Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng

untitled http www ebook edu vn Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng 1 LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình phát triển của mình, môn khoa học Sinh lý thực vật có hai hướng.untitled http www ebook edu vn Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng 1 LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình phát triển của mình, môn khoa học Sinh lý thực vật có hai hướng.

http://www.ebook.edu.vn LỜI NĨI ĐẦU Trong q trình phát triển mình, mơn khoa học Sinh lý thực vật có hai hướng nghiên cứu chính: - Hướng nghiên cứu Sinh lý – Hoá sinh: chuyên nghiên cứu chất trình sống xảy thể thực vật, từ tìm biện pháp điều khiển phần hay tồn q trình Sinh lý - Hố sinh theo hướng có lợi cho người điều kiện tự nhiên nhân tạo nghiên cứu trình quang hợp, cố định nitơ phân tử (N2) trình sinh trưởng, phát triển v.v… - Hướng nghiên cứu Sinh lý – Sinh thái: chuyên nghiên cứu mối quan hệ trình sinh lý yếu tố sinh thái (nước, nhiệt độ, ánh sáng, O2, CO2 dinh dưỡng, đất…) Trên sở tìm quy luật hoạt động trình sinh lý điều kiện sinh thái xác định nhằm xây dựng mơ hình sinh thái tối ưu cho trình sinh lý giúp sinh trưởng, phát triển cho suất cao, chất lượng tốt Sinh lý học thực vật chia chuyên khoa: - Sinh lý thực vật đại cương - Chuyên nghiên cứu chức sinh lý chung thực vật - Sinh lý thực vật chuyên khoa - Nghiên cứu quy luật sinh lý cho nhóm cây, Sinh lý trồng, Sinh lý rừng, Sinh lý ăn quả, Sinh lý lúa, đậu tương, Sinh lý ngô, khoai tây v.v… - Sinh lý thực vật ứng dụng + Cơ sở biên soạn giáo trình Những năm gần đây, Sinh lý học thực vật ngày tiếp cận với nhiệm vụ thực tiễn sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, bảo quản chế biến nông sản v.v… có vai trị quan trọng cho ngành sản xuất Do khuôn khổ giáo trình Sinh lý thực vật có thời lượng giới hạn, khơng thể trình bày hết ứng dụng khả ứng dụng môn khoa học vào sản xuất, vấn đề ứng dụng vào thực tiễn sản xuất người kỹ sư nông học cần trang bị.Trước bối cảnh mơn học Sinh lý thực vật ứng dụng đời + Đối tượng nhiệm vụ môn học Sinh lý thực vật ứng dụng Hiểu rõ nguyên lý ứng dụng vào đối tượng trồng Vì vậy, nhiệm vụ Sinh lý thực vật ứng dụng nghiên cứu, ứng dụng quy luật sinh lý trồng biết vào thực tiễn sản xuất : • Các kiến thức Sinh lý tế bào ứng dụng rộng rãi, hiệu cơng nghệ nhân giống vơ tính trồng đường nuôi cấy mô (in vitro), giâm chiết cành (in vivo) để cung cấp cho sản xuất giống có chất lượng cao • Các kiến thức trao đổi nước dinh dưỡng khoáng ứng dụng vào việc chuẩn đoán nhu cầu nước, dinh dưỡng cây.Từ có biện pháp tưới nước, bón phân hợp lý ứng dụng công nghệ trồng khơng dùng đất, góp phần tạo nên nơng nghiệp bền vững • Các kiến thức quang hợp giúp đưa biện pháp kỹ thuật điều khiển hệ quang hợp quần thể trồng để “kinh doanh” lượng ánh sáng mặt trời hiệu • Những kiến thức hơ hấp đưa đến biện pháp kỹ thuật bảo quản nông sản phẩm ngâm ủ hạt giống, làm đất gieo hạt • Sự hiểu biết sinh trưởng, phát triển thực vật chất điều hoà sinh trưởng thực vật ứng dụng rộng rãi nông nghiệp để điều khiển sinh trưởng, phát triển theo hướng có lợi cho người Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….1 http://www.ebook.edu.vn Ngồi kiến thức hiểu biết Sinh lý học thực vật ứng dụng điều khiển khai thác hệ sinh thái tối ưu, liên quan đến việc bảo vệ môi trường bền vững + Kết cấu giáo trình sinh lý thực vật ứng dụng: gồm chương Chương I : Nhân giống vô tính trồng Chương II: Điều khiển trao đổi nước dinh dưỡng khoáng trồng Chương III: Trồng không dùng đất Chương IV: Quang hợp quần thể trồng Chương V: Điều khiển hô hấp trồng trọt bảo quản nơng sản phẩm Chương VI: Ứng dụng chất điều hồ sinh trưởng trồng trọt Chương VII: Điều chỉnh phát sinh hình thái Trong trình biên soạn giáo trình chúng tơi kết hợp kiến thức Sinh lý học thực vật với hiểu biết ứng dụng khả ứng dụng mơn học sản xuất Do giáo trình khơng tài liệu học tập cần thiết cho sinh viên ngành nông học mà tài liệu tham khảo cho tất quan tâm đến lĩnh vực Tuy nhiên, giáo trình biên soạn lần đầu thời gian có hạn, lượng thơng