Tổng quan nghiên cứu

Cây Bách vàng (Xanthocyparis vietnamensis Farjon & Hiep) là loài cây gỗ quý hiếm, có giá trị kinh tế và sinh thái cao, đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng do khai thác quá mức và suy thoái môi trường sống. Theo ước tính, quần thể Bách vàng tự nhiên chỉ còn khoảng 560 cây trưởng thành tại một số khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam, đặc biệt là tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng. Loài cây này được xếp vào danh mục nguy cấp theo tiêu chuẩn IUCN và được quản lý nghiêm ngặt theo các nghị định của Chính phủ Việt Nam nhằm bảo tồn nguồn gen quý hiếm.

Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống cây Bách vàng từ hom nhằm mục tiêu phát triển quy trình nhân giống hiệu quả, góp phần bảo tồn và phát triển nguồn gen tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén. Phạm vi nghiên cứu được thực hiện từ tháng 5/2022 đến tháng 9/2023, tập trung vào các biện pháp kỹ thuật như sử dụng chất điều hòa sinh trưởng, lựa chọn loại hom, mùa vụ giâm hom, thành phần dinh dưỡng của ruột bầu và độ che sáng trong giai đoạn vườn ươm. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao tỷ lệ sống, tỷ lệ ra rễ và chất lượng cây giống, từ đó hỗ trợ công tác bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững nguồn tài nguyên rừng quý hiếm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về sinh trưởng và phát triển thực vật, đặc biệt là các cơ chế ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng (chất ĐHST) như Indole-Butyric Acid (IBA) và Naphthalene-Acetic Acid (NAA) đến quá trình ra rễ của hom cây. Mô hình nghiên cứu tập trung vào các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ ra rễ và chất lượng bộ rễ, bao gồm:

  • Ảnh hưởng của nồng độ và loại chất điều hòa sinh trưởng đến khả năng ra rễ.
  • Ảnh hưởng của loại hom (hình thái lá) đến tỷ lệ ra rễ và chất lượng hom.
  • Ảnh hưởng của mùa vụ giâm hom đến hiệu quả nhân giống.
  • Ảnh hưởng của thành phần dinh dưỡng trong ruột bầu đến tỷ lệ sống và sinh trưởng cây con.
  • Ảnh hưởng của độ che sáng trong giai đoạn vườn ươm đến tỷ lệ sống và sinh trưởng cây Bách vàng.

Các khái niệm chính bao gồm tỷ lệ ra rễ (%), số rễ trung bình trên hom, chiều dài rễ trung bình, chỉ số ra rễ, tỷ lệ sống cây con, chiều cao cây (Hvn), đường kính gốc (D00), và các công thức phối trộn đất và phân bón trong ruột bầu.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập trực tiếp tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng trong khoảng thời gian từ tháng 5/2022 đến tháng 9/2023. Cỡ mẫu gồm tổng cộng 2.484 hom giâm và 864 bầu cây con được sử dụng trong các thí nghiệm khác nhau.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Bố trí thí nghiệm ngẫu nhiên có lặp lại với các công thức thí nghiệm khác nhau về chất điều hòa sinh trưởng, loại hom, mùa vụ, thành phần ruột bầu và độ che sáng.
  • Sử dụng phần mềm Excel và SPSS 16 để xử lý số liệu, phân tích phương sai một nhân tố với độ tin cậy 95%, kiểm định sự khác biệt bằng tiêu chuẩn Duncan và Bonferroni.
  • Thu thập các chỉ tiêu sinh trưởng như tỷ lệ ra rễ, số rễ trung bình, chiều dài rễ, tỷ lệ sống, chiều cao và đường kính gốc cây con ở các thời điểm 3, 6, 9, 12 tháng tuổi.
  • Phương pháp điều tra thu thập số liệu được thực hiện theo các công thức tính tỷ lệ hom sống, tỷ lệ hom ra rễ, số rễ trung bình và chỉ số ra rễ.

Timeline nghiên cứu được chia thành các giai đoạn: chuẩn bị vật liệu và bố trí thí nghiệm (tháng 5-6/2022), theo dõi và thu thập số liệu (tháng 7/2022 - 9/2023), xử lý và phân tích số liệu (cuối 2023).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng và nồng độ đến tỷ lệ ra rễ:

    • Chất ĐHST IBA và NAA ở nồng độ 1500 ppm cho tỷ lệ ra rễ cao nhất, lần lượt đạt 94,44% và 82,41%.
    • Tỷ lệ ra rễ của công thức đối chứng không sử dụng chất ĐHST chỉ đạt 52,78%.
    • Số rễ trung bình trên hom và chiều dài rễ trung bình cũng cao nhất ở công thức IBA 1500 ppm với 6,7 rễ/hom và 5,8 cm chiều dài rễ.

