ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
ĐẶNG THỊ MINH
NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG
CÂY LÁ KHÔI (ARDISIA SILVESTRIS PIT.)
BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIÂM HOM TẠI
XÃ TIÊN KIỀU – HUYỆN BẮC QUANG
TỈNH HÀ GIANG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
THÁI NGUYÊN - 2013
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
ĐẶNG THỊ MINH
NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG
CÂY LÁ KHÔI (ARDISIA SILVESTRIS PIT.)
BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIÂM HOM TẠI
XÃ TIÊN KIỀU – HUYỆN BẮC QUANG
TỈNH HÀ GIANG
Chuyên ngành: Lâm học
M sè: 60.62.02.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Đặng Kim Vui
THÁI NGUYÊN - 2013
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu
và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, chưa từng được công
bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả
Đặng Thị Minh
ii
LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được hoàn thành tại Trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên theo chương trình đào tạo cao học, chuyên ngành Lâm học, khoá 19
(2011 - 2013).
Trong quá trình học tập cũng như hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận
được sự quan tâm, giúp đỡ của Ban giám hiệu, Khoa Sau đại học và các thầy, cô
giáo Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, cán bộ Ủy ban nhân dân xã Tiên
Kiều. Nhân dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ quý báu đó.
Trước tiên, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS.
Đặng Kim Vui - người hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn
tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.
Tác giả xin cảm ơn KS. Hà Thị Bình đã quan tâm giúp đỡ, động viên và
dành những tình cảm tốt đẹp cho tác giả trong suốt thời gian theo học cũng
như thực hiện luận văn.
Tác giả cũng xin cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa Lâm nghiệp,
khoa sau đại học, các cán bộ Ủy ban nhân dân xã Tiên Kiều đã tạo điều kiện
giúp đỡ cho tác giả theo học và hoàn thành luận văn.
Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn các bạn bè và người thân trong
gia đình đã giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt thời gian học tập và hoàn
thành luận văn.
Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế, bản luận văn này chắc chắn
không tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả mong nhận được những ý kiến
đóng góp quí báu của các thầy giáo, cô giáo, các nhà khoa học cùng bạn bè để
luận văn này được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Tác giả
Đặng Thị Minh
iii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................ii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................. 4
1. 1.Cơ sở lý luận .............................................................................................. 4
1.1.1. Cơ sở tế bào học...................................................................................... 4
1.1.2. Cơ sở di truyền học ................................................................................. 5
1.1.3. Cơ sở phát sinh phát triển cá thể ............................................................. 6
1.1.4. Sự hình thành rễ bất định ........................................................................ 6
1.1.5. Cơ sở sinh lý của sự hình thành rễ bất định............................................ 7
1.1.5.1. Các nhân tố nội sinh............................................................................. 8
1.1.5.2. Các nhân tố ngoại sinh ....................................................................... 11
1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới............................................................ 16
1.3.Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ............................................................ 18
1.3.4. Đặc điểm sinh thái của cây Lá Khôi ..................................................... 20
1.3.5. Thời gian và địa điểm và điều kiện nghiên cứu.................................... 20
1.4. Nhận xét và đánh giá chung..................................................................... 25
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................. 27
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 27
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 27
2.1.2.Phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 27
Giới hạn nghiên cứu....................................................................................... 27
2.2 Nội dung nghiên cứu................................................................................ 27
2.3. Phương pháp nghiên cứu và các bước tiến hành................................... 28
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................... 28
iv
2.3.2. Các bước tiến hành .............................................................................. 29
2.3.2.1. Công tác ngoại nghiệp ...................................................................... 29
3.5.2.2. Công tác nội nghiệp.......................................................................... 31
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 35
3.1. Tỷ lệ hom sống ở các công thức thí nghiệm ............................................ 35
3.2. Tỷ lệ ra rễ của hom Lá Khôi ở các công thức thí nghiệm........................ 39
3.2.1. Thời gian ra rễ của hom Lá Khôi sau 120 ngày thí nghiệm ................. 39
3.2.2. Tỷ lệ ra rễ của hom Lá Khôi ở cuối đợt thí nghiệm.............................. 44
