Tài liệu Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nhân giống cây khúc khắc (smilax glabra roxb.) ở xã thượng cửu, huyện thanh sơn, tỉnh phú thọ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NINH KHẮC BẨY NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG CÂY KHÚC KHẮC (SMILAX GLABRA ROXB.) Ở XÃ THƢỢNG CỬU, HUYỆN THANH SƠN, TỈNH PHÚ THỌ LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC Thái Nguyên - 2014 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NINH KHẮC BẨY NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG CÂY KHÚC KHẮC (SMILAX GLABRA ROXB.) Ở XÃ THƢỢNG CỬU, HUYỆN THANH SƠN, TỈNH PHÚ THỌ Chuyên ngành : Lâm Học Mã số : 60 62 02 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. Đặng Kim Vui Thái Nguyên - 2014 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các tài liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng ai công bố trong bất kỳ công trình nào. Tác giả Ninh Văn Bẩy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii LỜI CẢM ƠN , bạn bè, đồng nghiệ ờ : ờng, phòng QLĐT SĐH và khoa Lâm nghiệ – – Đại họ . GS.TS. Đặng Kim Vui , chỉ . Các cán bộ UBND xã Thượng Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tiến hành điều tra, nghiên cứu ngoài thực địa. Lãnh đạo Viện nghiên cứu Khoa học Tây Bắc, nay là Trung Tâm Phát triển công nghệ Tây Bắc – Trung tâm Phát triển công nghệ cao – Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi yên tâm học tập và công tác. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong hội đồng chấm luận văn, bạn bè và đồng nghiệp đã góp ý, giúp đỡ tôi để hoàn thành luận văn. ợ Xin chân ể . Thái Nguyên, ngày 10 tháng 11 năm 2014 Tác giả Ninh Khắc Bẩy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1 2. Mục tiêu......................................................................................................... 3 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu................................................................. 3 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu ................................... 3 Chƣơng 1 .......................................................................................................... 4 TỔNG QUAN .................................................................................................. 4 1.1. Nhân giống và kỹ thuật gây trồng .............................................................. 4 1.1.1. Trên thế giới ............................................................................................ 4 1.1.2. Ở Việt Nam ............................................................................................. 8 1.2. Một số nghiên cứu về cây Khúc khắc ...................................................... 12 1.2.1. Giới thiệu về cây Khúc khắc ................................................................. 12 1.2.2. Nghiên cứu về cây Khúc khắc .............................................................. 14 1.3. Tổng quan khu vực nghiên cứu ................................................................ 17 1.3.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 17 1.3.2. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 18 1.3.3. Hiện trạng kinh tế .................................................................................. 20 Chƣơng 2 ........................................................................................................ 28 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................... 28 2.1. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 28 2.2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 29 2.2.1. Phương pháp thu thập số liệu ................................................................ 29 2.