Đặt vấn đề Tài nguyên thực vật rừng của nước ta rất phong phú và đa dạng. Tuy nhiên Việt Nam đang phải đối mặt với thực trạng đáng lo ngại, đó là con người đang lạm dụng quá mức việc khai thác sử dụng các nguồn tài nguyên này và kết quả là nhiều loài thực vật bị suy giảm, thậm chí đã tuyệt chủng hoặc đang đứng nguy cơ tuyệt chủng. Vì vậy việc bảo vệ nguồn gen cây rừng được coi là nhiệm vụ cấp bách hiện nay. Cây Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis) là cây gỗ lớn có giá trị cao, một trong loại gỗ nhóm tứ thiết.
Nghiến gân ba là loài cây thường xanh, có vai trò quan trọng phòng hộ, bảo vệ môi trường, giữ cân bằng sinh thái, nhất là ở các vùng núi đá vôi. Nghiến gân ba một loài cây có trong sách đỏ Việt Nam và thế giới. Theo Lê Mộng Chân và cs (2000) [4], Nghiến gân ba là loài thực vật bản địa Bắc Việt Nam - Nam Trung Quốc. Nghiến gân ba được xếp nhóm thực vật rừng hạn chế khai thác, sử dụng vì mục đích thương mại (IIA) trong Nghị định Chính phủ 32/2006/NĐ-CP [5].
Theo Sách đỏ việt nam (2007) [3], tuy có khu phân bố rộng, nhưng bị khai thác rất mạnh (trước đây để lấy gỗ dùng trong xây dựng và làm tà vẹt, hiện nay dùng làm thớt chủ yếu xuất khẩu trái phép qua biên giới). Số cá thể trưởng thành đã bị chặt phá > 50%. Vì vây việc tạo giống để gây trồng nhằm bảo tồn, phát triển, góp phần bảo tồn đa dạng sinh học, bảo tồn nguồn gen thực vật quý, hiếm. Tuy nhiên, cơ sở khoa học và các đặc điểm sinh lý, sinh thái cũng như kỹ thuật gieo ươm và trồng rừng loài cây này còn nhiều hạn chế, nhất là đặc điểm sinh lý, sinh thái cây con trong giai đoạn vườn ươm.
Do đó việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ che sáng đến sinh trưởng cây Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis) trong giai đoạn vườn 2 ươm” nhằm tìm hiểu sự ảnh hưởng của chế độ che sáng đến sinh trưởng chiều cao cây, đường kính cổ rễ, động thái ra lá, chất lương cây con của Nghiến gân ba, xác định công thức giàn che tốt nhất, góp phần hoàn thiện tài liệu kỹ thuật gieo ươm cây giống trồng rừng bảo tồn Nghiến gân ba tại tỉnh Thái Nguyên. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Đánh giá được khả năng sinh trưởng của cây nghiến giai đoạn vườn ươm ở các chế độ che sáng khác nhau. - Xác định được công thức che sáng tốt nhất tới sinh trưởng của cây con Nghiến gân ba về chiều cao (Hvn), đường kính cổ rễ (D00) và động thái ra lá của cây cũng như tình hình sâu, bệnh hại cây Nghiến gân ba. Ý nghĩa của đề tài 1.
Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Qua nghiên cứu thực tiễn đề tài giúp ta làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, ứng dụng lý thuyết đã học được trong nhà trường và thực tiễn sản xuất. - Học tập và hiểu biết về kinh nghiệm, kỹ thuật trong thực tiễn tại địa bàn nghiên cứu. - Tạo cho sinh viên một tác phong làm việc tự lập khi ra thực tế. - Giúp tôi hiểu thêm về sự ảnh hưởng của giàn che với độ che bóng khác nhau tới sinh trưởng của cây Nghiến gân ba trong giai đoạn vườn ươm.
- Biết được tầm quan trọng của loài thực vật quý hiếm như cây Nghiến gân ba nói riêng, và các loài cây quý, hiếm khác. - Biết được tầm quan trọng của công tác bảo tồn và lưu giữ nguồn gen thực vật quý hiếm trong sự nghiệp bảo vệ và phát triển rừng và bảo tồn đa dạng sinh học hiện nay. - Kết quả nghiên cứu của khoá luận sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu khác về loài cây Nghiến gân ba. Ý nghĩa trong thực tiễn - Áp dụng kết quả nghiên cứu của cây Nghiến gân ba trong giai đoạn vườn ươm, để giúp cho cây sinh trưởng tốt nhất, đảm bảo số lượng, chất lượng cây con để làm sao tăng tỷ lệ xuất vườn, giảm chi phí, hạ giá thành sản xuất.
- Việc nghiên cứu ảnh hưởng của giàn che và đánh giá đặc điểm sinh thái, tình trạng phân bố của loài Nghiến gân ba nhằm đề xuất một số giải pháp tạo giống cây con Nghiến gân ba phục vụ bảo tồn nguồn gen thực vật quý hiếm tại tỉnh Thái Nguyên. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu Hiện nay, do nhiều nguyên nhân khác nhau làm cho nguồn tài nguyên ĐDSH trên thế giới cũng như của việt nam đã và đang bị suy giảm. Nhiều hệ sinh thái và môi trường sống bị thu hẹp diện tích và nhiều taxon loài và dưới loài đang đứng trước nguy cơ bị tuyệt chủng trong một tương lai gần.
