NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SỰ NẢY MẦM HẠT CÂY CỌC RÀO (Jatropha curcas) VÀ SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CỦA TÁM GIỐNG CỌC RÀO NHẬP NỘI TẠI VÙNG ĐẤT XÁM HUYỆN CỦ CHI
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.54 MB, 177 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
****************
NGUYỄN THỊ NHƯ HẠNH
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SỰ NẢY MẦM HẠT CÂY CỌC
RÀO (Jatropha curcas) VÀ SINH TRƯỞNG
PHÁT TRIỂN CỦA TÁM GIỐNG CỌC RÀO
NHẬP NỘI TẠI VÙNG ĐẤT XÁM
HUYỆN CỦ CHI
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 10/2009
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
****************
NGUYỄN THỊ NHƯ HẠNH
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SỰ NẢY MẦM HẠT CÂY CỌC
RÀO (Jatropha curcas) VÀ SINH TRƯỞNG
PHÁT TRIỂN CỦA TÁM GIỐNG CỌC RÀO
NHẬP NỘI TẠI VÙNG ĐẤT XÁM
HUYỆN CỦ CHI
Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số
: 60.62.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Hướng dẫn Khoa học:
TS. BÙI MINH TRÍ
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 10/2009
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SỰ NẢY MẦM HẠT CÂY CỌC RÀO
(Jatropha curcas) VÀ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN
CỦA TÁM GIỐNG CỌC RÀO NHẬP NỘI TẠI
VÙNG ĐẤT XÁM HUYỆN CỦ CHI
NGUYỄN THỊ NHƯ HẠNH
Hội đồng chấm luận văn
1. Chủ tịch:
PGS. TRỊNH XUÂN VŨ
TT Công nghệ sinh học TP.HCM
2. Thư ký:
TS. NGUYỄN ĐĂNG NGHĨA
Viện KHKTNN miền Nam
3. Phản biện 1:
TS. NGUYỄN HỮU HỔ
Viện Sinh học nhiệt đới TP. HCM
4. Phản biện 2:
PGS.TS. TRẦN VĂN MINH
Viện Sinh học nhiệt đới TP. HCM
5. Ủy viên:
TS. BÙI MINH TRÍ
Đại học Nông Lâm TP. HCM
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
HIỆU TRƯỞNG
i
LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Tôi tên là Nguyễn Thị Như Hạnh sinh ngày 11 tháng 8 năm 1981, tại Thành
phố Hồ Chí Minh. Con ông Nguyễn Công Danh và bà Nguyễn Thị Bảy.
Tốt nghiệp tú tài tại Trường trung học phổ thông Nguyễn Hữu Cầu, Thành
phố Hồ Chí Minh năm 1999.
Tốt nghiệp Đại học: ngành Nông Học, hệ chính qui tại trường Đại học Nông
Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh năm 2004.
Sau đó làm việc tại Ủy ban nhân dân phường Tân Chánh Hiệp, quận 12,
Thành phố Hồ Chí Minh.
Tháng 10 năm 2006 theo học Cao học ngành Trồng trọt tại trường Đại học
Nông Lâm, Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh.
Tình trạng gia đình: độc thân.
Địa chỉ liên lạc: 143/7 Trường Chinh, khu phố 3, phường Tân Thới Nhất,
quận 12, Thành phố Hồ Chí Minh.
Điện thoại: 0982554575 – 086. 2065544
Email:
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Ký tên
Nguyễn Thị Như Hạnh
iii
LỜI CẢM ƠN
Xin gởi lời cảm ơn đến Thầy Bùi Minh Trí, khoa Nông Học, trường Đại học
Nông Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt thời
gian thực hiện đề tài.
Chân thành cảm ơn:
Ban giám hiệu, quí Thầy Cô phòng Sau đại học, giảng viên khoa Nông Học,
trường Đại học Nông Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình truyền đạt kiến thức
cho tôi trong suốt thời gian theo học ở trường và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi
hoàn thành chương trình học này.
Quí thầy cô khoa Nông Học đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi
hoàn thành luận văn này.
Lòng biết ơn của con kính gửi đến Ba Mẹ và gia đình đã giúp đỡ, động viên
con trong suốt thời gian học tập và làm việc.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 10 năm 2009
Nguyễn Thị Như Hạnh vvvvvvv
iv
TÓM TẮT
Đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sự nảy mầm hạt cây cọc rào (Jatropha curcas)
và sinh trưởng, phát triển của tám giống cây cọc rào nhập nội tại vùng đất xám
huyện Củ Chi” được thực hiện nhằm tìm ra giống cọc rào sinh trưởng thích hợp và
cho năng suất cao tại vùng đất xám huyện Củ Chi, đồng thời xác định được đặc
điểm nảy mầm cũng như điều kiện bảo quản hạt nhằm kéo dài tuổi thọ và tỉ lệ nảy
mầm của hạt cây cọc rào để có thể ứng dụng trong việc ươm cây giống.
