CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học Tất cả thực vật bậc cao đều có hai phương thức sinh sản chủ yếu là sinh sản hữu tính (bằng hạt) và sinh sản sinh dưỡng (bằng giâm hom, chiết, ghép, nuôi cấy mô phân sinh. Sinh sản bằng hạt tạo được cây con khoẻ mạnh, nhưng lâu có quả và khó giữ được tính di truyền tốt của cây mẹ. Nhân giống bằng hạt là phương pháp nhân giống đem lại hiệu quả cao và đã được áp dụng phổ biến cả trong và ngoài nước.
Thời điểm thu hoạch quả rất quan trọng và cần đảm bảo nguyên lý chung sau đây: Chất lượng hạt giống đặc biệt sức sống và khả năng nảy mầm, năng suất hạt giống, thuận tiện cho phơi sấy, chế biến. Thời điểm thu hoạch khi hạt chín vì nếu thu hoạch sớm ảnh hưởng đến năng suất chất lượng hạt giống, thu hoạch muộn tổn thất hạt lớn do hạt chín quả vỡ mất hạt hoặc hư hỏng hạt ngay trên cây. Chế biến quả hay hạt giống là để thu được những hạt giống sạch, có chất lượng cao, dễ bảo quản và xử lý khi tiến hành chế biến như chế biến sơ bộ, vận chuyển hay gieo hạt. Công nghệ chế biến bao gồm một số phương pháp, khả năng áp dụng của phương pháp này khác nhau.
Mặt khác trong công tác gieo ươm việc xử lý hạt giống là một khâu quan trọng, tùy vào đặc điểm sinh lý, cấu tạo vỏ hạt của mỗi hạt giống khác nhau thì việc xử lý hạt cũng khác nhau. Xử lý kích thích hạt giống là tác động đồng loạt lên lượng hạt giống cần gieo nhằm diệt mầm mống sâu bệnh có trong lô hạt, giảm thiệt hại quá trình gieo ươm. Có nhiều phương pháp xử lý kích thích hạt giống khác nhau như là xử lý bằng nhiệt độ, bằng thuốc hóa học, bằng tia phóng xạ, bằng cơ giới,… Các loại hạt khác nhau thì phương pháp xử lý kích thích khác nhau, căn cứ vào độ dày của vỏ hạt, tinh dầu trong hạt để lựa chọn phương pháp xử lý. m 4 Độ thuần là tỷ lệ phần trăm giữa trọng lượng hạt thuần (hạt sạch) chứa trong mẫu kiểm nghiệm và tổng trọng lượng các thành phần của mẫu kiểm nghiệm.
Mẫu hạt được phân ra thành 3 thành phần: hạt thuần, tạp chất và hạt khác. Bảo quản hạt giống: Những cây trồng hạt giống có thể tiêu thụ trong thời gian ngắn bảo quản hạt giống trong những kho chuyên dụng. Những hạt giống tiêu thụ trong thời gian dài vài tháng, vài năm cần được bảo quản trong kho mát hoặc kho lạnh và độ ẩm thấp. Nguyên lý bảo quản dựa trên những yếu tố chính làm mất sức sống hạt giống trong quá trình bảo quản là: Độ ẩm hạt, độ ẩm môi trường bảo quản, khống khí (oxy).
Các yếu tố trên ảnh hưởng đến hô hấp của hạt trong bảo quản, nếu cao hơn trong hạt đều dẫn đến hư hỏng hạt giống. Trong gieo ươm: - Điều kiện đất đai: Đất là hoàn cảnh để cây con sinh trưởng, phát triển sau này, cây con sinh trưởng, phát triển tốt hay xấu là do đất cung cấp chất dinh dưỡng nước và không khí cho cây. Chất dinh dưỡng, nước và không khí trong đất có đầy đủ cho cây hay không chủ yếu là do: Thành phần cơ giới, độ ẩm, độ pH, … của đất quyết định. + Thành phần cơ giới của đất: Đất vườn ươm nên chọn thành phần cơ giới cát pha có kết cấu tơi xốp, thoáng khí, khả năng thấm nước và giữ nước tốt, loại đất này thuận lợi cho hạt nảy mầm sinh trưởng của cây con, dễ làm đất và chăm sóc cây con hơn … + Độ phì của đất: Đất có độ phì tốt là đất có hàm lượng cao các chất dinh dưỡng khoáng chủ yếu cho cây như: N, P, K, Mg, Ca và các chất vi lượng khác.
+ Độ ẩm của đất: Có ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng, phát triển cân đối giữa các bộ phận dưới mặt đất và trên mặt đất của cây con. m 5 - Nước: Nước đóng vai trò rất quan trọng đối với thực vật, nhất là giai đoạn vườn ươm. Việc cung cấp nước cho cây con đòi hỏi cần phải đủ về số lượng. Hệ rễ cây con trong bầu cần cân bằng giữa lượng nước và dưỡng khí để sinh trưởng.
Nhiều nước sẽ tạo ra môi trường quá ẩm, kết quả rễ cây phát triển kém hoặc chết do thiếu không khí. + Độ pH của đất: Có ảnh hưởng tới tốc độ nảy mầm của hạt giống và sinh trưởng của cây con, đa số các loài cây thích hợp với độ pH trung tính. - Sâu bệnh hại: Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, nóng ẩm, mưa nhiều nên hầu hết các vườn ươm đều có rất nhiều sâu, bệnh hại, làm ảnh hưởng đến sản lượng và chất lượng cây con, tăng giá thành sản xuất cây con, thậm chí có nơi còn dẫn đến thất bại hoàn toàn. Cho nên trước khi xây dựng vườn ươm cần điều tra mức độ nhiễm sâu bệnh hại của đất, để có biện pháp xử lý đất trước khi gieo ươm hoặc không xây dựng vườn ươm tại những nơi bị nhiễm sâu bệnh nặng.
Những nghiên cứu trên Thế giới 1. Những nghiên cứu về nhân giống hữu tính Hiện nay nhân giống hữu tính (thông qua sinh sản bằng hạt giống trong các vườn giống, rừng giống.), là phương pháp phổ biến để sản xuất các loài cây lâm nghiệp bản địa. Từ thế kỷ XVIII công tác chọn giống từ hạt giống trong tự nhiên đã được sử dụng để tái sinh tại các khu vực bị chặt phá. Đầu thế kỷ XX những khu rừng giống đầu tiên mới được xây dựng.
Năm 1918, Sylven đề xuất xây dựng rừng giống bằng nguồn hạt giống lấy từ xuất xứ tốt nhất đã qua khảo nghiệm. Ở Bắc Mỹ Bates (1928) nhấn mạnh vai trò quan trọng của việc xây dựng các vườn sản xuất hạt giống cây rừng. Sau chiến tranh thế giới thứ 2 công việc xây dựng vườn giống cũng như khảo nghiệm loài và xuất xứ được đẩy mạnh hơn. Năm 1980, trên thế giới có m 6 khoảng 25.000ha vườn giống các loại, cụ thể như Liên Xô (cũ) có 10.500 ha, Thụy Điển có 900 ha) (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2001).
Nghiên cứu về kỹ thuật gieo vườn ươm Quả được thu hái khi đã chín sinh lý, tùy từng loại quả khác nhau mà tiến hành cất trữ khi bảo quản hạt giống, thông thường có nhiều loại hạt bảo quản khô thì cất trữ trong chai, lọ, túi nilon, hoặc thùng kín ở nhiệt độ trong phòng 20 - 300C có thể bảo quản lâu hơn khi tiến hành bảo quản khô lạnh với nhiệt độ từ 0 - 10 0C (Coles và Boyle, 1999), có thể bảo quản được ít nhất 1 - 3 năm (Dẫn theo Hà Thị Mừng, 2004). Một số loại hạt giống cây rừng không bảo quản khô được thì tiến hành bảo quản trong cát hoặc đất có ẩm độ cao từ 50 - 60 %. Đối với loại hạt này thời gian bảo quản được rất ngắn chỉ từ 1 - 2 tháng (Dẫn theo Hà Thị Mừng, 2004). Cách xử lý nảy mầm của hạt giống cây rừng đối với hạt bảo quản khô, phổ biến tại các vườn ươm hiện nay, ở ngoài nước cũng như ở trong nước, là ngâm quả, hạt trong nước với các nhiệt độ khác nhau, thời gian ngâm khác nhau, sau đó vớt ra để ráo nước rồi tiến hành ủ trong túi vải.
hàng ngày rửa chua khi hạt nảy mầm thì đem gieo. Đối với hạt bảo quản ẩm thì không cần xử lý bằng nước ở các nhiệt độ khác nhau (Chanpaisang, 1999) (Dẫn theo Hà Thị Mừng, 2004). Nên trồng rừng bằng cây con có bầu khi cây đủ tiêu chuẩn xuất vườn, mật độ trồng theo quy trình kỹ thuật của từng loài. Từ lâu phân bón đã là thành phần không thể thiếu cho cây trồng trên thế giới, hàng năm phân bón trên thế giới được tiêu thụ khoảng 130 triệu tấn phân bón.
