Bảng 2.9. Giá trị hiệu chỉnh K theo các thời điểm phơi mẫu khác trong ngày
Kỷ hiệu khoảng thời gian 6 - 8 8 - 1 0 1 0 - 1 2 12- 14 14-16 Ị 1 6 - I 18 Giá trị K theo các thí nghiệm Ki 0,203 0,048 0,019 0,0384 0,0384 k2 0,410 0,106 0,151 0,0185 -0,034 k3 0,116 0,1856 0,162 0,1439 0,0178
Bảng 2.1 Oa. Hệ số hiệu chỉnh (k) sử dụng khi tính sản xuất sơ cấp trong ngày dựa
vào kết quả xác định ở những thời điểm khác nhau Vinogradov (1980) Thời gian <h) CT1628 CT 1640 CT 1642 CT 1651 Trung bình K 6-8 0,045 0,075 0,065 0,065 0,062 16 8-10 0,13 0,12 0,14 0,09 0,12 8 10-12 0,09 0,11 0,14 0,075 0,10 10 12-14 0,08 0,095 0,10 0,065 0,085 12 14-16 0,08 0,06 0,045 0,095 0,07 14 16-18 0,09 0,035 0,025 0,032 29
Bảng 2.1 Ob. Giả trị hệ số hiệu chỉnh khi tính toán sức sản xuất sơ cấp
Giờ hệ 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 kA 1,323 0,684 0,821 0,965 1,172 2, 485 A 0,9843 0,9852 0,9852 0,9843 0,9845 0,9841 B 0,992 0,96 1 1,02 0,98 0,957 * Chú thích:
Ka hiệu chinh cho 1 giờ kết quả tính của chúng tôi. A g iả trị trung bình
'B giả trị trung bình
Sử dụng phương pháp đồng vị cacbon (I4C) để xác định cường độ hô hấp của mẫu: Hiện nay có nhiều phương pháp đo đạc sự hô hấp ở thực vật phù du
bằng kỹ thuật 14c , tuy nhiên theo Swalker o . Smith Jr. (1977) thì các phương pháp trước có nhiều sai số nhân tạo mà nguyên nhân là do các tác giả trước không có một sô thông tin về các cấu trúc động lực của quá trình này. Một trong các phương pháp đó, chẳng hạn phương pháp của Derenbach và Willams-(1974): cơ sở của phương pháp là đánh dấu thực vật phù du bằng sự pha mẫu sáng và sau đó đo đạc sự thở dựa vào hoạt độ mất đần khi đã đặt mẫu này vào pha tối. Rồ ràng theo quan điểm hiện nay, sự hô hấp ngoài sáng khác trong tối, cả sự bài tiết cũng vậy mà như đã đề cập ở trên về tác động của vi sinh vật đến các sản phẩm quang hợp có nhiều phức tạp. Do đó đây là nguyên nhân chính về mặt sai số của phương pháp (Wiebe và Smith 1977). Ở đây chúng tôi trình bày một phương pháp tốt hơn mà Walker o . Smith Jr. (1977), Eppley và Sharp (1976) đã sử dụng. Họ tính toán sự hô hấp dài dựa vào sự sai khác về hoạt độ ở các mẫu có Carbon cố định sau 6 giờ và 24 giờ. Cơ sở tính toán dựa trên quan điểm sự quang hợp tỷ lệ cường độ sáng và đường cong phân bố bức xạ tối có dạng sin:
Sự hô hấp ngày được tính như sau:
R = F ( p(6) - p,24)) (2)
Trong đó :
F = 2,02 hệ số hiệu chỉnh lượng bức xạ mặt trời về mặt lý thuyết đã nhận trong 24 giờ và 6 giờ phơi mẫu.
p6 và p24 là lượng Cacbon đánh dấu đã cố định trong 6 giờ và 24 giờ phơi mẫu.
Độ nhạy và độ chính xác của phương pháp c 14: Trong các phần trên chúng tôi đã đề cập nhiều vấn đề có liên quan đến việc đánh giá năng suất sơ cấp cao hay thấp. Một điều không thể bác bỏ được chính ỉà độ nhạy của phương pháp c 14 cao mà yếu tố quyết định độ nhạy chính là hoạt độ dầu sử đụng. Do vậy có thể nói là phương pháp đo đạc trong điều kiện in vitro ờ ngay trong vùng có sản phẩm quang hợp thấp. Tuy nhiên độ chính xác của phương pháp lại phụ thuộc nhiều yếu tố. Yếu tố đầu tiên là sai số do hệ thống đo dùng có thể lên đến 10% và trong các kết quả đo đạc chúng tôi thấy sự dính màng lọc có thể lên đến vài chục phần trăm so với hoạt độ tích sáng khi xử lý màng lọc với axit HC1 2% thông thường. Dĩ nhiên về mặt sai sổ hệ thống đo, mức độ đính phóng xạ có thể khác
Chương lí. Thành phần hoá học và náng suát sinh học sơ cấp vùng biển Việt Nam 115
phục bằng các kỹ thuật tiến bộ như hệ đo nhấp nhánh, dùng khỉ C 02 hay Nitơ để giải phóng sự dính phóng xạ ... Tuy nhiên các khắc phục này có phần tốn kém và không phải lúc nào cũng dễ dàng (chẳng hạn nghiên cứu trên đại dương). Mặt khác các mối tương quan giữa hình thành sản phẩm quang hợp, sự thải, bài tiết mức dinh dưỡng dị dưỡng có nhiều phức tạp. Như chúng tôi đã để cập sự bài tiết của thực vật phù du các vụ mùa cao có khả năng làm gia tăng sự phát triển của vi sinh vật mà ở mức độ nào đó chính các vi sinh vật gây ra mất mát năng lượng hơn là gia tăng sinh khối. Hon nữa sự quang thở, hiệu ứng đồng vị ... lại là vấn đề liên quan nhiều đến sự mất mát năng lượng ở dạng liên kết C-C hoặc liên kết yếu pirophosphat. Nói cách khác phương pháp đồng vị không thể cho một đánh giá về năng lượng toàn phần đã tạo ra ở thực vật phù du, mà chỉ cho phép đánh giả các sản phẩm có hiệu ứng làm tăng sinh khối, hay năng suất tinh. Điều này có thể thấy được ngay chính ở tiền đề phương trình quang hợp ở đó có sự có mặt của chất đánh dấu nằm trong hợp chất CH20 . Ngoài ra tùy theo cấu trúc thành phần loại thực vật phù đu, mà trong khi lọc có thể một số ỉoài ấy dễ vỡ dưới áp suất latm. Chính sự vỡ tế bào này đóng góp một phần quan trọng trong giá trị đo đạc được bằng phương pháp c 14, Theo Vinogradov (1980) giá trị này biến thiên từ 1 , 5 - 3 lần nhỏ hơn giá trị đo được và kết quả đo đạc của ông cho một giá trị hiệu chỉnh 1,5 ở vùng biển nhiệt đới của Peru.