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 29 2.2.3. Phương pháp kế thừa............................................................................. 31 2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 31 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv Chƣơng 3 ........................................................................................................ 37 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................................... 37 3.1. Ảnh hưởng của chất kích thích đến sự ra rễ, ra chồi, tỷ lệ sống của hom Khúc khắc ........................................................................................................ 37 3.1.1. Thời gian ra rễ của cây Khúc khắc sau 64 ngày giâm hom .................. 37 3.1.2. Các chỉ tiêu ra rễ của cây Khúc khắc sau 64 ngày giâm hom............... 39 3.1.3. Tỷ lệ ra chồi của hom giâm cây Khúc khắc .......................................... 40 3.1.4. Xác định chất kích thích và nồng độ thích hợp cho hom giâm Khúc khắc.... 42 3.2. Ảnh hưởng của giá thể đến khả năng ra rễ, ra chồi, tỷ lệ sống của hom Khúc khắc ........................................................................................................ 44 3.2.1. Ảnh hưởng của các loại giá thể đến khả năng ra rễ .............................. 44 3.2.3. Số lượng cây sống ................................................................................. 47 3.3. Ảnh hưởng phân bón NPK đến sự phát triển chiều cao, khả năng nảy chồi của cây Khúc khắc........................................................................................... 49 3.3.1. Ảnh hưởng phân bón NPK đến sự phát triển chiều cao........................ 49 3.4. Khả năng nảy mầm hạt Khúc khắc .......................................................... 51 3.4.1. Đặc điểm hình thái hạt và quả Khúc khắc ............................................ 51 3.4.2. Khả năng nhân giống bằng hạt Khúc khắc ........................................... 52 3.4.3. Khả năng sinh trưởng của cây Khúc khắc trong giai đoạn vườn ươm . 53 3.5. Đề xuất kỹ thuật nhân giống cây Khúc khắc ........................................... 54 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 58 1. Kết luận ....................................................................................................... 58 2. Kiến nghị ..................................................................................................... 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 58 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ABT : Aminobenzotriazole CT : Công thức DSKHHGD : Dân số kế hoạch hóa gia đình HĐND : Hội đồng nhân dân IBA : Axit indol butylic IUCN : Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế (International Union for Conservation of Nature and Natural Resources) KTXH : Kinh tế xã hội NAA : Axit napthilen axetic N/ha : Mật độ cây trên ha ODB : Ô dạng bản OTC : Ô tiêu chuẩn P : Xác suất S. : Smilax SX : Sản xuất TB : Trung bình TN : Thí nghiệm UBND : Ủy ban nhân dân VQG : Vườn Quốc gia WHO : Tổ chức y tế thế giới (World Health Organization) WWF : Quỹ Quốc tế bảo vệ Thiên nhiên (World Wide Fund For Nature) 2,4-D : Axit 2,4-Dichlorophenoxyacetic […] : Trích dẫn tài liệu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Hiện trạng sử dụng đất xã Thượng Cửu năm 2013 ........................ 18 Bảng 1.2: Thống kê các chỉ tiêu KTXH xã Thượng Cửu 2013 ...................... 21 Bảng 1.3: Tình hình SX một số loại cây trồng xã Thượng Cửu 2013 ............ 23 Bảng 1.4: Tình hình chăn nuôi xã Thượng Cửu 2013 .................................... 24 Bảng 3.1: Tỷ lệ ra rễ của các các công thức (ĐV:%) .................................... 37 Bảng 3.2: Khả năng ra rễ của các công thức ................................................... 40 Bảng 3.3: Khả năng ra chồi của các công thức thí nghiệm............................. 