Đặt vấn đề` Rừng là nguồn tài nguyên có giá trị to lớn không chỉ về mặt kinh tế mà còn về xã hội, khoa học, môi trường và quốc phòng. Thế nhưng, hiện nay tài nguyên rừng nước ta đã bị suy giảm đáng kể cả về số lượng và chất lượng. Trước tình hình đó Đảng, Nhà nước đã có nhiều chủ trương, chính sách nhằm phát triển vốn rừng, nâng cao độ che phủ, bảo vệ môi trường. Để trồng rừng đạt hiệu quả cao, giống là một khâu quan trọng của rừng thâm canh, không có giống được cải thiện theo mục tiêu kinh tế thì không thể đưa năng suất rừng lên cao.
Giống sau khi đã được chọn lọc, khảo nghiệm thì việc lựa chọn phương pháp nhân giống có ý nghĩa cực kì quan trọng trong việc duy trì những tính trạng tốt của loài cây rừng [10]. Nhân giống hữu tính phù hợp với đặc tính của nhiều loài cây trồng, nhân giống hữu tính đem lại hiệu quả cao mà giá thành thấp, dễ tiến hành, cây con được tạo ra có sức sống cao thích ứng rộng với điều kiện ngoại cảnh đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi trong thời gian qua để nhân giống cung cấp cho trồng rừng. Nhân giống vô tính có nhược điểm là chi phí cao, không phải loài cây nào cũng áp dụng được phương pháp nhân giống vô tính, nhưng nhân giống vô tính có ưu điểm là cây con giữ được đặc tính quý của cây mẹ. Tùng la hán (Podocarpus macrophyllus) được trồng rộng rãi ở cả nước để làm cây cảnh.
Cây Tùng la hán là cây gỗ nhỏ, trong điều kiện tự nhiên có thể đạt chiều cao tới 5 – 7 m, vỏ mỏng có màu vàng xám, nhẵn. Là loài cây sinh trưởng tốt, có khả năng chống chịu với điều kiện tự nhiên khắc nghiệt. Cây được trồng nhiều ở khuôn viên cây cảnh và có ý nghĩa rất lớn về mặt môi 2 trường sinh thái ở những nơi công cộng vì vậy việc nghiên cứu nhân giống cho cây Tùng la hán bằng phương pháp nào để cây sinh trưởng nhanh là việc làm cần thiết. Giâm hom phương pháp duy trì được tính trạng của cây mẹ.
Giâm hom là phương pháp dùng một đoạn ngon, thân hoặc rễ để tạo ra cây mới, gọi là cây hom. Kết quả của giâm hom phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong quá trình như cách chăm sóc,…ngoài ra, nó còn phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố như: điều kiện ngoại cảnh, nhân tố nội tại, chất kích thích, giá thể,… Nhưng việc sử dụng loại thuốc nào, nồng độ bao nhiêu thích hợp với khả năng ra rễ của cây lại là một vấn đề cần được nghiên cứu. Xuất phát từ thực tế tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của giá thể đến khả năng hình thành cây hom Tùng la hán (Podocarpus macrophyllus) tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên” 1. Mục đích nghiên cứu Đề tài góp phần tạo giống cây con của cây Tùng la hán (Podocarpus macrophyllus) cung cấp cho trồng rừng lấy gỗ làm cây cảnh, cho nghiên cứu khoa học, bảo vệ môi trường sống.
Mục tiêu nghiên cứu Lựa chọn được loại giá thể phù hợp khi giâm hom cây Tùng la hán. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Thực hiện đề tài đã giúp tôi biết vận dụng những kiến thức lý thuyết vào thực tế, đồng thời biết được phương pháp bố trí thí nghiệm, xử lý số liệu, viết báo cáo trong nghiên cứu khoa học. - Giúp cho sinh viên kiểm chứng lại những kiến thức lý thuyết đã học biết vận dụng kiến thức đã học vào thực tế, và có thể tích lũy được những kiến thức thực tiễn quý giá phục vụ cho quá trình công tác trong tương lai.
