh hưởng tích cực đến hoạt động enzim Giống kim loại khác, Pb ảnh hưởng đến hoạt tính loạt enzim đường chuyển hóa khác Khi Pb nồng độ cao ức chế hoạt động enzim Bên cạnh đó, số loại enzim lại hoạt động mạnh có mặt Pb Ngoài ra, Pb thúc đẩy hình thành phản ứng oxi hóa thực vật, làm cho thực vật bị stress, dẫn đến gia tăng hoạt động enzim chống oxi hóa (Pallavi S and Rama S D., 2005) Đồng thời CPVS cung cấp lượng nấm rễ vi khuẩn tích lũy lượng lớn Pb đất nên làm giảm hàm lượng Pb tích lũy đậu bắp, giải độc đảm bảo hoạt động enzim Chỉ có nhóm CT nồng độ Pb 70 ppm hoạt tính enzim catalaza CT sử dụng PHCVS cao CT sử dụng CPVS CTĐC Nhóm CT ĐC: CT1, CT2, CT3, CT4 (cùng Pb 16,13 ppm khác PHCVS CPVS): thay đổi hoạt tính enzim catalaza đậu bắp không tuân theo quy luật Như PHCVS CPVS có ảnh hưởng đến hoạt tính enzim catalaza đậu bắp CPVS có ảnh hưởng tích cực so với PHCVS, nhiên khác biệt CT ý nghĩa thống kê 2.3 Ảnh hưởng PHCVS CPVS nồng độ Pb khác đến hàm lượng vitamin C đậu bắp tươi Vitamin C gọi axit ascorbic, chất dinh dưỡng khoáng oxy hóa quan trọng có rau Axit ascorbic có phản ứng hóa học đặc trưng phản ứng oxi hóa – khử Dựa vào tính chất khử axit ascorbic chất màu để định lượng vitamin C đậu bắp tươi Kết nghiên cứu ảnh hưởng PHCVS CPVS nồng độ Pb khác đến hàm lượng vitamin C đậu bắp tươi trình bày Hình 2: Từ hình ta thấy: phạm vi nồng độ Pb nghiên cứu, hàm lượng vitamin C đậu bắp tươi dao động khoảng 0,095 – 0, 163 % Đạt giá trị cao CT7 (Pb 21 ppm + PHCVS) 0,163 % thấp CT2 (Pb 70ppm) 0,095 % Qua bảng cho thấy: nồng độ Pb với CT có sử dụng PHCVS CPVS hàm lượng vitamin C đậu bắp tươi cao so với CT ĐC Như PHCVS CPVS có hiệu tổng hợp vitamin C đậu bắp tươi Tuy nhiên nồng độ Pb từ 16,13 ppm (đất nền) – 70 ppm CT sử dụng CPVS có hàm lượng vitamin C đậu bắp tươi cao CT sử dụng PHCVS Còn nồng độ Pb từ 210 ppm – 350 ppm CT sử dụng CPVS lại thấp CT sử dụng PHCVS Kết PHCVS CPVS có chứa VSV hữu ích có tác dụng chuyển hóa, cung cấp chất cần thiết cho sinh trưởng cây, tăng khả tổng hợp chất dinh dưỡng thương phẩm Hình 2: Ảnh hưởng PHCVS CPVS nồng độ Pb khác đến hàm lượng vitamin C đậu bắp tươi Nhưng nồng độ Pb cao, PHCVS có chứa chất hữu cung cấp nhiều dưỡng chất quan trọng cho trồng nguyên tố vi lượng chất có ý nghĩa việc gia tăng phẩm chất làm tăng khả tổng hợp vitamin thương phẩm Còn CPVS nồng độ Pb cao góp phần tích cực vào chế giải độc cho cây, đảm bảo khả tổng hợp chất dinh dưỡng thương phẩm không hiệu bón PHCVS Như PHCVS CPVS nồng độ Pb khác có ảnh hưởng tích cực đến hàm lượng vitamin C đậu bắp 2.4 Ảnh hưởng PHCVS CPVS nồng độ Pb khác đến tích lũy Pb phận đậu bắp - Sự tích lũy Pb thân rễ đậu bắp Tổng lượng KLN tích lũy phận thực vật tiêu quan trọng để đánh giá tiềm của thực vật việc xử lý đất ô nhiễm KLN