3.3. Tỷ lệ nảy chồi của hom Lá Khôi ở các công thức thức thí nghiệm......... 47
3.3.1. Thời gian nảy chồi của hom Lá Khôi sau 120 ngày thí nghiệm........... 47
3.3.2. Tỷ lệ nảy chồi của hom Lá Khôi ở cuối đợt thí nghiệm ....................... 50
3.4. Hướng dẫn kỹ thuật nhân giống cây Lá Khôi bằng phương pháp giâm hom......54
KẾT LUẬN .................................................................................................... 58
1. Kết luận ....................................................................................................... 58
3. Kiến nghị ..................................................................................................... 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 60
v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Sở đồ bố trí các công thức thí nghiệm ......................................... 28
Bảng 3.1: Tỷ lệ hom sống ở ngày 40, 80 và 120 ngày ................................... 35
Bảng 3.2. Kết quả xử lý hom sống sau 40 ngày giâm hom. ........................... 38
Bảng 3.3. Tỷ lệ ra rễ ở 40, 80 và 120 ngày tuổi.............................................. 40
Bảng 3.4. Kết quả xử lý hom ra rễ ở 40 ngày ................................................. 42
Bảng 3.5. Tỷ lệ ra rễ của hom Lá Khôi cuối đợt thí nghiệm. ......................... 44
Bảng 3.6. kết quả xử lý hom ra rễ ở cuối đợt thí nghiệm ............................... 46
Bảng 3.7. Kết quả về tỷ lệ nảy chồi ở 80 và 120 ngày tuổi ............................ 47
Bảng 3.8. Kết quả xử lý hom nảy chồi ở 80 ngày........................................... 49
Bảng 3.9. Tỷ lệ nảy chồi của hom Lá Khôi cuối đợt thí nghiệm.................... 50
Bảng 3.10. kết quả xử lý hom nảy mầm ở cuối dợt thí nghiệm...................... 52
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 3.1. Hình ảnh cây Lá Khôi ..................................................................... 56
Hình 3.2. Ảnh hưởng của NAA và ABT đến khả năng ra rễ của hom Lá Khôi... 57
Hình 3.3. Ảnh hưởng của NAA và ABT đến khả năng .................................. 57
vii
DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
Ia
: Công thức NAA nồng độ 50ppm
IIa
: Công thức NAA nồng độ 150ppm
IIIa
: Công thức NAA nồng độ 250ppm
Ib
: Công thức ABT nồng độ 50ppm
IIb
: Công thức ABT nồng độ 150ppm
IIIb
: Công thức ABT nồng độ 250ppm
IV
: Công thức đối chứng
CTTN
: công thức thí nghiệm
Thuốc NAA
: Axit napthlen axetic
Thuốc ABT
: Chế phẩm Trung Quốc
IAA
: Axit Indol Axetic
IBA
: Axit Indol Butylic
IPA
: Axit Indol Propionic
NST
: Nhiễm sắc thể
LSNG
: Lâm sản ngoài gỗ
CHLB
: Cộng hòa liên bang
ACLTSC
: Asean – Canada
Bộ NN&PTNT
: Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn
VQG
: Vườn quốc gia
THCS
: Trung học cơ sở
1
MỞ ĐẦU
Rừng là vàng nếu chúng ta biết khai thác và bảo vệ một cách hợp lý. Từ
xa xưa đến nay cư dân sống ở gần rừng, quanh rừng, và ở trong rừng vẫn sống
dựa vào rừng, rừng cung cấp cho họ những sản phẩm cần thiết cho cuộc sống
của họ như: Gỗ, củi, thức ăn cho người và gia súc, dược liệu và nhiều sản
phẩm thiết yếu khác...Do sức ép dân số, công nghiệp hóa đất nước, nền kinh
tế thị trường phát triển, sản xuất theo hướng hàng hóa nên nhiều khu rừng đã
bị quy hoạch cho xây dựng các nhà máy, mở đường giao thông làm mất đi
một diện tích rừng khá lớn. Theo đó do mở rộng thị trường nên các loại lâm
sản cũng được đem ra thị trường rộng lớn hơn dẫn đến việc khai thác quá mức
đã làm cho tài nguyên rừng dần bị cạn kiệt. Một số loài đang đứng trước nguy
cơ tuyệt chủng, nhiều loài đáng báo động, và lâm sản ngoài gỗ cũng đang
đứng trước nguy cơ đó.
Trước đây, nhân dân chỉ biết vào rừng khai thác các loại lâm sản có sẵn
trong rừng tự nhiên mà không biết thuần hóa và gây trồng, có chăng thì cũng
chỉ là lác đác một vài hộ gia đình đem một hai cây về trồng ở vườn nhà để
làm cảnh hay làm thuốc và đến nay khi đã khai thác cạn kiệt đi rồi chúng ta
mới nhìn nhận ra được cái giá trị to lớn của nó đối với đời sống của người dân
sống phụ thuộc vào rừng nói riêng và toàn nhân loại nói chung. Việc phát tiển
kinh doanh các loại lâm sản ngoài gỗ này sẽ mang lại cho mỗi quốc gia một
nguồn thu rất lớn, lớn hơn rất nhiều so với việc kinh doanh rừng theo lối
truyền thống. Đồng thời nó cũng là một giải pháp có triển vọng để ngăn chặn
nạn khai thác và hủy diệt rừng.
Đã có nhiều hướng giải quyết cho việc khai thác rừng quá mức, trong
đó trồng rừng cũng là một trong các giải pháp đó. Việc thuần hóa và gây
trồng các loài lâm sản ngoài gỗ có triển vọng cao là công việc cấp bách trước
mắt để góp phần ngăn chặn nạn phá rừng, đồng thời làm giàu rừng và góp
phần xóa đói giảm nghèo, nâng cao và cải thiện đời sống của nhân dân sống
2
phụ thuộc vào rừng cũng như cứu lấy cả hành tinh của chúng ta. Để phục vụ
tốt cho công tác tái tạo rừng, kinh doanh rừng bền vững và bảo tồn nguồn gen
thì công tác giống là một khâu quan trọng. Trong khi đó, hầu như các loài cây
cảnh, cây lâm nghiệp, cây xanh đô thị là những loài có thời gian sinh trưởng
phát triển dài, có những loài không hoặc ít khi đậu quả . Như vậy việc nhân
giống từ hạt là rất khó và không thể đáp ứng được nhu cầu về giống cây hiện
nay. Việc nhân giống vô tính bằng phương pháp giâm hom là một phương
thức đang được áp dụng phổ biến. Nhân giống bằng phương pháp giâm hom
có hệ số nhân giống cao, cây giữ được đặc tính tốt của cây mẹ, cây con đồng
đều thuận lợi cho việc chăm sóc, sớm ra hoa kết quả và có thể sản xuất theo
quy mô lớn đáp ứng được nhu cầu giống hiện nay. Do vậy mà phương pháp
giâm hom đang được sử dụng nhiều cho công tác giống cây trồng.