  2. Ảnh hưởng của loại hom đến tỷ lệ ra rễ:

    • Hom có lá hình mũi mác lấy từ cây mẹ chưa thành thục cho tỷ lệ ra rễ cao nhất 94,44%, vượt trội so với hom lá hình dải (10,19%) và hom lá hình vẩy (34,26%).
    • Chỉ số ra rễ của hom lá mũi mác đạt 15,05, cao hơn nhiều so với các loại hom khác.

  3. Ảnh hưởng của mùa vụ đến tỷ lệ ra rễ:

    • Mùa đông là thời điểm giâm hom hiệu quả nhất với tỷ lệ ra rễ đạt 89,81%, trong khi mùa hè thấp nhất chỉ 37,96%.
    • Thời gian bắt đầu ra rễ ngắn nhất là mùa thu (38 ngày), mùa hè kéo dài nhất (62 ngày).

  4. Ảnh hưởng của thành phần dinh dưỡng ruột bầu:

    • Công thức ruột bầu gồm 90% đất tầng B + 10% phân chuồng hoai cho tỷ lệ sống và sinh trưởng cây con cao nhất.
    • Tỷ lệ sống cây con đạt khoảng 90% sau 12 tháng, chiều cao và đường kính gốc cũng vượt trội so với các công thức có bổ sung phân tổng hợp.

  5. Ảnh hưởng của độ che sáng trong giai đoạn vườn ươm:

    • Độ che sáng 75% là điều kiện tối ưu cho tỷ lệ sống và sinh trưởng cây Bách vàng trong giai đoạn 6-12 tháng tuổi.
    • Tỷ lệ sống cây con đạt trên 85% ở điều kiện che sáng 75%, cao hơn đáng kể so với không che sáng.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng chất điều hòa sinh trưởng IBA và NAA ở nồng độ 1500 ppm là phù hợp nhất để kích thích ra rễ hom Bách vàng, đồng thời nâng cao chất lượng bộ rễ với số lượng rễ và chiều dài rễ tối ưu. Điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về nhân giống cây lá kim quý hiếm, khẳng định vai trò quan trọng của chất ĐHST trong kỹ thuật giâm hom.

Loại hom có ảnh hưởng rõ rệt đến tỷ lệ ra rễ, trong đó hom lá hình mũi mác từ cây mẹ chưa thành thục có khả năng ra rễ và phát triển bộ rễ tốt nhất. Điều này có thể giải thích do hom non có khả năng sinh trưởng và phân hóa mô cao hơn, đồng thời ít bị tổn thương trong quá trình giâm hom.

Mùa vụ giâm hom cũng là yếu tố quyết định, với mùa đông tạo điều kiện khí hậu mát mẻ, độ ẩm cao, hạn chế sự thoát hơi nước, giúp hom giữ ẩm tốt và ra rễ nhanh. Mùa hè nắng nóng làm giảm tỷ lệ sống và ra rễ do stress nhiệt và mất nước.

Thành phần dinh dưỡng của ruột bầu ảnh hưởng đến tỷ lệ sống và sinh trưởng cây con, trong đó đất tầng B kết hợp phân chuồng hoai tạo môi trường giàu dinh dưỡng, thoáng khí và giữ ẩm tốt, hỗ trợ phát triển bộ rễ và thân cây.

Độ che sáng 75% trong giai đoạn vườn ươm giúp cây con Bách vàng phát triển tốt nhất, cân bằng giữa ánh sáng và nhiệt độ, giảm stress do ánh sáng trực tiếp quá mạnh, phù hợp với đặc điểm sinh thái của loài cây bản địa vùng núi đá vôi.

Các kết quả này có thể được trình bày qua các biểu đồ tỷ lệ ra rễ theo nồng độ chất ĐHST, tỷ lệ ra rễ theo loại hom, tỷ lệ ra rễ theo mùa vụ, và biểu đồ sinh trưởng cây con theo độ che sáng, giúp minh họa rõ ràng sự khác biệt và hiệu quả của từng yếu tố.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng chất điều hòa sinh trưởng IBA và NAA ở nồng độ 1500 ppm trong kỹ thuật giâm hom cây Bách vàng nhằm nâng cao tỷ lệ ra rễ và chất lượng bộ rễ. Thời gian áp dụng: ngay trong các vụ giâm hom tiếp theo tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý vườn quốc gia và các đơn vị nghiên cứu lâm nghiệp.

  2. Lựa chọn hom có lá hình mũi mác lấy từ cây mẹ chưa thành thục để đảm bảo tỷ lệ ra rễ và chất lượng hom tốt nhất. Thời gian thực hiện: thu hái hom vào các mùa vụ phù hợp, ưu tiên mùa đông. Chủ thể thực hiện: cán bộ kỹ thuật và nhân viên vườn ươm.

  3. Tổ chức giâm hom vào mùa đông để tận dụng điều kiện khí hậu thuận lợi, tăng tỷ lệ sống và ra rễ. Thời gian thực hiện: từ tháng 10 đến tháng 12 hàng năm. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý vườn quốc gia và các đơn vị trồng rừng.