hiệu việc sử dụng PHVCS CPVS để bón cho trồng đất bị ô nhiễm Để xác định khả tích lũy Pb đậu bắp, kết thúc thí nghiệm, tiến hành thu mẫu thân rễ, rửa sấy khô phân tích hàm lượng Pb thân rễ Kết nghiên cứu ảnh hưởng PHCVS CPVS đến tích lũy Pb thân rễ đậu bắp trình bày Hình Kết cho ta thấy: phạm vi nghiên cứu, hàm lượng Pb tích lũy thân, rễ đậu bắp tỉ lệ thuận với hàm lượng Pb đất thí nghiệm Kết tương tự với kết nghiên cứu Nguyễn Xuân Cự (2008): lượng bón Pb tăng lên hàm lượng Pb rau tăng lên Hàm lượng Pb tích lũy thân, rễ dao động khoảng 47,63 – 200,06 ppm Đạt giá trị cao CT8 (Pb 350 ppm + PHCVS) 200,06 ppm thấp CT1 ĐC 47,63 ppm Ở nhóm CT ĐC: CT1, CT2, CT3, CT4 với nồng độ Pb khác nhau, đậu bắp tích lũy lượng Pb đáng kể thân rễ : hàm lượng Pb thân rễ CT2, CT3, CT4 tăng lên 1,52 lần; 2,1 lần; 2,9 lần tương ứng với nồng độ 70 ppm, 210 ppm 350 ppm so với CT1 Như sử dụng đậu bắp trồng vùng ô nhiễm kim loại Pb Hình 3: Ảnh hưởng PHCVS CPVS nồng độ Pb khác đến tích lũy Pb thân rễ đậu bắp (Các giá trị có chữ giống nhóm CT khác biệt ý nghĩa thống kê (α = 0,05)) Ở nhóm CT sử dụng PHCVS có hàm lượng Pb tích lũy thân, rễ cao so với CT ĐC CT sử dụng CPVS Hàm lượng Pb tích lũy thân, rễ CT sử dụng CPVS cao so với CT ĐC Như PHCVS có ảnh hưởng tích cực so với CPVS đến khả tích lũy kim loại Pb thân, rễ đậu bắp Nguyên nhân PHCVS phân hữu có bổ sung thêm vi sinh vật hữu ích (vi sinh vật cố định đạm, vi sinh vật phân giải lân) giúp hấp thu chất dinh dưỡng, thúc đẩy sinh trưởng phát triển cây, góp phần làm tăng khả tích lũy Pb thân rễ đậu bắp Còn CPVS, nhờ góp mặt nấm rễ cộng sinh AMF tích lũy lượng lớn Pb sợi nấm bào tử nên làm giảm đáng kể hàm lượng Pb tích lũy thân rễ đậu bắp Mặt khác kích thích sinh trưởng phát triển nên đảm bảo khả tích lũy Pb thân rễ đậu bắp Như sử dụng PHVCS CPVS làm phân bón đậu bắp vùng ô nhiễm kim loại Pb - Sự tích lũy Pb tươi đậu bắp Với mục đích nghiên cứu ảnh hưởng PHCVS CPVS đến đa mục đích, cần phải phân tích hàm lượng Pb có sản phẩm sử dụng đối tượng nghiên cứu Trong nghiên cứu này, sản phẩm sử dụng tươi đậu bắp Do xác định khả tích lũy Pb đậu bắp tươi, tiến hành thu mẫu thời điểm thu hoạch (nở hoa sau 10 - 12 ngày), phân tích hàm lượng Pb tổng số tươi Kết phân tích hàm lượng Pb đậu bắp tươi trình bày Hình Hình 4: Ảnh hưởng PHCVS), CPVS nồng độ Pb khác đến tích lũy Pb tươi đậu bắp (Các giá trị có chữ giống nhóm CT khác biệt ý nghĩa thống kê (α = 0,05)) Nồng độ Pb ảnh hưởng tới khả hấp thụ Pb đậu bắp Từ kết phân tích hình 4, thấy hàm lượng Pb tích lũy đậu bắp tươi tỷ lệ thuận với nồng độ Pb đất Hàm lượng Pb tích lũy thấp CT9 (Đất + CPVS) 0,054 ppm hàm lượng Pb tích lũy cao CT8 (Pb 350 ppm + PHCVS) đạt 0,21 ppm Dựa theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia giới hạn ô