tin cịn hạn chế nên biên soạn không tránh khỏi khiếm khuyết Chúng tơi mong nhận góp ý chuyên gia bạn đọc để sách hồn thiện Để học tốt mơn học này, nên tham khảo thêm số tài liệu sau: Lê Trần Bình, Hồ Hữu Nhị, Lê Thị Muội Công nghệ sinh học thực vật cải tiến giống trồng NXB nông nghiệp, Hà Nội, 1997 Trần Minh Tâm Bảo quản chế biến nông sản sau thu hoạch NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 2002 Nguyễn Quang Thạch, Hoàng Minh Tấn Chất điều hoà sinh trưởng với trồng NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1993 Vũ Văn Vụ Sinh lý thực vật ứng dụng NXB Giáo dục, Hà Nội, 1999 Các tác giả Trường Đại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….2 http://www.ebook.edu.vn A PHẦN LÝ THUYẾT CHƯƠNG I NHÂN GIỐNG VƠ TÍNH CÂY TRỒNG - Nắm khái niệm ưu nhược điểm hình thức nhân giống thực vật nói chung nhân giống trồng nói riêng Dựa vào khả nhân giống vơ tính thực vật tự nhiên để người vận dụng vào thực tiễn sản xuất cơng tác nhân giống vơ tính trồng Nắm sở khoa học ưu nhược điểm phương pháp nhân giống vơ tính trồng nhân tạo - Kỹ thuật nhân giống vơ tính trồng in vivo (phương pháp giâm, chiết cành; ghép cành): ưu nhược điểm, sở khoa học phương pháp, thao tác cụ thể Ứng dụng phương pháp sản xuất - Kỹ thuật nhân giống vơ tính trồng in vitro (phương pháp nhân giống vơ tính ni cấy mơ tế bào): sở khoa học, ưu nhược điểm, điều kiện cần thiết kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào, kỹ thuật giai đoạn nuôi cấy mô tế bào Ứng dụng vào thực tiễn sản xuất Một số khái niệm liên quan đến nhân giống * Sinh sản (Reproduction) : khả sinh vật tái tạo hệ Phương thức sinh sản đa dạng thuộc hai hình thức sinh sản hữu tính sinh sản vơ tính Sinh sản hữu tính (Secxual reproduction) hình thức sinh sản có kết hợp giao tử đực để tạo thành phôi, sau phát triển thành thể hồn chỉnh Sinh sản hữu tính tự phối tạp giao Sinh sản vơ tính (Asecxual reproduction) hình thức sinh sản khơng có kết hợp giao tử đực Sinh sản vơ tính trồng có hình thức sau : Sinh sản vơ phối (Agamic reproduction): phôi tạo không thụ tinh tế bào trứng tinh trùng, tượng tự nhiên để tạo dịng vơ tính thông qua hạt giống Sinh sản sinh dưỡng (Vegetative reproduction): khả tái tạo thể hoàn chỉnh từ phận tách rời khỏi thể mẹ thân, rễ, lá, củ, chồi Trong tự nhiên, nhiều loại trồng sinh sản vừa hình thức hữu tính, vừa hình thức vơ tính, có nhiều loại trồng sinh sản hình thức hữu tính vơ tính * Nhân giống (Propagation): biện pháp kỹ thuật mà người dùng để tái tạo cá thể cần thiết thơng qua hệ thống sinh sản Vì vậy, sử dụng hình thức nhân giống phương pháp hữu tính phương pháp vơ tính tuỳ vào mục đích loại trồng Nhân giống trồng phương pháp hữu tính + Khái niệm : nhân giống phương pháp hữu tính hình thức hình thành từ hạt Ðây hình thức nhân giống cổ truyền mà người sử dụng từ biết trồng trọt Hạt hình thành kết thụ tinh giao tử đực (hạt phấn) với giao tử (noãn) Từ hạt hình thành mang đặc tính bố mẹ (trong trường hợp thụ phấn chéo) nghiêng hẳn bố mẹ (trong trường hợp vơ phối) Hạt hình thành trình tự thụ phấn hoa thụ phấn nhân tạo + Những ưu điểm Ưu điểm phương pháp nhân giống hữu tính Edwin F George (1993) tổng kết thành bốn điểm sau: - Phương pháp tiến hành đơn giản tự nhiên nhân tạo mà không cần sử dụng dụng cụ thiết bị phức tạp Ðồng thời, phương pháp nhân giống hữu tính tạo nên số lượng lớn giống nên giá thành giống thường rẻ Trường Đại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….3 http://www.ebook.edu.vn - Hạt giống bảo quản thời gian dài dụng cụ đơn giản bao bì, chum, vại, chai, lọ tuỳ thuộc loại hạt rủi ro trình bảo quản thấp, hạt giống đảm bảo tỷ lệ sống cao - Dễ dàng vận chuyển phân phối khối lượng lớn hạt giống từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ - Các loại sâu bệnh virut phần lớn không lây truyền qua hạt nên giống mọc từ hạt bệnh + Những nhược điểm Nhược điểm lớn phương pháp nhân giống hữu tính đa số sinh từ hạt có tính trạng thay đổi so với mẹ, thay đổi đại diện tổ hợp gen hình thành trình phân bào giảm nhiễm Vì nhân giống phương pháp hữu tính thường khơng đồng khơng hồn tồn mang tính trạng mẹ Ðối với loại ăn quả, cơng nghiệp dài ngày nhân giống phương pháp hữu tính ngày giảm, người ta áp dụng hình thức trường hợp khó thành cơng phương pháp nhân giống vơ tính, loại có hạt đa phơi, sử dụng cho công tác lai tạo chọn lọc giống Nhân giống trồng phương pháp vơ tính Khái niệm : nhân giống vơ tính trồng phương pháp tạo từ quan, phận dinh dưỡng cành, thân, rễ, lá, củ Ðây hình thức nhân giống phổ biến nhiều loại trồng Q trình nhân giống vơ tính diễn tự nhiên nhân tạo 3.1 Nhân giống vơ tính tự nhiên Là hình thức nhân giống mà người lợi dụng khả sinh sản dinh dưỡng trồng, lợi dụng khả phân chia quan dinh dưỡng trồng để hình thành cá thể có khả sống độc lập với mẹ mang tính trạng mẹ Hình thức bao gồm : * Dùng thân bò lan : Ở phần mắt hai lóng, tiếp xúc với đất mọc rễ, phía mọc chồi để tạo thành hoàn chỉnh, tách rời khỏi thể mẹ đem trồng thành Biện pháp thường áp dụng số loại có tia thân dâu tây Biện pháp đơn giản loại tia thân bị đến đâu đốt hình thành mới, ta việc tách đem trồng (hình 1.1) Hình 1.1: Thân bị lan * Tách chồi : Chồi hình thành từ gốc thân có đầy đủ thân, lá, rễ Tuỳ loại trồng mà có loại chồi khác chồi thân (chuối), chồi ngầm (khoai nước, sen), chồi cuống quả, chồi chóp (dứa) Các chồi sau tách khỏi thể mẹ đem trồng qua giai đoạn vườn ươm * Nhân giống thân củ, thân rễ (thân sinh địa) : Trên thân loại sinh địa có mang chồi nhiều mắt chồi, mắt phát triển thành chồi thành hồn chỉnh, dùng sinh địa để nhân giống hành, khoai tây, gừng, hoàng tinh 3.2 Nhân giống vố tính nhân tạo Là hình thức nhân giống vơ tính có tác động biện pháp học, hố học, cơng nghệ sinh học để điều khiển phát sinh quan phận rễ, chồi, hình thành hồn chỉnh hồn tồn có khả sống độc lập với mẹ Cây tạo nên từ phương thức nhân giống mang hoàn toàn đặc tính di truyền mẹ Trường Đại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….4 http://www.ebook.edu.vn Người ta phân chia làm hai loại : -Nhân giống vơ tính thực điều kiện tự nhiên (in vivo), với hình thức này, giống tạo có kích thước lớn (Macro propagation) -Nhân giống vơ tính thực phịng thí nghiệm (in vitro), với hình thức giống có kích thước nhỏ (Micro propagation) Nhân giống vơ tính in vivo (Macro propagation) Nhân giống vơ tính in vivo tức trình nhân giống thực điều kiện tự nhiên gồm hình thức tách cây, giâm cành, chiết cành, ghép mắt để tạo có đặc tính giống hệt mẹ * Cơ sở khoa học Tất loại thực vật có đặc tính tái sinh, tức là, tách rời quan phận khỏi mẹ lúc trạng thái ngun vẹn bị vi phạm, nhờ có đặc tính tái sinh mà có khả khơi phục lại trạng thái ngun vẹn Ðặc tính tái sinh thực vật lớn động vật nhiều Vận dụng đặc tính tái sinh thực vật mà người điều khiển trồng theo hướng có lợi biện pháp cắt tỉa tạo tán cho cảnh, lấy búp ; nhân giống vơ tính trồng Trong biện pháp nhân giống vơ tính trồng khả rễ bất định cành chiết, cành giâm liền vết ghép dựa vào đặc tính tái sinh để đảm bảo tính nguyên vẹn Khi tách cành khỏi mẹ bị tính ngun vẹn mình, để khơi phục lại tính ngun vẹn mình, có khả sinh chồi để bù đắp cành vừa Ðồng thời cành tách khỏi mẹ lúc bị tính ngun vẹn cây, tức là, cành bị thiếu phần rễ để trở thành hồn chỉnh, nên tự khơi phục tính ngun vẹn khả hình thành rễ bất định để trở thành hồn chỉnh Hoặc ghép mắt nhờ khả tái sinh tế bào xung quanh phần bị cắt làm liền vết thương tiếp nhận mắt ghép * Ưu điểm phương pháp nhân giống vơ tính in vivo Nhân giống vơ tính in vivo biện pháp giâm cành, chiết cành ghép mắt có số ưu điểm sau : - Tỷ lệ thành công nhân giống cao Các biện pháp giâm, chiết cành ghép mắt tỷ lệ tạo giống thường đạt từ 50% đến 100% tuỳ theo đối tượng trồng biện pháp áp dụng Hiện nay, người ta thường sử dụng chất điều tiết sinh trưởng để khích thích rễ bất định cho cành chiết cành giâm tỷ lệ rễ đạt tới 100% - Thời gian tạo giống nhanh Thông thường thời gian tạo giống kỹ thuật giâm, chiết cành ghép mắt từ vài ngày đến vài tháng tuỳ theo đối tượng trồng biện pháp áp dụng Bộ môn Sinh lý thực vật- Trường đại học Nông Nghiệp I thành công kỹ thuật giâm cành nhiều loại đối tượng trồng khoai tây, cẩm chướng, roi, bưởi, chanh sau từ đến ngày cành giâm rễ bất định sau khoảng 