Tài liệu Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của một số giống địa lan kiếm và biện pháp kỹ thuật cho giống lan hoàng vũ cymbidium sinense

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM –––––––––––––––––––––––– PHẠM THỊ HỒNG HẠNH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐỊA LAN KIẾM VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CHO GIỐNG LAN HOÀNG VŨ (Cymbidium sinense) Ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG Mã số: 9.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG Người hướng dẫn: 1. PGS.TS ĐÀO THANH VÂN 2. PGS.TS ĐẶNG VĂN ĐÔNG THÁI NGUYÊN - 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu kết quả nghiên cứu được nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình khoa học nào khác. Các thông tin trích dẫn sử dụng trong luận án đều được ghi rõ nguồn gốc. Thái Nguyên, ngày … tháng … năm 2018 Người cam đoan ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Đào Thanh Vân, PGS.TS Đặng Văn Đông, những người thày đã tận tình dẫn dắt, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình nghiên cứu khoa học và hoàn thành luận án. Nghiên cứu sinh xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của của các nhà khoa học ở Khoa Nông học, Phòng Đào tạo, Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên trong suốt quá trình học tập tại đây. Nghiên cứu sinh xin trân trọng cảm ơn TS Lê Hùng Lĩnh, các cán bộ nghiên cứu trong Bộ môn Sinh học Phân tử và Ban Lãnh đạo Viện Di truyền Nông nghiệp đã chia sẻ kinh nghiệm, nguồn vật liệu, tạo mọi điều kiện giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình thực hiện luận án. Trong quá trình thực hiện đề tài, nghiên cứu sinh luôn nhận được sự chia sẻ, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi của các cán bộ công tác tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Hoa cây cảnh - Viện Nghiên cứu Rau quả, Nghiên cứu sinh xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến sự quan tâm tận tình đó. Cuối cùng, Nghiên cứu sinh xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè, những người luôn đồng hành và dành mọi quan tâm, khích lệ trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đề tài luận án. Thái Nguyên, tháng năm 2018 NCS Phạm Thị Hồng Hạnh iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................... ii MỤC LỤC ...........................................................................................................................iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................................... vi DANH MỤC BẢNG .........................................................................................................vii DANH MỤC HÌNH ............................................................................................................. x MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................................... 1 2. Mục tiêu ............................................................................................................................ 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ......................................................................................... 2 4. Những đóng góp mới của đề tài ...................................................................................... 3 5. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................................... 3 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.............................................................................. 4 1.1. Đặc điểm phân loại thực vật học và phân bố lan Kiếm .............................................. 4 1.1.1. Phân loại ..................................................................................................................... 4 1.1.2. Phân bố ....................................................................................................................... 4 1.2. Đặc điểm thực vật học và sự sinh trưởng phát triển của chi lan Kiếm ...................... 5 1.2.1. Đặc điểm thực vật học của lan Kiếm ........................................................................ 5 1.2.2. Đặc điểm một số giống lan Kiếm (Cymbidium sinense) ......................................... 7 1.2.3. Các giai đoạn sinh trưởng chủ yếu của lan Kiếm trong một năm ......................... 10 1.2.4. Yêu cầu ngoại cảnh của chi lan Kiếm ................................................................... 12 1.3. Tình hình sản xuất, tiêu thụ hoa lan trên thế giới và Việt Nam................................ 13 1.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ hoa lan trên thế giới ............................................... 13 1.3.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ hoa lan ở Việt Nam ............................................... 