Lá Khôi (Ardisia silvestris Pit.) là cây bụi nhỏ, cao khoảng 2m, không
phân cành, lá mọc cách, màu tím, thường tập trung ở ngọn. Ra hoa vào tháng
5 – 7, quả chín vào tháng 10 – 2 năm sau. Cây ưa bóng; mọc dưới tán rừng
rậm ẩm ướt, phát triển tốt trên đất nhiều mùn trong rừng nguyên sinh, ở độ
cao từ 800m – 1200m. Cây mọc tự nhiên rải rác ở các tỉnh miền núi phía Bắc
và Trung như: Lào Cai, Lạng Sơn, Ninh Bình, Nghệ An, Quảng Trị,...Cây có
giá trị làm thuốc chữa đau bụng, đau dạ dày [2]. Do nhu cầu sử dụng trong
nước lớn và bán nguyên liệu thô sang Trung Quốc nên trong tự nhiên đã bị
khai thác cạn kiệt. Xếp vào tình trạng sẽ nguy cấp, mức độ đe dọa bậc V. Tuy
phân bố ở nhiều nơi nhưng số lượng không nhiều do tái sinh hạt kém, lại bị
khai thác với số lượng lớn nên mất nguồn hạt để tái sinh. Mặt khác những nơi
có cây con mọc lại bị khai phá rừng mạnh nên có thể bị tuyệt chủng do không
có môi trường thích hợp. Do vậy cần được tổ chức gây trồng để lấy nguyên
liệu làm thuốc và bảo tồn nguồn gen [1]. Cần tạo ra nhiều giống cây Lá Khôi
có năng suất cao giúp cho người dân có nguồn giống trồng trong vườn rừng,
3
vườn nhà tạo thành nguồn dược liệu, nguồn hàng hóa có giá trị trên thị trường
góp phần xóa đói giảm nghèo cho đồng bào miền núi. Đặc biệt là nông dân ở
khu vực vùng đệm nơi vùng sâu vùng xa.[3].
Xuất phát từ những lý do trên tôi đã tiến hành thử nghiệm nhân giống
cây Lá Khôi bằng phương pháp giâm hom. Nhân giống bằng phương pháp
giâm hom phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhóm các nhân tố nội sinh (tính di
truyền của loài, đặc điểm di truyền của từng xuất xứ, từng cá thể, tuổi cây mẹ
lấy cành, vị trí cành và tuổi cành...) và nhóm các nhân tố ngoại sinh (độ ẩm,
ánh sáng, nhiệt độ, chất kích thích ra rễ...). Trong đó việc sử dụng chất kích
thích ra rễ là rất cần thiết nhằm đem lại hiệu quả kinh tế cao và đảm bảo sự
thành công của công tác giống. Tuy nhiên nên sử dụng loại thuốc nào và nồng
độ ra sao thì chúng ta phải qua khảo nghiệm.
Để thử nghiệm ảnh hưởng của chất kích thích tới tỷ lệ sống, khả năng
ra rễ và ra chồi của hom giâm. Tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu
kỹ thuật nhân giống cây Lá Khôi (Ardisia silvestris Pit.) bằng phương pháp
giâm hom tại Xã Tiên Kiều – Huyện Bắc Quang – Tỉnh Hà Giang”.
4
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1. 1.Cơ sở lý luận
Nhân giống là bước cuối cùng của một chương trình cải thiện giống để
cung cấp hạt hoặc hom cành cho trồng rừng trên quy mô lớn và cho các bước
cải thiện giống theo phương thức sinh sản thích hợp.
Như ta đã biết thực vật bậc cao có hai hình thức sinh sản chủ yếu: Sinh
sản hữu tính (bằng hạt) và sinh sản sinh dưỡng (bằng hom, chiết ghép, nuôi
cấy mô...). Sinh sản bằng hạt tạo ra cây con khỏe mạnh nhưng lâu có quả và
khó giữ được đặc tính di truyền tốt của cây mẹ. Để giữ được đặc tính tốt của
cây giống người ta thường dùng các phương thức nhân giống sinh dưỡng.
Nhân giống sinh dưỡng là phương pháp dựa trên cơ sở phân bào nguyên
nhiễm. Đây là phương thức phân bào về cơ bản không có sự tái tổ hợp của
chất liệu di truyền cho nên các cây mới được tạo ra (thực chất là một phần của
cây mẹ) vẫn giữ được đặc tính vốn có của cây mẹ lấy vật liệu giống.
Nhân giống bằng hom (cutting propagation): Là phương pháp dùng một
phần lá, một đoạn thân, một đoạn cành, hoặc đoạn rễ để tạo nên cây mới gọi
là cây hom, cây hom có đặc tính di truyền như của cây mẹ. Nhân giống bằng
hom là phương pháp có hệ số nhân giống cao nên được dùng phổ biến trong
nhân giống cây rừng, cây cảnh, cây dược liệu, cây ăn quả.
1.1.1. Cơ sở tế bào học
Bất kỳ một loài sinh vật nào cũng có cấu tạo từ tế bào. Tế bào là đơn vị
cấu trúc nhỏ nhất, cơ bản nhất của sinh vật. Tế bào chứa bộ nhiễm sắc thể
mang đầy đủ thông tin di truyền cho quá trình phát triển của sinh vật, đồng
thời chất nguyên sinh của tế bào có khả năng thu nhận năng lượng và chất liệu
từ môi trường để phục vụ cho quá trình sinh sản, bản chất của cây con tạo bởi
quá trình dinh dưỡng có nguồn gốc bản sao từ cây mẹ.
5
1.1.2. Cơ sở di truyền học
Sinh vật bậc cao được phát triển từ một tế bào hợp tử qua nhiều lần
phân bào liên tiếp cùng với quá trình phân hóa các cơ quan. Đặc trưng của
hình thức phân bào trên là số lượng nhiễm sắc thể của tế bào khởi đầu và tế
bào mới được phân chia như nhau nên được gọi là phân bào nguyên nhiễm
hay nguyên phân. Phân bào nguyên nhiễm là quá trình phân chia tế bào mà
kết quả từ một tế bào ban đầu cho hai tế bào con có số lượng nhiễm sắc cũng
như cấu trúc và thành phần hóa học của nó giống như tế bào ban đầu.
Nhờ có quá trình nguyên phân mà các nhiễm sắc thể được phân phối
đồng đều, chính xác cho các tế bào con, ở kỳ đầu của quá trình nguyên phân,
nhiễm sắc thể tự tái bản trước tiên theo chiều dọc rồi tách theo chiều ngang để
phân chia về các tế bào con đảm bảo cho tế bào con đều có bộ nhiễm sắc thể
như nhau. Nhờ có quá trình nguyên phân mà khối lượng cơ thể tăng lên sau
đó nhờ quá trình phân hóa các cơ quan trong quá trình phát triển cá thể mà
tạo thành một cây con hoàn chỉnh. Đây là quá trình đảm bảo cho cây con tồn
tại tính trạng của cây mẹ.