Để đánh giá đặc điểm và cường lực sự nảy mầm của hạt cây cọc rào sau thu
hoạch, tiến hành gieo hạt giống được bảo quản ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ 5 oC –
3 lần lặp lại. Hạt của hai kiểu bảo quản được gieo trên khay (theo phương pháp
“between paper”). Kết quả nghiên cứu cho thấy thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng
càng kéo dài thì tỉ lệ nảy mầm càng thấp, hạt sau thu hoạch 1 tháng có tỉ lệ nảy mầm
cao nhất (71,71 %). Đồng thời nhiệt độ thấp (5 oC) có tác dụng cải thiện khả năng
nảy mầm của hạt. Trái lại khi sử dụng chất điều hòa sinh trưởng (NAA, GA) để xử
lý hạt giống trước khi gieo hạt với 4 nồng độ khác nhau (50, 100, 200 và 300 ppm)
lại không tác động rõ rệt đến tỉ lệ nảy mầm của hạt, chỉ tác động đến chiều dài rễ
của hạt sau khi nảy mầm.
Tám giống cây cọc rào (Jatropha curcas) được trồng tại vùng đất xám Củ
Chi. Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên hoàn toàn 1 yếu tố
CRBD (Completely Random Block Design), 3 lần lặp lại. Giống CI1 có chiều cao
cao nhất trong tám giống thử nghiệm (1,27 m). Giống T3 và giống Au có tỉ lệ phân
cành cao nhất. Cả tám giống đều cho quả trong năm đầu tiên. Giống In and CI1 có
năng suất hạt (0,63 kg/30 m2), hàm lượng dầu (39,55 %) và năng suất dầu (0,25
kg/30 m2) cao nhất trong tám giống.
v
SUMMARY
The thesis “Research on germination characteristics of Jatropha curcas
seeds and evaluation of growth and development of eight Jatropha curcas
cultivars imported in Cu Chi district” was conducted in order to find out
appropriate cultivar that can be most productive under the ecological conditions at
Cu Chi district, and to characterize germination responses of the seeds at different
storage regimes.
In order to evaluate germination characteristics, jatropha seeds after stored at
room temperature or at 5oC were sown on petri dishes with 3 replications. The
obtained results confirmed that jatropha seeds germination rate decreased sharply
after one month of storage. Even though, the experiment indicated that low
temperature storage (5oC) could partly improve seed germination capacity of
jatropha seeds. On the contrary, both NAA (Naphthyl acetic acid) and GA
(Gibberellic acid) at various concentrations (50, 100, 200 & 300 ppm) did not show
any obvious influence on the rate of germination.
Eight imported jatropha cultivars were planted in a sandy soil field located at
An Nhon Tay commune, Cu Chi district. The experiment was designed in a
Completely Random Block Design with 4 replications. The cultivar CI1 reached a
highest height after the first year of plantation (1,27 m height at average). Rate of
branching and number of leaves were highest with cultivar T3 and Au. All cultivars
gave fruits within the first year. The cultivars In and CI1 reached a highest yield
(0,63 kg/30 m2), seed oil content (39,55% dry weight) and oil yield (0,25 kg/30 m2)
among eight cultivars tested.
vi
MỤC LỤC
TRANG
Trang tựa
Trang chuẩn y
i
Lý lịch cá nhân
ii
Lời cam đoan
iii
Cảm tạ
iv
Tóm tắt
v
Mục lục
vii
Danh sách các chữ viết tắt
xi
Danh sách các bảng
xii
Danh sách các đồ thị
xiii
Danh sách các hình
xiv
1. MỞ ĐẦU
1
1.1 Giới thiệu
1
1.2 Mục đích, yêu cầu
2
1.2.1 Mục đích
2
1.2.2 Yêu cầu
2
1.2.3 Giới hạn đề tài
2
2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
3
2.1 Cây cọc rào
3
2.1.1 Nguồn gốc
3
2.1.2 Đặc điểm thực vật học
3
2.1.2.1 Thân
3
2.1.2.2 Lá
3
2.1.2.3 Hoa
4
2.1.2.4 Quả
4
2.1.2.5 Hạt
4
2.1.3 Đặc điểm phân bố của cây cọc rào
5
vii
2.1.3.1 Thế giới
5
2.1.3.2 Việt Nam
5
2.1.4 Đặc điểm sinh lý
5
2.1.5 Nhân giống
6
2.1.5.1 Phương pháp truyền thống
6
2.1.5.2 Phương pháp hiện đại
7
2.1.6 Sâu bệnh hại
7
2.1.7 Công dụng cây cọc rào
8
2.1.7.1 Nhựa mủ
8
2.1.7.2 Lá, vỏ và rễ cây
8
2.1.7.3 Hạt và dầu
9
2.1.7.4 Dầu diesel sinh học
9