17 1.3.3. Tình hình sản xuất, nuôi trồng một số giống lan Kiếm ở Việt Nam..................... 22 1.4. Tình hình nghiên cứu về hoa lan Kiếm (Cymbidium sinense) trên thế giới và Việt Nam ............................................................................................................................. 23 1.4.1. Tình hình nghiên cứu về hoa lan Kiếm (Cymbidium sinense) trên thế giới ........ 23 iv 1.4.2. Tình hình nghiên cứu về lan Kiếm (Cymbidium sinense) ở Việt Nam ................ 32 1.5. Các kết luận qua phân tích tổng quan ........................................................................ 38 Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 40 2.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 40 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................................. 40 2.1.2. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................................. 40 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu .............................................................................. 44 2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................... 45 2.3.1. Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và đa dạng di truyền của một số giống địa lan Kiếm ........................................................................................................................ 45 2.3.2. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trồng và chăm sóc giống lan Kiếm Hoàng Vũ ............................................................................................................................ 45 2.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................ 45 2.4.1. Nội dung 1: Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và đa dạng di truyền của một số giống địa lan Kiếm ................................................................................................. 45 2.4.2. Nội dung 2: Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trồng và chăm sóc giống lan Kiếm Hoàng Vũ............................................................................................................ 51 2.4.3. Nội dung 3: Xây dựng mô hình thử nghiệm đánh giá hiệu quả của biện pháp kỹ thuật tổng hợp trồng và chăm sóc đối với giống lan Kiếm Hoàng Vũ tại các địa phương ............................................................................................................ 53 2.5. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi........................................................................ 54 2.5.1. Các chỉ tiêu về hình thái, sinh trưởng, phát triển ................................................... 54 2.5.2. Chỉ tiêu về bệnh hại.................................................................................................. 55 2.5.3. Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả kinh tế .................................................................... 56 2.6. Điều kiện thí nghiệm (yếu tố phí thí nghiệm) ........................................................... 56 2.7. Phương pháp xử lý số liệu .......................................................................................... 56 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................... 57 3.1. Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và đa dạng di truyền của một số giống địa lan Kiếm (Cymbidium sinense).......................................................................................... 57 3.1.1. Khảo sát, thu thập bổ sung các giống địa lan Kiếm ............................................... 57 v 3.1.2. Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của một số giống địa lan Kiếm .................. 63 3.1.3. Đánh giá đa dạng di truyền lan Kiếm bằng chỉ thị phân tử SSR .......................... 77 3.2. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trồng và chăm sóc giống lan Kiếm Hoàng Vũ ............................................................................................................................ 90 3.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại giá thể đến sinh trưởng, phát triển của lan Kiếm Hoàng Vũ ..................................................................................................... 90 3.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một loại phân bón đến sinh trưởng, phát triển của lan Kiếm Hoàng Vũ ................................................................................................... 100 3.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ che sáng đến sinh trưởng, phát triển của lan Kiếm Hoàng Vũ.......................................................................................................... 111 3.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời điểm xử lý lạnh đến thời gian ra hoa của lan Kiếm Hoàng Vũ................................................................................................................ 116 3.3. Xây dựng mô hình thử nghiệm đánh giá hiệu quả của biện pháp kỹ thuật tổng hợp trồng và chăm sóc đối với giống lan Kiếm Hoàng Vũ tại các địa phương ........... 