Đặt vấn đề Cây Phay (Duabanga grahis Flora Roxb.ex DC), Họ: Bần (Sonneratiaceae) Cây gỗ cao tới 35m, đường kính 80 - 90cm, gốc có bạnh nhỏ. Vỏ nhẵn màu xám hồng, cành ngang đầu rủ xuống. Lá đơn, mọc đối, hình thuỗn, đuôi hình tim, đầu có mũi tù, dài 12 - 17cm, rộng 6 - 12cm. Cuống ngắn, khoảng 0,5cm, mép lá cong.
Cụm hoa chùy ở đầu cành, hoa lớn màu trắng. Cánh đài 4 - 7, chất thịt dày, màu xanh. Cánh tràng 4 - 7, mỏng, màu trắng hay trắng vàng. Nhị nhiều, xếp thành vòng, chỉ nhị quăn, màu trắng.
Bầu hình nón, gắn liền với đài, có 6 - 8 ô, mỗi ô nhiều noãn; quả nang hình cầu, màu nâu đen, nứt 4 - 8 mảnh. Hạt nhỏ nhiều, hai đầu có đuôi dài. Cây mọc rộng khắp các tỉnh miền Bắc. Thường mọc ở chân núi, ven khe suối, ven các khe ẩm, ưa đất sâu mát hoặc đất có lẫn đá.
Mọc lẫn với các loài: Vàng anh, Vả, Dâu da đất. Cây sinh trưởng nhanh, tái sinh hạt tốt. Hoa tháng 5 – 6, Gỗ rắn, nặng, tỷ trọng 0,458. Lực kéo ngang thớ 17kg/cm2, lưc nén dọc thớ 343kg/cm2, oằn 869kg/cm2, hệ số co rút 0,24 - 0,37, dùng trong kiến trúc, đóng đồ dùng gia đình.
Nhưng hiện nay vẫn chưa có một công trình nghiên cứu nào cụ thể để nhân rộng loài cây này phục vụ cho công tác trồng rừng. Nhiều nghiên cứu đã chứng tỏ rằng sự thành công trong công tác trồng rừng không chỉ phụ thuộc vào đặc tính sinh học của loài cây mà còn phụ thuộc vào chất lượng cây con và nhiều nhân tố ngoại cảnh khác. Ánh sáng và nước là hai nhân tố quan trọng đối với sự sinh trưởng và phát triển cây Phay, vì vậy mục tiêu của nghiên cứu này là xác định chế độ che sáng và tưới nước ảnh hưởng đến cây phay ở giai đoạn gieo ươm. e 2 Xuất phát từ thực tế đó tôi thực hiện đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ che sáng và tưới nước đến sinh trưởng của cây Phay (Duabanga grahis Flora Roxb.ex DC) giai đoạn gieo ươm tại trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên.
Mục đích nghiên cứu Tìm hiểu nhu cầu về nước và ánh sáng của cây Phay giai đoạn gieo ươm làm cơ sở cho việc che sáng, tưới nước cho cây con. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được lượng nước, số lần tưới phù hợp với sinh trưởng của cây phay giai đoạn gieo ươm. Xác định được chế độ che sáng phù hợp với sinh trưởng của cây Phay giai đoạn gieo 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 Trang bị cho sinh viên cách tiếp cận thực tiễn những vấn đề trong sản xuất, kinh doanh rừng, quản lý nguồn tài nguyên rừng hiện nay, nâng cao tính bền vững của hệ sinh thái rừng.
Giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về khả năng tái sinh, phục hồi rừng và có cơ sở đề ra những biện pháp lâm sinh như khoanh nuôi phục hồi rừng, làm giầu rừng để có thể tận dụng được những khu rừng sinh trưởng phát triển tự e 3 nhiên mang lại hiệu quả hơn cho cuộc sống của người dân cũng như việc cải tạo môi trường, tăng mức độ đa dạng sinh học. Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo và xây dựng quy trình kĩ thuật gieo ươm cây phay. e 4 Phần 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở khoa học Sinh trưởng và phát triển của cây rừng 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.
Trong điều kiện gieo ươm, nhân tố sinh thái chủ đạo là chế độ che sáng (ánh sáng) và nước. Vai trò của ánh sáng đối với cây Ánh sáng là yếu tố vô cùng quan trọng cho sự sinh trưởng của cây. 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 trong rễ nên rễ có thể quang hợp, rễ của các cây ưa sáng phát triển hơn rễ của cây ưa bóng. e 5 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 giậu 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 giậu 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. Liên quan đến cường độ chiếu sáng, thực vật được chia thành các nhóm cây ưa sáng, cây ưa bóng và cây chịu bóng.
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 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 phẩu và hoạt động sinh lý của các e 6 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[17].
Vai trò của nước đối với cây Nước là thành phần quan trọng cấu trúc nên chất nguyên sinh. Nước chiếm trên 90% khối lượng của chất nguyên sinh và nó quyết định tính ổn định của cấu trúc keo nguyên sinh chất. Bình thường chất nguyên sinh ở trạng thái sol biểu hiện hoạt động mạnh. Nếu mất nước thì hệ keo nguyên sinh chất có thể chuyển sang trạng thái coaxeva hay gel làm giảm mức độ hoạt động sống của tế bào và của cây.
Nước tham gia và các phản ứng hóa sinh, các biến đổi chất trong tế bào. Nước là dung môi đặc hiệu cho các phản ứng, vừa tham gia trực tiếp vào các phản ứng trong cây. Nước cung cấp điện tử H+ cho việc khử C02 trong quang hợp, tham gia oxy hóa nguyên liệu hô hấp, tham gia quá trình phản ứng thủy phân… Nước hòa tan các chất hữu cơ và các chất khoáng rồi vận chuyển đến tất cả các cơ quan cần thiết trong toàn cơ thể và tích lũy vào cơ quan dự trữ. Có thể nói nước là mạch máu lưu thông đảm bảo khâu điều hòa và phân phối vật chất trong cây, quyết định việc hình thành năng suất và kinh tế của cây trồng.
e 7 Nước là chất điều chỉnh nhiệt trong cây. Khi gặp nhiệt độ cao, quá trình bay hơi nước sẽ làm giảm nhiệt độ đặc biệt là của bộ lá, đảm bảo các hoạt động quang hợp và các chức năng sinh lý khác tiến hành thuận lợi. Đồng thời, quá trình thoát hơi nước ở lá là động lực quan trọng nhất để hút nước và chất khoáng từ đất cung cấp cho các bộ phận trên mặt đất. Nước còn có chức năng dự trữ trong cây.