2.1.8 Ưu, nhược điểm và triển vọng của cây cọc rào
9
2.1.8.1 Ưu điểm
9
2.1.8.2 Nhược điểm
10
2.1.8.3 Triển vọng của cây cọc rào tại Việt Nam
11
2.1.9 Tổng quan nghiên cứu về cây cọc rào
12
2.1.9.1 Tổng quan nghiên cứu trên thế giới
12
2.1.9.2 Tổng quan nghiên cứu ở Việt Nam
14
2.2 Năng lượng, tình hình sản xuất và tiêu thụ
16
2.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ dầu mỏ trên thế giới
16
2.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ dầu mỏ ở Việt Nam
16
2.3 Nhiên liệu sinh học
17
2.3.1 Đặc điểm
17
2.3.2 Phân loại
17
2.3.2.1 Ethanol sinh học
18
2.3.2.2 Diesel sinh học
18
2.3.3 Tầm quan trọng, triển vọng của nhiên liệu sinh học
20
2.3.4 Tình hình nghiên cứu nhiên liệu sinh học
20
viii
2.3.4.1 Trên thế giới
20
2.2.4.2 Ở Việt Nam
22
2.3.5 Điều kiện khí hậu Huyện Củ Chi
23
2.3.5.1 Địa hình
23
2.3.5.2 Khí hậu
23
2.3.5.3 Thủy văn
24
2.3.5.4 Tài nguyên
24
3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
23
3.1 Thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian và kiểu bảo quản hạt
26
đến khả năng nẩy mầm của hạt cây cọc rào sau thu hoạch
3.1.1 Nội dung nghiên cứu
26
3.1.2 Phương pháp nghiên cứu
26
3.1.2.1 Vật liệu thí nghiệm
26
3.1.2.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu
26
3.1.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm
26
3.1.4 Phương pháp, chỉ tiêu theo dõi
26
3.2 Thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ NAA, GA đến việc thúc đẩy
27
khả năng nảy mầm của hạt cây cọc rào
3.2.1 Nội dung nghiên cứu
27
3.2.2 Phương pháp nghiên cứu
27
3.2.2.1 Vật liệu thí nghiệm
27
3.2.2.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu
27
3.2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm
28
3.2.4 Cách bố trí thí nghiệm
29
3.2.5 Phương pháp, chỉ tiêu theo dõi
29
3.3 Thí nghiệm đánh giá sinh trưởng, phát triển và hàm lượng dầu
30
của tám giống cây cọc rào
3.3.1 Nội dung nghiên cứu
30
3.3.2 Phương pháp nghiên cứu
30
ix
3.3.2.1 Vật liệu thí nghiệm
30
3.3.2.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu
30
3.3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm
30
3.3.4 Cách bố trí thí nghiệm
31
3.3.5 Phương pháp, chỉ tiêu theo dõi
31
3.4 Phương pháp xử lý số liệu và phân tích thống kê
33
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
34
4.1 Ảnh hưởng của thời gian và kiểu bảo quản hạt đến khả năng
34
nẩy mầm của hạt cây cọc rào sau thu hoạch
4.1.1 Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng nẩy mầm của hạt cây
34
cọc rào sau thu hoạch khi bảo quản trong điều kiện nhiệt độ phòng
4.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng nẩy mầm của hạt cây cọc rào
37
sau thu hoạch khi bảo quản ở nhiệt độ 5 oC
4.2 Ảnh hưởng của nồng độ NAA, GA đến việc thúc đẩy khả năng
39
nảy mầm của hạt cây cọc rào
4.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ NAA, GA đến việc thúc đẩy khả năng
39
nảy mầm của hạt cây cọc rào
4.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ GA đến việc thúc đẩy khả năng nảy
40
mầm của hạt cây cọc rào
4.3 Đánh giá sinh trưởng, phát triển và hàm lượng dầu của 8 giống cọc rào
41
4.3.1 Sự sinh trưởng của 8 giống cây cọc rào
41
4.3.2 Sự phát triển của 8 giống cây cọc rào
51
4.3.3 Đặc điểm hình thái lá và hạt
56
4.3.4 Sâu bệnh hại trên 8 giống cây cọc rào
58
4.3.5 Năng suất của 8 giống cây cọc rào
59
4.3.6 Hàm lượng dầu trong hạt của 8 giống cọc rào
60
5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
61
TÀI LIỆU THAM KHẢO
64
PHỤ LỤC
69
x
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
Au
Giống có xuất xứ từ Úc
Br
Giống có xuất xứ từ Brazil
Cam
Giống có xuất xứ từ Campuchia
CC
Chiều cao
CRBD
Completely Random Block Design
CRD
Completely Random Design
ĐK
Đường kính
EWG
Energy Working Group
Văn phòng Tổ chức kiểm soát Năng lượng Anh
GDP
Gross Domestic Product
h1
Chiều cao cây đo lần 1
