Tài liệu Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống cây lá khôi (ardisia silvestris pit.) bằng phương pháp giâm hom tại xã tiên kiều – huyện bắc quang – tỉnh hà giang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐẶNG THỊ MINH NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG CÂY LÁ KHÔI (ARDISIA SILVESTRIS PIT.) BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIÂM HOM TẠI XÃ TIÊN KIỀU – HUYỆN BẮC QUANG TỈNH HÀ GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2013 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐẶNG THỊ MINH NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG CÂY LÁ KHÔI (ARDISIA SILVESTRIS PIT.) BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIÂM HOM TẠI XÃ TIÊN KIỀU – HUYỆN BẮC QUANG TỈNH HÀ GIANG Chuyên ngành: Lâm học M sè: 60.62.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Đặng Kim Vui THÁI NGUYÊN - 2013 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Đặng Thị Minh ii LỜI CẢM ƠN Luận văn này được hoàn thành tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên theo chương trình đào tạo cao học, chuyên ngành Lâm học, khoá 19 (2011 - 2013). Trong quá trình học tập cũng như hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của Ban giám hiệu, Khoa Sau đại học và các thầy, cô giáo Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, cán bộ Ủy ban nhân dân xã Tiên Kiều. Nhân dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ quý báu đó. Trước tiên, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS. Đặng Kim Vui - người hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Tác giả xin cảm ơn KS. Hà Thị Bình đã quan tâm giúp đỡ, động viên và dành những tình cảm tốt đẹp cho tác giả trong suốt thời gian theo học cũng như thực hiện luận văn. Tác giả cũng xin cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa Lâm nghiệp, khoa sau đại học, các cán bộ Ủy ban nhân dân xã Tiên Kiều đã tạo điều kiện giúp đỡ cho tác giả theo học và hoàn thành luận văn. Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn các bạn bè và người thân trong gia đình đã giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn. Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế, bản luận văn này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả mong nhận được những ý kiến đóng góp quí báu của các thầy giáo, cô giáo, các nhà khoa học cùng bạn bè để luận văn này được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Tác giả Đặng Thị Minh iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................ii MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................. 4 1. 1.Cơ sở lý luận .............................................................................................. 4 1.1.1. Cơ sở tế bào học...................................................................................... 4 1.1.2. Cơ sở di truyền học ................................................................................. 5 1.1.3. Cơ sở phát sinh phát triển cá thể ............................................................. 6 1.1.4. Sự hình thành rễ bất định ........................................................................ 6 1.1.5. Cơ sở sinh lý của sự hình thành rễ bất định............................................ 7 1.1.5.1. Các nhân tố nội sinh............................................................................. 8 1.1.5.2. Các nhân tố ngoại sinh ....................................................................... 11 1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới............................................................ 16 1.3.Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ............................................................ 18 1.3.4. Đặc điểm sinh thái của cây Lá Khôi ..................................................... 20 1.3.5. Thời gian và địa điểm và điều kiện nghiên cứu.................................... 20 1.4. Nhận xét và đánh giá chung..................................................................... 25 Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................. 27 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 27 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 27 2.1.2.Phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 27 Giới hạn nghiên cứu....................................................................................... 27 2.2 Nội dung nghiên cứu................................................................................ 27 2.3. Phương pháp nghiên cứu và các bước tiến hành................................... 28 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................... 28 iv 2.3.2. Các bước tiến hành .............................................................................. 29 2.3.2.1. Công tác ngoại nghiệp ...................................................................... 29 3.5.2.2. Công tác nội nghiệp.......................................................................... 31 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 35 3.1. Tỷ lệ hom sống ở các công thức thí nghiệm ............................................ 35 3.2. Tỷ lệ ra rễ của hom Lá Khôi ở các công thức thí nghiệm........................ 39 3.2.1. Thời gian ra rễ của hom Lá Khôi sau 120 ngày thí nghiệm ................. 39 3.2.2. Tỷ lệ ra rễ của hom Lá Khôi ở cuối đợt thí nghiệm.............................. 44 3.3. Tỷ lệ nảy chồi của hom Lá Khôi ở các công thức thức thí nghiệm......... 47 3.3.1. Thời gian nảy chồi của hom Lá Khôi sau 120 ngày thí nghiệm........... 47 3.3.2. Tỷ lệ nảy chồi của hom Lá Khôi ở cuối đợt thí nghiệm ....................... 50 3.4. Hướng dẫn kỹ thuật nhân giống cây Lá Khôi bằng phương pháp giâm hom......54 KẾT LUẬN .................................................................................................... 58 1. Kết luận ....................................................................................................... 58 3. Kiến nghị ..................................................................................................... 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 60 v DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1. Sở đồ bố trí các công thức thí nghiệm ......................................... 28 Bảng 3.1: Tỷ lệ hom sống ở ngày 40, 80 và 120 ngày ................................... 35 Bảng 3.2. Kết quả xử lý hom sống sau 40 ngày giâm hom. ........................... 38 Bảng 3.3. Tỷ lệ ra rễ ở 40, 80 và 120 ngày tuổi.............................................. 40 Bảng 3.4. Kết quả xử lý hom ra rễ ở 40 ngày ................................................. 