BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN HỮU GIỚI
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA CÁC HỆ THỐNG
CHIẾU SÁNG ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN
CỦA CÂY CÚC INVITRO
LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÀ NỘI – 2015
HÀ NỘI – 2015
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, bảng biểu,
hình ảnh và kết quả trong trong báo cáo này là hoàn toàn trung thực, chưa từng được
sử dụng và công bố trong các báo cáo, luận văn, luận án hay bất kỳ công trình khoa
học nào trước đây.
Tôi cũng xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn được sử dụng trong báo cáo
này đều đã ghi rõ nguồn gốc, đảm bảo trích dẫn theo quy định.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này !
Hà Nội, ngày …. tháng 6 năm 2015
Học viên Nguyễn Hữu Giới
Nguyễn Hữu Giới
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC BẢNG vi
DANH MỤC HÌNH vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ix
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1.Giới thiệu chung về cây cúc 3
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại 3
1.1.2. Đặc điểm thực vật học của cây hoa cúc. 4
1.1.3. Yêu cầu ngoại cảnh của cây cúc 5
1.1.4.Tình hình sản xuất hoa cúc trên thế giới và trong nước 6
1.2. Tác động của ánh sáng đến cây trồng 9
1.2.1. Trong điều kiện tự nhiên 9
1.2.2.Ảnh hưởng của ánh sáng trong điều kiện nuôi cấy invitro 15
1.4. Đèn LED trong nông nghiệp và trong nuôi cấy mô 18
1.4.1. Giới thiệu về đèn LED 18
1.4.2.Ảnh hưởng của đèn LED đối với cây trồng 19
1.4.3.Những nghiên cứu về phổ chiếu sáng của LED đối với cây cúc 22
không thoáng khí. 34
3.1.1. Ảnh hưởng của một số hệ thống chiếu sáng đến khả năng nhân nhanh giống cúc
Vàng Pha lê trong điều kiện không thoáng khí. 34
3.1.2. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số hệ thống chiếu sáng đến khả năng nhân
nhanh giống cúc Vàng Pha lê trong điều kiện thoáng khí. 36
3.1.3. Ảnh hưởng của các hệ thống chiếu sáng đến khả năng nhân nhanh giống cúc
Vàng chanh trong điều kiện không thoáng khí. 39
3.1.4. Ảnh hưởng của các hệ thống chiếu sáng đến khả năng nhân nhanh giống cúc
Vàng chanh trong điều kiện nuôi cấy thoáng khí. 41
3.2. Ảnh hưởng của các hệ thống chiếu sáng đến sự sinh trưởng, phát triển trong giai
đoạn tạo cây hoàn chỉnh của giống cúc vàng Pha lê,Vàng chanh nuôi cấy thoáng khí và
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page v
không thoáng khí. 43
3.2.1. Ảnh hưởng của một số hệ thống chiếu sáng đến khả năng tạo cây hoàn chỉnh
giống cúc vàng Pha lê trong điều kiện nuôi cấy không thoáng khí. 43
3.2.2. Ảnh hưởng của một số hệ thống chiếu sáng đến khả năng tạo cây hoàn chỉnh
nuôi cấy thoáng khí giống vàng Pha lê . 45
3.2.3. Ảnh hưởng của một số hệ thống chiếu sáng đến khả năng tạo cây hoàn chỉnh
giống cúc Vàng chanh trong nuôi cấy không thoáng khí. 48
3.2.4. Ảnh hưởng của một số hệ thống chiếu sáng đến khả năng tạo cây hoàn chỉnh
cúc Vàng chanh nuôi cấy thoáng khí. 50
3.3. Bước đầu đánh giá chất lượng cây con giống cúc vàng Pha lê và Vàng chanh nuôi