h2
Chiều cao cây đo lần 2
HHVs
Higher heating values
Nhiệt do quá trình đốt nóng
In
Giống có xuất xứ từ Ấn Độ
IPCC
Intergovernmental Panel on Climate Change
L1
Số lá đếm lần 1
L2
Số lá đếm lần 2
PME
Methyl este của dầu dừa hay dầu hạt cau
r1
Đường kính cây đo lần 1
r2
Đường kính cây đo lần 2
RME
Methyl este của cây cải dầu
TĐRL
Tốc độ ra lá
xi
DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG
TRANG
Bảng 2.1 Một số loài sâu bệnh hại trên cây cọc rào
7
Bảng 2.2 Năng suất dầu của cây cọc rào
12
Bảng 4.1 Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng nẩy mầm của hạt cây cọc
36
rào sau thu hoạch khi bảo quản trong điều kiện nhiệt độ phòng
Bảng 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng nẩy mầm của hạt cây cọc
38
rào sau thu hoạch khi bảo quản trong điều kiện nhiệt độ 5 oC
Bảng 4.3 Ảnh hưởng của nồng độ NAA đến việc thúc đẩy
39
khả năng nảy mầm của hạt cây cọc rào
Bảng 4.4 Ảnh hưởng của nồng độ GA đến việc thúc đẩy
40
khả năng nảy mầm của hạt cây cọc rào
Bảng 4.5 Tốc độ ra lá của tám giống cọc rào trong niên vụ 2008 – 2009
44
Bảng 4.6 Tốc độ phát triển chiều cao (cm/2 tuần) của tám giống cây cọc rào
47
trong niên vụ 2008 – 2009
Bảng 4.7 Tốc độ phát triển đường kính cây (cm/2 tuần) của
49
tám giống cây cọc rào trong niên vụ 2008 – 2009
Bảng 4.8 Sự phát triển của hoa và đậu trái của tám giống cọc rào thí nghiệm
51
Bảng 4.9 Một số mốc trong sự phát triển trái của tám giống cọc rào thí nghiệm 53
Bảng 4.10 Các chỉ tiêu về trái và hạt của tám giống cọc rào thí nghiệm
54
Bảng 4.11 Đặc điểm hình thái lá của tám giống cọc rào thí nghiệm
56
Bảng 4.12 Đặc điểm hình thái hạt của tám giống cọc rào thí nghiệm
57
Bảng 4.13 Một số loài sâu bệnh hại trên cây cọc rào
58
Bảng 4.14 Năng suất của tám giống cọc rào thí nghiệm
59
Bảng 4.15 Hàm lượng dầu trong hạt của tám giống cọc rào thí nghiệm
60
xii
DANH SÁCH CÁC ĐỒ THỊ
ĐỒ THỊ
TRANG
Đồ thị 4.1 Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng nẩy mầm
34
của hạt cây cọc rào sau thu hoạch
Đồ thị 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến khả năng nẩy mầm
37
của hạt cây cọc rào sau thu hoạch
Đồ thị 4.3 Tổng số lá trên cây của 8 giống cọc rào trong
42
niên vụ 2008 – 2009
Đồ thị 4.4 Sự phát triển chiều cao (cm) của 8 giống cọc rào trong
45
niên vụ 2008 – 2009
Đồ thị 4.5 Đường kính cây (cm) của 8 giống
48
cọc rào trong niên vụ 2008 – 2009
Đồ thị 4.6 Sự phát triển cành của 8 giống cọc rào trong
niên vụ 2008 – 2009
xiii
50
DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH
TRANG
Hình 6.1 Giống có xuất xừ từ Ấn Độ 1 năm sau trồng
78
Hình 6.2 Giống CI1 1 năm sau trồng
78
Hình 6.3 Giống Úc 1 năm sau trồng
78
Hình 6.4 Giống Brazil 1 năm sau trồng
79
Hình 6.5 Giống Campuchia 1 năm sau trồng
79
Hình 6.6 Tác động của NAA đến chiều dài rễ của hạt cây cọc rào
80
Hình 6.7 Tác động của GA đến chiều dài rễ của hạt cây cọc rào
80
xiv
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Giới thiệu
Nhiên liệu hóa thạch là nguồn năng lượng hữu hạn và khó phục hồi trong
thời gian ngắn. Trong các dạng nhiên liệu hóa thạch thì dầu mỏ là dạng năng lượng
quan trọng nhất. Các chuyên gia kinh tế năng lượng cho rằng trong vòng 15 năm
tới, cung vẫn thấp hơn cầu về dầu mỏ (Đỗ Huy Định, 2008). Để có thể khắc phục
tình trạng khủng hoảng năng lượng cũng như tình trạng ô nhiễm môi trường do khai
thác và sử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch; xu hướng tìm ra nguồn nhiên liệu
tái tạo hay nguồn nhiên liệu sinh học ngày càng được chú ý. Trong nguồn nhiên liệu
sinh học thì dầu diesel sinh học đáng được chú ý nhất.
Dầu diesel sinh học có thể được sử dụng riêng hoặc pha chế theo một tỉ lệ
nhất định với xăng dầu để chạy động cơ. Dạng dầu diesel sinh học từ hạt cây cọc
rào (Jatropha curcas) có nhiều hứa hẹn; đã bắt đầu được chú ý và sử dụng rộng rãi.