1- tuần giống đủ tiêu chuẩn xuất vườn - Tạo giống có kích thước lớn Cây giống tạo biện pháp giâm, chiết cành ghép mắt có kích thước lớn nhiều so với phương pháp nhân giống in vitro Kích thước giống khoảng từ đốt đến nhiều đốt tuỳ thuộc vào đối tượng trồng nhu cầu hệ số nhân giống - Cây giống mang đặc tính mẹ Biện pháp giâm chiết cành ghép mắt biện pháp nhân giống vô tính nói chung, giống tạo thành từ quan dinh dưỡng mẹ nên có tuổi sinh học mẹ mang đặc tính di truyền mẹ - Thao tác trang thiết bị đơn giản Kỹ thuật nhân giống vơ tính biện pháp giâm, chiết cành ghép mắt dễ dàng áp dụng cho đối tượng lao động nghề làm vườn Mọi thao tác quy trình giâm chiết cành ghép mắt đơn giản hoàn toàn không yêu cầu thiết bị đại Trường Đại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….5 http://www.ebook.edu.vn 4.1 Nhân giống vô tính tách Mỗi thường có gốc rễ, nhiên, người sử dụng biện pháp kỹ thuật tác động để phát sinh nhiều gốc, gốc có rễ riêng biệt, tách riêng gốc đem trồng thành Ví dụ biện pháp cưa gốc cho nảy chồi vun đất vào gốc cho rễ, tách trồng Phương pháp chậm, hiệu thấp, tốn cơng nên áp dụng 4.2 Nhân giống vơ tính giâm, chiết cành Phương pháp giâm, chiết cành dựa khả hình thành rễ bất định cành giâm chiết cắt rời khỏi mẹ Phương pháp thường áp dụng cho hai nhóm thân gỗ thân thảo vải, nhãn, cam, chanh, khoai tây, mía, dứa, hoa cúc, cẩm chướng * Cơ sở khoa học hình thành rễ bất định Khi có tác động vào mẹ cắt cành giâm khỏi thể mẹ khoanh vỏ cành chiết lúc thể mẹ bắt đầu hoạt hoá hình thành rễ bất định Yếu tố gây hoạt hố hình rễ bất định auxin Khi có tác động cắt cành khoanh vỏ auxin hình thành cách nhanh chóng đỉnh sinh trưởng quan non, sau qua hệ thống mạch libe auxin vận chuyển phần vết cắt cành chiết, cành giâm để kích thích tạo rễ bất định Vì vậy, rễ bất định cành chiết, cành giâm nhanh hay chậm hoàn toàn phụ thuộc vào khả tổng hợp auxin nội sinh loại trồng Người ta xử lý bổ sung auxin ngoại sinh để thúc đẩy nhanh chóng rễ bất định cành chiết, cành giâm Sự hình thành rễ bất định q trình, q trình phản phân hố tế bào tiền tượng tầng, tiếp tái phân hố để hình thành mầm rễ (hình 2.1) Q trình hình thành rễ bất định chia làm ba giai đoạn : - Phản phân hoá tế bào tiền tượng tầng để trở lại chức phân chia tế bào mô phân sinh tượng tầng để tạo khối tế bào bất định (callus) - Tái phân hoá tế bào rễ từ tế bào bất định để hình thành mầm rễ bất định - Mầm rễ sinh trưởng để hình thành rễ bất định Thơng thường, giai đoạn đầu hình thành rễ bất định cần lượng auxin lớn cho phản phân hoá tế bào (10-4 - 10-5 g/cm3), giai đoạn thứ hai cần lượng auxin thấp cho tái phân hoá mầm rễ (10 -7 g/cm3), giai đoạn sinh trưởng rễ lượng auxin cần thấp (10-11 - 10-12 g/cm3) không cần auxin giai đoạn a b Hình 2.1: Sự phản phân hố tế bào tượng tầng để hình thành rễ bất định a, b Lát cắt dọc cắt ngang mầm rễ bất định Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….6 http://www.ebook.edu.vn Trong kỹ thuật giâm, chiết cành, người ta thường xử lý bổ sung chất thuộc nhóm auxin ngoại sinh để kích thích tạo rễ bất định nhanh hiệu IBA, α-NAA, 2,4D Tuỳ theo chất sử dụng loại trồng, tuỳ theo phương pháp xử lý mà nồng độ sử dụng khác Có ba phương pháp để xử lý auxin cho rễ bất định: - Phương pháp xử lý nồng độ loãng: nồng độ xử lý vào khoảng vài chục ppm Với phương thức giâm cành ngâm phần gốc vào dung dịch thời gian 12 đến 24 cắm cành giâm vào giá thể Với phương thức chiết cành trộn dung dịch xử lý với đất bó bầu trước bó bầu xung quanh vết khoanh vỏ - Phương pháp xử lý nồng độ đặc: nồng độ xử lý khoảng vài nghìn ppm Với phương thức giâm cành nhúng nhanh phần gốc vào dung dịch khoảng 1-2 giây cắm vào giá thể Với phương thức chiết cành dùng bơng tẩm dung dịch xử lý cần bôi lên vết khoanh vỏ (nơi xuất rễ) trước bó bầu - Sử dụng dạng bột: có nhiều chế phẩm giâm chiết cành dạng bột, thành phần có chứa auxin với tỷ lệ định phối trộn với loại bột Khi giâm cành cần chấm vết cắt cành giâm vào chế phẩm bột cắm vào giá thể a Nhân giống vơ tính chiết cành * Ưu điểm : - Cây dễ sống, sinh trưởng nhanh, mọc khoẻ - Cây mang đầy đủ đặc tính di truyền mẹ - Cây thấp, tán gọn nên thuận tiện cho chăm sóc thu hoạch * Nhược điểm : - Hệ số nhân giống không cao, sử dụng sản xuất nhỏ - Cây nhanh già cỗi, tuổi thọ vườn thấp, khả chống chịu với điều kiện bất lợi môi trường không cao - Cây mẹ bị khai thác nhiều làm giảm tuổi thọ sức sống * Các hình thức chiết cành + Chiết cành biện pháp uốn vít cành Biện pháp uốn cành thường áp dụng cho đối tượng thân bụi, thân thảo đỗ quyên, kim ngân, ráy thơm Cách tiến hành : uốn vít cành xuống phủ đất lên, sau thời gian phần phủ đất rễ (hình 3.1) Ðể kích thích rễ nhanh gây vết thương nhẹ lên cành uốn phần phủ đất Cắt rời phần rễ để tạo giống Hình 3.1: Biện pháp uốn vít cành + Chiết cành Ðây biện pháp áp dụng phổ biến cho nhóm thân gỗ loại ăn nhãn, vải hồng xiêm, chanh, roi, cam, qt, bưởi ; nhóm cơng nghiệp chè, cà phê ; nhóm rừng bạch đàn, quế, hương cành từ chiết đến rễ bất định tạo hoàn chỉnh cắt xuống đem trồng Theo học thuyết chu kỳ tuổi Trailakhyan cành có tuổi sinh học khác Nếu cành có tuổi sinh học trung bình có khả tạo rễ bất định tốt cành có tuổi sinh học lớn nhỏ Vì vậy, với mục đích nhân giống vơ tính kỹ thuật chiết cành người ta thường lựa chọn cành có tuổi sinh học trung bình hay cịn gọi cành bánh tẻ để chiết Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….7 http://www.ebook.edu.vn Cách tiến hành: dùng dao sắc cắt hai khoanh vỏ cách khoảng 2-3 cm (hình 4.1 a,b) sau loại bỏ lớp vỏ ngồi, dùng dao sắc cạo lớp vỏ trắng đến tận phần gỗ (hình 4.1.c) Thường để phơi cành khoảng buổi ngày sau bó bầu Ðối với khó rễ hồng xiêm, mận, mơ, mít trước bó bầu ta nên xử lý cho vết khoanh vỏ (vết khoanh trên) dung dich auxin (α-NAA) 4000 -8000 ppm trộn dung dich auxin vào hỗn hợp bó bầu với nồng độ thấp (40 - 100 ppm) Nguyên liệu dùng để bó bầu thường sử dụng hỗn hợp đất vườn đất bùn ao Hình 4.1: Cách khoanh vỏ cành chiết phơi khô, đập nhỏ trộn với số a,b khoanh vỏ c Bóc cạo lớp vỏ nguyên liệu hữu trấu bổi, mùn cưa, rơm rác mục , rễ bèo tây với tỷ lệ 2/3 đất với 1/3 nguyên liệu hữu Ðảm bảo 70% độ ẩm hỗn hợp bó bầu Giây buộc Phía ngồi bầu chiết bọc giấy PE Buộc chặt hai đầu bầu chiết vào cành để Hỗn hợp bó bầu khơng bị xoay xung quanh cành chiết bầu chiết Bọc giấy (hình 5.1) PE Hình 5.1: Cách bó bầu cành chiết a b Hình 6.1: Sự rễ bất định cành chiết đủ tiêu chuẩn cắt a Ra rễ bất định b Cắt cành chiết Sau theo dõi qua lớp PE thấy rễ mọc phía ngồi bầu chuyển màu trắng nõn sang màu trắng ngà ngả màu xanh cưa cành chiết để trồng vào vườn ươm (hình 6.1 a,b) b Nhân giống vơ tính giâm cành * Ưu điểm : - Cây giữ đựơc tình trạng di truyền mẹ, vườn đồng thuận tiện chăm sóc, thu hoạch - Thời gian nhân giống tương đối nhanh, hệ số nhân giống cao - Chu kỳ khai thác ngắn, hiệu kinh tế cao Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….8 http://www.ebook.edu.vn * Nhược điểm : - Tuổi thọ vườn thấp, chu kỳ kinh doanh ngắn - Ðòi hỏi người sản xuất có trình độ kỹ thuật định - Tốn nhiều cơng chăm sóc * Các hình thức giâm cành Tuỳ theo đối tượng trồng mục đích nhân giống mà người ta áp dụng hình thức giâm cành khác Sau số biện pháp giâm cành phổ biến cho đối tượng trồng : + Giâm cành biện pháp cắt cành cắt thân Ðây biện pháp áp dụng phổ biến cho nhiều đối tượng trồng, loại thân gỗ nhãn, vải, cam, chanh, bưởi, cà phê, chè ; loại rau, hoa thân thảo khoai tây, hoa cúc Một số thực nhân giống phương pháp cắt cành cắt thân quanh năm Trong số đặc biệt số thân gỗ thực vào mùa rụng mà trạng thái ngủ nghỉ Cách tiến hành : dùng dao sắc cắt vát vị trí phía đốt cành đốt thân với kích thước tuỳ thuộc vào đối tượng trồng mục đích nhân giống Có thể cắt đốt đơn đốt kép (đối với có đối xứng) (hình 7.1 a,b,c,d) Loại bỏ bớt phần to Nhúng nhanh auxin (α-NAA vài nghìn ppm) vào vết cắt cần thiết, sau cắm vào giá thể giâm cành với chiều sâu khoảng 1cm đặt nằm ngang lấp 1/2 thân vào giá thể (đối với mía, đay, mây ) Ðảm bảo độ ẩm thích hợp giá thể độ ẩm bão hoà bề mặt đến xuất rễ bất định cành giâm Chăm sóc cẩn thận đến xuất vườn (a) (b) (c) (d) Hình 7.1: Giâm cành biện pháp cắt cành, cắt thân a Cắt cành ; b Cắt thân nằm ngang ; c Cắt đốt đơn ; d Cắt đốt kép Trường