3 - Nắm được các phương pháp nghiên cứu, bước đầu tiếp cận và áp dụng kiến thức đã được học trong trường vào công tác nghiên cứu khoa học, áp dụng tiến bộ khoa học vào nhân giống cây rừng. - Góp phần làm rõ đặc tính sinh thái tái sinh của cây Tùng la hán. - Kết quả của đề tài cung cấp một số căn cứ khoa học để xây dựng quy trình kĩ thuật nhân giống cây Tùng la hán bằng hom. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất Kết quả nghiên cứu đề tài sẽ được vận dụng vào thực tế để sản xuất giống cây Tùng la hán bằng phương pháp giâm hom.
4 PHẦN 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu Thực vật có hai hình thức sinh sản chủ yếu là sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính. Sinh sản hữu tính là hình thức sinh sản trong đó có sự kết hợp giao tử đực và giao tử cái để tạo thành hợp tử lưỡng bội. Hợp tử phát triển thành cá thể mới.
Sinh sản vô tính là hình thức sinh sản không qua thụ tinh, nó bao gồm sự kết hợp của vô tính và các dạng sinh sản dinh dưỡng. Giâm hom là phương pháp nhân giống cây trồng bằng cơ quan sinh dưỡng. Cơ sở khoa học của phương pháp là sau khi tiến hành giâm hom, dưới ảnh hưởng của các chất nội sinh trong tế bào như auxin, cytokinin khi gặp những điều kiện nhiệt độ, độ ẩm thích hợp thì rễ được hình thành và chọc thủng biểu bì đâm ra ngoài. Cơ sở tế bào học Theo viện sĩ Maximop[10], mỗi bộ phận của cây, ngay đến mỗi tế bào, đều có tính độc lập về mặt sinh lí rất cao.
Chúng có khả năng khôi phục lại các cơ quan, bộ phận không đầy đủ và trở thành một cá thể mới hoàn chỉnh. Trong cơ thể thực vật, nước và các chất khoáng hoà tan được vận chuyển từ rễ lên lá theo mạch gỗ, còn các sản phẩm hữu cơ sản xuất ở lá được chuyển xuống gốc (rễ, củ, …) theo mạch rây. Khi ta cắt đứt con đường vận chuyển theo mạch rây, các sản phẩm hữu cơ sẽ tập trung ở các tế bào vỏ của phần bị cắt. Các chất hữu cơ này cùng với chất điều hoà sinh trưởng Auxin nội sinh (được tổng hợp ở ngọn cây chuyển xuống) sẽ kích thích sự hoạt động của tượng tầng và hình thành mô sẹo, rồi sau đó hình thành rễ từ mô sẹo ở chỗ bị cắt, khi gặp điều kiện thuận lợi.
Quá trình hình thành rễ bất định này có thể chia làm ba giai đoạn: 5 - Giai đoạn 1: Tái phân chia tượng tầng. - Giai đoạn 2: Xuất hiện mầm rễ. - Giai đoạn 3: Sinh trưởng và kéo dài của rễ, rễ đâm qua vỏ ra ngoài. Năm 1902 Nhà sinh lý thực vật người đức Haberladt[8], đã tiến hành nuôi cấy mô tế bào thực vật dể chứng minh tế bào là toàn năng.