cấy dưới các chế độ chiếu sáng và chế độ thoáng khí khác nhau trong điều kiện trồng
ngoài tự nhiên. 53
3.3.1. Đánh giá sự sinh trưởng và phát triển của cây con giống cúc vàng Pha lê dưới
các chế độ chiếu sáng. và mức độ thoáng khí khác nhau khi nuôi cấy invitro trồng
trong điều kiện tự nhiên. 53
3.3.2. Đánh giá sự sinh trưởng và phát triển của cây con giống cúc Vàng chanh dưới
cúc vàng Pha lê nuôi cấy trong điều kiện thoáng khí (sau 3 tuần) 45
Bảng 3.7: Ảnh hưởng của các hệ thống chiếu sáng đến khả năng tạo cây hoàn chỉnh giống
cúc Vàng chanh trong điều kiện không thoáng khí (sau 3 tuần) 48
Bảng3.8: Ảnh hưởng của một số hệ thống chiếu sáng đến khả năng tạo cây hoàn chỉnh giống
cúc Vàng chanh trong điều kiện thoáng khí (sau 3 tuần) 50
Bảng 3.9: Ảnh hưởng của các loại đèn chiếu sáng trong giai đoạn nhân giống invitro
đến sinh trưởng cây hoa cúc vàng Pha lê 54
Bảng 3.11: Ảnh hưởng của các loại đèn sáng trong giai đoạn nhân giống invitro đến
sinh trưởng cây hoa cúc Vàng chanh trồng vụ Xuân – Hè 2015. 60
Bảng 3.12.: Ảnh hưởng của các chế độ chiếu sáng trong nuôi cấy invitro đến các chỉ
tiêu phẩm chất cành cúc thương phẩm giống Vàng chanh trồng vụ Xuân – Hè 2015 63
Bảng 3.13: Đánh giá về hiệu quả tiêu thụ điện của một số loại đèn thí nghiệm. 67
Bảng 3.14: Đánh giá về hiệu quả kinh tế khi sử dụng 1 bộ đèn HQNN T8-36W B/R
thay thế 2 bộ đèn HQNN T10-40W (ballast sắt từ) 68
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vii
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Đồ thị quang phổ ánh sáng của các hệ thống chiếu sáng nghiên cứu (công ty
Rạng Đông cung cấp) 27
Hình 2.2. Hai loại bình nuôi cấy cúc Vàng chanh và cúc Pha lê 30
Hình 3.1. Chồi invitro cúc Pha lê được nuôi trong điều kiện 36
không thoáng khí (sau 6 tuần) 36
Hình 3.2. Chồi invitro cúc vàng Pha lê nuôi cấy thoáng khí dưới các hệ thống chiếu
sáng khác nhau trong giai đoạn nhân nhanh (sau 6 tuần) 38
Hình 3.3. Chồi invitro cúc Vàng chanh được nuôi trong bình trụ bọc nilon không có
Hình 3.16: Hình ảnh chất lượng hoa giống Vàng chanh nuôi invitro thoáng khí 64
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ix
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BA : Benzyl adenin
Cs : cộng sự
CT : công thức
phổ biến nhất. Cây hoa Cúc được nhân giống chủ yếu bằng phương pháp vô tính
qua phương pháp giâm cành truyền thống. Nhiều năm qua, thực tế cho thấy
phương pháp này không đáp ứng kịp nhu cầu giống, mặt khác còn mang nguy cơ
làm lây lan bệnh hại và làm thoái hóa giống. Vì vậy trong sản xuất số lượng lớn
cây giống sạch bệnh với tốc độ nhanh, chất lượng đồng đều và đồng nhất về mặt
di truyền, phương pháp nhân giống vô tính invitro cây hoa Cúc rất hiệu quả.
Nhưng bên cạnh đó việc sử dụng bóng đèn huỳnh quang hay bóng sợi đốt dùng
làm nguồn sáng cung cấp ánh sáng cho cây quang hợp đang gây ra sự tiêu tốn
năng lượng một cách đáng kể, năng lượng phục vụ cho quá trình thắp sáng chiếm
đến 65% và làm mát chiếm đến 25% trong tổng năng lượng của một quy trình
nhân giống (Nguyễn Quang Thạch, 2013), tuổi thọ chiếu sáng của bóng không
cao, điều này làm cho chi phí sản xuất tăng dẫn tới tăng giá thành sản phẩm.
