ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TÔ THIỆN AN
Tên đề tài:
“NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA GIÁ THỂ, THUỐC KÍCH THÍCH RA RỄ
IBA (Indole-3-butanic acid) ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH CÂY HOM PHAY
(Duabanga grandis flora Roxb.ex DC) TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC
NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN”
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên nghành : Quản lý tài nguyên rừng
Khoa
: Lâm Nghiệp
Khóa học
: 2011 -2015
Thái Nguyên, năm 2015
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TÔ THIỆN AN
Tên đề tài:
“NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA GIÁ THỂ, THUỐC KÍCH THÍCH RA RỄ
IBA (Indole-3-butanic acid) ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH CÂY HOM PHAY
(Duabanga grandis flora Roxb.ex DC) TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC
NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN”
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên nghành : Quản lý tài nguyên rừng
Khoa
: Lâm Nghiệp
Khóa học
: 2011 -2015
Giảng viên hướng dẫn : ThS. Lê Sỹ Hồng
Khoa Lâm Nghiệp - Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên
Thái Nguyên, năm 2015
ii
LỜI CẢM ƠN
Bảng 2.1: Thời gian và tỷ lệ ra rễ của hom Phi lao.......................................... 18
Bảng 2.2: Thí nghiệm với Bạch đàn trắng tại Đông Nam bộ cho kết quả ........... 18
Bảng 3.2: Bảng phân tích phương sai 1 nhân tố ANOVA ............................... 29
Bảng 4.1: Tỷ lệ sống của hom cây Phay ở các công thức thí nghiệm ............. 30
Bảng 4.2: Các chỉ tiêu ra rễ của hom cây Phay ............................................... 32
ở các công thức thí nghiệm ............................................................................. 32
Bảng 4.4: Tỷ lệ sống của hom cây Phay ở các công thức giá thể .................... 45
Bảng 4.5: Chỉ tiêu ra rễ của hom Phay ở các công thức giá thể giâm hom ......... 46
Bảng 4.6: Các chỉ tiêu ra chồi của cây hom Phay ở các CT giá thể giâm hom........... 51
iv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm giâm hom ảnh hưởng của nồng độ thuốc........ 24
Hình 3.2: Sơ đồ bố trí các thí nghiệm giâm hom ảnh hưởng của giá thể ........ 24
Hình 4.1: Tỷ lệ sống của hom Phay ở các công thức thí nghiệm .................... 31
Hình 4.2a: Tỷ lệ rễ của các công thức thí nghiệm giâm hom cây Phay .......... 33
Hình 4.2b: Số rễ trung bình/hom của các công thức thí nghiệm ..................... 33
giâm hom cây Phay .......................................................................................... 34
Hình 4.2c: Chiều dài rễ trung bình/hom của các công thức thí nghiệm
giâm hom cây Phay.............................................................................. 34
Hình 4.2d: Chỉ số ra rễ của các công thức thí nghiệm giâm hom cây Phay ......... 35
Hình 4.3a: Tỷ lệ ra chồi của cây hom Phay ở các công thức thí nghiệm ........ 40
Hình 4.3b: Số chồi trung bình của cây hom Phay ở các công thức TN ........... 41
Hình 4.3c: Chiều dài chồi trung bình của cây hom Phay ở các CTTN ........... 42
Hình 4.3d: Chỉ số ra chồi của cây hom Phay ở các CTTN .............................. 43
Hình 4.4: Tỷ lệ sống của hom Phay ở các công thức thí nghiệm .................... 46
Hình 4.5a: Tỷ lệ rễ của hom cây Phay ở các công thức giá thể giâm hom...... 47
Hình 4.5b: Số rễ trung bình/hom của các công thức giá thể ............................ 48
: Axit Indol axetic
NAA
: Axit Naphtylaxetic
IPA
: Axit Indol propionicv
IBA
: Axit Indolbutyric
vi
MỤC LỤC
PHẦN 1: MỞ ĐẦU..................................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 1
1.2. Mục đích nghiên cứu............................................................................... 2
1.3. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................... 2
1.4. Ý nghĩa của đề tài.................................................................................... 2
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ................................ 2
1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất ....................................................... 3
PHẦN 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU......................................................... 4
2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu .................................................. 4
2.1.1. Cơ sở tế bào học................................................................................ 4
2.1.2. Cơ sở di truyền học ........................................................................... 5
Hội đồng
ThS. Lê Sỹ Hồng
Tô Thiện An
XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN
xác nhận đã sửa chữa sai sót sau khi Hội đồng đánh giá chấm
(Ký, họ và tên)
1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Rừng là nguồn tài nguyên có giá trị to lớn không chỉ về mặt kinh tế mà
còn về xã hội, khoa học, môi trường và quốc phòng. Thế nhưng, hiện nay tài
nguyên rừng nước ta đã bị suy giảm đáng kể cả về số lượng và chất lượng.