Yêu cầu đặt ra phải tìm hiểu nghiên cứu, sinh trưởng cây nghiến giai đoạn vườn ươm để từ đó đề xuất các giải pháp nhằm chăm sóc cây sinh trưởng tốt. 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 quá trình quang hợp mà cây tổng hợp các hợp 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. Cho nên trong một khoảng thời gian nào đó như những ngày râm mát, những ngày mưa, hay ban đêm không có ánh sáng cây vẫn sinh trưởng được.
Nhưng trong suốt chu kỳ sống của cây thì cây rất cần nhiều ánh sáng. Tùy theo nhu cầu ánh sáng đối với sự sinh trưởng của cây mà người ta chia thực vật thành hai nhóm là cây ưa sáng và cây ưa bóng. Cây ưa sáng sinh trưởng mạnh trong điều kiện ánh sáng đầy đủ, còn cây ưa bóng sinh trưởng tốt trong điều kiện bóng râm thích hợp. Ðại bộ phận cây trồng ở nước ta là cây ưa sáng.
Còn những cây chịu bóng thường phân bố dưới tán cây rừng, dưới tán cây ăn quả lâu năm, chúng sử dụng chủ yếu ánh sáng tán xạ để quang hợp. Ánh sáng không những ảnh hưởng đến sự sinh trưởng một cách gián tiếp thông qua quang hợp mà còn tác động trực tiếp đến sự sinh trưởng của tế bào. Cường độ ánh sáng mạnh ức chế pha giãn của tế bào làm cho giai đoạn này kết thúc sớm hơn nên cây ở nơi có ánh sáng chiếu mạnh thường có chiều cao cây thấp. Còn trong bóng tối hoặc bóng râm giai đoạn giãn kéo dài hơn, cây vươn dài và gây ra hiện tượng “vống”.
5 Nhu cầu ánh sáng của cây trong giai đoạn vườn ươm. Sự sống sót ban đầu của cây con ở điều kiện đất trồng rừng cũng phụ thuộc và việc điều chỉnh ánh sáng trong giai đoạn vườn 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 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 tử vong bằng các lá ưa sáng Kimmins (1998) [22]. 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) [22]; Nguyễn Xuân Quát (1985 [16]; Nguyễn Văn Thêm (2002-2003) [18].
Nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam 2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Những nghiên cứu về bảo tồn nguồn gen Tài nguyên di truyền các dạng sống của sinh vật trên trái đất không chỉ là kết quả của chọn lọc tự nhiên và nhân tạo, mà còn là thành quả lao động sáng tạo của loài người, nó mang lại cho con người những lợi ích lớn vì được sống trong mối quan hệ hài hòa với thiên nhiên. Trong lịch sử phát triển của xã hội loài người, các hoạt động kinh tế xã hội có chủ ý hoặc nhiều khi là vô thức mà con người đã không nhận thức được đầy đủ sự cần thiết phải giữ mối quan hệ chung sống hài hòa giữa con người với thiên nhiên. Vì thế con người đang hàng ngày hàng giờ gây tổn hại tới môi trường sống của mình, trong đó có việc đang làm mất đi nhiều dạng sống của sinh vật.
Con số thống kê cho thấy thế giới sinh vật đã mất đi hàng triệu dạng sống, cả các nguồn gen tự nhiên lẫn các nguồn gen giống vật nuôi, 6 cây trồng mà các thế hệ loài người phải rất dày công và trải qua lịch sử hàng vạn năm mới tạo ra được. Rừng nhiệt đới được xem như những “kho chứa” về tính đa dạng sinh học (ĐDSH) của thế giới Kanowski và Boshier (1997) [13], nên sự suy thoái về số lượng lẫn chất lượng của rừng nhiệt đới đồng nghĩa với sự suy giảm tính ĐDSH. Vì vậy, việc phát triển những chiến lược hiệu quả nhằm bảo tồn, khôi phục và phát triển tính ĐDSH cho hệ sinh thái rừng nhiệt đới đang nhận được sự quan tâm của nhiều tổ chức quốc tế và nhiều dự án bảo tồn ĐDSH cho hệ sinh thái rừng nhiệt đới đang được tiến hành trên quy mô toàn cầu. Theo Tewari (1993) [23], thì bảo tồn nguồn gen hay bảo tồn nguồn tài nguyên di truyền là quản lý sự sử dụng của con người đối với nguồn tài nguyên di truyền để có thể thu được lợi ích ổn định lớn nhất cho thế hệ hiện tại trong khi vẫn duy trì tiềm năng của chúng để đáp ứng yêu cầu và nguyện vọng của các thế hệ mai sau.
Bảo tồn các tài nguyên sống có ba mục tiêu chủ yếu, đó là (1) Bảo vệ các hệ sinh thái (bảo tồn thiên nhiên), (2) Bảo tồn sự đa dạng di truyền (bảo tồn nguồn gen) và (3) Bảo đảm sử dụng lâu bền các nguồn tài nguyên. Như vậy có thể dễ dàng nhận thấy vị trí và vai trò đặc biệt quan trọng của bảo tồn nguồn gen trong chiến lược bảo vệ đa dạng sinh học FAO (1993) [24]. Bảo tồn nguồn gen thực chất là bảo tồn đa dạng di truyền tồn tại bên trong mỗi loài và giữa các loài. Đa dạng di truyền là biến dị di truyền có trong biến dị tự nhiên.
Biến dị tự nhiên có bên trong, kích thước quần thể và sự cách ly.