Chính vì vậy mà việc nghiên cứu chế độ ánh sáng thích hợp để đạt hiệu
quả cao đang là vấn đề bức thiết đang được Việt Nam và cả thế giới quan tâm.
Việc cung cấp ánh sáng thích hợp cho sinh trưởng phát triển của cây sẽ làm tăng
chất lượng cây trồng, tăng hệ số nhân, giảm điện năng tiêu phí cho chiếu sáng và
giảm điện năng tiêu phí cho điều hoà nhiệt độ (giảm nhiệt độ toả ra khi chiếu
sáng) đồng thời giảm chi phí của cây trồng nuôi cấy mô.
Trong xu hướng tiếp cận công nghệ tiết kiệm năng lượng, thân thiện với
môi trường. Viện sinh học Nông nghiệp đã phối hợp với công ty sản xuất bóng
đèn Rạng Đông để tiến hành nghiên cứu về tác động của một số hệ thống chiếu
sáng cho sản xuất nông nghiệp công nghệ cao.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 2
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu tác động của các hệ thống chiếu sáng đến sinh trưởng, phát
triển của cây hoa cúc in virtro”
Mục đích và yêu cầu
*Mục đích:
1.1. Giới thiệu chung về cây cúc
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại
Cây hoa Cúc có tên khoa học là Chrysanthemum, được định nghĩa từ
Chiysos (vàng) và themum (hoa) bởi Linne năm 1973, thuộc lớp hai lá mầm
(dicotyledoneae), phân lớp cúc (asteridae), bộ cúc (asteraleae), họ cúc
(asteraceae), chi Chrysanthemum. (Võ Văn Chi, Dương Đức Tiến, 1998). Theo
điều tra hiện nay, chi chrysanthemum ở Việt Nam có 5 loài và trên thế giới có
200 loài. Các giống thuộc chi này đều được sử dụng làm hoa, cây cảnh. Chi
Chrysanthemum được trồng phổ biến như một loài hoa trồng chậu hay hoa cắt
cành.
Họ Cúc Asteraceae là một trong những họ lớn nhất của ngành Ngọc Lan
(Magnoliophyta), thực vật hạt kín (Asgniospermatophyta) (Takhtajan, 1987).
Qua hai cuộc hội thảo quốc tế về họ Asteraceae năm 1967 và 1994 mang tên
“Sinh học và hóa học của họ cúc” đã có sự thống nhất tương đối về hệ thống học
của họ Asteraceae. Họ cúc trên thế giới xếp trong 2 phân họ, 13 tông (Kere
Bremer, 1994), Việt Nam có khoảng 1550 chi với 23000 loài (Takhtajan, 1987;
Lê Kim Biên, 2007). Tuy nhiên, có rất nhiều số liệu khác nhau về số lượng loài
hoa cúc. Theo GS.TS Khoa học Nguyễn Nghĩa Thìn thì họ cúc có 2500 loài và
1100 chi.
Hoa Cúc có nguồn gốc từ Trung Quốc, Nhật Bản và một số nước Châu
Âu. Ở Nhật Bản, cây hoa cúc được di chuyển từ Trung Quốc sang, nó được đánh
giá rất cao và được mệnh danh là “Hoàng thất quốc hoa”.
Ở Việt Nam Hoa Cúc được du nhập vào từ thế kỷ 15, đến đầu thế kỷ 19 đã
hình thành một số vùng chuyên nhỏ cung cấp cho dân. Một phần để chơi, một
phần phục vụ việc cúng lễ. Hiện nay hoa Cúc được trồng khắp nước ta nó có mặt
ở mọi nơi và trở thành một loại hoa không thể thiếu trong các dịp lễ, tết, hoa
trang trí thường ngày.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 4
Trắng, vàng, đỏ, tím, hồng, nâu, xanh. Trong đó, trên mỗi bông hoa có thể có
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 5
một màu duy nhất, có thể có vài màu riêng biệt hoặc có rất nhiều màu pha trộn,
tạo nên một thế giới màu sắc vô cùng phong phú và đa dạng.