Trước tình hình đó Đảng, Nhà nước đã có nhiều chủ trương, chính sách nhằm
phát triển vốn rừng, nâng cao độ che phủ, bảo vệ môi trường.
Để trồng rừng đạt hiệu quả cao, giống là một khâu quan trọng của rừng
thâm canh, không có giống được cải thiện theo mục tiêu kinh tế thì không thể
đưa năng suất rừng lên cao.
Giống sau khi đã được chọn lọc, khảo nghiệm thì việc lựa chọn phương
pháp nhân giống có ý nghĩa cực kì quan trọng trong việc duy trì những tính
trạng tốt của loài cây rừng [10].
Nhân giống hữu tính phù hợp với đặc tính của nhiều loài cây trồng,
nhân giống hữu tính đem lại hiệu quả cao mà giá thành thấp, dễ tiến hành, cây
con được tạo ra có sức sống cao thích ứng rộng với điều kiện ngoại cảnh đây
1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Thực hiện đề tài đã giúp tôi biết vận dụng những kiến thức lý thuyết
vào thực tế, đồng thời biết được phương pháp bố trí thí nghiệm, xử lý số liệu,
viết báo cáo trong nghiên cứu khoa học.
- Giúp cho sinh viên kiểm chứng lại những kiến thức lý thuyết đã học
biết vận dụng kiến thức đã học vào thực tế, và có thể tích lũy được những
kiến thức thực tiễn quý giá phục vụ cho quá trình công tác trong tương lai.
3
- Nắm được các phương pháp nghiên cứu, bước đầu tiếp cận và áp
dụng kiến thức đã được học trong trường vào công tác nghiên cứu khoa học,
áp dụng tiến bộ khoa học vào nhân giống cây rừng.
- Góp phần làm rõ đặc tính sinh thái tái sinh của cây Phay
- Kết quả của đề tài cung cấp một số căn cứ khoa học để xây dựng quy
trình kĩ thuật nhân giống cây Phay bằng hom.
1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất
Kết quả nghiên cứu đề tài sẽ được vận dụng vào thực tế để sản xuất
giống cây Phay bằng phương pháp giâm hom.
4
PHẦN 2
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu
Thực vật có hai hình thức sinh sản chủ yếu là sinh sản vô tính và sinh
sản hữu tính.Sinh sản hữu tính là hình thức sinh sản trong đó có sự kết hợp
như rễ, thân, lá đều chứa hệ gen giống như tất cả các tế bào sinh dưỡng khác
trong cơ thể, đều có khả năng sinh sản vô tính để tạo thành cây hoàn chỉnh.
Khả năng hình thành rễ và thân phụ thuộc vào đặc điểm di truyền của
loài cây, bộ phận của cây làm giống cũng như loài tế bào đã phân hóa của cây.
2.1.2. 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 NST 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 ra hai tế bào con có số lượng NST 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 NST được phân phối đồng đều, chính xác cho các tế bào
con. Ở kỳ đầu của quá trình nguyên phân, NST tự tái bản trước tiên theo chiều
dọc rồi tách theo chiều ngang, sau đó qua các kỳ tiếp theo NST phân chia về
các tế bào con đảm bảo cho các tế bào con đều có bộ NST như nhau và giống
tế bào ban đầu. Nhờ có quá trình nguyên phân mà khối lượng cơ thể tăng lên,
sau đó nhờ có quá trình phân hóa các cơ quan trong quá trình phát triển cá thể
mà tạo thành một cây con hoàn chỉnh. Đây là một quá trình đảm bảo cho cây
con duy trì tính trạng của cây mẹ.
