Đặt vấn đề Hiện nay việc trồng rừng là một việc hết sức quan trọng được Đảng và Nhà nước quan tâm. Rừng là thảm thực vật của những cây thân gỗ trên bề mặt Trái Đất, giữ vai trò to lớn đối với con người như: cung cấp nguồn gỗ, củi, điều hòa khí hậu, tạo ra oxy, điều hòa nước, nơi cư trú động thực vật và tàng trữ các nguồn gen quý hiếm. nhưng vì nhu cầu của cuộc sống, sự tăng lên về mặt dân số và sự phát triển của công nghiệp hóa hiện đại hóa đã dẫn đến việc chặt phá rừng bừa bãi và bất hợp pháp lạm dụng tài nguyên rừng một cách trầm trọng những lí do này đã làm cho tài nguyên rừng bị suy giảm nhanh chóng gây ra xói mòn, lũ lụt, rửa trôi, làm mất đi môi trường sống của động thực vật, làm mất đa dạng sinh học. Chính vì vậy mà Đảng và Nhà nước đã có những chính sách làm giàu rừng và phục hồi rừng như: Thu hút người dân tham gia bảo vệ và phát triển rừng, không chặt phá rừng bừa bãi, tham gia tích cực vào việc trồng cây gây rừng, phủ xanh đất trống đồi núi trọc.
Và trồng rừng là một việc không thể thiếu đối với việc bảo vệ phát triển rừng một cách có hiệu quả cao nhất. Song song với các loại cây Lâm nghiệp có giá trị kinh tế như: Keo, Mỡ, Bạch Đàn,. cây Trẩu là một trong những loài cây Lâm nghiệp có giá trị kinh tế cao, là cây đa tác dụng, cho gỗ, phòng hộ đồng thời hạt có nhiều tinh dầu, dùng trong công nghiệp. Để có đủ số lượng, đảm bảo chất lượng cây giống tốt phục vụ cho trồng rừng, trong giai đoạn vườn ươm cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật hợp lý, phù hợp với đặc điểm sinh thái của mỗi loài.
Trong giai đoạn vườn ươm có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây con như hỗn hợp ruột bầu, 2 phân bón, nước,… Ánh sáng là một yếu tố của môi trường ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây con nói chung và cây Trẩu nói riêng, tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào được thực hiện với cây Trẩu tại Thái Nguyên, chính vì vậy tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Ảnh hưởng của chế độ che sáng đến sinh trưởng của cây Trẩu (Vernicia montana Lour) giai đoạn vườn ươm tại trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên”. Mục đích Tìm hiểu nhu cầu về ánh sáng của cây Trẩu giai đoạn vườn làm cơ sở cho việc che bóng cho cây con. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được tỷ lệ che sáng phù hợp với sinh trưởng của cây Trẩu giai đoạn vườn ươm. Ý nghĩa trong học tập nghiên cứu và thực tiễn 1.
Ý nghĩa trong học tập Qua quá trình thực hiện đề tài tạo cơ hội cho sinh viên tiếp cận phương pháp nghiên cứu khoa học, giải quyết vấn đề khoa học ngoài thực tiễn. Làm quen với một số phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong nghiên cứu đề tài cụ thể. Học tập và hiểu biết thêm về kinh nghiệm, kỹ thuật trong thực tiễn tại địa bàn nghiên cứu. Ý nghĩa trong thực tiễn Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo và xây dựng hướng dẫn kỹ thuật gieo ươm cây Trẩu trong thực tế sản xuất.
3 Phần 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở khoa học Sinh trưởng và phát triển của thực vật nói chung và cây rừng nói riêng luôn chịu ảnh hưởng tổng hợp của nhiều nhân tố sinh thái, trong đó một số nhân tố giữ vai trò lớn hơn những nhân tố khác như nước, dinh dưỡng,. Trong giai đoạn vườn ươm, ánh sáng đóng vai trò là trong những nhân tố sinh thái chủ đạo. Ánh sáng là yếu tố vô cùng quan trọng cho sự sinh trưởng của cây vì.
