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. Nguyên nhân là do cháy rừng, đốt nương làm rẫy, khai thác lâm sản, chuyển đất rừng sang những mục đích sử dụng khác… Kết quả đã làm cho nhiều loài cây gỗ quý hiếm, cây bản địa, cây có giá trị cao về kinh tế bị đe dọa nghiêm trọng và có nguy cơ tuyệt chủng. Vì thế, việc nghiên cứu bảo tồn đa dạng sinh học đang trở thành nhu cầu cấp thiết hiện nay.
Giống là một khâu đặc biệt quan trọng trong các chương trình trồng rừng kể cả cho rừng kinh tế, rừng phòng hộ, rừng đặc dụng và trồng cây phân tán. Công tác giống đóng một vai trò không thể thiếu được trong trồng rừng, nhằm tái tạo, giúp cho sản xuất nghề rừng được lâu dài, sớm phát huy tác dụng phòng hộ và bảo vệ môi trường [5]. 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 [1]. Những loại rừng 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.
Một trong số những phương pháp nhân giống duy trì được trọn vẹn những tính trạng tốt từ đời trước cho đời sau là nhân giống bằng hom. Nhân giống bằng hom là một trong những công cụ hiệu quả cho chọn giống cây rừng. Song cần thấy rằng việc áp dụng nhân giống bằng hom chỉ là một công cụ của chọn giống, nó chỉ phát huy tác dụng tốt khi giống đã n 2 qua chọn lọc, khảo nghiệm cẩn thận, được chứng minh là hơn giống đại trà [5]. Cây Gáo danh pháp khoa học là Neolamarckia cadamba nhiều tài liệu sử dụng tên Anthocephalus chinensis (tên chi xuất hiện “Lamarckia” bắt nguồn từ tên của nhà tự nhiên học người pháp Jean-Baptiste Lamarck).
Gáo là cây gỗ thường xanh quanh năm thuộc họ thiến thảo. Gáo là loài cây đa tác dụng. Lá và vỏ cây được dùng để chiết xuất chất chống viêm. Ở Ấn Độ và một số nước có tôn giáo theo Hin-đu và Ấn – Độ giáo thì loài này được trồng như một loài cây tôn nghiêm, hoa của nó được dùng trong công nghệ tinh chiết các hoạt chất dùng là nước hoa.
Gỗ Gáo tính chất cơ học không cao, có thể dễ dàng gia công cắt gọt, dùng đóng các vật liệu gia dụng sau khi được xử lý bảo quản. Gáo trắng là loài có ý nghĩa lâm học, được quan tâm nghiên cứu như là loài thúc đẩy quá trình tái sinh lỗ trống rừng mưa nhiệt đới, phục hồi rừng thứ sinh nghèo kiệt từ giai đoạn diễn thế rừng thảm lau sậy, tre nứa. có thể trồng ở vùng ven bán ngập của các hồ thủy điện, tăng sinh khối gỗ cho mô hình trồng rừng kết hợp tre - gỗ. Nhận thấy rằng để gieo ươm và trồng cây Gáo thành công, điều quan trọng trước hết là phải có những hiểu biết đầy đủ về những nhân tố có ảnh hưởng lớn đến sức sống và sinh trưởng của cây con trong giai đoạn vườn ươm Xuất phát từ thực tế tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của chất Indole-3-butanic acid (IBA) đến khả năng hình thành cây hom Gáo (Anthocephalus chinensis (Lam) A.ex Walp) tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên”.
Mục đích nghiên cứu Đề tài góp phần nhân giống cây Gáo, cung cấp cho trồng rừng gỗ lớn, cây cải thiện môi trường. Mục tiêu nghiên cứu Lựa chọn được nồng độ thuốc IBA phù hợp cho cho sự hình thành cây hom Gáo. Ý nghĩa của đề tài • Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học Qua quá trình nghiên cứu đề tài đã giúp cho sinh viên vận dụng kỹ thuật giâm hom từ lý thuyết vào thực tế. Rút ra được một số kinh nghiệm thực tế trong nhân giống cây rừng từ hom.Củng cố thêm những kiến thức đã được học.
Bước đầu nắm được cách viết tài liệu tham khảo. Bố trí thí nghiệm, thu thập số liệu, xử lý số liệu, viết báo cáo kết quả nghiên cứu. • Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất Kết quả của đề tài là căn cứ khoa học để xây dựng quy trình kĩ thuật nhân giống cây Gáo từ hom áp dụng vào thực tế sản xuất. n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.
Cơ sở khoa học của giâm hom Theo nghĩa rộng thì nhân giống sinh dưỡng bao gồm nhân giống bằng hom, chiết cành, ghép cây, nuôi cấy mô phân sinh,…. Nhân giống bằng hom là phương pháp có hệ số nhân giống lớn tương đối rẻ tiền nên được dùng phổ biến trong nhân giống cây rừng, cây cảnh và cây ăn quả [1]. Thực vật có hai hình thức sinh sản chủ yếu là sinh sản vô tính và sinh sản hữu hình. Sinh sản hữu hình là hình thức sinh sản trong đó có sự kết hợp giữa hai giao tử đực và cái đơn bội để trở 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 vô tính và các dạng khác của sinh sản dinh dưỡng. Nhân giống dinh dưỡng là hình thức nhân giống dựa trên cơ sở của sinh sản sinh dưỡng. Cây phân sinh được tạo ra từ một bộ phận của cây mẹ bằng hàng loạt quá trình nguyên nhiễm nên có khả năng phát triển thành cây mới có đặc điểm di truyền giống cây mẹ.