Tế bào có tính toàn năng thể hiện như sau: Bất cứ tế bào nào hoặc mô tế bào nào thuộc cơ quan như rễ, thân, lá đều chứa hệ gen giống như tất cả các tế bào sinh dưỡng khác trong cơ thể, đều có khả năng sinh sản vô tính để tạo thành cây hoàn chỉnh. Khả năng hình thành rễ và thân phụ thuộc vào đặc điểm di truyền của loài cây, bộ phận của cây làm giống cũng như loài tế bào đã phân hóa của cây. Cơ sở di truyền học Sinh vật bậc cao được phát triển từ một tế bào hợp tử qua nhiều lần phân bào liên tiếp cùng với quá trình phân hóa các cơ quan. Đặc trưng của hình thức phân bào trên là số lượng NST của tế bào khởi đầu và tế bào mới được phân chia như nhau nên được gọi là phân bào nguyên nhiễm hay nguyên phân.
Phân bào nguyên nhiễm là quá trình phân chia tế bào mà kết quả từ một tế bào ban đầu cho ra hai tế bào con có số lượng NST cũng như cấu trúc và thành phần hóa học của nó giống như tế bào ban đầu. Nhờ có quá trình nguyên phân mà các NST được phân phối đồng đều, chính xác cho các tế bào con. Ở kỳ đầu của quá trình nguyên phân, NST tự tái bản trước tiên theo chiều dọc rồi tách theo chiều ngang, sau đó qua các kỳ tiếp theo NST phân chia về các tế bào con đảm bảo cho các tế bào con đều có bộ NST như nhau và giống tế bào ban đầu. Nhờ có quá trình nguyên phân mà khối lượng cơ thể tăng lên, sau đó nhờ có quá trình phân hóa các cơ quan trong quá trình phát triển cá thể mà tạo thành một cây con hoàn chỉnh.
Đây là một quá trình đảm bảo cho cây con duy trì tính trạng của cây mẹ. 6 Hom của các loài cây thân gỗ đều được lấy từ thân cây non hoặc cành non của cây (bao gồm cả chồi vượt). Các loại cành giâm thường gặp là cành non, cành hóa gỗ chủ yếu, cành nửa hóa gỗ và cành hóa gỗ. Tùy thuộc vào các yếu tố như đặc tính loài cây, điều kiện thời tiết lúc giâm hom… mà chọn cành có khả năng ra rễ cao nhất.
Sự hình thành rễ bất định Nhân giống bằng hom dựa trên khả năng tái sinh hình thành rễ bất định của một đoạn thân hoặc cành trong điều kiện thích hợp để tạo thành cơ thể mới. Rễ bất định là những rễ được hình thành về sau này của các cơ quan sinh dưỡng như cành, thân lá. Rễ bất định có thể được hình thành ngay trên cây nguyên vẹn (cây đa, cây si.), nhưng khi cắt cành khỏi cơ thể mẹ là điều kiện kích thích sự hình thành rễ và người ta vận dụng để nhân bản vô tính. Rễ bất định của hầu hết thực vật được hình thành sau khi cắt cành khỏi cây mẹ, nhưng cũng có một số loài rễ bất định được hình thành từ trước dưới dạng các mầm rễ ở trong phần vỏ và chúng nằm yên đến khi cắt cành thì ngay lập tức đâm ra khỏi vỏ.
Với các đối tượng như vậy thì cành giâm, cành chiết ra rễ một cách dễ dàng. Nhưng đa số trường hợp rễ bất định được hình thành trong quá trình con người có tác động đến nó nhằm mục đích nhân giống. - Có hai loại rễ bất định gồm: rễ tiềm ẩn và rễ mới sinh. - Rễ tiềm ẩn: Là loại rễ có nguồn gốc từ trong thân cây, cành cây nhưng chỉ phát triển khi bộ phận của thân được tách ra khỏi cây mẹ.
- Rễ mới sinh: Là rễ được hình thành sau khi cắt hom và giâm hom. Khi đó các tế bào chỗ bị cắt, bị phá hủy, bị tổn thương và các tế bào dẫn chuyền đã chết của mô gỗ được mở ra, dẫn đến dòng nhựa được dẫn từ phần lá xuống đây bị dồn lại khiến cho các tế bào phân chia hình thành nên mô sẹo, đây là cơ sở hình thành rễ bất định.