Nó rất cần cho quá trình quang hợp, nhờ có quá trình quang hợp mà cây tổng hợp được các chất hữu cơ làm nguyên liệu để xây dựng nên cơ thể và tích lũy năng lượng ở trong cây để tiến hành sinh trưởng. Độ dài bước sóng có ý nghĩa sinh thái vô cùng quan trọng đối với sinh vật nói chung và với thực vật nói riêng. Ánh sáng ảnh hưởng đến toàn bộ đời sống của thực vật từ khi hạt nảy mầm, sinh trưởng, phát triển cho đến khi cây ra hoa kết trái rồi chết. Ánh sáng có ảnh hưởng khác nhau đến sự nảy mầm của các loại hạt.
Có nhiều loại hạt nảy mầm trong đất không cần ánh sáng, nếu các hạt này bị bỏ ra ngoài ánh sáng thì sự nảy mầm bị ức chế, hoặc không nảy mầm. Ánh sáng có ảnh hưởng nhất định đến hình thái và cấu tạo của cây. Những cây mọc riêng lẽ ngoài rừng hay những cây mọc trong rừng có thân phát triển đều, thẳng, có tán cân đối. Những cây mọc ở bìa rừng do tác dụng không đồng đều của ánh sáng ở bốn phía nên tán cây lệch về phía có nhiều ánh sáng.
Đặc tính này gọi là tính hướng ánh sáng của cây. Ánh sáng còn ảnh hưởng đến hệ rễ của cây. Đối với một số loài cây có rễ trong không khí (rễ khí sinh) thì ánh sáng giúp cho quá trình tạo diệp lục 4 trong rễ nên rễ có thể quang hợp, rễ của các cây ưa sáng phát triển hơn rễ của cây ưa bóng. Lá là cơ quan trực tiếp hấp thụ ánh sáng nên chịu ảnh hưởng nhiều đối với sự thay đổi của cường độ ánh sáng.
Do sự phân bố ánh sáng không đồng đều trên tán cây nên cách sắp xếp lá không giống nhau ở tầng dưới, lá thường nằm ngang để có thể tiếp nhận được nhiều nhất ánh sáng tán xạ, các lá ở tầng trên tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng nên xếp nghiêng nhằm hạn chế bớt diện tích tiếp xúc với cường độ ánh sáng cao. Ngoài ra cây sinh trưởng trong điều kiện chiếu sáng khác nhau có đặc điểm hình thái, giải phẫu khác nhau. Trên cùng một cây, lá ở ngọn thường dày, nhỏ, cứng, lá được phủ một lớp cutin dày, mô dậu phát triển, có nhiều gân và lá có màu nhạt. Còn lá ở trong tầng bị che bóng có phiến lá lớn, lá mỏng và mềm, có lớp cutin mỏng, có mô dậu kém phát triển, gân ít và lá có màu lục đậm.
Ánh sáng có ảnh hưởng đến quá trình sinh lý của thực vật, trong thành phần quang phổ của ánh sáng, diệp lục chỉ hấp thụ một số tia sáng. Cường độ quang hợp lớn nhất khi chiếu tia đỏ là tia mà diệp lục hấp thụ nhiều nhất. Khả năng quang hợp của các loài thực vật C3 và C4 khác nhau rất đáng kể. Ở thực vật C4 quá trình quang hợp tiếp tục tăng khi cường độ bức xạ vượt ngoài cường độ bình thường trong thiên nhiên.
Ở thực vật C3, quá trình quang hợp tăng khi cường độ chiếu sáng thấp, nhất là các cây ưa bóng [13]. Liên quan đến cường độ chiếu sáng, thực vật được chia thành các nhóm cây ưa sáng, cây ưa bóng và cây chịu bóng [12]. Cây ưa sáng tạo nên sản phẩm quang hợp cao khi điều kiện chiếu sáng tăng lên, nhưng nói chung, sản phẩm quang hợp đạt cực đại không phải trong điều kiện chiếu sáng cực đại mà ở cường độ vừa phải. Ngược lại cây ưa bóng cho sản phẩm quang hợp cao ở cường độ chiếu sáng thấp, trung gian giữa hai nhóm trên là nhóm cây chịu 5 bóng nhưng nhịp điệu quang hợp tăng khi sống ở những nơi được chiếu sáng đầy đủ.
