Nghiên cứu kích thích ra hoa, tạo tán và bảo quản hạt phấn Thông nhựa pinus merkusii jungh et devriese ở vườn giống

Loài Thông Pinus sylvestris cũng được nghiên cứu kích thích chất Gibberelline GA4/7 ở Phần Lan vào thời gian từ cuối tháng 5 cho đến cuối tháng 6, bơm từ 3-6 lần trên mỗi cây ghép kết quả cho thấy cả số lượng nón

đực và nón cái đều tăng (Luukkanen & Johnsson, 1980)[48]. Khi loài Thông này được nghiên cứu kích thích ở Thuỵ Điển nhưng cách bơm thuốc kích thích chất GA4/7 khác nhau, thí nghiệm 1 thuốc kích thích GA4/7 được bơm vào cuối tháng 5, cứ 2 lần trên tuần, thí nghiệm 2 được sau tiến hành 6 tuần vào đầu tháng 7 nhưng chỉ bơm 1 lần trên tuần. Kết quả cho thấy thí nghiệm 1 số lượng nón đực tăng và ra sớm, còn ở thí nghiệm 2 thì ngược lại số lượng nón cái tăng nhưng lại ra muộn (Eriksson, 1998)[37]. Từ các kết quả này cho thấy thời gian bơm thuốc kích thích vào cây khác nhau có ảnh hưởng đến sự ra hoa kết quả của loài Thông này là khác nhau.

Các nghiên cứu kích thích Gibberelline GA4/7 cho loài Thông Pinus radiata ở New Zealand cho thấy kích thích từ ngày 1 tháng 2 đến 30 tháng 3, khi bơm thuốc vào ngọn cây và thân cây đều làm tăng số lượng nón cái (Siregar & Sweet, 1996)[57].

Tại Mỹ nghiên cứu kích thích Gibberelline GA4/7 cho loài Thông Pinus taeda khi bơm 2 lần trên tuần vào ngọn cây từ tháng 6 đến tháng 10 kết quả cho thấy tác dụng của thuốc kích thích đến nón cái rất tốt, trong khi không có

ảnh hưởng gì tới nón đực (Greenwood, 1982)[40]. Cũng nghiên cứu kích thích trên loài Thông này nhưng thuốc kích thích được bơm vào cành cây, 2 lần trên tuần kích thích từ tháng 5 đến tháng 8 kết quả ngược lại thuốc có tác dụng với nón đực, thuốc kích thích không có sự ảnh hưởng đến nón cái (Hare, 1984)[41].

Nghiên cứu về chất kích thích Gibberelline GA4/7 ở Canada cho loài Thông Pinus strobus từ tháng 5 đến tháng 6 cho kết quả số lượng nón đực tăng, nhưng bơm thuốc kích thích từ tháng 8 đến tháng 9 thì không có sự ảnh hưởng của thuốc (Ho & Eng, 1995)[42]. Với loài Thông Pinus banksiana khi

bơm thuốc kích thích vào thân cây từ đầu tháng 7 làm tăng số lượng nón cái, còn nón đực không tăng. Bơm thuốc kích thích vào giữa tháng 8 thì không có tác dụng cho cả nón đực và nón cái. Còn bơm thuốc vào cả 2 thời điểm trên kết quả cho thấy số lượng nón đực tăng còn nón cái không có ảnh hưởng của thuốc kích thích (Fogal, 1996)[38].

1.2.2. Về cắt cành tạo tán

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 80 trang tài liệu này.

Việc nghiên cứu về quản lý tầng tán cây trong vườn giống rừng đã được thực hiện ở một số nước trên thế giới như Thuỵ Điển, Canada, New Zealand và Nhật Bản.v.v. cho các loài cây rừng.