42 Bảng 3.5. Tỷ lệ ra rễ của hom Lá Khôi cuối đợt thí nghiệm. ......................... 44 Bảng 3.6. kết quả xử lý hom ra rễ ở cuối đợt thí nghiệm ............................... 46 Bảng 3.7. Kết quả về tỷ lệ nảy chồi ở 80 và 120 ngày tuổi ............................ 47 Bảng 3.8. Kết quả xử lý hom nảy chồi ở 80 ngày........................................... 49 Bảng 3.9. Tỷ lệ nảy chồi của hom Lá Khôi cuối đợt thí nghiệm.................... 50 Bảng 3.10. kết quả xử lý hom nảy mầm ở cuối dợt thí nghiệm...................... 52 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 3.1. Hình ảnh cây Lá Khôi ..................................................................... 56 Hình 3.2. Ảnh hưởng của NAA và ABT đến khả năng ra rễ của hom Lá Khôi... 57 Hình 3.3. Ảnh hưởng của NAA và ABT đến khả năng .................................. 57 vii DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Ia : Công thức NAA nồng độ 50ppm IIa : Công thức NAA nồng độ 150ppm IIIa : Công thức NAA nồng độ 250ppm Ib : Công thức ABT nồng độ 50ppm IIb : Công thức ABT nồng độ 150ppm IIIb : Công thức ABT nồng độ 250ppm IV : Công thức đối chứng CTTN : công thức thí nghiệm Thuốc NAA : Axit napthlen axetic Thuốc ABT : Chế phẩm Trung Quốc IAA : Axit Indol Axetic IBA : Axit Indol Butylic IPA : Axit Indol Propionic NST : Nhiễm sắc thể LSNG : Lâm sản ngoài gỗ CHLB : Cộng hòa liên bang ACLTSC : Asean – Canada Bộ NN&PTNT : Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn VQG : Vườn quốc gia THCS : Trung học cơ sở 1 MỞ ĐẦU Rừng là vàng nếu chúng ta biết khai thác và bảo vệ một cách hợp lý. Từ xa xưa đến nay cư dân sống ở gần rừng, quanh rừng, và ở trong rừng vẫn sống dựa vào rừng, rừng cung cấp cho họ những sản phẩm cần thiết cho cuộc sống của họ như: Gỗ, củi, thức ăn cho người và gia súc, dược liệu và nhiều sản phẩm thiết yếu khác...Do sức ép dân số, công nghiệp hóa đất nước, nền kinh tế thị trường phát triển, sản xuất theo hướng hàng hóa nên nhiều khu rừng đã bị quy hoạch cho xây dựng các nhà máy, mở đường giao thông làm mất đi một diện tích rừng khá lớn. Theo đó do mở rộng thị trường nên các loại lâm sản cũng được đem ra thị trường rộng lớn hơn dẫn đến việc khai thác quá mức đã làm cho tài nguyên rừng dần bị cạn kiệt. Một số loài đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng, nhiều loài đáng báo động, và lâm sản ngoài gỗ cũng đang đứng trước nguy cơ đó. Trước đây, nhân dân chỉ biết vào rừng khai thác các loại lâm sản có sẵn trong rừng tự nhiên mà không biết thuần hóa và gây trồng, có chăng thì cũng chỉ là lác đác một vài hộ gia đình đem một hai cây về trồng ở vườn nhà để làm cảnh hay làm thuốc và đến nay khi đã khai thác cạn kiệt đi rồi chúng ta mới nhìn nhận ra được cái giá trị to lớn của nó đối với đời sống của người dân sống phụ thuộc vào rừng nói riêng và toàn nhân loại nói chung. Việc phát tiển kinh doanh các loại lâm sản ngoài gỗ này sẽ mang lại cho mỗi quốc gia một nguồn thu rất lớn, lớn hơn rất nhiều so với việc kinh doanh rừng theo lối truyền thống. Đồng thời nó cũng là một giải pháp có triển vọng để ngăn chặn nạn khai thác và hủy diệt rừng. Đã có nhiều hướng giải quyết cho việc khai thác rừng quá mức, trong đó trồng rừng cũng là một trong các giải pháp đó. Việc thuần hóa và gây trồng các loài lâm sản ngoài