Phân bón được phát triển rất sớm từ thế kỉ XVII (1676) lúc ông E. Mariotte đã thấy lá cây có thể hấp thụ nước từ bên ngoài. Nhưng phải đến thế kỉ XIX của thập niên 70-80, các nhà khoa học trên thế giới mới công nhận phân bón lá có hiệu quả hơn, kinh tế hơn và tránh được nạn chai cứng đất và ô nhiễm môi trường bằng cách dùng Igionop phóng xạ trộn vào phân bón phun m 7 qua lá. Sau nhiều lần làm thí nghiệm ở nhiều nơi, phân bón lá được đánh giá có hiệu lực, tác dụng và hiệu quả kinh tế cao hơn.
Nhà thực vật học người Hà lan - Van Helmont (1629) ông đã trồng cây Liễu nặng 2.25kg vào thùng chứa 80kg đất. Một năm sau cây Liễu nặng 66kg trong khi đất chỉ hao 66g. Tác giả kết luận cây chỉ cần nước để sống. Vào cuối thế kỷ XVIII đầu thế kỷ XIX thuyết mùn do Thaer (1873) đề xuất cho từng cây hấp thụ mùn để sống.
Đến thế kỷ XIX nhà hóa học người đức Liibig (1840) đã xây dựng thuyết chất khoáng Liibig cho rằng độ màu mỡ của đất là do muối khoáng trong đất. Ông nhấn mạnh rằng việc bón phân hóa học cho cây sẽ làm tăng năng xuất cây trồng. Năm 1963 Kinur và Chiber khẳng định việc bón phân cho đất theo từng thời kỳ khác nhau là khác nhau. Cùng năm đó Turbittki đã đưa ra quan điểm: Phân bón là nguồn dinh dưỡng bổ sung cho cây sinh trưởng và phát triển tốt, đối với từng loài cây, từng tuổi cây cần có nhiều nghiên cứu cụ thể tránh lãng phí phân bón không cần thiết.
Việc bón phân thừa hay thiếu đều dẫn tới biểu hiện của cây sinh trưởng chậm và chất lượng kém. Những nghiên cứu về cây Lôi khoai Lôi khoai (Gymnocladus angustifolia (Gagn.) thuộc phân họ Vang (Caesalpinioideae), họ Đậu (Fabaceae), bộ Đậu (Fabales), lớp Ngọc lan (Magnoliopsida), ngành Ngọc lan (Magnoliophyta). Vị trí của loài trong hệ thống phân loại được thể hiện như sau: Giới: Plantae Ngành: Mognoliophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Fabales Họ: Fabaceae Chi: Gymnocladus Loài: angustifolia m 8 Danh pháp hai phần: Gymnocladus angustifolius (GAGNEP.VIDAL Lôi khoai (Gymnocladus angustifolius) là một loài thực vật có hoa trong họ Đậu. Loài này được (Gagnep.Vidal miêu tả khoa học đầu tiên.
Các loài trong chi này là các dạng cây thân gỗ từ nhỡ tới lớn, có thể cao từ 10 tới 30 m, đường kính thân cây đạt 60 - 90cm. Tán lá có đường kính tới 8m. Thân cây thường chia thành 3 đến 4 nhánh ở độ cao 3 - 5 m. Các cành to, mập, nhiều ruột.
Vỏ cây màu xám tro, dễ bóc. Các lá kép hai lần chẵn, mọc so le và các lá chét cấp 2 (khoảng 10 tới 14) mọc đối. Các lá chét cấp 1 phía dưới suy giảm thành các lá nhỏ. Kích thước lá: dài khoảng 60 - 90cm và rộng khoảng hai phần ba chiều dài.