  4. Sử dụng công thức ruột bầu gồm 90% đất tầng B + 10% phân chuồng hoai trong giai đoạn vườn ươm để tăng tỷ lệ sống và sinh trưởng cây con. Thời gian áp dụng: trong toàn bộ quá trình ươm cây con. Chủ thể thực hiện: kỹ thuật viên vườn ươm.

  5. Áp dụng độ che sáng 75% trong giai đoạn 6-12 tháng tuổi của cây con để tối ưu sinh trưởng và tỷ lệ sống. Thời gian thực hiện: trong suốt giai đoạn vườn ươm. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý vườn quốc gia và nhân viên chăm sóc cây giống.

Các giải pháp trên cần được phối hợp đồng bộ, có kế hoạch giám sát và đánh giá định kỳ để điều chỉnh phù hợp với điều kiện thực tế, góp phần bảo tồn và phát triển bền vững nguồn gen cây Bách vàng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Sinh học thực vật: Luận văn cung cấp dữ liệu khoa học chi tiết về kỹ thuật nhân giống cây Bách vàng, giúp mở rộng kiến thức và ứng dụng trong nghiên cứu bảo tồn nguồn gen.

  2. Ban quản lý các khu bảo tồn thiên nhiên và vườn quốc gia: Thông tin về kỹ thuật nhân giống và chăm sóc cây Bách vàng hỗ trợ công tác bảo tồn loài quý hiếm tại các khu vực bảo tồn.

  3. Các đơn vị trồng rừng và phát triển cây giống: Áp dụng quy trình kỹ thuật nhân giống từ hom giúp nâng cao hiệu quả sản xuất cây giống chất lượng cao, phục vụ trồng rừng và phát triển kinh tế lâm nghiệp.

  4. Cơ quan quản lý nhà nước về lâm nghiệp và bảo tồn đa dạng sinh học: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng chính sách, quy định và kế hoạch bảo tồn các loài cây nguy cấp, quý hiếm như Bách vàng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần sử dụng chất điều hòa sinh trưởng trong nhân giống cây Bách vàng?
    Chất điều hòa sinh trưởng như IBA và NAA kích thích quá trình ra rễ, tăng tỷ lệ hom sống và phát triển bộ rễ khỏe mạnh, từ đó nâng cao hiệu quả nhân giống vô tính.

  2. Loại hom nào phù hợp nhất để giâm hom cây Bách vàng?
    Hom có lá hình mũi mác lấy từ cây mẹ chưa thành thục cho tỷ lệ ra rễ và chất lượng bộ rễ tốt nhất, đạt tỷ lệ ra rễ lên đến 94,44%.

  3. Mùa vụ nào thích hợp nhất để giâm hom cây Bách vàng?
    Mùa đông là thời điểm giâm hom hiệu quả nhất với tỷ lệ ra rễ cao nhất (89,81%) do điều kiện khí hậu mát mẻ, độ ẩm cao, hạn chế mất nước.

  4. Thành phần dinh dưỡng của ruột bầu ảnh hưởng thế nào đến cây con?
    Công thức ruột bầu gồm 90% đất tầng B và 10% phân chuồng hoai tạo môi trường dinh dưỡng và giữ ẩm tốt, giúp cây con có tỷ lệ sống và sinh trưởng vượt trội.

  5. Độ che sáng nào phù hợp cho cây Bách vàng trong giai đoạn vườn ươm?
    Độ che sáng 75% được xác định là điều kiện tối ưu giúp cây con phát triển tốt nhất về tỷ lệ sống, chiều cao và đường kính gốc trong giai đoạn 6-12 tháng tuổi.

Kết luận

  • Sử dụng chất điều hòa sinh trưởng IBA và NAA ở nồng độ 1500 ppm là biện pháp hiệu quả nhất để tăng tỷ lệ ra rễ và chất lượng bộ rễ hom Bách vàng.
  • Hom lá hình mũi mác từ cây mẹ chưa thành thục cho kết quả nhân giống tốt nhất với tỷ lệ ra rễ đạt 94,44%.
  • Mùa đông là thời điểm giâm hom thích hợp nhất, giúp tăng tỷ lệ ra rễ và giảm thời gian ra rễ.
  • Công thức ruột bầu gồm 90% đất tầng B và 10% phân chuồng hoai tối ưu cho tỷ lệ sống và sinh trưởng cây con.
  • Độ che sáng 75% trong giai đoạn vườn ươm là điều kiện lý tưởng để cây Bách vàng phát triển khỏe mạnh.

Tiếp theo, cần triển khai áp dụng các giải pháp kỹ thuật đã nghiên cứu vào thực tiễn bảo tồn tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén, đồng thời mở rộng nghiên cứu về nhân giống và chăm sóc cây Bách vàng ở các vùng sinh thái khác. Các đơn vị quản lý và nghiên cứu được khuyến khích phối hợp để phát triển quy trình nhân giống đồng bộ, góp phần bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển kinh tế lâm nghiệp bền vững.

Hãy hành động ngay hôm nay để bảo vệ và phát triển nguồn gen quý hiếm của cây Bách vàng cho thế hệ tương lai!