Việt Nam là nước đang phát triển, đang trong giai đoạn công nghiệp hóa, mặc dù có
nguồn dầu mỏ tự nhiên song Việt Nam vẫn phải nhập khẩu xăng dầu. Trữ lượng dầu
mỏ tự nhiên không thực sự dồi dào cho nên việc phát triển nguồn nhiên liệu dầu
diesel sinh học là hướng đi có nhiều tiềm năng trong đó cọc rào là cây có nhiều triển
vọng. Cây cọc rào đã tồn tại ở Việt Nam từ lâu ở dạng hoang dại dùng làm hàng
rào. Để tìm ra những giống phù hợp và có năng suất, hàm lượng dầu cao; gần đây
một số nhóm cọc rào năng suất cao từ nước ngoài đã được nhập nội. Vì thế, việc
đánh giá tính thích nghi của các giống này đối với điều kiện Việt Nam cần được
thực hiện một cách nghiêm túc. Hạt của cây cọc rào có hàm lượng dầu cao nên khả
năng nảy mầm của hạt suy giảm theo thời gian làm ảnh hưởng đến việc gieo ươm
cây con phục vụ cho việc sản xuất cây giống. Để hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến
sự nảy mầm của hạt cây cọc rào trong công tác gieo ươm hạt cũng như việc đánh
1
giá một số giống nhập nội hiện có; tôi tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu đặc
điểm sự nảy mầm hạt cây cọc rào (Jatropha curcas) và sinh trưởng, phát triển của
tám giống cây cọc rào nhập nội tại vùng đất xám huyện Củ Chi”.
1.2. Mục tiêu, yêu cầu
1. 2.1. Mục tiêu
- Đánh giá đặc điểm và cường lực nảy mầm của hạt cây cọc rào sau khi thu
hoạch.
- Đánh giá tác động của chất kích thích sinh trưởng NAA, GA đến sự nảy
mầm của hạt cây cọc rào.
- So sánh sự sinh trưởng, phát triển, năng suất và hàm lượng dầu của tám
giống cây cọc rào (Jatropha curcas) nhập nội trong giai đoạn đầu phát triển. Từ đó
khuyến cáo giống có sinh trưởng, phát triển phù hợp với điều kiện tại Củ Chi.
1.2.2 Yêu cầu
- Xác định được ảnh hưởng của yếu tố thời gian và nhiệt độ đến sự nảy mầm
của hạt cây cọc rào sau thu hoạch.
- Đánh giá và xác định nồng độ NAA, GA có thể tác động thúc đẩy nảy mầm
hạt của cây cọc rào sau thu hoạch.
- Xác định khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất, hàm lượng dầu của
tám giống cây cọc rào (Jatropha curcas) trong giai đoạn đầu.
1.2.3 Giới hạn đề tài
Số giống được khảo nghiệm là tám, toàn bộ đều là giống nhập nội nên không
so sánh với các giống nội địa. Tuy nhiên trong tám giống nhập nội, giống có xuất
xứ từ Ấn Độ đã được trồng thử nghiệm tại Việt Nam nên tạm thời có thể coi giống
này làm sơ sở cho các giống còn lại.
Do thời gian tiến hành thí nghiệm chỉ một năm nên chỉ theo dõi được giai
đoạn phát triển ban đầu của cây.
2
Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Cây cọc rào
2.1.1 Nguồn gốc
Cây cọc rào có tên khoa học là Jatropha curcas L., tên tiếng Anh là Physic
nut, thuộc chi Jatropha, họ Thầu Dầu (Euphorbiaceae). Jatropha là tên bắt nguồn từ
tiếng Hi Lạp: iatros (bác sĩ) và trophe (thực phẩm) ngụ ý dược tính của cây. Cây có
nguồn gốc ở châu Mỹ - Mehico là nơi duy nhất có hóa thạch của cây này; được
người Bồ Đào Nha đưa qua Cape Verda, rồi lan truyền sang Châu Phi, Châu Á và
sau đó được trồng ở nhiều nước trở thành cây bản địa ở khắp các nước nhiệt đới,
cận nhiệt đới trên toàn thế giới. Cây cọc rào du nhập vào Việt Nam từ lâu; tuy nhiên
vẫn chưa có thông tin nào đáng tin cậy về sự du nhập của cây cọc rào, nguồn gốc
nguyên thủy cũng như thời điểm du nhập. Cây được sử dụng làm thuốc chữa bệnh,
trồng làm hàng rào và hạt được sử dụng để thắp sáng. Tên thông dụng ở nước ngoài
là Jatropha, ở Việt Nam được gọi là cây cọc rào hay cây dầu mè, cây li, cây Bã đậu
nam (Nguyễn Công Tạn, 2008).
2.1.2 Đặc điểm thực vật học
2.1.2.1 Thân
Cây cọc rào là cây bụi gỗ mềm, thân thẳng cao trung bình 6 m với tán rộng,
vỏ xám nhẵn. Cành non mập và mọng nước, nhựa cây có màu trắng sữa hay màu
vàng nhạt, lá rụng sớm, mọc dày ở phần ngọn.