120 3.3.1. Đánh giá tình hình sinh trưởng của lan Kiếm Hoàng Vũ tại các địa phương .... 120 3.3.2. Đánh giá năng suất chất lượng hoa của lan Kiếm Hoàng Vũ tại các địa phương ....................................................................................................................... 122 3.3.3. Đánh giá hiệu quả kinh tế của lan Kiếm Hoàng Vũ tại các địa phương............ 124 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................... 127 1. Kết luận ......................................................................................................................... 127 2. Đề nghị .......................................................................................................................... 128 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .......................................................................................................129 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 130 PHỤ LỤC......................................................................................................................... 137 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ASEAN Economic Community (Cộng đồng Kinh tế ASEAN) ASEAN Free Trade Area (Khu vực Mậu dịch Tự do ASEAN) Amplified Fragment Length Polymorphism (Đa hình độ dài nhân bản chọn lọc) BNNPTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn CNC Công nghệ cao CT Công thức CTTN Công thức thí nghiệm Cym. Cymbidium DNA/ADN Deoxyribo Nucleic Acid EU European Union (Liên minh Châu Âu) HTX Hợp tác xã ISSR Inter simple sequence repeat (Chuỗi lặp lại đơn giản giữa) K Kali N Nitrogen NST Nhiễm sắc thể P Phospho PCR Polymerase Chain Reaction (Phản ứng chuỗi khuếch đại gen) TCN Trước công nguyên TNHH Trách nhiệm hữu hạn RAPD Random Amplified Polymorphic DNA (AND đa hình đươc nhân bản ngẫu nhiên) RFLP Restriction fragment length polymorphism markers (Đa hình chiều dài đoạn cắt giới hạn) RCB Khối ngẫu nhiên đầy đủ SSR Simple Sequence Repeat (Các chuỗi lặp lại đơn giản) TP. Thành phố TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh TPP Trans-Pacific Partnership Agreement (Hiệp định Đối tác xuyên Thái Bình Dương) WTO World Trade Organization (Tổ chức thương mại thế giới ) AEC AFTA AFLP vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Giá trị toàn cầu của hoa cắt cành (giai đoạn 2007 - 2012) ................. 13 Bảng 2.1. Dung dịch đệm 2×CTAB .................................................................. 41 Bảng 2.2. Dung dịch TE (10:1) ......................................................................... 41 Bảng 2.3. Dung dịch đệm 10X TBE ................................................................. 41 Bảng 2.4. Các cặp mồi được sử dụng trong các phản ứng PCR ......................... 42 Bảng 2.5. Danh mục các giống địa lan Kiếm thu thập và nghiên cứu ................ 43 Bảng 3.1. Danh sách các hộ gia đình trồng địa lan Kiếm điển hình (Năm 2013 - 2014) ..................................................................................... 57 Bảng 3.2. Các giống địa lan Kiếm thu thập được (Năm 2013 - 2014) ............... 62 Bảng 3.3. Đặc điểm hình thái thân của các giống địa lan Kiếm (Năm 2013 - 2015) .... 63 Bảng 3.4. Kích thước lá và số lá/thân của các giống địa lan Kiếm (Năm 2013 - 2015) .................................................................................. 64 Bảng 3.5. Đặc điểm lá của các giống địa lan Kiếm (Năm 2013 - 2015) ............ 65 Bảng 3.6. Một số đặc điểm hoa của các giống địa lan Kiếm (Năm 2013 - 2015) ............ 67 Bảng 3.7. Một số đặc điểm kích thước cánh hoa của các giống địa lan Kiếm (Năm 2013 - 2015) ........................................................................... 68 Bảng 3.8. Thời gian ra hoa và độ bền hoa của các giống địa lan Kiếm (Năm 2013 - 2015) ..................................................................................... 70 Bảng 3.9. Một số đặc điểm ngồng hoa của các giống địa lan Kiếm (Năm 2013 - 2015) ..................................................................................... 71 Bảng 3.10. Tình hình bệnh hại trên các giống địa lan Kiếm (Năm 2013 - 2015) .......... 73 Bảng 3.11. Tổng hợp kết quả đánh giá giá trị thẩm mỹ các giống địa lan Kiếm (Năm 2013 - 2015).................................................................. 74 Bảng 3.12. Giá trị và hướng sử dụng của các giống địa lan Kiếm (Năm 2013 - 2015)...... 75 Bảng 3.13. Đặc điểm chính của giống lan Kiếm Hoàng Vũ (Năm 2013 - 2015) ............... 77 Bảng 3.14. Nồng độ và chỉ số độ tinh sạch ADN tổng số của các mẫu lan Kiếm ....... 79 Bảng 3.15. Số allen đa hình và giá trị PIC của các chỉ thị SSR phân tích trên các mẫu địa lan Kiếm ....................................................................... 