41 Bảng 3.4: Số lượng và tỷ lệ hom đủ chỉ tiêu xuất vườn ................................. 43 Bảng 3.5: Số hom ra rễ trung bình của các công thức giá thể ........................ 44 Bảng 3.6: Tỷ lệ hom ra rễ của các công thức giá thể theo thời gian............... 45 Bảng 3.7: Chỉ tiêu ra chồi của công thức giá thể ............................................ 46 Bảng 3.8: Tỷ lệ ra chồi của các công thức giá thể .......................................... 46 Bảng 3.9: Số lượng cây sống trung bình trên công thức thí nghiệm giá thể........ 48 Bảng 3.10: Ảnh hưởng của liều lượng phân bón NPK đến sinh trưởng chiều cao cây Khúc khắc ................................................................. 49 Bảng 3.11: Ảnh hưởng phân bón NPK đến khả năng ..................................... 50 ra chồi cây Khúc khắc ..................................................................................... 50 Bảng 3.12: Một số đặc điểm hình thái hạt và quả Khúc khắc ........................ 51 Bảng 3.13: Tỷ lệ nảy mầm của hạt Khúc khắc ............................................... 53 Bảng 3.14: Tỷ lệ sống và sinh trưởng chiều cao cây Khúc khắc .................... 53 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vii DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Cây Khúc khắc ................................................................................ 12 Hình 3.1: Biểu đồ ra rễ sau 22 ngày giâm hom .............................................. 38 Hình 3.2: Biểu đồ ra rễ sau 64 ngày giâm hom .............................................. 39 Hình 3.3: Ảnh hưởng của chất kích thích đến hom giâm cây Khúc khắc ...... 42 Hình 3.4: Biểu đồ số cây trung bình xuất vườn trên một công thức ............... 43 Hình 3.5: Biểu đồ ra rễ của các công thức giá thể theo thời gian ................... 45 Hình 3.6: Tỷ lệ ra chồi của các công thức giá thể .......................................... 47 Hình 3.7: Ảnh hưởng của giá thể đến hom giâm cây Khúc khắc ................... 48 Hình 3.8: Bón phân NPK sau 1 tháng ............................................................. 50 Hình 3.9: Bón phân NPK sau 2 tháng ............................................................. 52 Hình 3.10: Biểu đồ ảnh hưởng của thời gian bón phân NPK đến sinh trưởng chiều cao cây Khúc khắc ........................................................ 50 Hình 3.11: Quả và hạt cây Khúc khắc ............................................................ 52 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Việt Nam được đánh giá là nước có nguồn dược liệu tự nhiên phong phú và đa dạng về chủng loại lẫn công dụng làm thuốc. Đất đai, khí hậu phù hợp với nhiều loài cây trồng, trong đó có nhiều loài cây thuốc quý xuất xứ từ các nguồn khác nhau. Tuy nhiên, nguồn tài nguyên dược liệu tự nhiên đang ngày một cạn kiệt, nhiều loài đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng, cây dược liệu nuôi trồng đang bị thu hẹp hoặc phát triển một cách tự phát mất cân đối. Sự giảm sút nguồn dược liệu có nhiều nguyên nhân như chiến tranh, khai thác tràn lan, canh tác nông nghiệp, diện tích cây công nghiệp được mở rộng... Hơn nữa, trước yêu cầu của phát triển kinh tế xã hội, chúng ta đang phải đối mặt với mâu thuẫn giữa cung và cầu, bảo tồn và khai thác. Do đó, cây dược liệu ngày càng cạn kiệt cả về số lượng và chất lượng. Theo kết quả điều tra nguồn tài nguyên dược liệu ở Việt Nam giai đoạn 2001 – 2005 của Viện Dược liệu có tới 3.948 loài thực vật có công dụng làm thuốc. Trong đó, nhóm thực vật bậc cao có mạch là 3.870 loài, nhưng có khoảng 90% là mọc ngoài tự nhiên, tập trung chủ yếu trong các quần xã rừng, chỉ có khoảng 10% là được gây trồng. Theo số liệu thống kê của ngành Y tế, mỗi năm nước ta tiêu thụ từ 30 – 50 nghìn tấn các loại dược liệu khác nhau để sử dụng trong y học cổ truyền, làm nguyên liệu cho công nghiệp Dược và xuất khẩu. Trong đó, trên 2/3 khối lượng này được khai thác từ nguồn cây thuốc mọc tự nhiên và trồng trọt trong nước. Riêng từ nguồn cây thuốc tự nhiên đã cung cấp tới trên 20.000 tấn mỗi năm, khối lượng dược liệu này trên thực tế chỉ bao gồm từ hơn 200 loài thực vật. Phú Thọ là tỉnh trung du miền núi phía Bắc, cửa ngõ phía Tây Bắc của thủ đô Hà Nội, có địa thế khá thuận lợi về giao thông, vị trí hết sức thuận lợi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2 cho việc thông thương, trao đổi hàng hóa giữa các tỉnh đồng bằng Bắc bộ và các tỉnh miền núi phía bắc Việt Nam. Tổng diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 3528 km², với diện tích rừng là 144.256 ha, trong đó 69.547 ha rừng tự nhiên, 74.704 ha rừng trồng, riêng VQG Xuân Sơn thuộc huyện Tân Sơn với diện tích vùng đệm là 18.369 ha, diện tích vùng lõi 15.048 ha và khu vực bảo vệ nghiêm ngặt là 11.148 ha. Điểm đặc trưng của Xuân Sơn là vườn quốc gia duy nhất có rừng nguyên sinh trên núi đá vôi (2.432 ha), được đánh giá là rừng có giá trị đa dạng sinh học cao. Vì vậy, rất thuận lợi cho việc nhân giống, gây trồng và phát triển cây dược liệu, để phục vụ phát triển kinh tế xã hội của địa phương, đồng thời góp phần bảo tồn được nguồn gen cây dược liệu và bảo tồn đa dạng sinh học. Khúc khắc hay có tên gọi khác là cây Thổ phục linh, tên khoa học Smilax glabra Roxb., Họ Khúc khắc (Smilacaceae Vent.). Là cây dược liệu có mặt rất nhiều trong các bài thuốc, vị thuốc nam, được sử dụng để tẩy độc cơ thể, bổ dạ dày, khỏe gân cốt, làm cho ra mồ hôi, chữa đau khớp xương, chữa tiêu hoá không bình thường, đau bụng tiêu chảy, viêm thận, viêm bàng quang, phong thấp, viêm khớp, đòn ngã tổn thương, tràng nhạc, mụn nhọt độc, lở ngứa, viêm mủ da, giang mai, giải độc thuỷ ngân và bạc... tại Mỹ củ được làm nguyên liệu chế biến nước ngọt giải khát [23]. Cây Khúc khắc có phân bố rộng hầu như trên cả nước nhưng quá trình khai thác, thu hái tràn lan đã dẫn đến số lượng bị suy giảm nghiêm trọng. Nên cần phải nhân giống, gây trồng và phát triển, vừa để bảo tồn được nguồn gen, bảo tồn được đa dạng sinh học, đồng thời cung cấp được sản phẩm đang khan hiếm cho thị trường. Xuất phát từ những lý do trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nhân giống cây Khúc khắc (Smilax glabra Roxb.) ở xã Thƣợng Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ” Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3 2. Mục tiêu Mục tiêu chung Nghiên cứu, hoàn thiện quy trình kỹ thuật nhân giống cây Khúc khắc, qua đó tạo tiền đề cho việc phát triển nguồn giống dược liệu tại địa phương, đồng thời bảo tồn được nguồn gen cây dược liệu và bảo tồn đa dạng sinh học. Mục tiêu cụ thể Xác định được một số chỉ tiêu nhân giống bằng phương pháp giâm hom và gieo hạt cây Khúc khắc. Góp phần bảo tồn và phát triển cây dược liệu đang bị khai thác cạn kiệt ngoài tự nhiên. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Hom và hạt cây Khúc khắc lấy giống tại xã Thượng Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ. - Phạm vi nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu biện pháp kỹ thuật nhân giống bằng phương pháp giâm hom trong điều kiện vườn ươm và bước đầu thử nghiệm khả năng nảy mầm của hạt Khúc khắc. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu + Ý nghĩa khoa học: Đã cung cấp và bổ sung thêm một số dẫn liệu về thí nghiệm nhân giống. + Ý nghĩa thực tiễn: Góp phần phát triển cây Khúc khắc trở thành loại cây hàng hóa, đáp ứng nhu cầu khan hiếm của thị trường. Những kết quả của đề tài có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho: nghiên cứu, giảng dạy, các cán bộ kỹ thuật nông nghiệp, học sinh, sinh viên, nông dân. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.1. Nhân giống và kỹ thuật gây trồng 1.1.1. Trên thế giới 1.1.1.1. Một số nghiên cứu về nhân giống Theo cuốn Hướng dẫn bảo tồn thực vật hoang dại hữu ích của WHO, IUCN và WWF. Nhân giống thực vật hoang dại hữu ích là một hoạt động quan trọng trong công tác bảo tồn, nhằm tạo giống thực vật hoang dại hữu ích phục vụ hoạt động trồng trọt, bảo tồn chuyển vị, bảo tồn nguyên vị, phục tráng giống thực vật hoang dại hữu ích. Nhân giống bằng hom (Cutting propagation): là một phương pháp nhân giống sinh dưỡng với hom là một đoạn thân, cành, rễ được đặt trong điều kiện môi trường thích hợp sẽ phát triển rễ bất định và mọc thành cây độc lập [46]. Đây là một hình thức nhân giống sinh dưỡng, dựa trên khả năng sinh sản sinh dưỡng của cây, trên cơ sở phân bào nguyên nhiễm. Tế bào mẹ sinh ra tế bào con có bộ nhiễm sắc thể giống hệt mình. Do vậy sinh sản sinh dưỡng duy trì được các đặc tính di truyền của cơ thể mẹ và ổn định qua nhiều thế hệ. Phương pháp này được áp dụng để duy trì các dòng vô tính để tăng số lượng các cá thể cây hiếm hay duy trì các genotyp quan trọng của cây mẹ [4],[46]. Nhân giống bằng hom đã được các nhà làm vườn và trồng cây cảnh ở các nơi khác nhau trên thế giới sử dụng từ lâu đời và áp dụng trong sản xuất lâm nghiệp cách đây hàng trăm năm, được nghiên cứu ở các nước trên thế giới như Liên Xô (cũ), Trung Quốc, Thụy Điển, Australia, Pháp, Ấn Độ, Malaysia, Indonesia, Nhật Bản, Công Gô, đặc biệt từ khi con người tổng hợp được các chất điều hoà sinh trưởng nhân tạo [36], [37], [41]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 5 Ở Liên Xô (cũ) việc nhân giống bằng hom đã được tiến hành trên 50 năm trước, đã thí nghiệm nhân giống 260.000 hom của 240 loài cây thuộc 55 họ, 111 chi trong đó có 47 loài lá kim, 113 loài lá rộng cho các loài cây rừng, cây làm cảnh, làm thuốc, cây công nghiệp và cây ăn quả. Tại Thụy Điển, hàng năm công ty Hylleshog sản xuất 4.000.000 cây hom Vân sam. Năm l993 vườn ươm Toolara tại bang Quensland (Australia), sản xuất 700.000 cây hom thông lai. Nhật Bản hàng năm sản xuất 49 triệu hom cây Lãnh sam. Ở Trung Quốc, chi riêng với nghiên cứu sản xuất chế phẩm ABT, người ta đã nghiên cứu thực nghiệm 1.270 loài cây gỗ, cây ăn quả, cây hoa, cây nông nghiệp, thực vật có ích. Riêng Quảng Đông (Trung Quốc) có 4 xưởng sản xuất cây bằng hom, trong đó có 3 xưởng cấp huyện, đạt công suất 1 triệu cây/năm [38]. Tại Malaysia, 75 loài cây họ Quả hai cánh đã được nhân giống bằng hom. Tại Thái Lan, 1 ha vườn giống Sao đen 5 tuổi có thể sản xuất 200.000 cây hom đủ trồng 400 – 500 ha rừng [26]. 1.1.1.2. Một số nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng Khi nghiên cứu và thử nghiệm các kỹ thuật gây trồng đối với các loài thực vật hoang dại hữu ích bản địa, các nhà nghiên cứu thường phải quan tâm tìm hiểu rất kỹ về đặc điểm sinh thái nơi phân bố của loài cây đó trong tự nhiên, nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và phát triển của nó tương ứng với sự biến động các yếu tố sinh thái trong điều kiện cụ thể ngoài thực địa. Với nhiều loài thực vật nhiệt đới, các yếu tố sinh thái chi phối quan trọng có thể kể đến như: ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ không khí, tính chất đất đai (hàm lượng các yếu tố dinh dưỡng, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới đất, độ pH, mùn, ẩm độ đất). Đây chính là cơ sở khoa học quyết định sự thành công của các nghiên cứu vườn hóa thực vật hoang dại hữu ích bản địa. Theo Odum E.P. (1983) [49] với các loài cây thân gỗ và cây bụi sống nhiều năm trong các hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới, nhu cầu về ánh sáng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 6 thường thay đổi qua các giai đoạn phát triển khác nhau. Đây là yếu tố sinh thái hết sức quan trọng góp phần quyết định đến sự phân bố, khả năng sinh trưởng, phát triển và tạo ra năng