Nghiên cứu về cắt cành tạo tán (prunning) cho các loài thông cũng đã

được nhiều nước trên thế giới tiến hành. Mục tiêu chung của các nghiên cứu này là việc xác định cường độ và thời gian cắt tỉa từ đó mà làm tăng diện tích quang hợp cho cây mẹ, tăng số lượng cành ra hoa kết quả dẫn đến sản lượng hoa quả nhiều hơn và loại bỏ các cành nhánh bị sâu bệnh hại, đặc biệt là duy trì được chiều cao thuận lợi nhất cho các việc thu hái hạt giống cũng như các thao tác về các công tác nghiên cứu khác trên tầng tán cây mẹ.

Trạm thực nghiệm giống cây rừng của Bang Florida, Mỹ năm 1968, R.J. Varnell[54] đã tiến hành nghiên cứu các công thức cắt cành tạo tán cho loài Thông Pinus elliottii, thí nghiệm được tiến hành trên 9 dòng cây mẹ với 1 công thức không cắt tỉa làm đối chứng và 3 công thức cắt tỉa khác với các cường độ cắt tỉa khác nhau tại vườn giống các dòng vô tính 10 tuổi. Kết quả cho thấy sản lượng nón cái bị giảm sau 1 năm cắt và tỉ lệ tự thụ phấn sau khi cắt tỉa tăng. Tuy nhiên, các cành nhánh có tiềm năng đã phát triển bù vào những cành đã cắt tỉa cụ thể số lượng cành thứ cấp tăng 10%, cành tam cấp tăng 25% so với công thức đối chứng không cắt tỉa.

Cho đến năm 1999 và năm 2002 tại trường Đại học Virginia của Pháp đã

đưa ra bản hướng dẫn về các phương pháp cắt tỉa cho các loài cây rừng (Susan, 1999[63] & 2002)[64], 2 bản hướng dẫn này đã chỉ ra được cách cắt cũng như

việc xác định thời gian cắt như thế nào, các dụng cụ cắt áp dụng cho từng cách cắt cụ thể.

1.2.3. Bảo quản hạt phấn thông

Cải thiện giống cây rừng là nhằm không ngừng nâng cao năng suất, chất lượng gỗ và các sản phẩm mong muốn khác của cây rừng. Bên cạnh việc cải thiện giống cây rừng bằng phương pháp như chọn lọc cây trội, xây dựng vườn giống, rừng giống hay công nghệ sinh học .v.v, người ta còn dùng phương pháp lai giống để tạo ra giống mới có năng suất cao. Song muốn lai giống để tạo ra giống mới có năng suất và chất lượng cao thì các cây bố và mẹ phải có cùng thời gian ra hoa. Tuy nhiên, trên thực tế thời gian ra hoa cũng như sản lượng hoa của các loài thực vật rất khác nhau, các loài khác nhau thường có thời gian ra hoa không trùng nhau, thậm chí thời gian ra hoa của một loài nhưng khác điều kiện lập địa, hay cùng một loài cây nhưng là các dòng cây mẹ khác nhau thì thời điểm ra hoa cũng như sản lượng hoa cũng không giống nhau.

Việc nghiên cứu bảo quản hạt phấn là hết sức cần thiết và có ý nghĩa không những nó phục vụ cho lai giống trong loài hay khác loài đúng thời điểm với các tổ hợp đã có kế hoạch lai giống từ trước mà nó còn phục vụ trong công tác thụ phấn bổ sung trong vườn giống và rừng giống, phương pháp này gọi là ‘Thụ phấn bổ sung trên diện rộng’ (Supplemental Mass Pollination), đã có rất nhiều những công trình nghiên cứu về phương pháp này và nhận được kết quả rất tốt (Bridgwater and Trew, 1981)[27]. Mặc dù, thụ phấn bổ sung không có

ảnh hưởng trực tiếp tới vật hậu học, tuy nhiên nó lại có tác dụng là môi trường thụ phấn cho các gia đình hay dòng cây mẹ đã lựa chọn. Tại vườn giống các dòng vô tính Thông nhựa Ba Vì - Hà Tây đa số các dòng cây mẹ (54 dòng) có thời gian nở hoa là tương đối trùng nhau, nhưng lại có một số dòng nở sớm (dòng số 15 và dòng số 2) hay nở muộn (dòng số 8 và dòng số 29), trong khi các dòng này lại có sản lượng nhựa cũng như sinh trưởng ở nhóm đứng đầu

trong vườn giống. ở trường hợp này, nếu ta có thể áp dụng phương pháp thụ phấn bổ sung chắc chắn sẽ thu được kết quả cao.