Hom thân và hom cành là hom được cắt từ một phần cây non từ chồi
vượt hoặc cành non của cây. Một số loài như Tre, Luồng hom giâm có thể là
một đoạn thân, đoạn thân có gốc, đoạn cành hoặc đoạn gốc cành sát thân.
Hom của các loài cây gỗ đều được lấy từ thân cây non hoặc cành non của cây
(bao gồm cả chồi vượt). Các loại cành giâm thường gặp là cành non, cành hóa
gỗ chủ yếu, cành nửa hóa gỗ và cành hóa gỗ. Tùy loài cây và điều kiện thời
tiết lúc giâm hom mà chọn cành có khả năng ra rễ cao nhất.
Hom rễ là loại hom được cắt từ rễ cây. Một số loài cây có thể dùng rễ
để giâm hom như: Xoan, Long Não, Lê, Hồng...Ngoài ra ở một số loài người
ta có thể giâm từ lá (Thu Hải Đường, Sống Đời...) hoặc từ củ (khoai lang
v.v...)
6
Khả năng ra rễ của hom cũng phụ thuộc vào xuất xứ, có loại hom dễ ra
rễ có loại hom khó ra rễ, chồi đỉnh có khả năng ra rễ tốt hơn chồi nách, đặc
biệt là cành chồi vượt dễ ra rễ hơn là cành lấy từ tán cây.
Mỗi loài cây có một loại hom phù hợp riêng, tùy từng loài cây mà lấy
hom ở tuổi, vị trí nào cho phù hợp.
1.1.3. Cơ sở phát sinh phát triển cá thể
Bất kỳ một sinh vật nào trong quá trình sinh trưởng và phát triển đều
dưới sự điều hòa của bộ gen do môi trường xung quanh diều chỉnh. Môi
trường ở đây gồm môi trường bên trong và môi trường bên ngoài ảnh hưởng
đến tế bào chất. Trong những thời gian nhất định trong bộ gen sẽ có những
gen hoạt động theo điều kiện nhất định và được điều khiển nhịp nhàng theo
môi trường với sự phát triển cá thể đặc trưng cho từng loài cụ thể.
Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây được thể hiện qua các giai
đoạn: Non trẻ, chuyển tiếp, thành thục, khả năng ra chồi, rễ của các bộ phận là
rất khác nhau, ở bộ phận thuộc giai đoạn non trẻ khả năng này lớn hơn ở giai
đoạn trưởng thành nhiều. Do vậy việc xử lý trẻ hóa là một biện pháp quan trọng
trong nhân giống bằng hom ở những loài cây khó ra rễ. Trong sinh sản sinh
dưỡng (giâm hom) cũng hay gặp hiện tượng Topophysis (hiện tượng bảo lưu cục
bộ), đó là hiện tượng bảo lưu duy trì sự phát triển hình thái và đặc điểm sinh học
của bộ phận được lấy làm vật liệu giống trong nhân giống sinh dưỡng, những
cây con được tạo ra từ chồi ngọn của cây mẹ sẽ mọc thẳng, còn nếu giâm từ
cành bên sẽ mọc ngang (hiện tượng này thường gặp ở chi Bách Tán) [5].
1.1.4. Sự hình thành rễ bất định
Nhân giống bằng hom dựa trên khả năng tái sinh hình thành rễ bất định
của một đoạn thân hoặc cành trong điều kiện thích hợp để tạo thành cơ thể mới.
Rễ bất định là rễ được sinh ra ở bất kỳ bộ phận nào của cây ngoài hệ rễ
của nó, trong giâm hom và chiết điều quan trọng là hình thành rễ bất định.
7
Có hai loại rễ: Rễ tiềm ẩn và rễ mới sinh.
Rễ tiềm ẩn: Là loại rễ có nguồn gốc từ trong thân cây, cành cây nhưng
chỉ phát triển khi bộ phận của thân khi tách ra khỏi cây mẹ.
Rễ mới sinh: Là rễ được hình thành sau khi cắt và giâm hom. Khi đó
các tế bào ở chỗ bị cắt bị phá hủy, bị tổn thương và các tế bào dẫn truyền đã
chết của mô gỗ được mở ra là giai đoạn các chu trình trao đổi chất và vận
chuyển các chất trong thân cây, dẫn đến dòng nhựa luyện được dẫn từ phần lá
xuống đây bị dồn lại khiến cho các tế bào phân chia hình thành nên mô sẹo,
đây là cơ sở hình thành rễ bất định [6].
Sự hình thành rễ bất định có thể được phân chia làm ba giai đoạn:
Các tế bào bị thương ở vết cắt bị chết đi và hình thành nên một lớp tế
bào bị thối trên bề mặt.
Các tế bào sống ngay dưới lớp bảo vệ bắt đầu phân chia và hình thành
lớp mô mềm (Callus) gọi là mô sẹo.
Các tế bào vùng tượng tầng hoặc lân cận và libe bắt đầu hình thành rễ.
Mô sẹo là khối tế bào nhu mô có mức độ ligin hóa khác nhau. Thông
thường trước khi xuất hiện rễ thấy xuất hiện một lớp mô sẹo nên thường tin
rằng sự xuất hiện của mô sẹo là sự cần thiết cho sự ra rễ của hom, nhưng ở
nhiều loài cây sự xuất hiện mô sẹo và xuất hiện rễ độc lập nhau. Tuy nhiên sự
xuất hiện của mô sẹo là một dự báo tốt về khả năng ra rễ. Mức độ hóa gỗ
cũng ảnh hưởng tới sự ra rễ của hom. Hom hóa gỗ nhiều, hay phần gỗ chiếm
nhiều thì khả năng ra rễ kém. Hiện tượng cực tính là hiện tượng phổ biến
trong giâm hom, do vậy khi giâm hom phải đặt hom cho đúng chiều [9]
1.1.5. Cơ sở sinh lý của sự hình thành rễ bất định
Thông thường người ta chia các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng ra rễ
của hom giâm thành hai nhóm là: Nhóm nhân tố nội sinh và nhóm nhân tố
ngoại sinh.