82 viii Bảng 3.16. Hệ số tương đồng di truyền của các mẫu lan Kiếm ......................... 84 Bảng 3.17. Số allen đa hình và giá trị PIC của các chỉ thị SSR phân tích trên 9 mẫu giống lan Kiếm Hoàng Vũ ..................................................... 87 Bảng 3.18. Hệ số tương đồng di truyền của 9 mẫu giống lan Kiếm Hoàng Vũ .. 88 Bảng 3.19. Ảnh hưởng của một số loại giá thể đến động thái đẻ nhánh của lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ............................................ 91 Bảng 3.20. Ảnh hưởng của một số loại giá thể đến động thái tăng trưởng chiều cao nhánh mới của lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) .... 92 Bảng 3.21. Ảnh hưởng của một số loại giá thể đến động thái phát triển đường kính thân của lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ........... 93 Bảng 3.22. Ảnh hưởng của một số loại giá thể giá thể đến chỉ số diện tích lá lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ............................................ 94 Bảng 3.23. Ảnh hưởng của một số loại giá thể đến thời gian xuất hiện mầm hoa của lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ............................... 96 Bảng 3.24. Ảnh hưởng của một số loại giá thể đến tỷ lệ ra hoa và chất lượng hoa lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ..................................... 98 Bảng 3.25. Ảnh hưởng của một số loại phân bón đến động thái đẻ nhánh của lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ...........................................101 Bảng 3.26. Ảnh hưởng của một số loại phân bón đến động thái tăng trưởng chiều cao cây lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) .....................102 Bảng 3.27. Ảnh hưởng của một số loại phân bón đến động thái phát triển đường kính thân lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ................103 Bảng 3.28. Ảnh hưởng của một số loại phân bón đến một số chỉ tiêu về lá của lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ....................................104 Bảng 3.29. Ảnh hưởng của một số loại phân bón đến thời gian ra hoa của lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ................................................105 Bảng 3.30. Ảnh hưởng của một số loại phân bón đến tỷ lệ ra hoa và chất lượng hoa lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ..........................107 Bảng 3.31. Ảnh hưởng của một số loại phân bón đến tình hình bệnh hại trên lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ...........................................110 ix Bảng 3.32. Ảnh hưởng của chế độ che sáng đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ....................................112 Bảng 3.33. Ảnh hưởng của chế độ che sáng đến khả năng ra hoa và chất lượng hoa của lan kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016).....................114 Bảng 3.34. Ảnh hưởng của chế độ che sáng đến tình hình bệnh hại trên lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ................................................116 Bảng 3.35. Ảnh hưởng của thời điểm xử lý lạnh đến thời gian xuất hiện mầm hoa lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ....................................117 Bảng 3.36. Ảnh hưởng của thời điểm xử lý lạnh đến tỷ lệ ra hoa và chất lượng hoa lan Kiếm Hoàng Vũ (năm 2015 - 2016) ..........................119 Bảng 3.37. Đánh giá tình hình sinh trưởng của lan Kiếm Hoàng Vũ ở các mô hình tại một số địa phương (năm 2016 - 2017) ................................121 Bảng 3.38. Tỷ lệ ra hoa và thời gian ra hoa của lan Kiếm Hoàng Vũ ở các mô hình tại một số địa phương (năm 2016 - 2017) ..........................122 Bảng 3.39. Năng suất chất lượng hoa của lan Kiếm Hoàng Vũ ở các mô hình tại một số địa phương (năm 2016 - 2017) ........................................123 Bảng 3.40. Hiệu quả kinh tế của lan Kiếm Hoàng Vũ tại các địa phương (Năm 2016 - 2017) ..........................................................................125 x DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Hình thái hoa của một số giống địa lan Kiếm nghiên cứu .................. 69 Hình 3.2. Điện di AND tổng số của một số mẫu địa lan Kiếm .......................... 78 Hình 3.3. Kiểm tra chất lượng mẫu ADN các giống địa lan Kiếm bằng máy đo quang phổ NanoDrop .................................................................. 78 Hình 3.4. Ảnh điện di sản phẩm PCR của chỉ thị CS15 trên các mẫu lan Kiếm ......... 80 Hình 3.5. Ảnh điện di sản phẩm PCR của chỉ thị CS22 trên các mẫu lan Kiếm ......... 80 Hình 3.6. Ảnh điện di sản phẩm PCR của chỉ thị CS6 trên các mẫu lan Kiếm... 81 Hình 3.7. Ảnh điện di sản phẩm PCR của chỉ thị CS8 trên các mẫu lan Kiếm... 81 Hình 3.8. Ảnh điện di sản phẩm PCR của chỉ thị CS12 trên các mẫu lan Kiếm ......... 81 Hình 3.9. Biểu đồ mô tả quan hệ di truyền của các mẫu lan Kiếm .................... 