Đặt vấn đề Cây xanh không thể tách rời trong hoạt động sống của con người ở bất kì đâu dù nông thôn hay thành thị. Cây xanh gắn liền với sự tồn tại phát triển của của bất kì một quốc gia, dân tộc nào. Nó cung cấp cho con người những nhu cầu thiết yếu như lương thực, thực phẩm, nguyên liệu xây dựng, tạo ra tất cả những tiện nghi phục vụ cuộc sống… Nó còn là nguồn dược liệu tạo ra nhiều loại thuốc phòng và chữa bệnh… Về phương diện nào đó nó có ý nghĩa rất lớn, chi phối các yếu tố khí hậu, giảm nhẹ thiên tai, ngăn bụi làm sạch không khí, tạo nên cảnh quan sinh động, cung cấp dưỡng khí, tạo được môi trường trong lành, nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân. Để phục vụ cho việc tạo rừng, tạo cảnh quan môi trường thì công tác tạo ra giống là việc hết sức quan trọng.
Trong những năm gần đây, các trung tâm nghiên cứu giống cây trong cả nước đã tiến hành nghiên cứu về chọn giống, khảo nghiệm và nhân giống cho nhiều loài cây. Đã đạt được một số kết quả bước đầu nhất định. Một trong những phương pháp nhân giống duy trì được nguyên vẹn những tính trạng tốt từ đời trước cho đời sau là phương pháp nhân giống bằng hom. Nhân giống bằng hom là phương thức nhân giống được dùng rộng rãi cho một số loài cây như cây rừng, cây cảnh và cây ăn quả.
Là phương pháp có hệ số nhân giống cao, phù hợp với quy mô lớn và sản phẩm cuối cùng cho một số lượng cây giống đồng đều về mặt chất lượng di truyền. Tùng la hán (Podocarpus Macrophyllus) được trồng rộng rãi ở cả nước để làm cảnh. Cây Tùng la hán là cây gỗ lớn, cao có thể cao tới 10 – 15m, vỏ mỏng có màu vàng xám, nhẵn. Là loài cây sinh trưởng tốt, có khả năng chống 2 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 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 ngọn, 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 vấn đề trên tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của chất kích thích ra rễ IBA (Indol-Butilic Axit) đến sự hình thành cây hom Tùng la hán (Podocarpus Macrophyllus.) tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên” 1. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu mức độ ảnh hưởng của chất kích thích ra rễ IBA đến khả năng hình thành hom cây Tùng la hán góp phần tạo cây giống phục vụ cho trồng cây làm đẹp cảnh quan, cải thiện môi trường sống. Mục tiêu nghiên cứu Tìm ra được nồng độ thuốc IBA phù hợp nhất cho khả năng ra rễ, chồi của hom cây Tùng la hán. Ý nghĩa của đề tài - Trong học tập, nghiên cứu khoa học.
+ Giúp cho sinh viên có điều kiện vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế sản xuất, nâng cao trình độ chuyên môn. + Kết quả của đề tài nghiên cứu làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo trong nghiên cứu, nhân giống loài cây Tùng la hán. 3 + Thông qua quá trình thực hiện đề tài, sinh viên có điều kiện học hỏi những kiến thức thực tiễn nâng cao kiến thức và kỹ năng cho bản thân để thực hiện tốt công tác sau này. - Trong thực tế Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở thực tiễn cho công tác nhân giống loài cây Tùng la hán bằng hom trên địa bàn Thái nguyên và một số nơi có điều kiện tương tự.
4 PHẦN 2 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở khoa học Như chúng ta đã biết thì phần lớn các loài thực vật đều sinh sản bằng con đường sinh sản hữu tính, tuy nhiên chúng ta vẫn bắt gặp các hình thức sinh sản vô tính: Chiết, ghép, nuôi cấy mô tế bào, giâm hom. Nhờ có phương thức sinh sản vô tính mà thực vật có thể tái tạo lại mình từ các phần của cơ thể: Bằng thân như dây Khoai lang, bằng rễ như cây Hồng,… Trong các biện pháp sinh sản vô tính, giâm hom là hình thức phổ biến nhất và là một trong những công cụ có hiệu quả cho việc lưu giữ, bảo vệ và duy trì giống cây rừng. Bởi chúng có các đặc điểm sau: - Giâm hom có thể dùng hom thân, hom cành, hom rễ toàn những nguyên liệu sẵn có, dễ làm, dễ thao tác.
- Nhân giống bằng hom cho hệ số nhân giống lớn, tương đối rẻ tiền, nên được dùng phổ biến cho trong nhân giống cây rừng, cây cảnh và cây ăn quả [4]. - Cây hom mặc dù không giữ được các đặc trưng hình thái giải phẫu nhưng lại giữ được các đặc điểm di truyền mong muốn của cây mẹ. Đặc biệt đối với một số cây lâm nghiệp có hình thức lai xa thì nó còn giúp giữ các tính trạng tốt ở đời F1, tránh phân ly ở đời F2 và như vậy chúng có hệ số biến động nhỏ hơn cây sinh sản hữu tính bằng hạt. Cơ sở tế bào của sự hình thành rễ bất định * Rễ bất định là rễ sinh ra ở bất kỳ bộ phận nào của cây ngoài hệ rễ của nó.