nhiễm KLN thực phẩm (QCVN – 1: 2011/BYT) mức độ giới hạn tối đa cho phép Pb rau ăn 0,1 mg/kg (ppm) Ta thấy, hàm lượng Pb trung bình tươi CT ĐC: CT1, CT2 thấp so với mức giới hạn tối đa CT ĐC CT3 nồng độ Pb 210 ppm CT4 nồng độ Pb cao 350 ppm hàm lượng Pb vượt ngưỡng giới hạn tối đa Như khuyến cáo người dân trồng đậu bắp vùng đất có mức độ ô nhiễm kim loại Pb nhẹ < 70 ppm Hàm lượng Pb tươi nhóm CT sử dụng PHCVS: CT6, CT7, CT8 cao mức giới hạn tối đa Riêng CT ĐC CT5 hàm lượng Pb không vượt mức giới hạn tối đa 0,079 ppm cao so với CT ĐC CT ĐC sử dụng CPVS Có thể giải thích PHCVS bao gồm chất hữu chủng vi sinh vật hữu ích giúp kích thích rễ phát triển mạnh, giúp tăng khả hấp thu yếu tố khoáng nên giúp sinh trưởng, phát triển tốt mà không góp phần vào khả làm giảm khả tích lũy Pb phận Như PHCVS ảnh hưởng tiêu cực làm tăng khả tích lũy Pb đậu bắp, không nên bón PHCVS trồng trồng vùng đất bị ô nhiễm Pb nặng Hàm lượng Pb đậu bắp nhóm CT sử dụng CPVS: CT9, CT10, CT11 thấp so với mức giới hạn tối đa Riêng CT12 với nồng độ Pb cao 350 ppm, hàm lượng Pb tích lũy vượt giới hạn tối đa 0,112 > 0,1 ppm không đáng kể Nguyên nhân CPVS có thành phần vi khuẩn BHCM – VK2 nấm rễ ĐHCM20 – AMF4 có khả tích lũy Cd > 20 mg/g, Pb > 50mg/ g…do AMF có số cấu trúc quan trọng cho khả chịu đựng trì tồn vùng ô nhiễm Các sợi nấm bên AMF tạo tiếp xúc lan rộng khắp đất, cho phép chứa lượng lớn KLN sợi nấm Một lượng lớn KLN giữ cấu trúc sợi nấm rễ bào tử nên chúng làm giảm lượng lớn Pb đất dẫn đến khả tích lũy Pb giảm Do nên dùng CPVS kết hợp trồng đậu bắp vùng bị ô nhiễm Pb< 210 ppm để lấy thương phẩm không nên trồng vùng bị ô nhiễm trầm trọng nguy gây độc cao IV KẾT LUẬN Chúng nhận thấy, đậu bắp có khả sinh trưởng tốt môi trường bị ô nhiễm Pb nồng độ Pb cao 350 ppm bón PHCVS CPVS PHCVS CPVS có ảnh hưởng tích cực tới hàm lượng diệp lục hàm lượng vitamin C đậu bắp Và nồng độ Pb < 70 ppm, hàm lượng Pb tươi 0,079 mg/kg chất tươi (< 0,1 ppm: giới hạn tối đa Pb rau ăn quả) Như đậu bắp đạt tiêu chí đa mục đích trồng đất ô nhiễm Pb nhẹ < 70 ppm Ngoài ra, qua nghiên cứu đậu bắp bón CPVS, kết cho thấy hàm lượng Pb đậu bắp nồng độ Pb 70 ppm, 210 ppm ngưỡng cho phép (< 0,1 ppm) Tuy nhiên nồng độ Pb cao 350 ppm, hàm lượng Pb tươi vượt giới hạn tối đa 0,112 > 0,1 ppm không đáng kể Như vậy, CPVS bón cho đậu bắp có tác dụng làm giảm rõ rệt hàm lượng Pb tươi 10 Như sử dụng CPVS bón cho đậu bắp đem lại hiệu trồng đất ô nhiễm Pb, đặc biệt vùng đất ô nhiễm Pb nhẹ < 70 ppm TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Xuân Cự, 2008 Nghiên cứu hút thu Cu, Pb, Zn tìm hiểu khả sử dụng phân bón để giảm thiểu tích lũy chúng rau cải xanh rau xà lách Trường ĐHQG Hà Nội Lê Đức, Lê Văn Khoa, 2001 Tác động hoạt động làng nghề tái chế đồng thủ công xã