gỗ có triển vọng cao là công việc cấp bách trước mắt để góp phần ngăn chặn nạn phá rừng, đồng thời làm giàu rừng và góp phần xóa đói giảm nghèo, nâng cao và cải thiện đời sống của nhân dân sống 2 phụ thuộc vào rừng cũng như cứu lấy cả hành tinh của chúng ta. Để phục vụ tốt cho công tác tái tạo rừng, kinh doanh rừng bền vững và bảo tồn nguồn gen thì công tác giống là một khâu quan trọng. Trong khi đó, hầu như các loài cây cảnh, cây lâm nghiệp, cây xanh đô thị là những loài có thời gian sinh trưởng phát triển dài, có những loài không hoặc ít khi đậu quả . Như vậy việc nhân giống từ hạt là rất khó và không thể đáp ứng được nhu cầu về giống cây hiện nay. Việc nhân giống vô tính bằng phương pháp giâm hom là một phương thức đang được áp dụng phổ biến. Nhân giống bằng phương pháp giâm hom có hệ số nhân giống cao, cây giữ được đặc tính tốt của cây mẹ, cây con đồng đều thuận lợi cho việc chăm sóc, sớm ra hoa kết quả và có thể sản xuất theo quy mô lớn đáp ứng được nhu cầu giống hiện nay. Do vậy mà phương pháp giâm hom đang được sử dụng nhiều cho công tác giống cây trồng. Lá Khôi (Ardisia silvestris Pit.) là cây bụi nhỏ, cao khoảng 2m, không phân cành, lá mọc cách, màu tím, thường tập trung ở ngọn. Ra hoa vào tháng 5 – 7, quả chín vào tháng 10 – 2 năm sau. Cây ưa bóng; mọc dưới tán rừng rậm ẩm ướt, phát triển tốt trên đất nhiều mùn trong rừng nguyên sinh, ở độ cao từ 800m – 1200m. Cây mọc tự nhiên rải rác ở các tỉnh miền núi phía Bắc và Trung như: Lào Cai, Lạng Sơn, Ninh Bình, Nghệ An, Quảng Trị,...Cây có giá trị làm thuốc chữa đau bụng, đau dạ dày [2]. Do nhu cầu sử dụng trong nước lớn và bán nguyên liệu thô sang Trung Quốc nên trong tự nhiên đã bị khai thác cạn kiệt. Xếp vào tình trạng sẽ nguy cấp, mức độ đe dọa bậc V. Tuy phân bố ở nhiều nơi nhưng số lượng không nhiều do tái sinh hạt kém, lại bị khai thác với số lượng lớn nên mất nguồn hạt để tái sinh. Mặt khác những nơi có cây con mọc lại bị khai phá rừng mạnh nên có thể bị tuyệt chủng do không có môi trường thích hợp. Do vậy cần được tổ chức gây trồng để lấy nguyên liệu làm thuốc và bảo tồn nguồn gen [1]. Cần tạo ra nhiều giống cây Lá Khôi có năng suất cao giúp cho người dân có nguồn giống trồng trong vườn rừng, 3 vườn nhà tạo thành nguồn dược liệu, nguồn hàng hóa có giá trị trên thị trường góp phần xóa đói giảm nghèo cho đồng bào miền núi. Đặc biệt là nông dân ở khu vực vùng đệm nơi vùng sâu vùng xa.[3]. Xuất phát từ những lý do trên tôi đã tiến hành thử nghiệm nhân giống cây Lá Khôi bằng phương pháp giâm hom. Nhân giống bằng phương pháp giâm hom phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhóm các nhân tố nội sinh (tính di truyền của loài, đặc điểm di truyền của từng xuất xứ, từng cá thể, tuổi cây mẹ lấy cành, vị trí cành và tuổi cành...) và nhóm các nhân tố ngoại sinh (độ ẩm, ánh sáng, nhiệt độ, chất kích thích ra rễ...). Trong đó việc sử dụng chất kích thích ra rễ là rất cần thiết nhằm đem lại hiệu quả kinh tế cao và đảm bảo sự thành công của công tác giống. Tuy nhiên nên sử dụng loại thuốc nào và nồng độ ra sao thì chúng ta phải qua khảo nghiệm. Để thử nghiệm ảnh hưởng của chất kích thích tới tỷ lệ sống, khả năng ra rễ và ra chồi của hom giâm. Tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống cây Lá Khôi (Ardisia silvestris Pit.) bằng phương pháp giâm hom tại Xã Tiên Kiều – Huyện Bắc Quang – Tỉnh Hà Giang”. 