Tuỳ theo cách sắp xếp của cánh hoa mà người ta phân ra thành nhóm hoa
kép (có nhiều vòng hoa sắp xếp trên bông) và nhóm hoa đơn (chỉ có một vòng
hoa trên bông). Những cánh hoa nằm ở phía ngoài có màu sắc đậm hơn, xếp
nhiều tầng, sít nhau, chặt hay lỏng tuỳ từng giống, cánh hoa có nhiều hình dáng
khác nhau: cong hoặc thẳng, có loại cánh ngắn, có loại cánh dài, cuốn ra ngoài
hay cuốn vào trong.
Đường kính của bông hoa phụ thuộc vào giống, giống hoa to có đường
kính 10-12cm, loại trung bình 5-7cm và loại nhỏ 1-2cm.
Hoa có 4-5 nhị đực dính vào nhau làm thành 1 ống bao xung quanh vòi
nhụy, bao phấn nở phía trong theo khe nứt dọc, khi phấn nhị đực chín, bao phấn
nở tung hạt phấn ra ngoài nhưng lúc này nhụy chưa đến tuổi trưởng thành, chưa
có khả năng tiếp nhận hạt phấn vì vậy sự thụ phấn, thụ tinh không thành, dẫn đến
quả không hạt, muốn có hạt giống phải thụ phấn nhờ sâu bọ hoặc thụ phấn nhân
tạo cho hoa.
Quả bế, đóng, chứa một hạt, quả có chùm lông do đài tồn tại để phát tán hạt,
có phôi thẳng mà không có nội nhũ.(Đặng Văn Đông, Đinh Thế Lộc, 2005).
1.1.3. Yêu cầu ngoại cảnh của cây cúc
* Nhiệt độ
Cây hoa cúc có nguồn gốc từ nơi có khí hậu ôn đới nên nó ưu điều kiện thời
tiết mát mẻ hoặc chỉ chịu nóng trung bình, nhiệt độ thích hợp cho cây sinh trưởng
và phát triển là 15 – 20
0
c. Cúc có thể chịu được nhiệt độ từ 10 -35
0
sút, gây khó khăn trong việc thu hoạch.
* Dinh dưỡng
Đối với cây hoa nói chung và hoa cúc nói riêng phân bón phải đảm bảo đầy
đủ, cân đối. Nếu thiếu phân cây sẽ còi cọc, hoa nhỏ, dễ bị sâu bệnh phá hoại
nhưng nếu bón thừa phân cây sẽ vống cao, dễ bị đổ, khả năng chống chịu kém.
Các loại phân mà cúc cần bao gồm: phân vô cơ như phân đạm, lân, kali; phân
hữu cơ như phân bắc, phân chuồng, phân vi sinh,… và các loại phân vi lượng
như Cu, Fe, Zn, Mn…(Đặng Văn Đông, Đinh Thế Lộc, 2005).
1.1.4.Tình hình sản xuất hoa cúc trên thế giới và trong nước
1.1.4.1.Tình hình sản xuất hoa cúc trên thế giới
Hiện nay ngành sản xuất hoa nói chung và sản xuất hoa cúc nói riêng trên thế
giới đang phát triển mạnh và mang tính thương mại cao. Là một nghành mang lại
lợi nhuận kinh tế cao cho đất nước và người sản xuất. Theo báo cáo năm 2005
của FAO, giá trị sản lượng hoa, cây cảnh của toàn thế giới năm 1995 đạt 45 tỷ
USD, đến năm 2004 tăng lên 56 tỷ USD ( tốc độ tăng bình quân là 20%), Trên
thế giới có 3 thị trường tiêu thụ hoa chính là Mỹ, các nước châu Âu và Nhật Bản
( Buschman và cộng sự, 2005). Hàng năm, giá trị xuất khẩu hoa cắt trên thế giới
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 7
khoảng 25 tỷ USD, đứng đầu trong 4 nước xuất khẩu hoa trên thế giới là Hà Lan
1.590 triệu USD, Cô-lôm-bi-a 430 triệu USD, Kê-ny-a 70 triệu USD và Ixraen
135 triệu USD ( Nguyễn Văn Tấp, 2008).