suất sinh vật học của cây. Cùng với ánh sáng thì các đặc điểm về tính chất đất đai, đặc biệt là hàm lượng các yếu tố dinh dưỡng trong đất cũng đóng vai trò chi phối quan trọng đến khả năng cho năng suất của cây. Chính vì vậy, nghiên cứu về ảnh hưởng của yếu tố ánh sáng, đất đai và phân bón tới sinh trưởng, phát triển của cây là những nội dung không thể thiếu trong nỗ lực nghiên cứu bảo tồn và phát triển các loài thực vật hoang dại hữu ích bản địa. Ánh sáng là một trong những yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng lớn nhất đến cây trồng. Nó ảnh hưởng đến hầu hết các hoạt động sống của cây như quá trình quang hợp, sự hút khoáng, vận chuyển các chất trong cây, sự thoát hơi nước, từ đó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và phẩm chất cây trồng. Nhà sinh lý học thực vật người nga Timiriazep đã nói: “Hạt diệp lục là tiêu cự trong không gian một đầu kéo theo năng lượng ánh sáng mặt trời, đầu kia bắt nguồn với mọi hoạt động sống của sinh vật”. Ông đã phát hiện ra vai trò tích cực của hạt diệp lục ở cây xanh, đó là loại vật chất thường xuyên hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời, đồng hoá khí CO2 và nước tạo ra các vật chất hữu cơ. Cây xanh hấp thụ các tia sáng một cách chọn lọc, chủ yếu các tia trong nhóm ánh sáng trông thấy (λ = 0,39 – 0,76 μm). [32] Kết quả nghiên cứu của Học viện Timiriazep cho thấy khi cây cải bắp sinh trưởng đầy đủ dùng phương pháp nhân tạo rút ngắn thời gian chiếu sáng còn 10 h/ngày trong 3 năm liên tục cây cải bắp không ra hoa. Đối với cây sắn là cây cần ánh sáng ngày ngắn nên trong điều kiện ngày ngắn sẽ thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của củ. Còn trong điều kiện ngày dài sẽ làm tăng số lượng củ, thuận lợi cho sự phát triển cành lá nhưng không thuận lợi cho củ lớn lên. Trong điều kiện thiếu ánh sáng không ảnh hưởng đến sự ra lá của Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 7 chuối nhưng nếu thiếu hoàn toàn phiến lá có màu trắng nhạt, bẹ lá vươn dài nhanh. Điều kiện trong vườn chuối thiếu ánh sáng cây sẽ vươn cao, nếu cường độ ánh sáng quá mạnh và đột ngột sẽ làm bỏng chỗ cong của cổ buồng và quả chuối [11]. Theo kết quả nghiên cứu của (V.A.A. lecxcếp, 1973) [11] đã cho thấy khi tuổi lớp cây tái sinh tăng lên thì nhu cầu ánh sáng của nó cũng tăng theo. Các loại cây ưa sáng yêu cầu ánh sáng lớn hơn, tái sinh của các loại cây này sẽ chết ở điều kiện ánh sáng 10 – 12% ở tuổi nhỏ (dưới 2 tuổi) và điều kiện ánh sáng 25 – 30% ở tuổi lớn hơn (5 – 10 tuổi). Thực tế đã chứng minh những cây mọc lẻ hoặc mọc ở bìa rừng sẽ ra hoa kết quả sớm hơn, số lượng và chất lượng hạt quả cao hơn. Ngay ở trên cùng một cây cũng vậy ở phần phía trên tán thường cho quả hoa nhiều và tốt hơn (to nặng và chín đều). Do ánh sáng kìm hãm sự nảy mầm của hạt nên có nơi người ta đã cất trữ hạt bằng cách dùng ánh sáng mạnh để giảm khả năng nảy mầm của hạt trong mỗi giới hạn thời gian nhất định (Vũ Trung Tạng, 2003) [33]. Từ những nhận thức về tầm quan trọng của các loài thực vật hoang dại hữu ích bản địa, nên chúng đã được chú ý phát triển trong các chiến lược phát triển ở nhiều Quốc gia như Trung quốc, Ấn Độ, Pêru, Indonesia, và đã có rất nhiều công trình nghiên cứu được thực hiện ở nhiều nước đặc biệt là các nước có nguồn tài nguyên rừng nhiệt đới để làm cơ sở cho việc định hướng phát triển trong tương lai. Tuy nhiên, các công trình tập trung chủ yếu vào các lĩnh vực như phân loại, đánh giá vai trò, giá trị kinh tế, xã hội và môi trường, công dụng, kỹ thuật gây trồng, thị trường, như các công trình của Mendelsohn (1989); Heinzman (1990); Falconer (1993). Đa số các công trình đều khẳng định các loài thực vật hoang dại hữu ích bản địa có vai trò quan trọng, cung cấp thực phẩm, thuốc chữa bệnh, vật liệu xây dựng, đồng thời là nguồn thu nhập lớn (khoảng 