4 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. 1.Cơ sở lý luận Nhân giống là bước cuối cùng của một chương trình cải thiện giống để cung cấp hạt hoặc hom cành cho trồng rừng trên quy mô lớn và cho các bước cải thiện giống theo phương thức sinh sản thích hợp. Như ta đã biết thực vật bậc cao có hai hình thức sinh sản chủ yếu: Sinh sản hữu tính (bằng hạt) và sinh sản sinh dưỡng (bằng hom, chiết ghép, nuôi cấy mô...). Sinh sản bằng hạt tạo ra cây con khỏe mạnh nhưng lâu có quả và khó giữ được đặc tính di truyền tốt của cây mẹ. Để giữ được đặc tính tốt của cây giống người ta thường dùng các phương thức nhân giống sinh dưỡng. Nhân giống sinh dưỡng là phương pháp dựa trên cơ sở phân bào nguyên nhiễm. Đây là phương thức phân bào về cơ bản không có sự tái tổ hợp của chất liệu di truyền cho nên các cây mới được tạo ra (thực chất là một phần của cây mẹ) vẫn giữ được đặc tính vốn có của cây mẹ lấy vật liệu giống. Nhân giống bằng hom (cutting propagation): Là phương pháp dùng một phần lá, một đoạn thân, một đoạn cành, hoặc đoạn rễ để tạo nên cây mới gọi là cây hom, cây hom có đặc tính di truyền như của cây mẹ. Nhân giống bằng hom là phương pháp có hệ số nhân giống cao nên được dùng phổ biến trong nhân giống cây rừng, cây cảnh, cây dược liệu, cây ăn quả. 1.1.1. Cơ sở tế bào học Bất kỳ một loài sinh vật nào cũng có cấu tạo từ tế bào. Tế bào là đơn vị cấu trúc nhỏ nhất, cơ bản nhất của sinh vật. Tế bào chứa bộ nhiễm sắc thể mang đầy đủ thông tin di truyền cho quá trình phát triển của sinh vật, đồng thời chất nguyên sinh của tế bào có khả năng thu nhận năng lượng và chất liệu từ môi trường để phục vụ cho quá trình sinh sản, bản chất của cây con tạo bởi quá trình dinh dưỡng có nguồn gốc bản sao từ cây mẹ. 5 1.1.2. 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 nhiễm sắc thể 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 hai tế bào con có số lượng nhiễm sắc 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 nhiễm sắc thể được phân phối đồng đều, chính xác cho các tế bào con, ở kỳ đầu của quá trình nguyên phân, nhiễm sắc thể tự tái bản trước tiên theo chiều dọc rồi tách theo chiều ngang để phân chia về các tế bào con đảm bảo cho tế bào con đều có bộ nhiễm sắc thể như nhau. Nhờ có quá trình nguyên phân mà khối lượng cơ thể tăng lên sau đó nhờ quá trình phân hóa các cơ quan trong quá trình phát triển cá thể mà tạo thành một cây con hoàn chỉnh. Đây là quá trình đảm bảo cho cây con tồn tại tính trạng của cây mẹ. Hom thân và hom cành là hom được cắt từ một phần cây non từ chồi vượt hoặc cành non của cây. Một số loài như Tre, Luồng hom giâm có thể là một đoạn thân, đoạn thân có gốc, đoạn cành hoặc đoạn gốc cành sát thân. Hom của các loài cây 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 loài cây và điều kiện thời tiết lúc giâm hom mà chọn cành có khả năng ra rễ cao nhất. Hom rễ là loại hom được cắt từ rễ cây. Một số loài cây có thể dùng rễ để giâm hom như: Xoan, Long Não, Lê, Hồng...Ngoài ra ở một số loài người ta có thể giâm từ lá (Thu Hải Đường, Sống Đời...) hoặc từ củ (khoai lang v.v...) 6 Khả năng ra rễ của hom cũng phụ thuộc vào xuất xứ, có loại hom dễ ra rễ có loại hom khó ra rễ, chồi đỉnh có khả năng ra rễ tốt hơn chồi nách, đặc biệt là cành chồi vượt dễ ra rễ hơn là