Bé Gi¸o dôc vµ §µo t¹o Bé N«ng nghiÖp & PTNT Trêng §¹i häc L©m nghiÖp Ph¹m v¨n Hïng Nghiªn cøu ®Æc ®iÓm sinh lý, sinh th¸i loµi M©y nÕp (Calamus tetradactylus Hance)” ë tØnh Hµ Giang vµ Hoµ B×nh Chuyªn ngµnh: L©m häc M· sè: 60 62 60 LuËn v¨n th¹c sü khoa häc l©m nghiÖp Hµ T©y, n¨m 2007 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bé Gi¸o dôc vµ §µo t¹o Bé N«ng nghiÖp & PTNT Trêng §¹i häc L©m nghiÖp Ph¹m v¨n Hïng Nghiªn cøu ®Æc ®iÓm sinh lý, sinh th¸i loµi M©y nÕp (Calamus tetradactylus Hance)” ë tØnh Hµ Giang vµ Hoµ B×nh LuËn v¨n th¹c sü khoa häc l©m nghiÖp C¸n bé híng dÉn: 1. Hoµng Kim Ngò 2. Ph¹m V¨n §iÓn Hµ T©y, n¨m 2007 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1 §Æt vÊn ®Ò Nghiên cứu đặc điểm sinh lý, sinh thái loài cây rừng có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất lâm nghiệp. Kết quả thu được sẽ giúp cho việc xác định bản chất, nguyên lý của các quá trình sinh học trong cơ thể thực vật, đồng thời làm rõ tác động của những yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây.
Đây là cơ sở khoa học để lựa chọn và cải thiện điều kiện lập địa, đề xuất các biện pháp kỹ thuật nâng cao sản lượng và chất lượng của rừng trồng. Nước ta có khoảng trên 30 loài Mây, phân bố rộng khắp ở 8 vùng sinh thái. Đây là một tiềm năng to lớn của tài nguyên rừng Việt Nam, có vai trò quan trọng trong đời sống, sản xuất và xuất khẩu. Nhiều loài Mây là yếu tố xoá đói giảm nghèo và làm giàu cho các cộng đồng vùng cao, trong đó có loài Mây nếp (Calamus tetradactylus Hance) - một nguồn nguyên liệu quan trọng cho việc duy trì và phát triển các làng nghề thủ công mỹ nghệ.
Ngày nay, việc phát triển Mây đã được nhận thức như một lựa chọn có triển vọng trong kinh doanh rừng theo hướng cho thu nhập sớm và có hiệu quả kinh tế cao. Điều này được thể hiện rõ nét trong chiến lược phát triển kinh tế ngành và chương trình trồng mới năm triệu hecta rừng, từ nay đến 2010 phải xây dựng 450.000 ha rừng cung cấp lâm sản ngoài gỗ, trong đó Mây song chiếm từ 10 - 20%. Tuy nhiên, tài nguyên Mây đã bị cạn kiệt cùng với sự suy thoái nghiêm trọng của tài nguyên rừng. Một trong những nguyên nhân trực tiếp dẫn đến tài nguyên này là thiếu thông tin về đặc điểm của loài.