Đại Đồng, huyện Văn Lâm, Hưng Yên đến môi trường đất khu vực Tạp chí khoa học đất số 14, tr 48 – 52 Phan Quốc Hưng, Nguyễn Hữu Thành, Lê Như Kiểu, Nguyễn Viết Hiệp, 2010 Ảnh hưởng vi sinh vật địa đến khả tích lũy kim loại nặng số thực vật ưa cạn Tạp chí Nông nghiệp phát triển nông thôn, số 151, tr 1519 Lê Như Kiểu, 2008 Nghiên cứu tuyển chọn thực vật, vi sinh vật có khả hấp thu, chuyển hóa kim loại nặng để xử lý đất nông nghiệp bị ô nhiễm Viện Thổ Nhưỡng Nông Hóa QCVN 03:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia giới hạn cho phép kim loại nặng đất Pallavi Sharma; Rama Shanker Dubey, 2005 Lead toxicity in plants Brazilian Journal of Plant Physiology, Vol.17, No.1 Hoàng Thị Sản, Hoàng Thị Bé, 2006 Phân loại thực vật NXB Đại học sư phạm Viện Quy hoạch Thiết kế nông nghiệp Nghiên cứu áp dụng biện pháp sinh học giải ô nhiễm kim loại nặng đất, nước cho vùng chuyên canh rau miền Đông Nam Bộ Đồng sông Cửu Long Bộ nông nghiệp phát triển Nông thôn Viện Thổ Nhưỡng Nông Hóa, 2001 Những thông tin loại đất Việt Nam Vụ khoa học công nghệ chất lượng sản phẩm, NXB giới Hà Nội Study on the effects of microbial organic fertilizer and effective microorganisms to physiological-biochemical parameters and the accumulation of Pb in Abelmoschus esculentus L Tran Khanh Van (1)*, Mai Thi Nhai (1), Nguyen Viet Hiep (2) (1) Faculty of Biology, Hanoi National University of Education (2) Institute of Soils and Fertilizers * E-mail: vantk@hnue.edu.vn/ t_khanhvan@yahoo.com Summary: Research was conducted to determine the okra plant (Abelmoschus esculentus L.) is a multi-purpose plant as well as to evaluate the effectiveness of the use 11 of multi-purpose plant combined with microbial organic fertilizer and biological products in the absorption of lead (Pb) Results showed that both microbial organic fertilizer and biological products and are promoting the growth and development of okra when grown in contaminated soil Pb through increased total chlorophyll content, catalase enzyme activity and the content of vitamin C in fruit Moreover, at all levels of Pb in soils (control, 70ppm, 210 ppm and 350 ppm) when using microbial organic fertilizer, Pb accumulated in the stem and roots (dry weight) was the highest.The concentration of Pb accumulation rate in the okra fresh fruit at treatment CT6 (Pb 70 ppm) and at the treatment CT7 (Pb 210 ppm) using microbial organic fertilizer (0.134 ppm, 0.167 ppm) is higher than the maximum limit allowed 0,1ppm; However, the Pb content in okra fruit when using biological products (0.077 ppm, 0.093 ppm) were below the allowable limits ( 0.1 ppm, but no statistical significance was found Therefore, the application of biological products when plant okra in lightly Pb polluted soil (Pb