Phương pháp thụ phấn bổ sung ở vườn giống và rừng giống làm tăng khả năng hữu thụ, tăng tỷ lệ thụ phấn chéo giữa các dòng hay gia đình cây mẹ và làm giảm thiểu sự tự thụ phấn, khi đã có số lượng hạt phấn cất trữ từ những mùa trước đủ lớn, ta có thể dùng máy phun lên trên tán cây trong khi các dòng cây mẹ đang có nón cái nở rộ. Phương pháp này không bị hạn chế về mùa vụ, làm tăng sản lượng quả và hạt trắc, từ đó làm cho đời hậu thế tăng thu di truyền từ cây bố mẹ trong vườn giống cao hơn hẳn với thụ phấn nhờ gió. Tuy nhiên, để thực hiện các phép lai trong loài hay khác loài cũng như phương pháp thụ phấn bổ sung đạt kết quả tốt thì hạt phấn cần phải có khă năng nảy mầm cao, chất lượng hạt phấn tốt. Như vậy, để có hạt phấn có chất lượng cao thì cần phải chú ý từ khâu thu hái hạt phấn, tách hạt phấn và xử lý đến khâu bảo quản hạt phấn.

Những nghiên cứu về phương pháp bảo quản hạt phấn thông, có 3 phương pháp bảo quản hạt phấn thông là:

- Bảo quản hạt phấn trong tủ hút ẩm

- Bảo quản hạt phấn trong môi trường chân không

- Bảo quản hạt phấn trong tủ lạnh khô

Lựa chọn phương pháp bảo quản hạt phấn phụ thuộc vào khoảng thời gian bảo quản yêu cầu dài hay ngắn. Với bảo quản trong thời gian dài, hạt phấn được bảo quản trong môi trường chân không hoặc trong tủ lạnh thì đảm bảo được khả năng nảy mầm cũng như khả năng thụ tinh của hạt phấn trong một năm hoặc dài hơn. Hạt phấn được bảo quản trong túi hút ẩm thì có thể giữ

được khả năng nảy mầm, nhưng khả năng thụ tinh thì không giữ được do đó, kết quả của quá trình thụ tinh tạo ra hạt lép (Bramlett, 1977)[26].

Trong bảo quản hạt phấn thông, theo Duffield (1941)[35] sau khi thu hái hạt phấn, hạt phấn cần được tiến hành tách, hút ẩm và đem sử dụng hoặc

để trong tủ lạnh cất trữ bảo quản càng nhanh càng tốt. Phương pháp đơn giản nhất là làm khô nón thông ngay trong túi đã dùng để thu hái. Túi này nên

được treo trong phòng ấm, nhiệt độ khoảng 32- 38oC và độ ẩm thấp hơn 40%,

để không khí lưu thông có thể dùng một chiếc quạt hoặc một hệ thống thông gió phức tạp hơn. Nếu ngày hôm đó nắng và khô ráo, có thể mở túi ra nhưng không để trực tiếp ánh sáng mặt trời chiếu vào. Hạt phấn cần được tiến hành làm khô trong 72 giờ. Khi nón thông đã được làm khô, lắc túi với một lực đủ mạnh để tất cả hạt phấn có thể rụng xuống. Sau đó, dùng sàng để sàng lọc hạt phấn. Để ngăn không cho các hạt phấn khác loại lẫn vào nhau, trước khi sử dụng sàng lọc nên rửa sạch với cồn 95% hoặc đặt trong lò vi sóng trong vài phút.