Hom của các loài cây thân 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
6
non, cành hóa gỗ chủ yếu, cành nửa hóa gỗ và cành hóa gỗ. Tùy thuộc vào
các yếu tố như đặc tính loài cây, điều kiện thời tiết lúc giâm hom… mà chọn
cành có khả năng ra rễ cao nhất.
2.1.3. Sự hình thành rễ bất định
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 xuất hiện của rễ hom. Nhưng ở nhiều loài
cây, 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 cho cho đúng chiều [10].
Rễ bất định thường được hình thành bên cạnh và sát sát vào lõi trong
tâm của mô mạch, ăn sâu vào trong thân cành tới gần ống mạch, sát bên
ngoài. Thời gian hình thành rễ của các loại hom giâm ở các loài cây khác
nhau biến động rất lớn từ vài ngày với các loài dễ hình thành tới vài tháng đối
với các loài khó ra rễ.
2.1.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng ra rễ của hom
Kết quả của hom giâm được xác định bởi thời gian ngắn và tỷ lệ ra rễ cao.
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến kết quả của việc giâm hom, nhưng phụ thuộc bởi
ba yếu tố chính là: Khả năng ra rễ của hom giâm (cá thể, giai đoạn và vị trí của
hom), môi trường giâm hom và các chất kích thích ra rễ. Cơ bản thuộc 2 nhóm
nhân tố gồm nhóm nhân tố ngoại sinh và nhóm nhân tố nội sinh.
- Nhân tố ngoại sinh: gồm đặc điểm của di truyền của từng xuất xứ, từng
cá thể cây, tuổi cành, pha phát triển của cành và các chất điều hòa sinh trưởng.
- Nhân tố nội sinh: các loại hóa chất kích thích ra rễ và các nhân tố
ngoại cảnh (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng,…).
8
* Nhân tố ngoại sinh: Các nhân tố ngoại sinh ảnh hưởng đến ra rễ của
hom giâm: Điều kiện sinh sống của cây mẹ lấy cành, nhân tố ảnh hưởng đến
quá trình giâm hom: Mùa vụ, điều kiện ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, giá thể
ở ngoài sáng tốc độ vận chuyển các chất đồng hóa trong libe nhanh hơn trong
tối. Nhưng trong hom giâm không có lá thì quá trình quang hợp không diễn ra
do đó không thể có hoạt động ra rễ, trừ một số loại cây đặc biệt có thể ra rễ
trong bóng tối. Hầu hết các loài cây không thể ra rễ trong điều kiện tối hoàn
toàn. Trong điều kiện nhiệt đới, ánh sáng tự nhiên mạnh và nhiệt độ cao làm
cho quá trình ra rễ giảm. Vì vậy trong quá trình giâm hom phải che bóng thích
hợp cho từng loài cây khác nhau với độ tàn che khác nhau [9]. Trên thực tế ảnh
hưởng của ánh sáng đến sự ra rễ của hom giâm thường mang tính chất tổng
hợp: Ánh sáng - nhiệt - ẩm mà không phải là từng nhân tố riêng lẻ.
Ngoài ra tùy từng loại cây mà mức độ yêu cầu ánh sáng là khác nhau.
Mức độ này còn phụ thuộc vào chất dinh dưỡng có trong hom.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng tới quá trình quang hợp, hô hấp và quá
trình vận chuyển chất. Vì thế nhiệt độ không khí là một yếu tố quyết định đến
tốc độ phát triển và hình thành nên rễ của hom. Các loài cây nhiệt đới thường
có yêu cầu cao hơn các loài cây ôn đới. Đối với cây nhiệt đới:
- Nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình quang hợp: Nhiệt độ tối thấp từ 5 7°C cây bắt đầu quang hợp, nhiệt độ tối ưu mà cây đạt hiệu quả quang hợp tốt
nhất là 25 - 30°C và nếu duy trì nhiệt độ tối cao lâu thì cây sẽ bị chết.
- Nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình hô hấp: Nhiệt độ tối thấp từ 10-0°C
cây bắt đầu hô hấp, nhiệt độ tối ưu là 35 - 40°C và nhiệt độ tối cao 45 - 55°C
cây sẽ bị phá hủy.
- Nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất, vận chuyển các chất
trong cây: Nhiệt độ thấp làm tăng độ nhớt của các sợi protein, cản trở tốc độ
dòng vận chuyển chất và làm giảm hô hấp của mô libe đặc biệt của tế bào
kèm làm thiếu năng lượng cung cấp cho sự vận chuyển; nhiệt độ quá cao làm
cho quá tŕnh thoát hơi nước ở lá diễn ra mạnh đẫn đến mất nước gây ra héo;
nhiệt độ tối ưu 25 - 30°C.