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, đoạn cành tách khỏi thân cây. 5 + Rễ mới sinh là loại rễ chỉ hình thành khi được cắt hom, nó là hậu quả của phản ứng với vết cắt. Nghĩa là khi cắt hom thì các tế bào sống tại vết cắt bị tổn thương và các tế bào dẫn truyền đã chết của mô gỗ được hở ra và gián đoạn các chất dinh dưỡng được tổng hợp từ ngọn lá đi xuống tới chỗ vết cắt.
Quá trình nguyên phân xảy ra theo 3 bước tạo thành các mô sẹo, là cơ sở của sự hình thành 1 lớp tế bào bị thối trên bề mặt, vết thương được đậy lại bằng lớp keo bảo vệ, lớp keo bảo vệ này giúp mặt cắt khỏi bị thoát hơi nước. Các tế bào sống ở ngay dưới lớp tế bào bảo vệ, lớp tế bào bảo vệ đó bắt đầu phân chia sau khi vết cắt được vài ngày và có thể hình thành một lớp mô mềm (Callus). Các tế bào lân cận của vùng tượng tầng mạch và libe gỗ bắt đầu hình thành rễ bất định. Chính vì vậy việc giâm hom cành để hình thành bộ rễ mới là quan trọng nhất, sau đó là số lượng rễ/hom và chiều dài rễ.
Cơ sở sinh lý của sự hình thành chồi và rễ bất định Có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng tới tỷ lệ ra rễ trong quá trình giâm hom, về cơ bản có thể chia thành 2 nhóm là: Các nhân tố nội sinh và nhóm các nhân tố ngoại sinh [10]. Các nhân tố nội sinh + Đặc điểm di truyền loài Nhiều nghiên cứu cho thấy không phải các loài cây đều có khả năng ra rễ như nhau. Do đặc điểm di truyền, biến dị, các xuất xứ và các giá thể khác nhau cũng có khả năng ra rễ khác nhau. + Đặc điểm di truyền của từng xuất xứ, từng cá thể: Trong một loài, các xuất xứ khác nhau có tỉ lệ ra rễ khác nhau.Camaldulensis có xuất xứ Victroria River là 60%, còn E.Camaldulensis xuất xứ Gibb River là 85%, còn xuất xứ Nghĩa Bình là 35% (Lê Đình Khả, Đoàn Thị Bích, Trần Cự (1997)[2]).
6 + Đặc điểm cá thể: Trong một xuất xứ các cá thể khác nhau cũng có tỷ lệ ra rễ khác nhau. Trong số 15 cây Phi lao (Casuarina Equisetifolia) 1 tuổi có 9 cây ra rễ 100%, 5 cây ra rễ từ 53-87%. Thí nghiệm với Keo lai lá tràm (Acacia Auriculiformis) cho 5 cây mẹ khác nhau có tỷ lệ ra rễ như sau: Tỷ lệ ra rễ Cây mẹ Hom chồi bất định Hom cành 1 100 80 2 90 60 3 70 60 4 100 70 5 100 80 Từ số liệu trên cho thấy: Không những loài cây khác nhau mà trong cùng một loài các xuất xứ, dòng và các cá thể khác nhau cũng có tỷ lệ ra rễ khác nhau (6). +Tuổi cây mẹ và tuổi cành lấy hom Tuổi cây mẹ có ảnh hưởng rất lớn đến tỷ lệ ra rễ của hom, nhất là đối với các loài khó ra rễ.
Nhìn chung, tuổi cây mẹ càng già thì tỷ lệ ra rễ của hom càng giảm. Cây Mỡ (Manglietia conifera) 1 tuổi có tỷ lệ ra rễ 98%, Mỡ 3 tuổi 47%, Mỡ 20 tuổi không ra rễ.(3) Cây Sao đen (Hopea Odorata) 1 tuổi 70% ra rễ, 2 tuổi 50% ra rễ. Hom từ cây già không những có tỷ lệ ra rễ thấp có thời gian ra rễ dài hơn. Ví dụ hom Mỡ 1 tuổi thời gian ra rễ là 80 ngày, trong lúc đó hom chồi bất định ở cây 8 tuổi là 120 ngày.
Để giải thích tỷ lệ ra rễ thấp của hom giâm 7 ở cây có tuổi cao thì Liubin ski (1957) cho rằng: ở cây nhiều tỷ lệ đường tổng số trên đạm tổng số ở thân cây quyết định. Nói cách khác là do hàm lượng đạm ở thân cây giảm xuống, song có người cho rằng, sở dĩ cây có tuổi cao ra rễ kém là do tính mềm dẻo của cây bị giảm đi [9]. Tuổi cành (hay trạng thái sinh lý của cành) cũng ảnh hưởng đến tỷ lệ ra rễ của hom, hom ở giai đoạn nửa hóa gỗ thích hợp cho việc ra rễ. Hom quá non khi đặt vào môi trường giâm hom dễ bị thối rữa, ngược lại hom quá già khó ra rễ.
+ Vị trí lấy hom trên cây và trên cành - Hom lấy từ cành ở các vị trí khác nhau, trên tán cây cũng có tỷ lệ ra rễ khác nhau, với Vân sam lá nhọn (Picea) hom từ phần trên của tán lá ra rễ tốt nhất, nhưng với vân sam châu âu(P.excelga) thì ngược lại, Phong trắng (Populus) khi hom hóa gỗ yếu tốt nhất là cắt hom ở phần dưới tán, khi hom nữa hóa gỗ cắt hom ở phần giữa.