85 Hình 3.10. Ảnh điện di sản phẩm PCR của một số chỉ thị đa hình trên 9 mẫu giống lan Kiếm Hoàng Vũ ................................................................ 87 Hình 3.11. Biểu đồ mô tả quan hệ di truyền của 9 mẫu giống lan Kiếm Hoàng Vũ ......................................................................................... 89 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hoa lan là một trong những tác phẩm nghệ thuật tuyệt tác mà thiên nhiên ban tặng cho con người. Có thể nói hoa lan được hội tụ tất cả các đặc điểm quý của các loài hoa như màu sắc đẹp, phong phú, cấu tạo hoa đa dạng, tinh tế, hoa có độ bền lâu và đặc biệt hấp dẫn người chơi bởi hương thơm quyến rũ. Nhờ các đặc tính quý báu của hoa lan mà, nghề trồng lan đã trở thành một ngành nông nghiệp mang lại lợi nhuận cao của một số quốc gia như: Thái Lan, Đài Loan, Trung Quốc,..(Đặng Văn Đông, 2016) [8]. Việt Nam là một trong những nơi xuất xứ của nhiều loài lan thơm, đẹp và quý hiếm của thế giới. Cùng với sự phát triển của kinh tế - xã hội, đời sống của người dân đã được cải thiện rõ rệt, nên nhu cầu thưởng thức hoa lan nhất là các giống địa lan bản địa truyền thống có màu sắc đẹp, có hương thơm cũng tăng lên cả về số lượng và chất lượng đặc biệt là vào dịp tết cổ truyền của dân tộc so với những năm trước đây. Lan Kiếm (Cymbidium) là một chi trong họ Lan, chi lan Kiếm có những loài bám trên cây và được gọi là phong lan Kiếm (Epiphytic cymbidium) và có những loài mọc trên đất, được gọi là địa lan Kiếm (Terrestrial cymbidium). Địa lan Kiếm được mệnh danh là nữ hoàng của các loài lan, chúng có những điểm nổi bật cả về giá trị mỹ thuật, giá trị tinh thần. Vẻ tao nhã, hài hòa của chúng từ lâu đã hiện diện trong văn học, nghệ thuật và gắn liền với đời sống văn hóa của người Á Đông. Thú chơi và thưởng ngoạn lan, đặc biệt là địa lan Kiếm cũng đã có từ rất lâu đời tại Việt Nam (Dương Xuân Trinh, 2015) [75]. Người Hà Nội và các tỉnh Bắc Ninh, Nam Định, Hà Tây (nay là Hà Nội), Hưng Yên, Thái Bình,… cũng đã gìn giữ được nhiều loài địa lan Kiếm quý giá như Thanh Ngọc, Hoàng Vũ, Cẩm Tố, Thanh Trường, Mặc Biên, Trần Mộng, Bạch Ngọc, Tứ Thời..., giá trị mỗi chậu lan từ vài triệu đồng đến vài chục triệu đồng khi tến đến xuân về, do vậy đã đem lại lợi ích kinh tế vô cùng to lớn cho các nhà vườn. Địa lan Kiếm Hoàng Vũ (Cymbidium sinense) là một trong những loài hoa địa lan bản địa quý hiếm của Việt Nam, với những đặc tính ưu việt về vẻ đẹp của cây hoa, dạng lá thanh thoát, hình dáng hoa đẹp quý phái, mùi thơm dịu dàng và độ 2 bền hoa cao, được người chơi hoa ưa chuộng trong những năm trở lại đây. Do vậy, giá bán khá cao (khoảng 500.000 đ/1 nhánh), nhất là vào những dịp tết Nguyên đán. Các nghiên cứu trong nước xây dựng quy trình kỹ thuật trồng và chăm sóc cụ thể trên đối tượng cây lan Kiếm bản địa, đặc biệt là loài lan có giá trị kinh tế cao như lan Kiếm Hoàng Vũ vẫn còn hạn chế, chủ yếu tập trung vào: điều tra, thu thập, đánh giá và tuyển chọn một số giống lan bản địa ở miền Bắc Việt Nam; một số biện pháp kỹ thuật như phân bón, giá thể, nước tưới. Bên cạnh đó, kỹ thuật trồng và chăm sóc chủ yếu dựa vào kinh nghiệm chăm sóc của các nhà vườn nuôi trồng lan áp dụng cho các loài lan Kiếm trong điều kiện tự nhiên nên cây sinh trưởng chậm, năng suất, chất lượng thấp và đặc biệt thời điểm ra hoa của cây phụ thuộc vào thời tiết mỗi năm, chưa có những biện pháp xử lý ra hoa cụ thể để cây ra hoa vào đúng dịp tết Nguyên đán. Các nghiên cứu về những đặc điểm nông sinh học đối với lan Kiếm Hoàng Vũ chưa được đánh giá một cách đầy đủ. Các nghiên cứu về kỹ thuật trồng, chăm sóc nhằm nâng cao năng suất, chất lượng loài hoa này chưa nhiều và chưa ứng dụng được vào sản xuất. Trên cơ sở khoa học và thực tiễn đó, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của một số giống địa lan Kiếm và biện pháp kỹ thuật cho giống lan Hoàng Vũ (Cymbidium sinense)” sẽ là những nội dung quan trọng trong quá trình nghiên cứu nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và góp phần hoàn thiện quy trình trồng và chăm sóc để giống hoa này có hiệu quả kinh tế cao, tăng thu nhập cho người trồng hoa. 2. Mục tiêu Nghiên cứu một cách có hệ thống về đặc điểm nông sinh học, tính đa dạng di truyền của một số giống địa lan Kiếm và xác định một số biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc giống lan Kiếm Hoàng Vũ (Cymbidium sinense) làm tăng khả năng sinh trưởng phát triển, tăng tỷ lệ ra hoa, chất lượng hoa, đặc biệt điều khiển hoa nở vào dịp tết Nguyên đán góp phần hoàn thiện quy trình để phát triển rộng rãi ngoài sản xuất. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Cung cấp các dẫn liệu khoa học về đặc điểm nông sinh học, tính đa dạng di truyền của một số giống địa lan Kiếm ở Việt Nam cũng như ảnh hưởng của một số 3 biện pháp kỹ thuật đến sinh trưởng, phát triển và chất lượng hoa của giống lan Kiếm Hoàng Vũ (Cymbidium sinense); - Bổ sung thêm tài liệu tham khảo phục vụ cho công tác giảng dạy, nghiên cứu khoa học về cây hoa địa lan Kiếm; - Làm cơ sở khoa học để xây dựng quy trình sản xuất cây thương phẩm góp phần nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất của lan Kiếm. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Xác định được một số giống hoa địa lan Kiếm có chất lượng tốt đáp ứng nhu cầu chơi hoa của thị trường. - Đánh giá được mối quan hệ di truyền của các giống địa lan Kiếm, làm cơ sở cho việc chọn tạo giống địa lan Kiếm ở Việt Nam. - Nghiên cứu cũng góp phần giới thiệu cho sản xuất một số biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc hiệu quả nhằm nâng cao năng, suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cho lan Kiếm Hoàng Vũ. 4. Những đóng góp mới của đề tài - Nghiên cứu có hệ thống về đặc điểm nông sinh học và tính đa dạng di truyền của một số giống địa lan Kiếm ở khu vực miền Bắc Việt Nam. - Thông qua đánh giá đặc điểm nông sinh học của một số giống địa lan Kiếm đã xác định được giống lan Kiếm Hoàng Vũ sinh trưởng, phát triển tốt, giá trị cao và được người tiêu dùng ưa chuộng. Trên cơ sở đó, đã nghiên cứu và xác định được một số biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc hiệu quả để nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cho giống lan Kiếm Hoàng Vũ tại khu vực miền Bắc Việt Nam. 5. Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu đánh giá đặc điểm nông sinh học và tính đa dạng di truyền của một số giống địa lan Kiếm thu thập được ở khu vực miền Bắc Việt Nam. - Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật cho gống lan Kiếm Hoàng Vũ (Cymbidium sinense) ở Gia Lâm, Hà Nội. - Xây dựng mô hình thử nghiệm đánh giá hiệu quả của biện pháp kỹ thuật trồng và chăm sóc lan Kiếm Hoàng Vũ tại Hà Nội và Quảng Ninh. 4 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Đặc điểm phân loại thực vật học và phân bố lan Kiếm 1.1.1. Phân loại Theo hệ thống phân loại của Takhtajan (1987), họ hoa lan (Orchidaceae) có 750 chi và 20.000 - 25.000 loài. Đây là họ thực vật lớn thứ hai sau họ cúc Asteraceae. Chính vì thế, hình thái, cấu tạo cũng như hệ thống phân loại họ này hết sức đa dạng và phức tạp. Chi lan Kiếm (tên khoa học: Cymbidium) là một chi thực vật thuộc họ lan. Họ lan (Orchidaceae) là một họ thực vật có hoa, thuộc bộ măng tây (Asparagales), lớp thực vật một lá mầm (Monocotyledoneae), ngành thực vật hạt kín (Mongoliophyta). Theo tác giả Trần Hợp (2000) [10], trên thế giới chi lan Kiếm (Cymbidium) có khoảng 120 loài và ở Việt Nam có 20 loài: (1) Cym. aloifolium Swartz; (2) Cym. atropurpureum (Lindl.) Rolfe; (3) Cym. banaense Gagnep; (4) Cym. bicolor Lindl; (5) Cym. cyperifolium Wall; (6) Cym. dayanum Rchb.f.; (7) Cym. devoniaum Paxt; (8) Cym. ensifolium Swartz; (9) Cym. erythrostylum Rolfe.; (10) Cym. finlaysonianum Lindl.; (11) Cym. hoockerianum Rchb.f; (12) Cym. insigne Rolfe; (13) Cym. iridioodes D.Don; (14) Cym. lancifolium Hook.f. ; (15) Cym. lowianum Rchb.f.; (16) Cym. macrorhizon Lindl.; (17) Cym. sanderae (Rolf) Cribb et DuPuy; (18) Cym. schroederi Rolfe; (19) Cym. sinense Willd.; (20) Cym. suavissimum Sander ex Curtis. Leonid và Anna (2003) [33] đã xác định thêm được 4 loài lan Kiếm khác là: Cym. eburneum Reichb; Cym. erythraeum Lindl.; Cym. floribundum Lindl.; Cym. wilsonii Cook Rolfe. Như vậy, hiện nay, ở nước ta có tổng số 24 loài lan Kiếm được xác định (Leonid, Anna, 2003) [33]. 1.1.2. Phân bố Trên thế giới, các loài lan Kiếm phân bố rộng khắp từ Triều Tiên, Nhật Bản, Trung Quốc, Hymalaya, qua Philippines, Đông Nam châu Á, Tân Ghi Nê đến Australia,...(châu Phi và châu Mỹ chỉ có vài loài). Các chủng loại và giống hoa lan được thay đổi theo từng loại địa hình. Tuy nhiên, hoa lan thường được tìm thấy ở độ cao từ 1000 - 2000 m so với mực nước biển (Ruan Wenjin, 2009) [62]. 5 Ở Đông Á (Trung Quốc, Triều Tiên, Nhật Bản, Ấn Độ, Thái Lan và Việt Nam) chủ yếu có 5 loại lan Kiếm: (1) Cym. sinense: Mặc Lan; (2) Cym. ensifolium: Kiến Lan; (3) Cym. kanran: Hàn Lan; (4) Cym. goeringii: Xuân Lan; (5) Cym. faberi: Huệ Lan. Tại Trung Quốc, lan Kiếm sống ở các thảm rừng núi chủ yếu là ở 16 tỉnh miền Trung và Nam Trung Quốc, với các giống vô cùng phong phú. Các nhà khoa học phân loại thành 28 loài trong đó chỉ có 11 loài lan Kiếm mọc trên đất (địa lan Kiếm). Tuy vậy chỉ có 6 loài được tôn vinh và chăm sóc như Quốc hoa: Xuân Lan (Cym. goeringii), Xuân Kiếm (Cym. longibracteatum) Kiến Lan (Cym. ensifolium), Mặc Lan (Cym. sinense), Hàn Lan (Cym. karan). Ở Việt Nam, theo tài liệu về các loài lan công bố năm 2003, trong 24 loài lan Kiếm, có 13 loài bám trên cây, 5 loài mọc trên đất hoặc bám trên đá, 5 loài bám trên cây hoặc hoặc bám trên đá, có 1 loài không có lá chỉ sống trong mùn nhờ một hệ thống rễ rất phát triển (Trần Duy Quý, 2005) [17]. Cho đến nay chưa có nhiều người nghiên cứu về các