Hoa cúc là một trong năm loại hoa cắt cành phổ biến trên thế giới. Cây cúc
thu hút người tiêu dùng ở màu sắc phong phú: trắng, vàng, xanh, tím, đỏ, hồng,
da cam,… Không những vậy, hình dáng và kích cỡ hoa rất đa dạng cùng với khả
năng có thể điều khiển cho ra hoa tạo nguồn hàng hóa quanh năm đã khiến cho
hoa cúc trở thành loài hoa được tiêu thụ đứng thứ hai trên thị trường thế giới (sau
hoa hồng). (Đặng Ngọc Chi, 2006).
Trong các nước Châu Âu, Hà Lan có thể xem là nước đứng đầu thế giới về
chiếm khoảng 20% tổng số hoa cắt trên thị trường bán buôn ở Bắc Kinh và Côn
Minh. Vùng sản xuất hoa cúc chính là Quảng Đông, Thượng Hải, Bắc Kinh bao
gồm các giống ra hoa mùa Hè, Thu, Đông sớm và Xuân muộn với các loại cúc
đơn với các màu được ưa chuộng như đỏ, vàng, trắng (Nguyễn Thị Kim Lý,
2001).
1.1.4.2.Tình hình sản xuất hoa cúc ở Việt Nam
Ở Việt Nam, hoa cúc được trồng rộng rãi ở một số thành phố lớn như Hà
Nội, Hải Phòng, Đà Lạt, TP. Hồ Chí Minh và một số tỉnh lân cận như Vĩnh Phúc
, Hưng Yên, Hải Dương……Nếu xét về cơ cấu chủng loại cho tất cả các loại hoa
thì trước những năm 1997 diện tích hoa hồng nhiều nhất chiếm đến 31% nhưng
từ 1998 trở lại đây diện tích hoa cúc đã vượt lên chiếm 42%, trong khi đó hoa
hồng chỉ còn 29,4%. Riêng ở Hà Nội tổng giá trị sản lượng hoa cúc năm 1999 đạt
41,3 tỷ đồng, tốc độ tăng trưởng hàng năm khoảng 10% ( Nguyễn Xuân Linh và
cộng sự, 2000).
Theo số liệu của tổng cục thống kê năm 2006, diện tích trồng hoa cây
cảnh của nước ta khoảng trên 13.000 ha. Trong đó diện tích trồng hoa cúc chiếm
25 – 30%, chỉ đứng thứ hai sau hoa hồng.
Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan, trong thời gian từ
17/12/2006 đến 16/1/2007, lượng hoa xuất khẩu của Việt nam đạt gần 2,6 triệu
cành với kim ngạch 500 nghìn USD. Số lượng doanh nghiệp tham gia xuất khẩu
hoa trong thời gian này gồm 5 doanh nghiệp. Trong đó, công ty TNHH Agrivina
là doanh nghiệp đạt kim ngạch xuất khẩu cao nhất, chiếm tới 95% tổng kim
ngạch xuất khẩu hoa cắt cành của Việt Nam. Cụ thể trong khoảng 2,5 triệu cành
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 9
hoa với các chủng loại hoa Cúc, cẩm chướng, hồng, địa lan, lily, đồng tiền mà
doanh nghiệp này xuất khẩu thì hoa cúc vẫn chiếm ưu thế xuất khẩu nhiều nhất
với 1,5 triệu cành ( chiếm 61% tổng lượng hoa xuất khẩu của doanh nghiệp).
Theo chương trình phát triển sản xuất hoa của Bộ Nông nghiệp và Phát
- Nhóm cây ưa sáng sinh trưởng mạnh trong điều kiện ánh sáng đầy đủ,
bao gồm những cây sống nơi quang đãng hoặc là cây ở tầng trên của tán rừng. Ví
dụ, cây gỗ Tếch, Phi lao, các loài thuộc chi Bạch đàn, chi Thông và các cây họ
Lúa, Đậu
- Nhóm các cây ưa bóng sinh trưởng tốt trong điều kiện ánh sáng kém,
bao gồm những cây sống nơi ít ánh sáng và ánh sáng tán xạ chiếm chủ yếu như ở
dưới tán rừng, trong các hang động, trong nhà Ví dụ, cây Dọc, Lim, Vạn Niên
Thanh, bán hạ và nhiều loài thuộc học Gừng, họ Cà Phê
- Nhóm cây chịu bóng sinh trưởng tốt trong điều kiện bóng râm ánh sáng
trung bình, bao gồm các loài cây sống dưới ánh sáng vừa phải. Nhóm cây chịu
bóng được coi là nhóm trung gian giữa hai nhóm trên. Gồm các cây dầu rái, ràng
ràng
Ánh sáng không những ảnh hưởng đến sự sinh trưởng một cách gián tiếp
thông qua quang hợp mà còn tác động trực tiếp đến sự sinh trưởng của tế bào.
Cường độ ánh sáng mạnh ức chế pha giãn của tế bào làm cho giai đoạn
này kết thúc sớm hơn nên cây ở nơi có ánh sáng chiếu mạnh thường có chiều cao
cây thấp. Còn trong bóng tối hoặc bóng râm giai đoạn giãn kéo dài hơn, cây vươn
dài và gây ra hiện tượng “vống”. Cây bị vống có một số đặc điểm về giải phẫu và
hình thái khác với cây sống trong điều kiện ánh sáng đầy đủ.
- Về giải phẫu: Mô xốp, tế bào giãn dài ra, thành tế bào mỏng, gian bào
lớn
- Về hình thái: màu sắc nhạt và thiếu diệp lục, cây phát triểnkhông cân
đối, cây caogầy yếu, dễ đổ ngã, rễ phát triển khôngđầy đủ.
Ngoài cường độ ánh sáng thì chất lượng ánh sáng cũng có ảnh hưởng đến
sự sinh trưởng. Ánh sáng có bước sóng dài như ánh sáng đỏ hay tia hồng ngoại
kích thích giai đoạn giãn của tế bào làm tăng chiều cao, chiều dài của cây. Ngược
lại những tia sáng có bước sóng ngắn như tia xanhtím, tia tử ngoại thì kích thích
sự phân chia tế bào và ức chế giai đoạn giãn của chúng, làm cho cây thấp lùn.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Liên quan đến cường độ chiếu sáng, thực vật được chia thành các nhóm
cây ưa sáng, cây ưa bóng và cây chịu bóng. Cây ưa sáng tạo nên sản phẩm quang
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 12
hợp cao khi điều kiện chiếusáng tăng lên, nhưng nói chung, sản phẩm quang hợp
đạt cực đại không phải trong điều kiện chiếu sáng cực đại mà ở cường độ vừa
phải (optimum). Ngược lại, cây ưa bóng cho sản phẩm quang hợp cao ở cường độ
chiếu sáng thấp. Trung gian giữa hai nhóm trên là nhóm cây chịu bóng nhưng
nhịp điệu quang hợp tăng khi sống ở những nơi được chiếu sáng đầy đủ. Đặc
điểm cấu tạo về hình thái, giải phẫu và hoạt động sinh lý của các nhóm cây này
hoàn toàn khác nhau thể hiện đặc tính thích nghi của chúng đối với các điều kiện
môi trường sống khác nhau. Do đặc tính này mà thực vật có hiện tượng phân tầng
và ý nghĩa sinh học rất lớn.