Nghiên cứu của Snyder (1957)[58] về nhân tố độ ẩm hạt phấn thông trong quá trìng bảo quản cho thấy hạt phấn có độ ẩm ban đầu là 12% được cất trữ trong lọ không đậy nắp được bảo quản trong điều kiện nhiệt độ 70 C có thể duy trì khả năng nảy mầm của hạt phấn rất tốt kéo dài tới 32 tháng. Trong khi, tăng độ ẩm hạt phấn ban đầu cao hơn 12% thì nó lại giảm khả năng nảy mầm hạt phấn theo thời gian bảo quản một cách rò rệt, đặc biệt là các lọ chứa lượng hạt phấn nhiều lại càng nhanh mất sức nảy mầm hạt phấn.

Kết quả nghiên cứu bảo quản hạt phấn thông Thông Pinus loblolly cũng chỉ ra rằng bảo quản hạt phấn ở điều kiện chân không tốt hơn là bảo quản ở

điều kiện thường, và độ ẩm ban đầu của hạt phấn trước khi bảo quản là nhân tố quan trọng nhất quyết định sự thành công của công việc bảo quản hạt phấn. Hạt phấn Thông Pinus loblolly làm khô đến độ ẩm 10% trước khi đem bảo quản là thích hợp nhất (Sprague, 1977)[59]. Độ ẩm 4%-8% là độ ẩm tối ưu cho hạt phấn Pinus douglas (Jett and Frampton, 1990)[44].

Nhiệt độ bảo quản của hạt phấn các loài cây khác nhau thì khác nhau, dao động trong khoảng từ 2oC (trong tủ lạnh) đến -196oC (trong nitơ lỏng), nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, thời gian bảo quản càng dài thì độ ẩm bảo

quản càng thấp. Khi sử dụng Nitơ lỏng để bảo quản thì hạt phấn cần được hút ẩm đến độ ẩm thấp nhất có thể. (Webber, 1990)[66].

Những nghiên cứu về kiểm tra sức sống hạt phấn Thông, đây là một việc làm cần thiết không thể thiếu được trong công tác quản lý hạt phấn. Moody và Jett,1990 đã chỉ ra sự liên quan mật thiết giữa khả năng nảy mầm trong môi trường nhân tạo (invitro) với khả năng hô hấp của hạt phấn trong tự nhiên (invivo). Goddard và Mathews (1981)[39] đã có những nghiên cứu về môi trường nhân tạo cho hạt phấn thông nảy mầm. Ông đã cho hạt phấn Thông đã

được hydrat hoá, nảy mầm trên môi trường nhân tạo gồm có thạch aga trong

đĩa petri đặt ở nhiệt độ 29oC trong 48 giờ, kiểm tra ít nhất là 200 hạt phấn trong mỗi đĩa dưới kính hiển vi. Hạt phấn có ống phấn dài hơn hoặc bằng bề rộng của hạt phấn được coi là hạt phấn nảy mầm. Hạt phấn có tỷ lệ nảy mầm

đạt từ 80% trở lên được coi là nảy mầm tốt. Standley (1967)[62] đã đưa ra các nhân tố ảnh hưởng đến nảy mầm hạt phấn bao gồm :

- Các nhân tố sơ cấp: nhiệt độ, pH, O2, độ ẩm, cation Ca2+,K+, anion BO33-, PO43, cacbon…

- Các nhân tố thứ cấp: Hoocmon sinh trưởng, CO2, ánh sáng, nguyên tố vi lượng…

Theo Standley (1962)[61], trong số các nhân tố đó thì carbohydrates có trong thành phần của đường hoặc của mật là nhân tố được sử dụng chủ yếu bổ xung vào môi trường nảy mầm hạt phấn. Một vài loại hạt phấn thông có tỷ lệ nảy mầm cao hơn, tốc độ nảy mầm nhanh hơn và chiều dài ống phấn lớn hơn khi cho thêm đường vào môi trường nảy mầm hạt phấn. Độ Ph thích hợp là 5,5

- 6,5. Boron trioxide (BO3) cũng là một nhân tố có hiệu quả trong việc tăng khả năng nảy mầm hạt phấn.