Người ta không thể bảo vệ, phát triển hoặc gây trồng Mây nếu không dựa vào đặc điểm sinh lý, sinh thái của loài, không biết trồng nó như thế nào, ngay cả khi có giống tốt. Vì vậy, việc nghiên cứu đặc điểm sinh lý, sinh thái loài Mây nếp làm cơ sở khoa học cho việc xác định hệ thống biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh Mây nếp là rất cần thiết. Để góp phần giải quyết những vấn đề trên, đề tài ”Nghiên cứu đặc điểm sinh lý, sinh thái loài Mây nếp (Calamus tetradactylus Hance) ở tỉnh Hoà Bình và Hà Giang" đã được thực hiện. Phương hướng của đề tài là xác định những đặc điểm sinh lý quan trọng của hạt Mây nếp, làm cơ sở đề xuất một số biện pháp kỹ thuật trong bảo quản hạt và xử lý hạt nảy mầm; xác định những đặc điểm sinh lý, sinh thái cây Mây nếp làm cơ sở cho việc phân chia điều kiện lập địa thích hợp cho loài cây này cũng như cho việc đề xuất một số biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao sản lượng, chất lượng Mây.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2 Trong quá trình nghiên cứu đề tài, những thông tin về đặc điểm sinh lý, sinh thái Mây đã được thu thập dựa trên những cơ sở lý thuyết và các phương pháp thực nghiệm hiện có; đồng thời những thông tin này luôn được liên hệ với thực tiễn sản xuất, nhằm làm cho các kết quả nghiên cứu của đề tài đáp ứng tốt nhất hai yêu cầu lý thuyết và thực tiễn. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 Ch¬ng 1 Tæng quan vÊn ®Ò nghiªn cøu 1. Nghiên cứu đặc điểm sinh lý hạt giống Nghiên cứu đặc điểm sinh lý hạt giống trên thế giới đã được thực hiện từ rất lâu. Trong khi hạt của các loài cây nông nghiệp sau khi chín có thể nảy mầm ngay khi gặp điều kiện thuận lợi, thì phần lớn hạt của cây lâm nghiệp sau khi chín vẫn không thể nảy mầm, thậm chí cả khi điều kiện thuận lợi cho nảy mầm của hạt (độ ẩm, nhiệt độ,… thích hợp).
Đặc tính này đã được các nhà khoa học gọi là "tính ngủ" của hạt. Karen Poulsen và Kirsten Thomsen (1996) cho rằng “ Tính ngủ là một phương thức tồn tại, nó cho phép hạt sống qua những thời kỳ có các điều kiện khí hậu khắc nghiệt hoặc không tối ưu và bằng cách đó duy trì được sức nảy mầm của hạt trong một thời gian dài”. Năm 1977, khi nghiên cứu về "tính ngủ", Harper đã nêu ra 3 nguyên nhân làm cho hạt không thể nảy mầm trong các điều kiện thông thường, đó là: - Do bản chất của hạt; - Do điều kiện môi trường; - Tính ngủ tự nhiên. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, đối với một số loại hạt ngủ tự nhiên, bằng các biện pháp xử lý thông thường như thay đổi nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, môi trường,.
cũng vẫn khó xúc tiến hạt nảy mầm vì đặc tính này là do bản thân hạt quy định. Hạn chế của cách phân chia này là rất khó ứng dụng trong thực tế để tìm ra biện pháp xúc tiến hạt nảy mầm, bởi nó chưa giải thích được nguyên nhân cụ thể cũng như xác định được các yếu tố kìm hãm hạt nảy mầm là do vỏ hạt (cứng, chống thấm nước) hay do phôi và nội nhũ. Một số nghiên cứu sau này đã từng bước làm sáng tỏ điều này, có thể phân chia kết quả nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đến nảy mầm của hạt thành hai nhóm chính: - Các yếu tố môi trường và cơ chế sinh lý môi trường, như: ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ, hàm lượng O2 và CO2. - Các yếu tố do bản thân hạt quy định, như: vỏ hạt, phôi, nội nhũ.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 Nước là nhân tố rất cần cho sự nảy mầm của hạt. Đối với hầu hết hạt của các loài cây thì vỏ hạt là một trong những nguyên nhân ngăn cản sự thấm nước làm hạt khó nảy mầm. Một trong các thí nghiệm với hạt cây donnik (loài cây họ đậu) sau khi ngâm trong nước 9 năm thì 49% số hạt vẫn còn giữ được vỏ cứng. Cũng tương tự với hạt của loài cây Keo trắng (Acacia alba) sau 15 năm ngâm trong nước vẫn còn 5 - 18% hạt cứng; hạt loài Keo lencoran nằm 23 năm dưới đất vẫn còn sống và còn vỏ cứng (Gupalo và Skriptjinski, 1971).