8
Các nhân tố thuộc nhóm thứ nhất là những đặc điểm di truyền của loài,
của xuất xứ và của cá thể, vai trò của tuổi cây, tuổi cành, vị trí cành, pha phát
triển và các chất điều tiết sinh trưởng. Nhóm thứ hai là các loại hóa chất kích
thích ra rễ và các nhân tố hoàn cảnh như độ ẩm, ánh sáng, nhiệt độ, thời vụ
giâm hom...
1.1.5.1. Các nhân tố nội sinh
Đặc điểm di truyền của loài
Đã có nhiều nghiên cứu cho thấy không phải tất cả các loài đều có khả
năng ra rễ như nhau. Nanda (1970) đã dựa theo khả năng ra rễ để chia các loài
cây thành ba nhóm chính:
Nhóm dễ ra rễ gồm 29 loài bao gồm một số loài thuộc các chi Ficus sp,
Salix sp, Populus sp...
Nhóm khó ra rễ gồm 26 loài thuộc các chi như: Manlus sp, Rrunus sp,
Pyrus sp,...thuộc họ Rosaceae, một số chi khác như: Aesculus sp, Bauhinia...
Nhóm có khả năng ra rễ trung bình gồm 65 loài trong đó có các chi:
Eucaluptus sp, Taxus sp...Tuy vậy, sự phân chia này chỉ có ỹ nghĩa tương đối vì
một số tác giả xếp ở nhóm 2 và nhóm 3 vẫn dễ ra rễ nhử: Gạo (Bombaxceiba),
Liễu sam (Cryptomeria japonia), Vân Sam (Piceaabies),...[7]
Vì thế, theo khả năng giâm hom có thể chia thực vật thành hai nhóm chính là:
Nhóm sinh sản chủ yếu bằng hom cành: Là nhiều cây thuộc họ dâu tằm
(Moraceae) như: Dâu tằm, Đa, Sung...Một số loài thuộc họ Liễu (Salicaceae),
các loài cây nông nghiệp như Sắn, Mía, Khoai lang... Đối với những loài cây
này thì khi giâm hom chúng ta không cần xử lý thuốc giâm hom vẫn ra rễ
bình thường.
Nhóm sinh sản chủ yếu bằng hạt thì khả năng ra rễ của hom bị hạn chế
bởi các mức độ khác nhau như: Tuổi cây mẹ, chất kích thích, yếu tố môi
trường...
Đặc điểm di truyền của từng xuất xứ, từng cá thể
9
Do đặc điểm biến dị mà các xuất xứ và các cá thể khác nhau cũng có
khả năng ra rễ khác nhau. Nghiên cứu ở Bạch đàn trắng Caman ở giai đoạn 4
tháng tuổi cho thấy rằng xuất xứ tại Katherine có tỷ lệ ra rễ là 95%. Trong khi
đó xuất xứ tại Gilbert River chỉ có tỷ lệ ra rễ là 50%, và tại Nghĩa Bình là
35% (Lê Dình Khả, Trần Cự, Lê Thị Xuân 1996). Thí nghiệm cho Phi lao 1
năm tuổi cũng cho thấy rằng những cây có tỷ lệ ra rễ cao thì cũng là những
cây có số rễ nhiều nhất và dài nhất
Vị trí cành và tuổi cành
Hom lấy từ các phần khác nhau trên thân sẽ có tỷ lệ ra rễ khác nhau.
Thông thường thì hom lấy từ các cành ở dưới dễ ra rễ hơn cành ở tầng trên,
cành cấp 1 dễ ra rễ hơn cành cấp 2, 3.
Một điểm khá rõ nét là cành chồi vượt dễ ra rễ hơn cành lấy từ tán cây.
Vì vậy, ở một số loài cây người ta xử lý sao cho cây ra chồi vượt để lấy hom
giâm. Tuy nhiên, khả năng ra rễ của cành chồi vượt cũng phụ thuộc vào vị trí
lấy hom. Theo thực nghiệm thì đoạn ngọn có tỷ lệ ra rễ thấp nhất, các đoạn
giữa có tỷ lệ ra rễ tăng dần lên, đến đoạn gốc thì giảm xuống.
Tuổi cành cũng ảnh hưởng rất lớn đến tỷ lệ ra rễ. Thông thường thì
cành nửa hóa gỗ (cành bánh tẻ) có tỷ lệ ra rễ lớn nhất, cành hóa gỗ thường
cho tỷ lệ ra rễ kém hơn. Như vậy cành nủa hóa gỗ và cây non thường cho tỷ lệ
ra rễ cao nhất.
Tuổi cây mẹ lấy hom và thời gian lấy hom
Khả năng ra rễ không những do tính di truyền quy định mà còn phụ
thuộc nhiều vào tuổi cây mẹ lấy cành. Thông thường cây chưa sinh sản bằng
hạt thì dễ nhân giống bằng hom hơn cây đã sinh sản bằng hạt, hom lấy từ
những cây tuổi còn non dễ ra rễ hơn những cây tuổi già. Cây non không những
có tỷ lệ ra rễ cao hơn mà thời gian ra rễ còn ngắn hơn. Ví dụ ở Vân sam hom
lấy từ cây 30 – 50 tuổi phải sau 150 ngày mới ra rễ, trong khi hom lấy từ cây 6
– 8 tuổi thì sau 60 – 70 ngày hom đã ra rễ (Komisarov, 1964).