10
Giá thể và môi trường giâm hom: Giá thể cũng góp phần quan trọng
vào thành công của giâm hom, giá thể không phải là nơi cung cấp chất dinh
dưỡng mà phần dinh dưỡng đó từ ngay trong chính bản thân cành được giâm
hom vì thế nó chỉ cần đáp ứng yêu cầu về nhiệt đô, độ ẩm, ánh sáng thích hợp
rất nhiều giá thể được sử dụng trong giâm hom hiện nay tùy thuộc vào mục
đích nghiên cứu, điều kiện, thời vụ, khí hậu và loài cây mà thành phần giá thể
có thể là khác nhau. Các giá thể thường được dùng hiện nay là cát tinh, mùn
cưa, xơ dừa, bầu đất hay đất vườn. Khi giâm hom chỉ tạo ra rễ sau đó mới cho
cây vào bầu thì giá thể thường là mùn cưa để mục, cát tinh, xơ dừa băm nhỏ
hoặc đất vườn ươm trộn lẫn với nhau.
Một giá thể giâm hom tốt là một giá thể có độ thoáng khí tốt và duy trì
độ ẩm trong một thời gian dài mà không ứ nước, không bị nhiễm nấm bệnh.
- Giá thể cắm hom: Giá thể cắm hom là nơi cắm hom sau khi đã xử lí
chất kích thích ra rễ.Giá thể được dùng làm thí nghiệm này là đất trong vườn
ươm. Một giá thể cắm hom tốt là thoát khí tốt và duy trì được độ ẩm trong
thời gian dài mà không ứ nước, tọa điều kiện cho rễ phát triển tốt, đồng thời
làm sạch không bị nhiễm nấm, không có nguồn sâu bệnh, độ Ph thích hợp.
* Nhân tố nội sinh: Đặc điểm di truyền của loài: Các 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 3 nhóm chính:
+ Nhóm dễ ra rễ gồm 29 loài. Các loài này không cần sử lý bằng chất kích
thích ra rễ mà vẫn ra rễ với tỉ lệ rất cao, gồm các loài thuộc các chi Ficus sp.
+ Nhóm khó ra rễ gồm 26 loài. Loại này hầu như không ra rễ hoặc là
phải sử dụng chất kích thích ra rễ nhưng tỉ lệ ra rễ rất thấp thuộc các chi
Manlus sp,Prunus sp,… thuộc họ Rosaceae và một số chi khác.
+ Nhóm có khả năng ra rễ trung bình gồm 65 loài. Tuy vậy sự phân
chia này chỉ có ý nghĩa tương đối.
Vì thế theo khả năng giâm hom thì chia thành 2 nhóm:
- Kích thước hom: Đường kính và chiều dài hom ảnh hưởng tới tỷ lệ
ra rễ của hom giâm. Tùy từng loài cây kích thước hom có thể khác nhau.
- Các chất điều hòa sinh trưởng: Các chất điều hòa sinh trưởng chia
theo hoạt tính sinh lý gồm hai nhóm tác dụng là nhóm kích thích sinh trưởng
và nhóm kìm hãm sinh trưởng. Một số chất kích thích sinh trưởng như Auxin,
Giberellin và Xytokinin. Trong các chất điều hòa sinh trưởng thì Auxin được
coi là chất quan trọng nhất trong quá trình ra rễ của cây hom.
Rhizocalin bản chất là axit được coi là chất đặc biệt cần thiết trong quá
trình hình thành rễ nhiều loài cây.
Một số nhóm chất điều hòa sinh trưởng: Nhóm Auxin gồm NAA (a.