cành lấy từ tán cây. Mỗi loài cây có một loại hom phù hợp riêng, tùy từng loài cây mà lấy hom ở tuổi, vị trí nào cho phù hợp. 1.1.3. Cơ sở phát sinh phát triển cá thể Bất kỳ một sinh vật nào trong quá trình sinh trưởng và phát triển đều dưới sự điều hòa của bộ gen do môi trường xung quanh diều chỉnh. Môi trường ở đây gồm môi trường bên trong và môi trường bên ngoài ảnh hưởng đến tế bào chất. Trong những thời gian nhất định trong bộ gen sẽ có những gen hoạt động theo điều kiện nhất định và được điều khiển nhịp nhàng theo môi trường với sự phát triển cá thể đặc trưng cho từng loài cụ thể. Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây 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, ở bộ phận thuộc giai đoạn non trẻ khả năng này lớn hơn ở giai đoạn trưởng thành nhiều. Do vậy việc xử lý trẻ hóa là một biện pháp quan trọng trong nhân giống bằng hom ở những loài cây khó ra rễ. 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 của cây mẹ sẽ mọc thẳng, còn nếu giâm từ cành bên sẽ mọc ngang (hiện tượng này thường gặp ở chi Bách Tán) [5]. 1.1.4. 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 rễ được sinh ra ở bất kỳ bộ phận nào của cây ngoài hệ rễ của nó, trong giâm hom và chiết điều quan trọng là hình thành rễ bất định. 7 Có hai loại rễ: 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 khi tách ra khỏi cây mẹ. Rễ mới sinh: Là rễ được hình thành sau khi cắt và giâm hom. Khi đó các tế bào ở chỗ bị cắt bị phá hủy, bị tổn thương và các tế bào dẫn truyền đã chết của mô gỗ được mở ra là giai đoạn các chu trình trao đổi chất và vận chuyển các chất trong thân cây, dẫn đến dòng nhựa luyện 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 [6]. Sự hình thành rễ bất định có thể được phân chia làm ba giai đoạn: Các tế bào bị thương ở vết cắt bị chết đi và hình thành nên một lớp tế bào bị thối trên bề mặt. Các tế bào sống ngay dưới lớp bảo vệ bắt đầu phân chia và hình thành lớp mô mềm (Callus) gọi là mô sẹo. Các tế bào vùng tượng tầng hoặc lân cận và libe bắt đầu hình thành rễ. Mô sẹo là khối tế bào nhu mô có mức độ ligin hóa khác nhau. Thông thường trước khi xuất hiện rễ thấy xuất hiện một lớp mô sẹo nên thường tin rằng sự xuất hiện của mô sẹo là sự cần thiết cho sự ra rễ của hom, nhưng ở nhiều loài cây sự xuất hiện mô sẹo và xuất hiện rễ độc lập nhau. Tuy nhiên sự xuất hiện của mô sẹo là một dự báo tốt về khả năng ra rễ. Mức độ hóa gỗ cũng ảnh hưởng tới sự ra rễ của hom. Hom hóa gỗ nhiều, hay phần gỗ chiếm nhiều thì khả năng ra rễ kém. Hiện tượng cực tính là hiện tượng phổ biến trong giâm hom, do vậy khi giâm hom phải đặt hom cho đúng chiều [9] 1.1.5. Cơ sở sinh lý của sự hình thành rễ bất định Thông thường người ta chia các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng ra rễ của hom giâm thành hai nhóm là: Nhóm nhân tố nội sinh và nhóm nhân tố ngoại sinh. 8 Các nhân tố thuộc nhóm thứ nhất là những đặc điểm di truyền của loài, của xuất xứ và của cá thể, vai trò của tuổi cây, tuổi cành, vị trí cành, pha phát triển và các chất điều tiết sinh trưởng. Nhóm thứ hai là các loại hóa chất kích thích ra rễ và các nhân tố hoàn cảnh như độ ẩm, ánh sáng, nhiệt độ, thời vụ giâm hom... 1.1.5.1. Các nhân tố nội sinh Đặc điểm di truyền của loài Đã có nhiều nghiên cứu cho thấy không phải tất cả các loài đều có khả năng ra rễ như nhau. Nanda (1970) đã dựa theo khả năng ra rễ để chia các loài cây thành ba nhóm chính: Nhóm dễ ra rễ gồm 29 loài bao gồm một số loài thuộc các chi Ficus sp, Salix sp, Populus sp... Nhóm khó ra rễ gồm 26 loài thuộc các chi như: Manlus sp, Rrunus sp, Pyrus sp,...thuộc họ Rosaceae, một số chi khác như: Aesculus sp, Bauhinia... Nhóm có khả năng ra rễ trung bình gồm 65 loài trong đó có các chi: Eucaluptus sp, Taxus sp...Tuy vậy, sự phân chia này chỉ có ỹ nghĩa tương đối vì một số tác giả xếp ở nhóm 2 và nhóm 3 vẫn dễ ra rễ nhử: Gạo (Bombaxceiba), Liễu sam (Cryptomeria japonia), Vân Sam (Piceaabies),...[7] Vì thế, theo khả năng giâm hom có thể chia thực vật thành hai nhóm chính là: Nhóm sinh sản chủ yếu bằng hom cành: Là nhiều cây thuộc họ dâu tằm (Moraceae) như: Dâu tằm, Đa, Sung...Một số loài thuộc họ Liễu (Salicaceae), các loài cây nông nghiệp như Sắn, Mía, Khoai lang... Đối với những loài cây này thì khi giâm hom chúng ta không cần xử lý thuốc giâm hom vẫn ra rễ bình thường. Nhóm sinh sản chủ yếu bằng hạt thì khả năng ra rễ của hom bị hạn chế bởi các mức độ khác nhau như: Tuổi cây mẹ, chất kích thích, yếu tố môi trường... Đặc điểm di truyền của từng xuất xứ, từng cá thể 9 Do đặc điểm biến dị mà các xuất xứ và các cá thể khác nhau cũng có khả năng ra rễ khác nhau. Nghiên cứu ở Bạch đàn trắng Caman ở giai đoạn 4 tháng tuổi cho thấy rằng xuất xứ tại Katherine có tỷ lệ ra rễ là 95%. Trong khi đó xuất xứ tại Gilbert River chỉ có tỷ lệ ra rễ là 50%, và tại Nghĩa Bình là 35% (Lê Dình Khả, Trần Cự, Lê Thị Xuân 1996). Thí nghiệm cho Phi lao 1 năm tuổi cũng cho thấy rằng những cây có tỷ lệ ra rễ cao thì cũng là những cây có số rễ nhiều nhất và dài nhất Vị trí cành và tuổi cành Hom lấy từ các phần khác nhau trên thân sẽ có tỷ lệ ra rễ khác nhau. Thông thường thì hom lấy từ các cành ở dưới dễ ra rễ hơn cành ở tầng trên, cành cấp 1 dễ ra rễ hơn cành cấp 2, 3. Một điểm khá rõ nét là cành chồi vượt dễ ra rễ hơn cành lấy từ tán cây. Vì vậy, ở một số loài cây người ta xử lý sao cho cây ra chồi vượt để lấy hom giâm. Tuy nhiên, khả năng ra rễ của cành chồi vượt cũng phụ thuộc vào vị trí lấy hom. Theo thực nghiệm thì đoạn ngọn có tỷ lệ ra rễ thấp nhất, các đoạn giữa có tỷ lệ ra rễ tăng dần lên, đến đoạn gốc thì giảm xuống. Tuổi cành cũng ảnh hưởng rất lớn đến tỷ lệ ra rễ. Thông thường thì cành nửa hóa gỗ (cành bánh tẻ) có tỷ lệ ra rễ lớn nhất, cành hóa gỗ thường cho tỷ lệ ra rễ kém hơn. Như vậy cành nủa hóa gỗ và cây non thường cho tỷ lệ ra rễ cao nhất. Tuổi cây mẹ lấy hom và thời gian lấy hom Khả năng ra rễ không những do tính di truyền quy định mà còn phụ thuộc nhiều vào tuổi cây mẹ lấy cành. Thông thường cây chưa sinh sản bằng hạt thì dễ nhân giống bằng hom hơn cây đã sinh sản bằng hạt, hom lấy từ những cây tuổi còn non dễ ra rễ hơn những cây tuổi già. Cây non không những có tỷ lệ ra rễ cao hơn mà thời gian ra rễ còn ngắn hơn. Ví dụ ở Vân sam hom lấy từ cây 30 – 50 tuổi phải sau 150 ngày mới ra rễ, trong khi hom lấy từ cây 6 – 8 tuổi thì sau 60 – 70 ngày hom đã ra rễ (Komisarov, 1964). 