10
Sự tồn tại của lá trên hom
Lá là cơ quan hấp thụ ánh sáng trong quang phổ để tạo ra các chất cần
thiết cho cây, đồng thời là cơ quan thoát hơi nước để khuếch tán tác dụng của
các chất kích thích ra rễ tới các bộ phận của hom. Lá cũng là cơ quan điều tiết
các chất điều hòa sinh trưởng ở hom giâm, vì thế khi giâm hom thì nhất thiết
phải để lại một diện tích lá cần thiết. Không có lá thì hom không thể ra rễ,
song nếu để diện tích lá quá lớn thì quá trình thoát hơi nước quá mạnh làm
hom héo và chết trước khi ra rễ. Khi chuẩn bị hom giâm phải có 1 – 2 lá và
phải cắt bớt một phần phiến lá chỉ để lại 1/3 – 1/2 diện tích lá là tốt nhất. [12].
Kích thước hom
Đường kính và chiều dài hom cũng ảnh hưởng tới tỷ lệ ra rễ của hom
giâm. Các thí nghiệm của trung tâm nhân giống cây rừng cho thấy chiều dài
hom Bạch đàn, Keo từ 7 – 10cm, Phi lao từ 10 – 12cm là thích hợp. Tuy
nhiên để xác định kích thước hom thích hợp cho mỗi loài thì cần phải trải qua
thực nghiệm.
Các chất điều hòa sinh trưởng
Trong các chất điều hòa sinh trưởng thì Auxin được coi là chất quan
trọng nhất trong quá trình ra rễ của cây hom. Song nhiều chất khác tác động
cùng Auxin và thay đổi hoạt tính của Auxin cũng tồn tại một cách tự nhiên
trong các mô của hom giâm và tác động đến quá trình ra rễ, các chất kích
thích và các chất kìm hãm ra rễ (Tewari, 1993).
Rhizocalin có bản chất axits được Builenne và Went tổng hợp năm
1933. Đây được coi là chất đặc biệt cần thiết cho sự hình thành rễ của nhiều
loài cây và được gọi là Rhizocalin năm 1964.
Đồng nhân tố ra rễ (rooting co- factors). Hess (1961) cho rằng có một số
chất nội sinh điều phối hoạt động của IAA gây nên khởi động ra rễ và gọi là
11
đồng nhân tố. Một số chất thuộc loại này được xác định là axits chlorogenic,
axits isochlorogenic và chất kích thích khác chưa rõ. Nhưng nghiên cứu này
của các tác giả cũng ủng hộ quan điểm đồng nhân tố (Tewari, 1993).
Các chất kích thích ra rễ và các chất kìm hãm ra rễ: Nhiều nghiên cứu
đã nêu lên sự tồn tại của các chất kích thích ra rễ trong các mô của các loài
cây dễ ra rễ. Ví dụ, Sesquiterpenic lactone được tách từ lá cây Hướng dương
(Heliantus tuberrosus), Disyclic terpene được tách chiết từ cây rau sam
(Portulaca oleracea) đều là chất kích thích ra rễ cho cây đậu xanh (Phaseolus
aureus). Một số nhà khoa học còn nêu lên sự tồn tại của một số chất kìm hãm
như xanthoxin, axits abscisic (ABA) và một số chất khác có cấu trúc dang Btriketon trong các chất chiết tách từ những hom khó ra rễ (Kundu, Andus,
1974; Nicholls, Crow và Paton, 1970).
Các chất kích thích và kìm hãm ra rễ đều có thể tồn tại ở hầu hết thực
vật, tiềm năng ra rễ của hom giâm được xác định bằng nồng độ tương đối của
các chất này. Các loài cây dễ ra rễ chứa nồng độ cao các chất kích thích ra rễ,
còn các loài khó ra rễ lại chứa nồng độ cao các chất kìm hãm ra rễ. Nghiên
cứu của Tueskaia (1975) cho những hom dễ ra rễ của Anh đào (Searus sp…),
Nho (Vitis vinifera) đã cho thấy rằng trong suốt quá trình ra rễ hoạt tính của
những chất kìm hãm giảm xuống rất nhanh, còn những chất kích thích ra rễ
lại được xuất hiện và được sử dụng. [7].
1.1.5.2. Các nhân tố ngoại sinh
Các nhân tố ngoại sinh ảnh hưởng đến quá trình ra rễ của hom giâm
trước hết là điều kiện sinh sống của cây mẹ lấy cành, các nhân tố ảnh hưởng
đến quá trình giâm hom như: Mùa vụ, điều kiện ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, giá
thể giâm hom.[3].
Điều kiện sinh sống của cây mẹ lấy cành: Điều kiện sinh sống của cây
mẹ lấy cành có ảnh hưởng khá rõ đến tỷ lệ ra rễ của hom giâm, nhất là hom
12
lấy từ những cây non. Theo Enright (1959) thì hom lấy từ cây 3 tuổi của các
loài Picea abies, Pinus resinosa… có bón phân hữu cơ và phân khoáng có tỷ
lệ ra rễ cao hơn rõ rệt so với hom cây lấy từ cây không được bón phân.
Điều kiện ánh sáng cho cây mẹ lấy cành cũng ảnh hưởng đến khả năng
ra rễ của hom giâm. Ví dụ, hom lấy từ cây liễu (Salix sp) được chiếu sáng 18
giờ/ ngày có tỷ lệ ra rễ 100%, trong khi hom lấy từ cây được chiếu sáng 9 giờ/
ngày đã hoàn toàn không ra rễ.
Thời vụ giâm hom: Là một trong những nhân tố quan trọng nhất ảnh
hưởng tới sự ra rễ của hom giâm. Tỷ lệ ra rễ của hom giâm phụ thuộc vào thời
vụ lấy cành và thời vụ giâm hom. Một số loài có thể giâm hom quanh năm
song cũng có cây có tính thời vụ rõ rệt. Theo Frison (1967) và Nesterov
(1967) thì mùa mưa là mùa giâm hom có tỷ lệ ra rễ nhiều nhất ở nhiều loài
cây, trong khi một số loài khác thì lại có tỷ lệ ra rễ cao hơn vào mùa xuân.
Hom được lấy trong các thời kỳ cây mẹ có hoạt động sinh trưởng mạnh
thường có tỷ lệ ra rễ cao hơn các thời kỳ khác.