1.2.1.4. Ảnh hưởng của ánh sáng đến quá trình sinh sản của thực vật
Ánh sáng có ảnh hưởng rõ rệt đến quá trình sinh sản của thực vật. Tương
quan giữa thời gian chiếu sáng và che tối trong ngày - đêm gọi là quang chu kỳ.
Tương quan này không giống nhau trong các thời kỳ khác nhau trong năm cũng
như trên các vĩ tuyến khác nhau. Quang chu kỳ đã được Garner và Alland phát
hiện năm 1920. Liên quan đến độ dài chiếu sáng, thực vật còn được chia thành
nhóm cây ngày dài và cây ngày ngắn. Cây ngày dài là cây ra hoa kết trái cần pha
sáng nhiều hơn pha tối, còn ngược lại, cây ngày ngắn đòi hỏi độ dài chiếu sáng
khi ra hoa kết trái ngắn hơn.
1.2.1.5. Ảnh hưởng của ánh sáng đến quang hợp
Trong các yếu tố bên ngoài thì ánh sáng là nhân tố quan trọng nhất tham
gia trực tiếp vào quá trình quang hợp và có vai trò quyết định đến quá trình
quang hợp. Ảnh hưởng của ánh sáng đến quang hợp vừa phụ thuộc vào cường độ
ánh sáng vừa phụ thuộc vào chất lượng ánh sáng.
* Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng
Biên độ ánh sáng tác động đến quang hợp khá rộng. Quang hợp có thể tiến
Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến quang hợp còn phụ thuộc vào
nhiều yếu tố khác. Trước hết thành phần loài khác nhau có nhu cầu ánh sáng
khác nhau. Các loài ưa sáng có nhu cầu ánh sáng mạnh hơn các loài ưa bóng. Sự
thích nghi với chế độ chiếu sáng của các nhóm cây một phần liên quan đến hàm
lượng sắc tố và tỷ lệ các loại sắc tố trong lá. Cây ưa sáng có hàm lượng sắc tố
thấp, tỷ lệ chla/chlb cao hơn cây ưa bóng. Ảnh hưởng của ánh sáng đến quang
hợp còn liên quan đến tỷ lệ các tia sáng, tỷ lệ tia sáng lại phụ thuộc kiểu chiếu
sáng. Ánh sáng trực xạ có tỷ lệ tia sinh lý thấp hơn ánh sáng tán xạ nên ánh sáng
tán xạ có ảnh hưởng đến quang hợp tốt hơn ánh sáng trực xạ.
Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến quang hợp còn liên quan đến các
yếu tố khác như hàm lượng CO
2
trong môi trường, nhiệt độ, độ ẩm, chất dinh
dưỡng
* Ảnh hưởng của chất lượng ánh sáng đến quang hợp
Các loại tia sáng khác nhau tác dụng lên quang hợp không giống nhau. Bằng
nghiên cứu của mình Timiriazep (nữa cuối thế kỷ XIX), là người đầu tiên xác
địnhđược tia đỏ có hiệu suất quang hợp cao hơn các tia khác, sau tia đỏ là tia xanh.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 14
Tuy nhiên hiệu quả quang hợp sẽ tăng lên, nếu sử dụng phối hợp một cách
hợplý giữa các tia.Theo nghiên cứu của Emerson (1932), nếu chiếu xen kẽ giữa
tia sáng có λ > 680 nm (tia đỏ) với tia sáng có λ < 650 nm sẽ làm nâng cao hiệu
suất quang hợp rõ rệt, đó là "hiệu ứng Emerson"
Hiệu ứng khác nhau của các tia sáng khác nhau đến quang hợp chỉ xảy ra
trường hợp cường độ ánh sáng dưới điểm no. Khi cường độ đạt đến điểm no thì
giá trị tia sáng với quang hợp như nhau.
Thành phần ánh sáng không chỉ ảnh hưởng đến cường độ quang hợp mà
còn thay đổi sản phẩm quang hợp. Với ánh sáng có bước sóng ngắn, sản phẩm