khóa phân loại lan Kiếm, nên chúng ta chưa thể xếp các loài lan Kiếm truyền thống Việt Nam vào loài nào trong bảng phân loại bằng thuật ngữ khoa học. Thí dụ: Lan Kiếm Lô Hội (Cym. aloifolium); lan Kiếm Tứ Thời (Cym. ensifolium) (Trần Duy Quý, 2005) [17]. Theo Đặng Văn Đông và Chu Thị Ngọc Mỹ (2009) [6], khi điều tra sự phân bố của hoa lan Việt Nam và lưu giữ, đánh giá một số giống lan quý tại Gia Lâm Hà Nội đã kết luận: Việt Nam được chia thành 6 vùng lan chính, khác nhau về tính đa dạng, độc đáo của lan rừng và sinh thái tự nhiên của các loài lan này: phía Tây Bắc Bộ; phía Đông Bắc Bộ và Trung tâm Bắc Bộ; Bắc Trung Bộ; các tỉnh Trung Bộ; Tây Nguyên; Nam Trung Bộ và Nam Bộ. Trong đó, Cymbidium chủ yếu phân bố ở vùng Đông Bắc Bộ và Trung tâm Bắc Bộ, Sơn La, Hà Nội và các tỉnh lân cận như: Hưng Yên, Quảng Ninh,...là nơi có điều kiện khí hậu thích hợp để nuôi trồng loại lan này. 1.2. Đặc điểm thực vật học và sự sinh trưởng phát triển của chi lan Kiếm 1.2.1. Đặc điểm thực vật học của lan Kiếm Theo Bao Manzhu (2003) [56], chi lan Kiếm có đặc điểm: giả hành có 2 - 10 lá, hình trụ, ở phần gốc có mấu. Ngồng hoa được mọc lên từ bên dưới giả hành, có 1 - 50 6 hoa/cành. Cánh môi chia 3 thùy, có 2 cánh tràng, cột nhụy dài chứa phấn khối. Hoa nhiều màu sắc: trắng, hồng, vàng, xanh, vàng xanh, hồng đậm và có mùi hương thơm. Theo tác giả Trần Duy Quý (2005) [17] mô tả tóm tắt đặc điểm thực vật học của chi lan Kiếm như sau: - Thân ngầm (còn gọi là căn hành) thường ngắn nối củ với nhau. Các củ lan thực chất là những cành ngắn của căn hành. Củ già, khi bị tách khỏi căn hành cũ có thể phát sinh đoạn căn hành mới, từ đó mọc lên những cây con, do đó người ta xếp Cymbidium vào nhóm lan đa thân. - Củ lan (giả hành): Thường có hình cầu, ô van, bầu dục hay trứng,… Đường kính của giả hành từ 1 - 10 cm. Giả hành được bao bọc bởi các bẹ lá xếp xít vào nhau. - Rễ: Lan kiếm có bộ rễ lớn, dày, nạc, xốp, ít phân nhánh, thường có màu trắng xám. Rễ của một số loại địa lan bì sinh hay phụ sinh thường mọc bám trên vỏ cây, mặt đất. Những rễ mới thường chỉ mọc ở cây con, còn cây mẹ ít khi hình thành rễ mới mà chỉ thấy những rễ phụ phân nhánh từ rễ củ. - Lá: Một cây lan trưởng thành có rất nhiều lá. Lá tự dưỡng, do đó nó phát triển đầy đủ hệ thống lá. Lá thuộc loại lá song đỉnh, lá lớn, lá trải rộng và xếp xít trên thân, đôi khi rủ xuống, xếp cách đều đặn trên thân. Lá thực thường có cuống lá, giữa bẹ lá và cuống lá có một tầng phân cách. Lá thường có màu xanh bóng, đậm và nhẵn, cũng có những loại lá có điểm những vệt vàng hay xanh nhạt (Nguyễn Tiến Bân, 1997) [1]. - Chồi hoa: Chồi hoa mọc ra từ bên dưới của giả hành từ các nách lá, tách bẹ già đâm ra ngoài, thường xuất hiện cùng với chồi thân, chiều dài của ngồng hoa từ 30 cm đến hơn 80 cm. Chồi thân thì hơi dẹt, các lá đầu tiên mọc đâm ra hai phía hình đuôi cá, nhưng chồi hoa căng tròn hơn và các lá bao luôn ôm chặt quanh phát hoa. - Cành hoa: Cành hoa không phân nhánh, có thể dựng đứng hay buông thõng. Cành hoa có thể mang từ vài hoa đến vài chục hoa xếp theo hình xoắn ốc. - Hoa: Cụm hoa to, dạng chùm, màu sắc sặc sỡ, đẹp. Cánh đài thường ngắn, nhưng 2 cánh đài bên kéo dài với nhau ở cằm. Cánh tràng 2, thường có dạng giống cánh đài. Cánh môi ngắn hơn cánh hoa, 2 thùy bên ở sát gốc, thùy giữa thuôn hẹp dần ở đỉnh. Cột nhụy dài, mảnh chứa phấn khối. Hoa nở vào mùa Thu hoặc mùa Xuân, bền (từ 20 đến 30 ngày), hương thơm dịu. 7 Hoa lan Kiếm là hoa lưỡng tính, đặc biệt nhị đực và nhụy cái cùng gắn chung trên một trục hợp nhụy (trụ nhị - nhụy). Trên trục hợp nhụy, nhị nằm ở trên cùng mang hai khối phấn màu vàng, có gót dính như keo. Khối phấn được đậy bởi một nắp màu trắng ngà, nắp này dễ mở rời và cách biệt với núm nhụy bởi một mỏ nổi lên. Vì vậy, trong tự nhiên quá trình thụ phấn chỉ xảy ra được nhờ côn trùng. Tận cùng phía bên trong hoa có đĩa mật và đôi khi còn có tuyến tiết mùi thơm. Theo Dương Xuân Trinh (2015) [75], lan Kiếm có các kiểu hình dạng cánh đài và các biến dị về vị trí cánh đài ở hai bên được gọi là vai. - Quả: Quả lan thuộc dạng quả nang, khi chín sẽ nứt dọc theo 3 - 6 khe. Quả có dạng từ quả cải dài đến dạng hình trụ phấn, phình to ở giữa. Khi chín, quả mở ra các hạt bị gió cuốn đi còn lại mảnh vỏ chín đính lại với nhau ở phần gốc. Ở một số loài khi quả chín vỏ quả không bị nứt ra, hạt chỉ ra khỏi vỏ khi vỏ này bị mục nát. Quả lan có rất nhiều hạt, nhỏ li ti và nhẹ. Hầu hết là không có nội nhũ như các loại hạt khác. Có thể bị gió cuốn bay đi khắp nơi nên khả năng phát tán rộng. Khối lượng toàn bộ hạt ở trong quả chỉ bằng 1/10 - 1/1000 (Việt Chương, Nguyễn Việt Thái, 2002) [3]. Hạt cấu tạo bởi một khối chưa phân hoá, sau 2 - 18 tháng hạt mới chín tùy từng loài, phần lớn hạt đều chết vì không chứa chất dinh dưỡng, chúng chỉ sinh sôi nảy nở khi gặp được loài nấm cộng sinh hỗ trợ chất dinh dưỡng. Vì vậy, khả năng hạt nảy mầm thành cây là rất hiếm, chỉ có thể trong điều kiện rừng ẩm ướt nhiệt đới (Ngô Thị Nguyệt, 2013) [16]. 1.2.2. Đặc điểm một số giống lan Kiếm (Cymbidium sinense) 1.2.2.1. Hoàng Vũ Theo Nguyễn Tiến Quảng (2014) [70], lan Kiếm Hoàng Vũ là một giống thuộc loài Mặc Lan Cym. sinense. Mặc Lan là tập hợp những cây có hoa, thường nở vào mùa Xuân, Mặc Lan nói chung có thân củ hình bầu dục, rễ to khoẻ, lá đa dạng rộng và dầy, bóng, có từ 3 - 5 nhánh lá mọc thành chùm, lá hình lưỡi kiếm. Mặc Lan theo nghĩa tiếng Hán là Lan Mực, lan có hoa màu tối (màu mực), nhưng những biến thể của Mặc Lan thì có nhiều màu hoa khác nhau từ xanh, vàng, đỏ, nâu,... 8 Theo Ngô Thị Nguyệt (2013) [16], nếu nhận biết qua lá thì Hoàng Vũ có 2 loại: loại lá ngắn, dầy, to, hơi cong xuống và loại lá dài, mỏng, rủ ôm chậu; loại có lá cong rủ, vặn xoắn phía đầu lá, là màu vàng nhạt; lá phản kiếm ôm thân. Hoa Hoàng Vũ có kích thước khá lớn, khoe nhụy, sắc vàng chanh; bản cánh hẹp so với kích thước. Khi mới nở, đầu cánh cuộn về sau rất mềm mại, hoa có hương thơm nhẹ. Số lượng hoa trên 1 bông khá nhiều, kích thước hoa khá lớn nên trục hoa Hoàng Vũ thường cong. Khi Hoàng Vũ phát ngồng thì nụ, ngồng nụ quay theo hướng ánh sáng trong ngày, người ta gọi là múa. Một số ý kiến khác thì cho rằng, cánh hoa cong, thon như bàn tay vũ công và có hoa màu vàng nên gọi là Hoàng Vũ. Hoa thường nở vào dịp Tết Âm lịch, mùi hương dịu mát, thời gian nở hoa khoảng 20 ngày. Tùy điều kiện chăm sóc mà lá có thể dài từ 50 - 80 cm, vòi hoa cao 50 - 70 cm, số lượng hoa từ 7 - 13 bông. 1.2.2.2. Trần Mộng Theo tác giả Bùi Xuân Đáng (2008) [68], Trần Mộng có đặc điểm: Lá dài 60 70 cm, rộng 3 cm, lá mỏng và dễ gẫy. Dò hoa cao 60 - 70 cm. Hoa 10 - 15 hoa, màu nâu đỏ, cánh hơi cong về phía sau, mùi hương rất thơm, nở vào mùa Thu, bền khoảng 20 ngày. Theo Ngô Thị Nguyệt (2013) [16], lan Kiếm Trần Mộng là một loài hoa to, đẹp, thơm được nhiều người ưa chuộng. Cánh đài, cánh hoa của loài lan này có màu hồng pha mầu cánh gián, khi hoa nở lại hơi uốn cong về phía sau. Hoa có hương thơm, mùi hương ấm nồng nàn. chùm hoa có nhiều bông và cao tới 80 - 90 cm; bông hoa khá to. Mỗi năm lan Trần Mộng có thể ra hoa được 2 vụ: Thu và cuối Đông. Nhiều người trồng lan, thường muốn vụ lan nở đón Xuân được tốt, nên đã huỷ những mầm hoa lan tháng 9. Lan Kiếm Trần Mộng phân nhánh nhanh và dễ nuôi, nhưng có nhược điểm lá to, dài và giòn nên dễ gãy, do vậy người ta không xếp các chậu lan Trần Mộng ở đầu hàng các chậu lan để tránh các luồng gió mạnh. 1.2.2.3. Thanh Ngọc Lan Kiếm Thanh Ngọc, có nghĩa là một viên ngọc quý hiếm. Theo Trần Duy Quý (2005) [17], Thanh Ngọc có đặc điểm: 9 - Củ (giả hành) trong, to và rễ lớn, một nửa sống lá phía dưới sát củ hình chữ V, lá hình giáo tương đối thẳng, màu xanh sẫm, cao ngạo, xiên lên trời, chỉ có lá nào về già mới hơi cong xuống. Phía đầu cùng của lá khoảng 1 cm hơi cong ngửa xuống dưới, hai mép có lá răng cưa mịn. Chính vì đặc điểm lá đứng thẳng như vậy nên dễ nhận ra lan Thanh Ngọc trong hàng loạt loài lan khác. - Hoa: vòi hoa rất cao, mọc thẳng, cọng hoa xanh, hoa vượt lên khỏi lá, hoa khá lớn, khoảng cách các bông thoáng đãng. Kích thước mỗi hoa từ 3 - 4 cm. Ba cánh tràng xanh thiên lý chia đều ba góc, cánh hoa tương đối phẳng, lưỡi và trụ nhụy trắng trong. Hoa có hương thơm, tương đối bền (khoảng 20 ngày) nếu không bị ong thụ phấn. Thông thưởng hoa nở vào đúng Tết Nguyên đán. Tùy thuộc vào cách chăm bón mà ta có có cây khỏe hay còi cọc. Số lượng, kích thước, chiều cao vòi hoa có thể thay đổi. Lá có thể từ 50 - 70 cm. Vòi hoa dài từ 60 - 90 cm. Số lượng bông hoa từ 7 - 8 hoặc 13 - 14 bông hoa trên một vòi. Theo Trần Hợp (2000) [10], lan Kiếm Thanh Ngọc mọc chủ yếu ở miền Trung và miền Nam và phân bố ở Lào, Campuchia, Trung Quốc... 1.2.2.4. Cẩm Tố Lan Kiếm Cẩm Tố có rễ lớn, củ tròn to, đặc biệt dễ nhận biết bởi lá lan rất to. Lan Cẩm Tố truyền thống có củ lớn và lá hơi nhăn gấp theo chiều dọc. Màu lá xanh sẫm, đầu cùng của lá khoảng 1cm hơi cong hẳn xuống. Vòi hoa rất cao có khi đến 80 - 90 cm. Số lượng hoa khoảng hơn 10 bông. Hoa mọc thưa hơn cả các loài khác. Thường thì hoa mọc ở phía trên của lá, ba cánh hoa cong ngược về phía sau gần giống hoa Thanh Trường. Hoa có màu xanh thiên lý, họng vàng, viền trắng mờ ở trên hai mép cánh. Hoa nở vào dịp Tết Nguyên đán. Đặc biệt hoa thưa, mịn màng đẹp như màu tơ thiên tạo, hương thơm nhẹ nhàng, hấp dẫn (Trần Duy Quý, 2005) [17]. Tác giả Bùi Xuân Đáng (2008) [68], đã mô tả đặc điểm của lan Kiếm Cẩm Tố: lá có màu xanh đậm, cuống dài 10 cm, có gân xếp, chiều dài toàn lá 60 - 80 cm, rộng 4 cm, đầu lá hơi tròn. Giò hoa cao 80 cm, hoa 10 - 15 chiếc, có mầu xanh vàng, mùi hương rất thơm. Hoa nở vào mùa Xuân và có độ bền 20 - 25 ngày. 1.2.2.5. Mặc Biên Lan Kiếm Mặc Biên là một loài trong dòng Mặc lan (Đại Mặc, Mặc Biên), với đặc điểm: rễ to vừa, củ rất to. Lá dài 50 - 60 cm, rộng 3,5 - 4 cm, vặn vỏ đỗ, mép