Đặc điểm cấu tạo về hình thái, giải phẫu và hoạt động sinh lý của các nhóm cây này hoàn toàn khác nhau thể hiện đặc tính thích nghi của chúng đối với các điều kiện môi trường sống khác nhau. Do đặc tính này mà thực vật có hiện tượng phân tầng và ý nghĩa sinh học rất lớn. Ánh sáng có ảnh hưởng rõ rệt đến quá trình sinh sản của thực vật. Tương quan giữa thời gian chiếu sáng và che tối trong ngày - đêm gọi là quang chu kỳ.
Tương quan này không giống nhau trong các thời kỳ khác nhau trong năm cũng như trên các vĩ tuyến khác nhau. Liên quan đến độ dài chiếu sáng, thực vật còn được chia thành nhóm cây ngày dài và cây ngày ngắn, cây ngày dài là cây ra hoa kết trái cần pha sáng nhiều hơn pha tối, còn ngược lại, cây ngày ngắn đòi hỏi độ dài chiếu sáng khi ra hoa kết trái ngắn hơn [5]. Vai trò của ánh sáng với cây con giai đoạn vườn ươm Ánh sáng là nguồn năng lượng cần cho quang hợp của thực vật. Ánh sáng có ảnh hưởng căn bản đến sự phân phối lượng tăng trưởng mới giữa các bộ phận của cây con [9].
Khi được che bóng, tăng trưởng chiều cao của cây con diễn ra nhanh, nhưng đường kính nhỏ, sức sống yếu và thường bị đổ ngã khi gặp gió lớn. Trái lại, khi gặp điều kiện chiếu sáng mạnh, tăng trưởng chiều cao của cây con diễn ra chậm, nhưng đường kính lớn, thân cây cứng và nhiều cành. Nói chung, việc che bóng giúp cây con tránh được những tác động cực đoan của môi trường, làm giảm khả năng thoát hơi nước, đồng thời làm giảm nhiệt độ của cây và của hỗn hợp ruột bầu. Sự sống sót ban đầu của cây con ở điều kiện đất trồng rừng cũng phụ thuộc vào việc điều chỉnh ánh sáng trong giai đoạn gieo ươm.
Những cây con sinh trưởng với cường độ ánh sáng thấp sẽ hình thành các lá chịu bóng. Nếu bất ngờ đưa chúng ra ngoài ánh sáng và 6 kèm theo điều kiện ẩm độ, nhiệt độ thay đổi, chúng sẽ bị ức chế bởi ánh sáng mạnh. Điều này có thể làm cho cây con bị tử vong hoặc giảm tăng trưởng cho đến khi các lá chịu bóng được thay thế bằng các lá ưa sáng (Kimmins, 1998 [15]. Chế độ ánh sáng được coi là thích hợp cho cây con ở vườn ươm khi nó tạo ra tỷ lệ lớn giữa rễ/chiều cao thân, hình thái tán lá cân đối, tỷ lệ chiều cao/đường kính bằng hoặc gần bằng 1.
Đặc điểm này cho phép cây con có thể sống sót và sinh trưởng tốt khi chúng bị phơi ra ánh sáng hoàn toàn. Vì thế, trong gieo ươm nhà lâm học phải chú ý đến nhu cầu ánh sáng của cây con (Kimmins, 1998)[15]; Nguyễn Xuân Quát, 1985[8]; Nguyễn Văn Thêm, 2002-2003)[10] 2. Những nghiên cứu trên thế giới Tái sinh tự nhiên của rừng là một quá trình rất phức tạp, tuy vậy vấn đề này cũng đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà lâm học. Khi nghiên cứu tái sinh rừng, người ta thường tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế.
Khi nghiên cứu tái sinh rừng, phần lớn các nhà nghiên cứu thường hướng vào tìm hiểu sự thiếu hụt ánh sáng của cây con.