Do vậy có thể nói phương pháp đồng vị phóng xạ c 14 có một vài yếu tố làm giảm độ chính xác của nó mà trong các kết quả tính toán cân hiệu chỉnh đên.
b. Phương pháp Oxy xác định sức sản xuẩt sơ câp
Người ta dựa vào sự thay đôi Oxy hòa tan trong một khoảng thời gian phơi mẫu nào đó để đánh giá các quá trình trao đôi chât của thực vật phù du. Như đã biết ở trên, thực vật phù du nhờ quang hợp đã trao đôi với môi trường xung quanh một lượng Cacbon nào đó, đồng thời cũng thải ra môi trường một ỉượng Oxy, Để đánh giá quá trình ấy người ta đùng phương pháp sáng tối, mẫu nước được cho vào các lọ con, một lọ dùng đê xác đinh Oxy đâu, mọt lọ phơi sang va sau một thời gian nào đó c s và cũng trong thời gian phơi mẫu ấy một lọ bọc đen cho một lượng Oxy Cf Người ta xác định các sản phẩm của quá trình ây như sau:
R = c d - c t (Hô hấp)
p =c s - c d
(năng suất tinh) p = p - R (năng suất hô hấp) (3) (4) (5)Người ta có thể phân tích hàm lượng Oxy hòa tan trong mẫu bằng phương pháp Winkler hoặc điện cực. Tuy nhiên trong thực tế phương pháp Winkler được sử dụng rộng rãi nhất vì nó có ưu điểm, chẳng hạn, đơn giản ít tốn kém, độ nhạy cao nhất là ± 0,05 mg 02 /1 và để đạt đến mức cao nhất người ta thường dùng mẫu kép. Ngoài ra có thể kéo dài thời gian phân tích trong 2, 3 ngày miễn là kết tủa bàng clorua mangan trong môi trường kiềm hoặc chỉ cần giải phóng lốt tự do, mà vẫn không làm thay đổi hoạt tính mẫu.
- Vài vấn đề liên quan đến việc lấy mẫu: Việc thu mẫu cần được tiến hành bằng các batômet không trong suốt và không được cấu tạo bàng kim loại. Các chai thu mẫu cần phải lớn hơn 100 ml và nhỏ hơn 300 ml. Toàn bộ mẫu thu ở độ sâu nào cần phải hoàn trả về độ sâu ấy. Thời gian phơi mẫu cần phải trên 2 giờ và không được vượt quá nửa ngày sáng. Các vấn đề này cần phải được tuân thủ bởi vì các quá trình sinh học có thể bị thay đổi, chẳng hạn khi sử dụng batomet kim loại và trong suốt cường độ sáng cao có thể làm nóng các mặt thành và do đó làm thay đồi hiện tượng môi trường hoặc có thể làm giảm nhiệt độ môi trường, hoặc cỏ thể làm giảm nhiệt độ môi trường bằng con đường trả nhiệt qua thanh kim loại và sự chiếu sáng trực tiếp. Đương nhiên suốt quá trình lấy mẫu, kết quả là hàm lượng Oxy đầu có thể tăng hoặc giảm. Tuy nhiên trong thời kỳ phơi mẫu dài về sau này thực vật có thể phục hồi trạng thái sinh lý và như vậy sẽ dẫn đến sai số khá lớn khi đánh giá năng suất.
- Ảnh hưởng về thời gian phơi mẫu, cường độ nắng và vi sinh vật đến sự quang hợp: Do phương pháp Oxy có độ nhạy ± 0,05 mg 02/ 1, vì vậy đo đạc không thể thực hiện trong thời gian ngắn ít ra là trên 2 giờ. Tuy nhiên trong thực tế vấn đề còn ở chỗ khả năng sản xuất của thực vật phù du trong vực nước, thông thường thì không lớn lắm cho nên người ta thường dùng khoảng thời gian 24 giờ làm thời gian phơi mẫu. Với những khoảng thời gian như vậy các kết quả thu được bằng phương pháp Oxy đã có một vài sự thay đổi nào đó ở những vùng có mật độ thực vật phù du cao có thể xảy ra hiện tượng giảm thiểu quang hợp và gia tăng bài tiết (hiệu ứng Warbury). Điều này do một hàm lượng Oxy khá cao tạo ra trong quá trình phơi mẫu có thể làm thay đổi pH của mồi trường tức là thay đổi điều kiện sống của thực vật phù du.