10 Sự tồn tại của lá trên hom Lá là cơ quan hấp thụ ánh sáng trong quang phổ để tạo ra các chất cần thiết cho cây, đồng thời là cơ quan thoát hơi nước để khuếch tán tác dụng của các chất kích thích ra rễ tới các bộ phận của hom. Lá cũng là cơ quan điều tiết các chất điều hòa sinh trưởng ở hom giâm, vì thế khi giâm hom thì nhất thiết phải để lại một diện tích lá cần thiết. Không có lá thì hom không thể ra rễ, song nếu để diện tích lá quá lớn thì quá trình thoát hơi nước quá mạnh làm hom héo và chết trước khi ra rễ. Khi chuẩn bị hom giâm phải có 1 – 2 lá và phải cắt bớt một phần phiến lá chỉ để lại 1/3 – 1/2 diện tích lá là tốt nhất. [12]. Kích thước hom Đường kính và chiều dài hom cũng ảnh hưởng tới tỷ lệ ra rễ của hom giâm. Các thí nghiệm của trung tâm nhân giống cây rừng cho thấy chiều dài hom Bạch đàn, Keo từ 7 – 10cm, Phi lao từ 10 – 12cm là thích hợp. Tuy nhiên để xác định kích thước hom thích hợp cho mỗi loài thì cần phải trải qua thực nghiệm. Các chất điều hòa sinh trưởng Trong các chất điều hòa sinh trưởng thì Auxin được coi là chất quan trọng nhất trong quá trình ra rễ của cây hom. Song nhiều chất khác tác động cùng Auxin và thay đổi hoạt tính của Auxin cũng tồn tại một cách tự nhiên trong các mô của hom giâm và tác động đến quá trình ra rễ, các chất kích thích và các chất kìm hãm ra rễ (Tewari, 1993). Rhizocalin có bản chất axits được Builenne và Went tổng hợp năm 1933. Đây được coi là chất đặc biệt cần thiết cho sự hình thành rễ của nhiều loài cây và được gọi là Rhizocalin năm 1964. Đồng nhân tố ra rễ (rooting co- factors). Hess (1961) cho rằng có một số chất nội sinh điều phối hoạt động của IAA gây nên khởi động ra rễ và gọi là 11 đồng nhân tố. Một số chất thuộc loại này được xác định là axits chlorogenic, axits isochlorogenic và chất kích thích khác chưa rõ. Nhưng nghiên cứu này của các tác giả cũng ủng hộ quan điểm đồng nhân tố (Tewari, 1993). Các chất kích thích ra rễ và các chất kìm hãm ra rễ: Nhiều nghiên cứu đã nêu lên sự tồn tại của các chất kích thích ra rễ trong các mô của các loài cây dễ ra rễ. Ví dụ, Sesquiterpenic lactone được tách từ lá cây Hướng dương (Heliantus tuberrosus), Disyclic terpene được tách chiết từ cây rau sam (Portulaca oleracea) đều là chất kích thích ra rễ cho cây đậu xanh (Phaseolus aureus). Một số nhà khoa học còn nêu lên sự tồn tại của một số chất kìm hãm như xanthoxin, axits abscisic (ABA) và một số chất khác có cấu trúc dang Btriketon trong các chất chiết tách từ những hom khó ra rễ (Kundu, Andus, 1974; Nicholls, Crow và Paton, 1970). Các chất kích thích và kìm hãm ra rễ đều có thể tồn tại ở hầu hết thực vật, tiềm năng ra rễ của hom giâm được xác định bằng nồng độ tương đối của các chất này. Các loài cây dễ ra rễ chứa nồng độ cao các chất kích thích ra rễ, còn các loài khó ra rễ lại chứa nồng độ cao các chất kìm hãm ra rễ. Nghiên cứu của Tueskaia (1975) cho những hom dễ ra rễ của Anh đào (Searus sp…), Nho (Vitis vinifera) đã cho thấy rằng trong suốt quá trình ra rễ hoạt tính của những chất kìm hãm giảm xuống rất nhanh, còn những chất kích thích ra rễ lại được xuất hiện và được sử dụng. [7]. 1.1.5.2. Các nhân tố ngoại sinh Các nhân tố ngoại sinh ảnh hưởng đến quá trình ra rễ của hom giâm trước hết là điều kiện sinh sống của cây mẹ lấy cành, các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình giâm hom như: Mùa vụ, điều kiện ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, giá thể giâm hom.[3]. Điều kiện sinh sống của cây mẹ lấy cành: Điều kiện sinh sống của cây mẹ lấy cành có ảnh hưởng khá rõ đến tỷ lệ ra rễ của hom giâm, nhất là hom