Đại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….9 http://www.ebook.edu.vn Hình 8.1: Giâm cành biện pháp cắt a Giâm nguyên vẹn b Giâm mẩu + Giâm cành biện pháp cắt Biện pháp áp dụng loại cảnh, trồng chậu nhà, đặc biệt thường sử dụng bỏng Có hai loại kiểu cắt : cắt tồn cắt mẩu (hình 8.1 a,b) Khi cắt rời khỏi mẹ rễ bất định hình thành phần cuống trực tiếp Cách tiến hành : Biện pháp thao tác quy trình tiến hành tương tự biện pháp cắt cành nêu dùng phần để giâm Dùng dao sắc cắt mẩu lá gồm phần cuống khơng có cuống tuỳ theo loại cây, sau xử lý auxin vào vết cắt cần thiết Ðặt mẩu cắm phần cuống vào giá thể Sau thời gian phần cuống hình thành rễ bất định Nếu phần cuống có mắt ngủ mắt ngủ bật chồi hình thành tự phần hình thành chồi để thành mà khơng cần có mắt ngủ Trong kỹ thuật giâm cành cần ý : - Giá thể cát ẩm dùng để giâm cành tốt nhất, có nhiều loại cát cát thơ, cát mịn, cát đen, cát vàng tuỳ theo đối tượng trồng mà sử dụng loại cát cho thích hợp Cát có đặc tính trơ, nước xốp tạo điều kiện thuận lợi cho rễ Cát dùng làm giá thể phải để tránh nấm, khuẩn tạp chất làm chết cành giâm Thường sử dụng loại cát khai thác cát cũ phải rửa cách ngâm cát HCl thuốc tím vài sau rửa nhiều lần vòi nước - Cành giâm xảy q trình nước bề mặt cành giâm chưa có rễ để hút nước dẫn đến cân nước, cành giâm bị héo chết Vì vậy, cần phải thường xuyên phun ẩm đảm bảo độ ẩm bão hoà bề mặt làm giảm thoát nước cành giâm xuất rễ bất định 4.3 Nhân giống vô tính phương pháp ghép Ghép phương pháp thực cách lấy phận giống tốt, sinh trưởng đoạn cành, đoạn rễ, mầm ngủ lắp đặt vào vị trí thích hợp khác gọi gốc ghép để tạo thành tổ hợp ghép, sinh trưởng phát triển tạo nên hoàn chỉnh a Cơ sở khoa học phương pháp ghép Phương pháp ghép dựa vào đặc tính tái sinh liền vết thương Tế bào phần bị thương có khả tái phân chia liên tục thành đám tế bào để liền vết thương tiếp nhận phần ghép vào Khi ghép cần áp sát phần mô phân sinh tượng tầng phần ghép với gốc ghép, mơ phân sinh gốc ghép hoạt động mạnh làm lấp đầy chỗ trống hai vết cắt, tổ chức mô tế bào phần ghép gốc ghép hoà hợp, gắn với Hệ thống mạch Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….10 http://www.ebook.edu.vn Nếu muốn loại trừ K khỏi thành phần dinh dưỡng phải thay hợp chất có chứa K KH2PO4 KCl NaH2PO4 NaCl + Thay 0,25g KH2PO4 NaH2PO4 tính tốn sau: Trong 136 g KH2PO4 có chứa 31 g P Vậy 0,25g KH2PO4 có X g P Tính tốn: 0,25 x 31 X = = 0,057 g 136 Trong 120 g NaH2PO4 có chứa 31 g P Vậy Yg NaH2PO4 có 0,057g P 120 x 0,057 Y = = 0,214 g 31 Như vậy, để thay 0,25g KH2PO4 cần 0,214 g NaH2PO4 + Thay KCl NaCl: tính tốn tương tự sau: Trong 74g KCl có chứa 35g Cl Vậy 0,125g KCl có chứa X g Cl 35 x 0,125 X = = 0,06 g 74 Trong 58g NaCl có chứa 35g Cl Vậy Yg NaCl có chứa 0,06g Cl 58 x 0,06 X = = 0,1 g 35 Như vậy, để thay 0,125g KCl cần 0,1g NaCl bổ sung vào dung dịch dinh dưỡng Một số tập nghiên cứu vai trị ngun tố khống môi trường dinh dưỡng cách thay thế, loại trừ nguyên tố khỏi thành phần dinh dưỡng 2.1 Thành phần hàm lượng chất pha chế 1lít mơi trường dinh dưỡng Prianisnikơp sau: NH4NO3 0,2408g; MgSO4.7H2O 0,123g; CaHPO4 0,172g;; FeCl3 H2O 0,025g; CaSO4 2H2O 0,344g KCl 0,160g Muốn loại trừ K khỏi thành phần dinh dưỡng phải thay hợp chất có chứa K KCl NaCl Hỏi: phải thay 0,160g KCl NaCl để đảm bảo thành phần dinh dưỡng nguyên tố kèm không bị thay đổi Biết K = 39,1 ; Na = 23,0 ; Cl = 35,5 2.2 Dung dịch Henrighen có thành phần hàm lượng chất pha chế 1lít sau: Ca (NO3)2.4H2O 0,708g; KH2PO4 0,136g; MgSO4.7H2O 0,123g; KCl 0,075g; FeCl3 0,025g Muốn loại trừ K khỏi thành phần dinh dưỡng phải thay hợp chất có chứa K KH2PO4 KCl NaH2PO4 NaCl Hỏi: phải thay 0,136g KH2PO4 NaH2PO4 0,075g KCl NaCl để đảm bảo thành phần dinh dưỡng nguyên tố kèm không bị thay đổi Biết K = 39,1 ; Na = 23,0 ; P = 31,0 ; Cl = 35,5 Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….147 http://www.ebook.edu.vn 2.3 Thành phần hàm lượng chất pha chế 1lít mơi trường dinh dưỡng Richter sau: Ca(NO3)2.4H2O 0,72g; KH2PO4 0,20g; KNO3 0,20g; MgSO4.7H2O 0,25g; FeCl3 7H2O 0,04g Muốn loại trừ K khỏi thành phần dinh dưỡng phải thay hợp