2.1.2.2 Lá
Lá có hình ovan, hoặc hình trái tim, có lá chẻ thùy 3 đến 5 thùy. Lá dài 6 - 40
cm, rộng 6 - 35 cm, cuống dài 2,5 - 7,5 cm. Màu lá xanh hoặc xanh nhạt; 3 – 5 lá
đối nhau xoắn ốc quanh trục.
3
2.1.2.3 Hoa
Hoa hình chuông, nở thành chùm màu vàng nhạt. Cụm hoa ở nách lá, hoa
đơn tính và hoa cái thường to hơn hoa đực, thỉnh thoảng vẫn có trường hợp hoa
lưỡng tính (Dehgan và Webster 1979). Hoa đực có 10 nhị trong đó 5 nhị dính vào
phần chân đế, 5 nhị kết lại thành bó. Hoa cái rời rạc với bầu nhụy hình elip, chia
làm 3 ô, với 3 núm nhụy phân nhánh (Dehgan và Webster 1979).
2.1.2.4 Quả
Quả có dạng quả nang, kích thước 2,5 - 4 cm về chiều ngang và đường kính.
Quả chia thành 3 ngăn, hạt nằm trong các ngăn này. Vỏ quả hình thành sau khi hạt
trưởng thành và thịt quả khô.
2.1.2.5 Hạt
Hạt có vỏ đen, hình thuôn dài kích thước 2 x 1cm. Hạt mau mất sức nẩy
mầm do hàm lượng dầu trong hạt cao. Hạt của cây có độ ẩm (6,6 %), protein (18,2
%), chất béo (38 %), carbohydrate (17,3 %), sợi (15,5 %) và tro (4,5 %). Dầu chiếm
35 - 40 % hạt và 50 - 60 % nhân hạt. Trong dầu chứa 21 % các acid béo không bão
hòa (NIIR Board of Consultants and Engineers, 2006).
Theo Heller (1996), hạt cây cọc rào thuộc nhóm hạt orthodox cho nên khi hạ
ẩm độ hạt tối thiểu 5 % hạt vẫn có thể duy trì sức sống. Hạt 2 hoặc 6 tháng tuổi khi
bảo quản trong túi nhựa với nhiệt độ khoảng 20 oC trong 5 tháng, tỉ lệ nảy mầm
khoảng 62 % (dao động từ 19 - 79 %) khi gieo hạt trong đất; trong trường hợp bảo
quản ở nhiệt độ 16 oC trong thời gian 5 năm, tỉ lệ nảy mầm khoảng 47 % (dao động
từ 0 - 82 %) khi kiểm tra bằng phương pháp “nảy mầm trên giấy lọc - between
paper”.
Kobilke (1989) phát hiện khả năng sống sót của hạt tùy thuộc vào thời gian
bảo quản của hạt. Khi hạt có thời gian bảo quản trên 15 tháng khả năng sống sót của
hạt dưới 50 %.
4
2.1.3 Đặc điểm phân bố của cây cọc rào
2.1.3.1 Thế giới
Cây cọc rào được cho là có xuất xứ từ Mexico, Trung Mỹ và vùng biển
Caribe sau đó lan truyền tới Tây Ấn Độ, Nam Mỹ, Châu Phi và Châu Á (Heller,
1996). Hiện nay cọc rào được trồng ở nhiều nước trên thế giới tuy nhiên cây chỉ
phát triển tập trung ở những nước nhiệt đới và cận nhiệt đới. Một số nước đang phát
triển cây cọc rào: đảo Cape Verde, Brazil, Bangladesh, Ấn Độ, Mexico, Trung
Quốc, Thái Lan, Inđônesia, Malaysia, Philippin và nhiều nước Châu Phi.
2.1.3.2 Việt Nam
Ở Việt Nam cây cọc rào mọc rải rác khắp các vùng tuy nhiên cây được trồng
chủ yếu tại các vùng miền núi và các vùng đất cát ven biển.
Hiện nay do tính thời sự và cấp thiết về vấn đề diesel sinh học nên cây cọc
rào đang được trồng với diện tích lớn tại một số vùng trọng điểm như: Bình Thuận,
Kon Tum, Lâm Đồng, Long An, Nghệ An, Quảng Ninh, Quảng Nam.
2.1.4 Đặc điểm sinh lý
Cây cọc rào có thể phát triển trong các điều kiện khí hậu khô cằn. Điều kiện
thích hợp nhất cho cây phát triển là mưa ít (200 mm) nhưng cây vẫn có thể sống
được ở nơi có lượng mưa cao lên đến 1.200 mm; tiềm năng sinh trưởng của chúng
thể hiện ưu thế nhất trên đất khô và nghèo kiệt. Khi gặp hạn hán, cây thích ứng bằng
cách rụng hầu hết lá để làm giảm sự thoát hơi nước.