Thời vụ giâm hom đạt kết quả cao hay thấp thường gắn liền với yếu tố
cơ bản là diễn biến khí hậu trong năm, mùa sinh trưởng mạnh trong mùa xuân
hè và sinh trưởng chậm vào thời kỳ cuối thu và mùa đông. Vì thế thời kỳ
giâm hom tốt nhất cho nhiều loài cây là các tháng xuân hè và đầu thu.
Ánh sáng: Ánh sáng đóng vai trò sống còn trong quá trình ra rễ của
hom giâm (Tewari, 1994). Không có ánh sáng và không có lá thì cây không
thể tiến hành quang hợp, quá trình trao đổi chất khó xảy ra, do đó không thể
có hoạt động ra rễ. Trừ một số loài cây đặc biệt như Nhài nhật có thể ra rễ
trong điều kiện che bóng 30 ngày. Song hầu hết các loài cây không thể ra rễ
trong điều kiện tối hoàn toàn.
Trong điều kiện nhiệt đới, ánh sáng tự nhiên thường mạnh và kèm theo
nhiệt độ cao nên làm cho tỷ lệ ra rễ giảm. Vì thế, khi tiến hành giâm hom cần
phải che bóng thích hợp cho mỗi loài cây.
13
Chất lượng ánh sáng cũng ảnh hưởng tới tỷ lệ ra rễ của hom ở một số
loài cây ưa sáng. Ngoài ra, Tewari (1993) cho rằng thời gian chiếu sáng cũng
có ảnh hưởng tới tỷ lệ ra rễ của hom giâm.
Trong thực tế ảnh hưởng của ánh sáng đến sự ra rễ của hom giâm
thường mang tính chất tổng hợp theo kiểu phức hệ ánh sáng – nhiệt - ẩm mà
không phải từng yếu tố riêng lẻ. vì thế khi giâm hom phải chú tới tất cả các
yếu tố này.
Nhiệt độ: Nhiệt độ là nhân tố quyết định tốc độ ra rễ của hom giâm
(Pravidin, 1938). Ở nhiệt độ quá thấp hom nằm ở trạng thái tiềm ẩn và không
ra rễ, còn ở nhiệt độ quá cao lại tăng cường hô hấp và bị hỏng, từ đó làm giảm
tỷ lệ ra rễ. Hom cây Cacao (Theobroma cacao) ra rễ tốt nhất ở nhiệt độ trung
bình 25oC, nhưng khi nhiệt độ giảm xuống 8 – 12oC thì bị chết (Pravidin, 1938)
Các loài cây nhiệt đới cần nhiệt độ không khí trong nhà giâm hom thích
hợp cho ra rễ là từ 28 – 33oC, và nhiệt độ giá thể thích hợp là từ 25 – 30oC
(Longman, 1993).Nhiệt độ không khí trên 35oC làm tăng tỷ lệ héo của lá
(Nguyễn Ngọc Tân và cộng sự, 1984). Các loài ở vùng vĩ tuyến lạnh cần nhiệt
độ trong nhà giâm hom thích hợp là 23 – 27oC, nhiệt độ giá thể thích hợp nhất
là 22 – 24oC (Dansin, 1983). Nói chung thì nhiệt độ không khí trong nhà giâm
hom nên cao hơn nhiệt độ giá thể 2 – 3oC.
Độ ẩm: Độ ẩm không khí và độ ẩm giá thể là nhân tố hêt sức quan
trọng trong quá trình giâm hom. Các hoạt động quang hợp, hô hấp, phân chia
tế bào và chuyển hóa trong cây đều cần tới nước. Thiếu nước thì hom bị héo,
thừa nước thì hoạt động của men thủy phân tăng lên, quá trình quang hợp bị
ngưng trệ. Khi giâm hom mỗi loài cây đều cần một độ ẩm thích hợp, làm mất
độ ẩm của hom 15% thì hom không có khả năng ra rễ.
Yêu cầu độ ẩm của hom giâm thay đổi theo loài, theo mức độ hóa gỗ của
hom. Phun sương là yêu cầu bắt buộc khi tiến hành giâm hom, giúp làm tăng độ
ẩm, giảm nhiệt độ không khí và giảm sự thoát hơi nước ở lá. Trong mùa lạnh
14
thời gian phun và thời gian ngắt quãng có thể dài, trong mùa nắng thì ngược lại.
Nên áp dụng các tiến bộ kỹ thuật hiện đại để xây dựng vườn giâm hom kỹ thuật
cao có thể điều tiết các yếu tố cần thiết cho hom giâm hợp lý.
Giá thể và môi trường giâm hom: Giá thể cũng góp phần vào thành
công của giâm hom, các giá thể được dùng hiện nay chủ yếu là cát tinh, mùn
cưa, xơ dừa băm nhỏ hay đất vườn ươm. Khi giâm hom chỉ tạo cây ra rễ, sau
đó mới cấy hom vào bầu thì giá thể thường là mùn cưa để mục, xơ dừa băm
nhỏ hoặc đất vườn ươm hoặc có sự trộn lẫn giữa chúng với cát tinh.
Một giá thể giâm hom tốt là một giá thể có độ thoáng khí tốt và duy trì
được độ ẩm trong một thời gian dài mà không ứ nước (trừ trường hợp giá thể
là môi trường nước), không bị nhiễm nấm bệnh, pH khoảng 6 – 7. Những
nghiên cứu về ảnh hưởng của giá thể giâm hom Bạch đàn trắng trong các loại
ruột bầu khác nhau tại Đông Nam Bộ của GS. TS Lê Đình Khả, Kỹ sư Đoàn
Thị Bích, Trần Cự cho thấy:
Nếu ruột bầu là 50% cát vàng + 50% xơ dừa, tỷ lệ ra rễ của hom là 74.1%.
Nếu ruột bầu là 50% cát vàng + 50% than trấu, tỷ lệ ra rễ của hom là 72.1%.
Nếu ruột bầu là 50% xơ dừa + 50% than trấu, tỷ lệ ra rễ của hom là 63.9%.
Nếu ruột bầu là 100% cát vàng thì tỷ lệ ra rễ của hom là 67.3%.