Jakashina (1985) đã xác định hạt cây đậu lupin (chi Lupinus) có thể nằm ở vùng đất băng giá vùng Jucon trong thời gian 10 ngàn năm mà vẫn chưa mất khả năng nảy mầm nhờ lớp vỏ có tính thấm nước cao. Nghiên cứu cho thấy sức sống lâu dài của hạt dưới tác động của các nhân tố môi trường có liên quan đến khả năng bảo vệ chống xâm nhập nước ở vỏ hạt (dẫn theo Nguyễn Như Khanh, 1996). Như vậy, để những loại hạt này nảy mầm cần có biện pháp thích hợp để hạt hút nước. Goor và Barney (1976) cho rằng, cách làm đơn giản nhất để giúp hạt có vỏ dày hút nước được là cắt hoặc dùi một lỗ nhỏ trên vỏ hạt trước khi gieo.
Một biện pháp khác có thể làm vỏ hạt mỏng ra là chà xát vỏ hạt hoặc xử lý bằng cách ngâm hạt trong dung dịch axit sunfuric (H2SO4) đậm đặc. Hạt loài leucaena khi không được xử lý làm mỏng vỏ hạt, chúng hoàn toàn không thấm nước và do đó không thể nảy mầm sau khi ngâm 24 giờ trong nước lạnh. Nhưng nếu ngâm chúng một phút trong dung dịch axit H2SO4 đậm đặc, rồi ngâm nước thì tỷ lệ nảy mầm của lô hạt có thể đạt 42% (Nisa và Qadir, 1969). Gordon và Row (1982) khi nghiên cứu một số loại hạt có vỏ dày, cứng cũng cho thấy, mặc dù vỏ hạt vẫn thấm nước và trương lên nhưng áp lực trương nước không đủ để phôi có thể phá vỡ vỏ hạt để chui ra ngoài.
Từ đó, tác giả đã đề xuất biện pháp giúp hạt nảy mầm tốt là: sau khi ngâm hạt vào nước lạnh khoảng 48 giờ, vớt ra để ráo rồi trộn hạt với 2 - 4 lần thể tích môi trường thoát nước tốt như cát, than bùn hoặc veniculit. Sau đó, cho vào bao tải và bảo quản mát, hàng tuần mở bao và đảo hạt. Cách làm này giúp vỏ hạt mềm ra, dễ co giãn và có khả năng trương lên khi hạt hút nước, do đó quá trình nảy mầm được dễ dàng. Nhiều nghiên cứu khác đã tập trung vào quy trình xử lý nảy mầm hạt giống bằng nhiệt độ.
Bawer và Eusebio (1981) khi thử nghiệm xử lý hạt Keo tai tượng (Acacia mangium) ở Sabah (Malaysia) bằng nhiệt độ cũng cho thấy có sự tương quan chặt của tỷ lệ hạt nảy mầm với nhiệt độ nước xử lý. Kết quả là tỷ lệ nảy mầm của lô hạt tăng dần từ 5 - 91% khi nhiệt độ nước tăng từ 30 - 100oC. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 Kemp (1975) cũng khẳng định, xử lý bằng nước nóng cho kết quả tốt đối với hạt một số loài cây họ đậu. Theo tác giả, hạt được cho vào nước sôi, tắt bỏ nguồn nhiệt và để nguội dần trong vòng 12 giờ sẽ làm tăng tỷ lệ nảy mầm của hạt.
Nhìn chung, xử lý bằng nước nóng sẽ đẩy nhanh tốc độ hút nước của hạt và tăng tỷ lệ nảy mầm đối với hạt một số loài nhưng cũng có thể làm chết hạt do nhiệt độ quá cao. Nhiều nghiên cứu cho thấy sự tồn tại của các chất cản trở nảy mầm ở một số loại hạt là một trong những nguyên nhân làm hạt khó nảy mầm. Các chất đó có thể tồn tại ở phần thịt quả, vỏ hạt, trong nội nhũ hoặc trong phôi hay cũng có thể ở tất cả các bộ phận của hạt. Tuy vậy, hầu hết những chất cản trở được tìm thấy trong thịt quả tươi ở cả những hạt được gieo ngay sau khi thu hoạch.
Khi nghiên cứu về quả của loài Dobera glabra, người ta đã phát hiện ra rằng ở cả hai lớp vỏ quả của loài cây này đều có chứa chất cản trở nảy mầm. Hàm lượng chất cản trở nảy mầm chứa trong hai lớp này cũng có sự khác nhau.