Nhiệt độ thích hợp cho cây sinh trưởng và phát triển là 18 – 28,5 oC.
Điều kiện để hạt nẩy mầm là khí hậu nóng ẩm. Hạt mau mất sức nảy mầm do
hàm lượng dầu trong hạt cao. Đây cũng là cơ sở để tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng
nhiệt độ và thời gian đến đặc điểm nảy mầm của hạt
Cọc rào nở hoa trong mùa mưa và tạo quả trong mùa đông. Tuy nhiên trong
điều kiện có tưới cây sẽ ra hoa quanh năm. Ở miền Nam Việt Nam cây có trái vào
tháng 7, 8, 9.
5
2.1.5 Nhân giống
Những nghiên cứu về nhân giống cây cọc rào trên thế giới và ở Việt Nam
còn rất hạn chế. Cho đến nay phương pháp nhân giống cây cọc rào chủ yếu vẫn là
theo lối truyền thống giâm cành và gieo hạt. Các phương pháp nhân giống hiện đại
áp dụng trên cây cọc rào chỉ mới phát triển trong khoảng 10 năm trở lại đây.
2.1.5.1 Phương pháp truyền thống
Ở Nam Phi, người dân trồng cây cọc rào làm rào dậu hoặc trồng cây để
chống xói mòn và bảo vệ đất thường sử dụng phương pháp giâm cành vì ưu điểm
của phương pháp này là nhanh chóng tạo được cây trưởng thành. Cành được cắt từ
các cây cọc rào đã trưởng thành cắm xuống đất, nếu được chăm sóc cẩn thận thì sau
khoảng 2 đến 3 tháng cây đủ lớn để đem trồng. Cây tạo ra từ phương pháp giâm
cành sau khoảng 1 năm sẽ bắt đầu sinh sản (NIIR Board of Consultants and
Engineers, 2006).
Trồng cây để khai thác dầu lâu năm thì phương pháp nhân giống bằng gieo
hạt được sử dụng nhiều hơn. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng, cây tạo thành từ
nhân giống bằng cành giâm có đời sống ngắn hơn và khả năng chống hạn và bệnh
tật kém hơn cây nhân giống bằng hạt. Rễ của cây giâm cành phát triển yếu dễ bị gãy
đổ (Heller, 1996). Hạt trước khi đem gieo được lựa chọn là những hạt to, chắc, mẩy.
Hạt được ngâm nước qua đêm để làm tăng tỉ lệ nẩy mầm. Hôm sau, hạt được gieo
vào trong các bầu đất. Hạt sẽ nẩy mầm sau khoảng 1 tuần và cây con có thể đem đi
trồng sau 45 ngày. Rễ của cây con thường có 1 rễ cái và 4 rễ bên. Cây trồng ngoài
thực địa sẽ sinh sản sau khoảng 3 - 4 năm (Heller, 1996). Nhược điểm của phương
pháp nhân giống bằng hạt là chất lượng cây con không đồng nhất bởi cây cọc rào là
cây thụ phấn chéo nên giữa các hạt có sự khác nhau về mặt di truyền. Như xét tính
trạng hàm lượng dầu trong hạt, các cây tạo ra bằng gieo hạt có hàm lượng dầu trong
hạt không ổn định, giao động từ 4 đến 40 % (Timir và ctv, 2007). Trong khi kiểm
tra chất lượng hạt giống là một việc khó khăn; tỉ lệ sống và nẩy mầm của hạt thấp
6
do đó nhân giống bằng phương pháp gieo hạt không thể đáp ứng đủ nhu cầu cây
giống chất lượng tốt cho việc trồng cây trên qui mô công nghiệp.
2.1.5.2 Phương pháp hiện đại
Năm 1995, Sujatha và Mukta đã phát triển kĩ thuật tái sinh cây cọc rào từ
nhiều bộ phận khác nhau của cây như phần trụ dưới lá mầm, cuống lá và lá.
Năm 2005, Sujatha và các cộng sự đã thành công trong nhân giống in vitro
cây cọc rào bằng phương pháp tạo cụm chồi.
Phương pháp phát sinh phôi từ tế bào soma (somatic embryogenesis) - một
công cụ mạnh của ngành công nghệ sinh học để tạo giống cây trồng - đã được áp
dụng thành công lần đầu tiên trên cây cọc rào bởi Timir và các cộng sự ( 2007).
2.1.6 Sâu bệnh hại
Ở một số quốc gia đã trồng cây cọc rào thì sâu, bệnh hại không là vấn đề lớn
mặc dù có thể làm tổn hại đến cây con giống. Cây con dễ bị cỏ dại cạnh tranh vì thế
nên kiểm soát cỏ dại trong thời kỳ kiến thiết cơ bản.