20 – 30% cơ cấu thu nhập) của các hộ gia đình miền núi ở các nước này [6]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 8 Như vậy, việc nghiên cứu về phân loại, mô tả hình thái, sinh thái, công dụng, tầm quan trọng cũng như đánh giá các mô hình gây trồng và phát triển các loài thực vật hoang dại hữu ích trên thế giới đã có nhiều kết quả. Các kết quả đều khẳng định việc gây trồng, phát triển, sử dụng hợp lý và bền vững thì những loài hoang dại hữu ích này sẽ có vai trò to lớn trong việc tạo thu nhập cho người dân miền núi, góp phần xoá đói giảm nghèo, nâng cao đời sống, đảm bảo an ninh lương thực, ổn định xã hội đồng thời đóng góp rất lớn trong quá trình bảo vệ và phát triển rừng. 1.1.2. Ở Việt Nam 1.1.2.1. Nghiên cứu về nhân giống Ở Việt Nam, nhân giống bằng hom cây lâm nghiệp và cây ăn quả một cách có hệ thống mới được tiến hành vài thập kỷ nay tại hầu hết các trường đại học, viện nghiên cứu, trung tâm nghiên cứu, cơ sở sản xuất, vườn Quốc gia. Từ những năm 1986 đến nay, Phòng nghiên cứu giống cây rừng (nay là Trung tâm nghiên cứu nhân giống thuộc Phân viện lâm nghiệp Miền Nam), Trung tâm Phát triển Lâm nghiệp Phù Ninh, Trường Đại học Lâm nghiệp, Trung tâm Nghiên cứu giống cây trồng (thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp) đã tiến hành nghiên cứu giâm hom các loài phục vụ công tác trồng rừng như Bạch đàn, Thông, Sở, Mỡ, Phi lao, Giáng hương, Keo giậu và một số cây thuộc họ Quả hai cánh như Dầu rái, Sao đen. [17], [18], [19], [20], [26]; một số loài qúy hiếm như Pơ mu, Bách xanh, Tùng, Thông đỏ, Tùng tháp [15],[16],[21],[25],[40]; cây cảnh như Đỗ quyên, Hải đường, Chè rừng, Dạ hợp [4], [40]; cây hoang dại hữu ích bản địa như Tai chua, Dọc, Trám đen, Rau sắng, Dâu gia đất [4]. Nhờ có các nỗ lực nghiên cứu trên, hiện nay Việt Nam đã có thể nhân giống bằng hom một số loài ở quy mô sản xuất lớn cây lâm nghiệp như: Bạch đàn trắng, Keo tai tượng, Keo lá tràm, Thông đuôi ngựa, Mỡ, Sở, Phi lao. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 9 [38], cây công nghiệp như Chè, Cà phê, Ca cao [39] và một số cây ăn quả cũng như cây cảnh khác phục vụ công tác bảo tồn, phủ xanh đất trống đồi trọc, phát triển kinh tế tại các nông trại, vườn hộ gia đình. Nhân giống bằng hom có tiềm năng và tầm quan trọng lớn vì nó góp phần nhân nhanh các vật liệu nhân giống qúy, hiếm nguồn gen của các loài bị khai thác quá mức, các loài không cho hạt. Do đó, nhân giống bằng hom có ý nghĩa to lớn trong công tác bảo tồn và phát triển tài nguyên thực vật có ích [12]. Nghiên cứu nhân giống thực vật bằng phương pháp giâm hom ở Việt Nam có thểđược chia thành 2 giai đoạn: * Giai đoạn trước thập kỷ 90 của thế kỷ XX Nghiên cứu nhân giống thực vật hoang dại hữu ích bằng phương pháp giâm hom được thực hiện ở mức độ đơn giản cả về kỹ thuật cũng như khả năng áp dụng các chất kích thích ra rễ. Việc nhân giống thường được thực hiện trực tiếp trong điều kiện thường, mà chưa qua hệ thống vườn ươm với các kỹ thuật phức tạp. Đỗ Tất Lợi đã nghiên cứu trồng Bạc hà (Mentha arvensis) bằng cành có tuổi 45 ngày sau khi trồng, với chiều dài hom 15 – 20 cm. Hom có thể được xử lý bằng 2,4-D (Axit 2,4-Dichlorophenoxyacetic) với nồng độ 1/10.000 [22]. Trạm Nghiên cứu Dược liệu Hải Hưng đã nghiên cứu nhân giống cây Cam thảo Hungari bằng phương pháp nhân giống vô tính có sử dụng hormon kích thích sự nảy mầm [35]. Nhằm mục đích bảo tồn, Tạ Quang Nhiệm và cs, đã thăm dò khả năng nhân giống bằng hom cây Ba gạc bốn lá (Rauvolfia vomitoria) ở Phú Thọ, với các hom dài 40 – 50 cm, vùi xuống đất sâu 20 – 25 cm. Kết quả cho thấy các hom có khả năng ra rễ và nảy chồi nhưng tỷ lệ sống ít (< 10%), các hom ngắn hơn, dài từ 10 – 20 cm không có khả năng ra rễ [28]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 10 Phạm Duy Hùng và cs, đã thăm dò phương pháp