1.3. Khái quát chung về loài Thông nhựa

1.3.1. Đặc điểm và phân bố

Trên thế giới có 630 loài Thông thuộc 69 chi, trong đó ở Việt Nam có 33 loài là Thông bản địa của 19 chi (Nguyễn Đức Tố Lưu & Thomas, 2004)[17]. Thông nhựa thuộc chi Pinus, đây là loài cây gỗ lớn (chiều cao có thể đạt 30 - 40 mét, đường kính 1.1 – 1.2 mét) có giá trị cao. Cây xanh quanh năm, có khả năng thích ứng rộng với nhiều điều kiện lập địa, đặc biệt là có khả năng sinh trưởng trên đất trọc, nghèo dinh dưỡng và độ chua lớn.

Theo Cooling (1968, 1975)[31], Thông nhựa (Pinus merkusii Jung et de Vriese) là một trong những loài Thông hai lá và có 2 nhóm xuất xứ có nguồn gốc địa lý khác nhau là nhóm đảo và nhóm đất liền. Sự khác nhau đó là trọng lượng hạt, tỷ trọng gỗ, hàm lượng dầu nhựa, kích cỡ về hình dáng thân cây cũng như về vùng phân bố tự nhiên. Trên cơ sở tổng hợp các công trình nghiên cứu của nhiều tác giả và những điều tra thực tế tại nhiều nước ông đã đưa ra kết luận nhóm xuất xứ đảo chỉ có ở Sumatra và Philippines, còn lại ở các nước kể cả ở Việt Nam, Thông nhựa thuộc nhóm xuất xứ đất liền.

Thông nhựa là một trong những loài cây đặc hữu ở vùng Đông Nam á,

đang được nhiều nước ở vùng nhiệt đới quan tâm nghiên cứu phát triển. Theo Cooling (1968, 1975)[31], Thông nhựa là một trong những loài thông nhiệt

đới thực sự được phân bố tự nhiên vượt qua xích đạo xuống Nam bán cầu, vùng phân bố chính là ở Đông Nam từ biên giới Tây Bắc ấn Độ đến Thái Lan, Việt Nam, Lào, Cămpuchia, Trung Quốc, Philippines, Malaisia và Indonesia. Mọc ở độ cao từ 10 – 1800 m so với mặt nước biển, đất phát triển trên nhiều loại đá mẹ khác nhau từ nơi có điều kiện khí hậu nhiệt đới phân mùa rò rệt với gần 6 tháng không mưa tới nơi ẩm thường xuyên với ít hoặc không có mùa khô.

Hình 1.1. Phân bố Thông nhựa một số nước trong khu vực (trong vùng khoanh tròn và mầu đỏ) ( De Laubbenfels, 1988)[34]

ở nước ta, theo Thái Văn Trừng (1972)[23] Thông nhựa phân bố trải rộng ra khoảng 10 vĩ tuyến từ trên 11 đến quá 21 độ vĩ Bắc và thường gặp ở độ cao dưới 1000 m, càng ra phía Bắc giới hạn độ cao của khu vực tự nhiên lại càng hạ thấp xuống. ở Tây Nguyên gặp ở độ cao 800 - 900m và ở xa biển, ra Huế, Bố Trạch, Hoàng Mai, Yên Lập thì phân bố trên đồi núi trọc thấp dưới 100m tiếp cận đồng bằng thậm chí sát ngay bờ biển. Đặc biệt, ra phía Bắc Thông nhựa không chỉ có ở vùng đồi núi thấp dưới 100m, nó còn mọc ở độ cao 600 – 800m thành những quần thụ thuần loài với những cây mẹ gần 100 tuổi có đường kính 60-80cm, chiều cao 30-40m có nhiều cây con tái sinh thuộc nhiều thế hệ ở Bản áng, Mộc Châu và Na Pan, Yên Châu thuộc tỉnh Sơn La (Nguyễn Xuân Quát, Cao Quảng Nghĩa và Nguyễn Thanh Đạm, 1980)[15].