Bảng 2.1: Một số loài sâu bệnh hại trên cây cọc rào (Heller, 1996)
Tên
Triệu chứng gây hại
Nguồn
Chết rạp, thối rễ
Heller (1992)
Helminthosporium tetramera
Đốm lá
Singh (1983)
Pestalotiopsis paraguarensis
Đốm lá
Singh (1983)
Pestalotiopsis versicolor
Đốm lá
Philip (1975)
Cercospora jatrophae-curces
Đốm lá
Kar và Das (1987)
Chết cây con
Heller (1992)
Hại lá, cây con
Heller (1992)
Phytophthora spp., Pythium
spp., Fusarium spp., …
Julus sp.
Oedaleus senegalensis
7
Lepidoptera larvae
Đục lá
Heller (1992)
Pinnaspis strachani
Chết ngọn
van Harten,pers.comm.
Ferrisia virgata
Chết ngọn
van Harten,pers.comm.
Calidea dregei
Hại trái non
van Harten,pers.comm.
Nezara viridula
Hại trái non
van Harten,pers.comm.
Ăn lá
Meshram và Joshi (1994)
Spodoptera litura
2.1. 7 Công dụng cây cọc rào
2.1.7.1 Nhựa mủ
Nhựa cây cọc rào có chứa các alkaloid như jatrophine, jatropham, jatrophone
và curcain là những chất có tính kháng bệnh ung thư. Lá có chứa apigenin, vitexin
và isovitexin. Ngoài ra trong lá và cành non còn chứa amyrin, stigmosterol và
stigmastenes là những chất có tính kháng khuẩn, chống viêm, chống dị ứng và ôxi
hóa. Chất béo có trong hạt cây giàu palmitic, oleic acid và linoleic acid. Hạt cây có
tính độc là do thành phần alkaloid curcin của nó. Nhựa cây được dùng để trị các
bệnh ngoài da như u nhọt, hắc lào, xuất huyết da. Cành non có tác dụng làm sạch
răng miệng (NIIR Board of Consultants and Engineers, 2006).
2.1.7.2 Lá, vỏ và rễ cây
Lá cây được chú ý với khả năng kích thích tạo sữa, gây xung huyết da và
kháng kí sinh trùng. Lá được sử dụng để chống ghẻ, thấp khớp, tê liệt, u xơ.
Rễ cây có tác dụng tẩy giun sán, chữa rắn cắn.
Vỏ cây dùng để thuốc cá và dùng điều trị các vết thương ngoài da.
Nước sắc của vỏ và rễ cây dùng điều trị thấp khớp, bệnh hủi, chứng khó tiêu
và tiêu chảy (NIIR Board of Consultants and Engineers, 2006).
8
2.1.7.3 Hạt và dầu
Hạt cây là loại thuốc trị bệnh phù, bệnh gút (gout), chứng liệt và các bệnh về
da. Dầu cây cọc rào có tính tẩy rửa.
2.1.7.4 Dầu diesel sinh học
Ngoài các tác dụng trị bệnh kể trên, cây cọc rào được sự chú ý đặc biệt bởi
nó là nguồn nhiên liệu sinh học (biofuel). Hạt được xay và ép lấy dầu hoặc dầu
được tách bằng các dung môi. Dầu sau khi lọc được sử dụng ngay như là nguồn
nhiên liệu sinh học ở dạng bổ sung, dầu Jatropha có thể trộn với dầu thường với tỉ lệ
lên đến 20 %. Đây là nguồn năng lượng mới an toàn, chi phí thấp và là nguồn năng
lượng tái sinh được, hứa hẹn sẽ là nguồn năng lượng thay thế cho thủy điện, dầu
diessel, dầu lửa, khí hóa lỏng (LPG), than, củi. Nguồn năng lượng này sẽ giúp các
nước cắt giảm một khoản tiền cho năng lượng và phần nào xóa đi sự mất cân bằng
về sử dụng năng lượng giữa các vùng. Dầu Jatropha có thể hoàn toàn thay thế cho
dầu lửa để sưởi ấm và nấu ăn. Ưu điểm là khói từ dầu Jatropha không có mùi và
không cay như khói dầu hỏa và không để lại mùi cho thức ăn sau khi nấu (NIIR
Board of Consultants and Engineers, 2006).
2.1.8 Ưu, nhược điểm và triển vọng của cây cọc rào
2.1.8.1 Ưu điểm
Cọc rào là cây trồng rất dễ tính, có phổ thích nghi rộng, chịu được đất sỏi
sạn, đất nghèo kiệt, đất dốc, chịu hạn, chịu đất xấu, không cháy, không bị gia súc
ăn, rất ít sâu bệnh.
Cọc rào là cây lưu niên, đời sống kinh tế có thể kéo dài từ 30 - 40 năm. Cây
dễ gây trồng có thể nhân giống bằng hạt sau ba tháng hay bằng hom giống, phát
triển tương đối nhanh, dễ thu hái. Đặc biệt cây bắt đầu cho sản lượng hạt cao từ năm
thứ hai.
Cọc rào là cây chịu hạn có thể trồng ở các vùng đất cằn cỗi, đất cát ven biển,
đất suy thoái, hoang hóa. Cây có tác dụng trong việc cải tạo đất, cải tạo môi trường.
9