Naphthalene acetic acid), IAA (Indol-3acetic acid), IBA (Indol butyric acid),
IPA (Indol-3yl-Acetonitrile) và một số chất khác; nhóm Cytokinin gồm Zeatin,
Kinetin; nhóm Giberellin gồm: GA3 (Giberellic acid), GA8 (Giberellin - Lije
Substances) và nhiều chất giống Giberellin khác; nhóm chất có khả năng kìm
hãm sinh trưởng hoặc thúc đẩy quá trình già hóa như ABA (Abscisic scid),
Ethophone (2-chloroethyl), Phosphonic acid, các phenol, retedant…
* Các nhân tố kích thích:
- Loại thuốc: Các chất kích thích điều hòa sinh trưởng có vai trò đặc
biệt quan trọng trong quá trình hình thành rễ của hom giâm. Một số loại chất
kích thích sinh trưởng như: Auxin, Giberellin, Cytokinin…
Auxin: Có hai loại Auxin là Auxin tự nhiên và Auxin tổng hợp. Auxin tự
nhiên là IAA (acid ß - indol axetic) và Auxin tổng hợp là các chất có bản chất
hóa học khác nhau nhưng có hoạt tính sinh lý tương tự như IAA (acid ß - indol
axetic). Các Auxin tổng hợp như: ɑ-NAA (acid ɑ - Naphtylaxetic), 2,4D (acid
2.4 Dichlorophenoxyaxetic), 2.4.5T (Acid 2,4,5 Trichlorophenoxyaxetic), IBA
(acid ß-indolbutyric), 2M4C (Acid 2metyl-4 Chlorophenoxyaxetic)… Trong sự
hình thành rễ, đặc biệt là rễ bất định phát sinh từ các cơ quan dinh dưỡng. Auxin
là hoocmon hình thành rễ.
vì vậy, nắm chắc cơ sở khoa học của việc nhân giống bằng hom giâm thì đạt tỉ
lệ thành công cao.
15
2.1.5. Những yêu cầu kĩ thuật cơ bản khi giâm hom
Vật liệu giâm hom rất nhạy cảm với sự mất nước và dễ bị nhiễm bệnh.
Hom phải ở độ hóa gỗ thích hợp cho từng loại cây và được bảo quản cẩn
thận. Khi giâm hom cần: Không cắt hom quá già hoặc quá non, hom cắt
không được để trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời mà phải được bảo quản ở
nơi giâm mát. Vật liệu giâm hom không nên lấy quá xa nơi giâm hom và
không nên cất giữ quá 1 ngày, khi vận chuyển hom tránh gây tổn thương
hom và giữ ẩm cho hom bằng vải ẩm. Hom phải được ngắt bỏ hết hoa, nụ
hoa, chồi phụ ra lá, đối với cây lá kim, hom phải có đủ búp ngọn, hom giâm
không ngắn quá 5cm, song không dài quá 10cm. Khi cắt hom phải sử dụng
dao cắt thật sắc để hom khi cắt không bị dập nát, xây xước. Phải sử dụng
thuốc chống nấm bệnh trước khi sử dụng thuốc kích thích ra rễ nên hom.
Phải để lại một số lá nhất định ở phía trên của hom giâm và cắt bớt phiến lá,
song phải cắt hết phần lá dưới phần giâm dưới đất [7]. Giâm hom phải đặt
trong lều nilong, để giữ ẩm và nhiệt, trên lều phải có mái che tránh ánh nắng
trực tiếp, giảm bớt cường độ sang và điều chỉnh nhiệt độ cho phù hợp. Giá
thể giâm hom phải thoát hơi nước tốt , được xử lý bằng thuốc chống bệnh và
thường xuyên tưới phun mù giữ ẩm cho giá thể đồng thời cũng tạo độ ẩm
không khí cho hom giâm.
Vậy để giâm hom thành công cho bất cứ loại cây nào đều phải kết hợp
một cách đầy đủ và đồng bộ, các biện pháp kĩ thuật cần thiết từ khâu chăm
soc cây mẹ lấy cành hom và giâm hom cũng như tạo điều kiện cần thiết để
hom dễ ra rễ.Sau khi hom ra rễ phải biết huấn luyện cây hom để chúng thích
nghi được với điều kiện trong vườn ươm.
có giá trị về nhân giống sinh dưỡng cây họ Dầu. Tuy nhiên tỉ lệ ra rễ của
cây họ dầu còn chưa cao, sau khi thay đổi phương tiện nhân giống như: các
biện pháp vệ sinh tốt, che bóng hiệu quả hơn, phun sương mù, kĩ thuật trẻ
hóa cây mẹ… thì tỉ rễ được cải thiện( vd: Hopea odorta có tỉ lệ ra rễ là
86%, Shorea Leprosula 71%...) [10].