Nếu ruột bầu là 100% xơ dừa thì tỷ lệ ra rễ của hom là 48.3%.
Nếu ruột bầu là 100% than trấu thì tỷ lệ ra rễ của hom là 62.5%.
Các nhân tố của chất kích thích
Loại thuốc
Các chất kích thích điều hòa sinh trưởng có vai trò đặc biêt quan trọng
trong quá trình hình thành rễ của hom giâm. Trong đó các Auxin được sử
dụng nhiều nhất. Các Auxin này được chia làm hai nhóm: Auxin tự nhiên và
Auxin nhân tạo.
Auxin tự nhiên được biết đến như IAA (Axit Indol Axetic)
15
Auxin tổng hợp là IBA (Axit Indol Butylic), IPA (Axit Indol Propionic),
NAA (Axit Napthlen Axetic). Các chất kích thích được dùng chủ yếu hiện nay
là các chất trên hoặc các dẫn xuất của chúng, ngoài ra còn có 2.4.5T.
Tuy vậy, trong từng trường hợp cụ thể thì Auxin có tác động đến tỷ lệ
ra rễ khác nhau đối từng loài cây khác nhau. Thí nghiệm giâm hom cho các
loài Bạch đàn trắng, Mỡ, Sở tại trung tâm nghiên cứu giống cây rừng đã cho
thấy rằng IBA là chất có hiệu quả ra rễ cao đối với Bạch đàn trắng (93.8%),
IAA và 2.4D là chất có hiệu quả ra rễ cao nhất đối với cây Mỡ (85%), còn đối
với cây sở thì hiệu quả ra rễ cao nhất với chất kích thích là NAA (75%).
Kết quả nghiên cứu cho thấy các chất có tác dụng tốt đến tỷ lệ ra rễ của
hom thực vật là: IAA, IBA, và NAA. Tuy nhiên ở mỗi loài cây khác nhau thì
chất kích thích có tác dụng khác nhau, vì vậy để nâng cao tỷ lệ ra rễ cần phải
chọn chất kích thích cho từng loài qua thực nghiệm.
Nồng độ
Ta đã biết cùng một loại thuốc kích thích sinh trưởng nhưng nồng độ
khác nhau có ảnh hưởng khác nhau đến tỷ lệ ra rễ của hom. Tùy từng loài cây
mà hom của chúng thích ứng với một loại chất cũng như nồng độ nhất định.
Nếu nồng độ chất kích thích thấp sẽ không có tác dụng phân hóa tế bào để
hình thành rễ, nếu nồng độ cao quá sẽ ức chế qúa trình hình thành rễ làm cho
hom thối rữa. Khi chọn lựa nồng độ chất kích thích ra rễ cần chú ý đến nhiệt
độ không khí và mức độ hóa gỗ của hom. Trong quá trình giâm hom khi điều
kiện nhiệt độ không khí quá cao thì cần phải xử lý nồng độ thấp hơn và ngược
lại. Nếu hom quá non (chưa hóa gỗ) phải xử lý nồng độ thấp, ngược lại hom
hơi già (gần hóa gỗ hoàn toàn) phải xử lý nồng độ cao hơn.
Thời gian xử lý thuốc
Cùng một loại thuốc, cùng một nồng độ nhưng thời gian xử lý khác
nhau cũng cho kết quả khác nhau. Khi thực hiện thí nghiệm cần chú ý giữa
16
thời gian xử lý, nồng độ, nhiệt độ không khí có mối quan hệ nhất định. Với
thuốc kích thích sử dụng với nồng độ cao thì thời gian xử lý ngắn, còn thuốc
kích thích sử dụng nồng độ thấp thì thời gian xử lý dài.
Tóm lại, để giâm hom thành công thì cần phải thực hiện đầy đủ và
đồng bộ các biện pháp kỹ thuật cần thiết từ chăm sóc cây mẹ đến cây hom
giâm, tạo điều kiện thích hợp nhất cho hom giâm ra rễ. [7].
1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Nghiên cứu về chọn giống, nhân giống và kỹ thuật gây trồng một số loài lâm
sản ngoài gỗ. Trong những năm 1950 có hàng loạt cuốn sách về chọn giống
cây rừng đã được xuất bản ở nhiều nước trên thế giới. Trong đó có cuốn
“chọn giống cây rừng đại cương” (1951) của Syrach Lasen được đánh giá là
công trình có giá trị nhất lúc đó (Lê Đình Khả, 2001) [6].
Zhou Fangchun (2000) [19] có đề cập đến nhân giống của một số loài tre
trúc khác nhau ở Trung Quốc làm cơ sở cho việc gây trồng phát triển tre trúc.
Ở Malaysia bước đầu đã nghiên cứu tạo giống mây bằng phương pháp
nuôi cây mô, đã tiến hành thí nghiệm trồng song mây dưới tán các loại rừng
với các mật độ khác nhau. Malaysia và Indonesia đã xây dựng rừng mây
giống phục vụ cho gieo trồng trên quy mô lớn (dẫn theo Vũ Văn Dũng và
cộng sự, 2002) [4].
Xiao Jianghua (1996) đã xác định những nhân tố ảnh hưởng đến quá
trình sinh măng, sinh trường và phát triển của thân khí sinh là độ ẩm, nhiệt độ,
dinh dưỡng, cấu trúc rừng, biện pháp lâm sinh, sâu bệnh. Đây là những nhân
tố cần phải được quan tâm khi áp dụng các biện pháp thâm canh tăng năng
suất măng và thân khí sinh (dẫn theo Nguyễn Quang Hưng, 2008)
Zhou Fangchun (2000) [16] đã cho thấy nhiệt độ, lượng mưa và độ ẩm
có ảnh hưởng khá rõ đến quá trình phát sinh, phát triển măng,… của nhiều
loài tre trúc khác nhau, đó là những cơ sở để áp dụng các biện pháp thâm canh
nhằm thúc đẩy sinh măng trái vụ ở Trung Quốc.