Nhân giống bằng hom là phương pháp dùng một phần lá, một đoạn thân, một đoạn cành hoặc đoạn rễ để tạo ra cây mới gọi là cây hom, cây hom có dặc tính di truyền như của cây mẹ. Vấn đề quyết định trong giâm hom là làm cho hom ra rễ, trong công thức thí nghiệm hom ra rễ càng nhiều thí nghiệm càng thành công. Cơ sở tế bào học Dựa vào đơn vị cấu trúc cơ bản của cây rừng, trong đó tế bào là cơ sở quan trọng mang đầy đủ thông tin di truyền cho các quá trình phát triển của thực vật. Khả năng hình thành rễ và thân phụ thuộc vào đặc điểm di truyền của loài cây, bộ phận của cây lấy làm giống cũng như loài tế bào đã phân hóa của cây.
Cơ sở di truyền học Dựa vào các đặc tính di truyền của cây mẹ truyền cho đời con nhờ quá trình nguyên nhiễm hay nguyên phân, mà ta tiến hành dùng các cành, thân để giâm hom. Kết quả nghiên cứu của (D.Martin, 1974; Nanda,1970…) đều đi đến một kết luận chung nhất là: Các loài cây khác nhau thì đặc điểm ra rễ khác nhau. Các tác giả này đã dựa vào khả năng ra rễ để chia làm 3 nhóm: (theo Qujada, 1985 và Nanda, 1970) Nhóm dễ ra rễ: bao gồm các loại cây không cần sử dụng chất kích thích vẫn có tỷ lệ ra rễ cao, nhóm này gồm 29 loài như: Đa, Sung, Tre, Nứa, Dương… Nhóm khó ra rễ: bao gồm các loài hầu như không ra rễ hoặc là phải dùng chất kích thích ra rễ mà vẫn cho tỉ lệ ra rễ thấp, nhóm này gồm 26 loài như chi: Mận mơ. Ở nước ta, Bách tán cũng thuộc loài rất khó ra rễ.
Nhóm ra rễ trung bình: bao gồm các loài chỉ sử dụng chất kích thích với nồng độ thấp cũng có thể ra rễ với tỉ lệ cao, nhóm này gồm 65 loài, trong đó có các chi: chi Thông, chi Sồi,…Tuy vậy, sự phân chia này chỉ có ý nghĩa tương đối, vì thế theo khả năng giâm hom có thể chia thực vật thành 2 nhóm chính là: Nhóm sinh sản chủ yếu bằng hom, cành: Gồm nhiều loài cây thuộc họ Dâu tằm, một số loài thuộc họ Liễu, với những loài cây này, khi giâm hom không cần xử lý thuốc hom vẫn ra rễ bình thường Nhóm sinh sản chủ yếu bằng hạt: khả năng ra rễ của hom giâm bị hạn chế bởi các mức độ khác nhau. Những loài cây dễ ra rễ như Thông đỏ, 40-50 tuổi vẫn ra rễ 80-90%[2] n 6 2. Cơ sở phát sinh phát triển cá thể Quá trình sinh trưởng và phát triển của cá thể đều do bộ gen và môi trường xung quanh quyết định, môi trường ở đây là môi trường bên ngoài và môi trường bên trong ảnh hưởng đến tế bào chất. Quá trình phát triển của cá thể được thể hiện qua các giai đoạn: Non trẻ, chuyển tiếp, thành thục, khả năng ra chồi rễ của các bộ phận là rất khác nhau.
Trong sinh sản sinh dưỡng (giâm hom) cũng hay gặp hiện tượng Topophysis (hiện tượng bảo lưu cục bộ) đó là hiện tượng bảo lưu duy trì sự phát triển hình thái và đặc điểm sinh học của bộ phận được lấy làm vật liệu giống trong nhân giống sinh dưỡng, những cây con được tạo ra từ chồi ngọn sẽ mọc thẳng (hiện tượng này thường gặp ở chi Bách Tán). Sự hình thành rễ của hom giâm Rễ bất định là rễ sinh ra ở bất kỳ bộ phận nào của cây ngoài hệ rễ của nó, rễ bất định có thể sinh ra tự nhiên (Ví dụ: Đa, Si khi ra rễ là mọc từ cành và đâm dài xuống đất, còn cây Cau, Dừa thì rễ lại mọc ra từ giữa các thân). Có 2 loại rễ bất định là: Rễ tiềm ẩn và rễ mới sinh, rễ tiềm ẩn là rễ có nguồn gốc tự nhiên trong thân, cành cây nhưng chỉ phát triển khi đoạn thân hoặc cành đó tách rời khỏi cây, còn rễ mới sinh được hình thành khi cắt hom và là hậu quả của phản ứng với vết cắt, khi hom bị cắt các tế bào sống ở vết cắt bị tổn thương và các tế bào dẫn truyền của mô gỗ được hở ra và gián đoạn, sau đó quá trình tái sinh xảy ra theo 3 bước: Các tế bào bị thương ở mặt ngoài chết và hình thành một lớp tế bào bị thối trên bề mặt, vết thương bị bọc một lớp bần, mạch gỗ được đậy lại bằng keo, lớp bảo vệ này giúp cho mặt cắt khỏi thoát nước. n 7 Các tế bào sống ở ngay dưới lớp bảo vệ đó sẽ bắt đầu phân chia ngay sau khi bị cắt vài ngày và có thể hình thành một lớp mô mềm.
Các tế bào ở vùng lân cận của tượng tầng mạch và li be bắt đầu hình thành rễ bất định. Cây gỗ có một hoặc nhiều lớp mô gỗ thứ cấp và li be thì rễ bất định thường phát sinh ở tế bào nhu mô còn sống của hom bắt nguồn từ li be thứ cấp còn non.