giâm cành và rễ cây Ba gạc hoa đỏ (Rauvolfia serpentina), có sử dụng chất kích thích ra rễ. Kết quả cho thấy các cành giâm đều chết và không ra rễ, trong khi đó các hom rễ có khả năng ra rễ tốt khi không sử dụng chất kích thích ra rễ [13]. * Giai đoạn từ thập kỷ 90 của thế kỷ XX đến nay Việc nghiên cứu nhân giống bằng hom thực vật hoang dại hữu ích được thực hiện có hệ thống hơn trong các hệ thống vườn ươm hoàn thiện của ngành lâm nghiệp, hay tự xây dựng theo các mô hình khác nhau. Kỹ thuật cắt hom, xử lý và duy trì hom cũng được phát triển ở mức cao hơn. Nhiều loài đã được nghiên cứu nhân giống bằng hom thành công. Mặc dù vậy, hầu hết các nghiên cứu mới chỉ ở quy mô thí nghiệm hay thử nghiệm trong địa phương hẹp. Năm 2006, Đặng Thái Dương nghiên cứu giâm hom cành Sở, đã xác định 2 nhân tố ảnh hưởng là thuốc và điều kiện giâm hom, sau khi so sánh kết quả thấy giâm hom với thuốc NAA nồng độ 0,04% và 0,05%, trong nhà giâm hom đạt tỷ lệ rễ cao nhất là 85,19% [8]. Theo kết quả nghiên cứu của Dương Mộng Hùng (1992), các hom Phi lao được xử lý IBA ở nồng độ 200 ppm có tỷ lệ ra rễ là 76,6% còn công thức đối chứng chỉ đạt 18,3% [29]. Nguyễn Chí Hiểu, Đặng Kim Vui, Đặng Văn Minh (2009). Các công thức thí nghiệm giâm hom cây Bò khai có sử dụng các chất kích thích ra rễ cho kết quả cao hơn so với công thức đối chứng không dung thuốc. Trong đó ABT (aminobenzotriazole) ở nồng độ 50ppm cho tỷ lệ cây hom xuất vườn cao nhất, đạt 78,89%. Tiếp đến là NAA 200ppm đạt tỷ lệ xuất vườn 75,56% và IBA 50ppm đạt 74,44%; Về giá thể: công thức 3 với giá thể là đất tầng B 70% + rơm mục 30% có tỷ lệ cây sống cao nhất 82,22% [43]. Ngô Thị Minh Duyên đã nghiên cứu giâm hom cây Quế (Cinnamomum cassia) sử dụng chế phẩm kích thích ra rễ ABT1 dạng bột và dung dịch, kết Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 11 quả cho tỷ lệ ra rễ 66,7% với dung dịch ABT1 và 86,7% với ABT1 dạng bột 1%, so với tỷ lệ ra rễ 40% ở lô đối chứng [7]. Ngô Quốc Luật đã thí nghiệm giâm cành cây Đỗ Trọng (Eucommia ulmoides) ở Trại thuốc Sa Pa (Lào Cai) trong vụ xuân với các chất điều hoà sinh trưởng là ABT1, ABT2 và NAA. Kết qủa cho thấy tỷ lệ ra rễ là 0%, mặc dù trong thời gian 10 – 30 ngày đầu hom có ra mầm. Tuy nhiên hom rễ có ra rễ với tỷ lệ từ 10 – 20% [24]. Phạm Văn Tuấn đã xử lý bằng IBA 1% trong thời kỳ đầu hè để giâm hom Quế đạt tỷ lệ ra rễ cao và sử dụng phương pháp ghép nêm ngọn Quế cho tỷ lệ sống cao nhất so với ghép mắt và ghép cành 70 – 77% [38]. 1.1.2.2. Kỹ thuật gây trồng Năm 2003 Cục Lâm nghiệp đã ban hành tài liệu hướng dẫn quy trình trồng và nuôi động vật dưới tán rừng. Theo Võ Đại Hải (2003) Gừng là cây ưa sáng xong trồng dưới tán rừng có độ tàn che từ 0,5 trở xuống vẫn phát triển bình thường, ở nơi rợp quá hoặc trên đất quá ẩm sẽ cho sản phẩm củ gừng chất lượng kém (củ chứa ít tinh dầu hơn); Cây Bình vôi thích hợp ở độ tàn che từ 0,4 – 0,5; Cây Hà thủ ô đỏ (rau đằng) là cây ưa sáng nhưng cũng có khả năng chịu bóng tốt ở độ tàn che là 0,3 – 0,4. Đỗ Văn Bản và các cộng sự (2005) [2] đã tuyển chọn 3 loài tre nhập nội trồng để lấy măng: Điềm trúc (Dendrocalamus latiflorus), Lục trúc (Bambusa oldhamii) và Tạp giao với 13,5 ha mô hình thực nghiệm tại Phú Thọ và Thanh Hoá. Đề tài đã đưa ra được một số biện pháp thâm canh cho mô hình trồng thuần loài. Mật độ trồng, phân bón, điều chỉnh cây mẹ, đồng thời đã xây dựng hướng dẫn kỹ thuật trồng thâm canh, kỹ thuật khai thác măng và một số biện pháp sơ chế bảo quản măng. Đỗ Văn Bản (2005) [2] cũng đã thống kê được hiện nay nước ta có 4 loài tre nhập nội lấy măng đang được gây trồng gồm Điềm trúc, Lục trúc, Tạp giao và Mạnh tông. Đề tài đã thống kê được diện tích trồng Điềm trúc tính đến năm 2003 là 2.700 ha. Ngoài ra, đề tài còn cung cấp những thông tin về Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/