chất có chứa K KH2PO4 KNO3 NaH2PO4 Na NO3 Hỏi: phải thay 0,20g KH2PO4 NaH2PO4 0,20g KNO3 NaNO3 để đảm bảo thành phần dinh dưỡng nguyên tố kèm không bị thay đổi Biết K = 39,1 ; Na = 23,0 ; P = 31,0 ; N = 14,0 2.4 Trong lít mơi trường dinh dưỡng Pfeffer có 1,92g Ca(NO3)2.4H2O; 0,33g KH2PO4 ; 0,33g KNO3 ; 0,16g KCl; 0,33g MgSO4.7H2O giọt FeCl3 5% Muốn loại trừ K khỏi thành phần dinh dưỡng phải thay hợp chất có chứa K KH2PO4 NaH2PO4, thay KCl NaCl thay KNO3 NaNO3 Hỏi: phải thay 0,33g KH2PO4 NaH2PO4 Thay 0,0,33g KNO3 NaNO3 thay 0,16g KCl NaCl để đảm bảo thành phần dinh dưỡng nguyên tố kèm không bị thay đổi Biết K = 39,1 ; Na = 23,0 ; P = 31,0 ; N = 14,0; Cl = 35,5 Thí nghiệm Quan sát, đánh giá thiếu hụt dinh dưỡng khống qua hình ảnh đồng ruộng Nguyên lý phương pháp Ðể sinh trưởng, phát triển thuận lợi, cho suất cao, phẩm chất tốt trồng cần bảo đảm đầy đủ nước chất dinh dưỡng Mỗi nguyên tố khống có vai trị sinh lý riêng Nếu thiếu hụt yếu tố dinh dưỡng (trong có nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu) sinh trưởng, phát triển kém, suất phẩm chất sản phẩm thu hoạch giảm Mỗi loại trồng có phản ứng biểu khác với thiếu hụt dinh dưỡng Có thể quan sát biểu triệu chứng thiếu hụt dinh dưỡng qua mẫu vật, ảnh minh hoạ trồng đồng ruộng Nguyên vật liệu nghiên cứu Bộ ảnh minh hoạ (ghi nhận biểu triệu chứng) thiếu hụt nguyên tố dinh dưỡng khoáng mẫu vật (lá, cây, củ, v.v) Các chậu trồng thí nghiệm điều kiện thiếu hụt ngun tố khống (ví dụ N, P, K, v.v) Tiến hành Quan sát biểu triệu chứng thiếu hụt dinh dưỡng qua ảnh minh hoạ Từ quan sát ảnh, phân biệt biểu triệu chứng mẫu vật trồng đồng ruộng Ghi nhận triệu chứng phát so sánh mức độ ảnh hưởng thiếu hụt dinh dưỡng khoáng gây nên BÀI PHƯƠNG PHÁP TRỒNG CÂY KHƠNG DÙNG ĐẤT Thí nghiệm : Phương pháp trồng dung dịch (thuỷ canh) theo AVRCD Nguyên liệu, dụng cụ dung dịch dinh dưỡng + Nguyên liệu : hạt giống, rau ăn ăn : hạt xà lách, cải, rau muống, cà chua, dưa chuột, thân khoai lang… + Dụng cụ : hộp xốp, nilon đen, rọ nhưa, dây buộc, trấu hun, xơ dừa Máy đo pH, EC (độ dẫn điện) + Dung dịch dinh dưỡng : Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….148 http://www.ebook.edu.vn - Dung dịch KNOP: Ca(N03)2.4H20 1g/lít KCL 0,125 g/lít KH2P04 0,25g/lít Fe-EDTA 0,01g/lít MgS04 0,25g/lít KN03 0,25g/lít pH : – 7,3 - Dung dịch FAD: KN03 0,281g/lít MnS04 4H20 0,0025g/lít 0,498g/lít H3B3 0,0025g/lít MgS04 Ca(N03)2 4H20 1,074g/lít 10.ZnS04 0,0025g/lít KH2P04 0,135g/lít 11 CuS04 5H20 0,0008g/lít K0H 0,023g/lít 12 Na2Mo 2H20 0,0012g/lít K2S04 0,254g/lít pH : – 7,5 Fe-EDTA 0,010g/lít Nguyên lý phương pháp Trồng dung dịch kỹ thuật trồng không dùng đất mà trồng trực tiếp vào dung dịch dinh dưỡng hiểu nguyên lý sinh trưởng, phát triển phụ thuộc vào yếu tố nước, chất khoáng, ánh sáng, 02, C02 v.v… mà không phục thuộc vào mơi trường có đất hay khơng có đất Đất giá thể giúp đứng vững để sinh trưởng phát triển Do vậy, hoàn toàn trồng mà khơng cần sử dụng đất, cần đáp ứng thoả mãn yêu cầu Các bước tiến hành - Chuẩn bị hộp: + Hộp xốp phủ đáy thành nilon đen, dùng dây buộc chặt + Lắp hộp xốp đục lỗ theo kích thước rọ + Cho giá thể (trấu hun hay xơ dừa) rửa + Đổ dung dịch dinh dưỡng pha vào hộp xốp pha cho rọ nhúng 1/3 vào dung dịch Cần để lỗ khí lắp hộp + Nếu trồng hạt, ta gieo rọ 2-3 hạt, gieo sâu từ 1cm – 1,5cm Khi nẩy mầm hình thành ta để lại rọ + Nếu trồng (rau muống), đoạn thân (khoai lang) ta chọn ngọn, thân khơng non q, có từ 2- đốt (loại bỏ bớt lá) cắm vào rọ từ -2 ngọn, thân với độ sâu 5- cm - Chăm sóc : + Khơng để ngồi trời mưa, nơi trồng đủ ánh sáng + Theo dõi mức nước dung dịch thùng xốp, rọ luôn nhúng dung dịch Trường hợp bị cạn thoát nước ta cần bổ sung nước hay dung dịch dinh dưỡng để rễ tiếp xúc với nước Khi rễ phát triển tốt cần để phần rễ lơ lửng khơng khí hộp xốp để hấp thụ 02, C02 tốt Theo dõi kết thí nghiệm nhận xét: - Theo dõi thời gian nẩy mầm, rễ con, đoạn thân, vào dung dịch dinh dưỡng - Động thái sinh trưởng chiều dài rễ, thân, - Kết lập thành bảng số liệu cho nhận xét, đánh giá Thí nghiệm Xác định thay đổi pH EC dung dịch dinh dưỡng Nguyên liệu, dụng cụ + Nguyên liệu : Dung dịch dinh dưỡng trồng + Dụng cụ : Máy đo pH- met EC (độ dẫn điện) Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….149 http://www.ebook.edu.vn Hình 1: Máy đo độ dẫn điện Nguyên lý phương pháp Sự sinh trưởng, phát triển hình thành suất trồng phụ thuộc nhiều vào pH dung dịch nuôi (đặc biệt trồng dung dịch) pH thích hợp cho hầu hết trồng từ – 7,5 Chỉ số EC dung dịch phản ánh hút chất dinh dưỡng, từ ta điều chỉnh EC để cung cấp kịp thời chất dinh dưỡng cho Giá trị EC thích hợp cho trồng từ 0,5mS/cm – 2,5 mS/cm Trong công nghệ trồng thuỷ canh pH EC dung dịch dinh dưỡng thường thay đổi rễ hấp thụ iôn dung dịch Giá trị pH EC vượt ngưỡng cho phép, ta cần điều chỉnh chúng ngưỡng cho phép giúp sinh trưởng tốt, cho suất cao Tiến hành + Sau pha dung dịch dinh dưỡng cần kiểm tra pH EC + Trong trình sinh trưởng, phát triển rễ hấp thụ iơn dung dịch (có thể rễ tiết vào dung dịch iôn) làm thay đổi nồng độ iôn dung dịch dinh dưỡng nên giá trị pH EC thay đổi ngồi giới hạn cho phép + Sau tuần theo dõi pH EC dung dịch cách đo pH giá trị EC máy pH-met máy đo dẫn điện …… Theo dõi kết kết luận + Ghi kết theo dõi vào bảng sau : Thời gian theodõi Tuần Tuần Tuần Chỉ tiêu pH EC + Kết luận: Thí nghiệm : Phương pháp trồng giá thể có tưới dung dịch dinh dưỡng Nguyên liệu, dụng cụ dung dịch dinh dưỡng + Nguyên liệu : Hạt giống, rau ăn rau ăn Trấu hun, xơ dừa, sỏi, mùn cưa, vỏ cây, cát, … + Dụng cụ : Chậu đất nung hay chậu nhựa + Dung dịch dinh dưỡng : Sử dụng dung dịch KNOP hay FAO Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….150 http://www.ebook.edu.vn Nguyên lý phương pháp Phương pháp trồng dung dịch nói hồn tồn loại bỏ mơi trường đất Nhưng ta cịn trồng giá thể trơ, cứng đất trấu hun, xơ dừa, cát, sỏi, vụn than v.v… hay phối trộn vật liệu Những giá thể đựng loại chậu, thùng xốp, máng gỗ, túi nilon… làm môi trường rắn cho rễ đâm vào mà đất Cây tưới nước dinh dưỡng bình thường trồng đất Các bước tiến hành: + Rửa chậu giá thể trồng + Đưa giá thể trồng vào chậu hay túi nilon cách miệng chậu, túi nilon 1,5 cm – cm + Tuỳ theo kích thước chậu mà ta gieo mật độ hạt hay trồng, mật độ dày trồng đất đồng ruộng + Nếu gieo hạt, ta gieo độ sâu 1,5 cm – 2cm Trồng độ sâu từ 5cm – cm + Khơng để ngồi trời mưa, nơi trồng đủ ánh sáng tránh gió mạnh làm đổ + Luôn ẩm giá thể để rễ hút nước cách tưới nước dung dịch dinh dưỡng thường xuyên (có thể tưới theo kỹ thuật nhỏ giọt hay phun sương) Theo dõi kết thí nghiệm nhận xét + Theo dõi kết quả: - Thời gian nẩy mầm, rễ con, đoạn ngọn, thân vàogiá thể - Động thái sinh trưởng, chiều dài rễ, thân, - Kết lập thành bảng số liệu cho nhận xét, đánh giá BÀI PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ DIỆN TÍCH LÁ (LAI) THEO MONSI Thí nghiệm Xác định số diện tích Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị máy + Nguyên liệu: Cây lúa, đậu tương, ngô… + Dụng cụ, thiết bị máy: Máy đo Lux- met, máy đo cường độ quang hợp PP Systems Hình 1: Máy đo cường độ quang hợp PP- Systems Nguyên lý phương pháp Lá có vai trị vơ quan trọng thực quang hợp, hấp thu lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) để biến thành hố (ATP) tích luỹ sản phẩm trồng Như có diện tích cao hấp thu ánh sáng Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….151 http://www.ebook.edu.vn nhiều Tuy nhiên để có LAI cao quần thể mà không ảnh hưởng đến che lấp lẫn tầng cấu trúc, hình thái quần thể quan trọng Theo Monsi, cấu trúc hình thái thuận lợi cá thể (cây cao trung bình, dáng gọn, dài rộng đứng (góc với thân < 30o …) sở để cấu tạo nên quần thể tốt Từ công thức Monsi: I F = Io e- KF Trong : - Io: cường độ tia sáng tới bề mặt ruộng - I F: cường độ ánh sáng quần thể tầng có số diện tích F - K: hệ số hấp thu ánh sáng (hệ số tiêu sáng) - F: số diện tích tầng điểm đo ánh sáng - e : số logarit tự nhiên Từ công thức Monsi ta tính số diện tích (LAI) cao quần thể IF F = - ln - : K Io Muốn tính LAI (F) ta phải biết cường độ ánh sáng điểm bù, tức cường độ ánh sáng mà cường độ quang hợp cường độ hô hấp Tiến hành : Xác định LAI (F) quần thể ruộng đậu tương, ngô, lúa … + Dùng máy Lux- met đo cường độ ánh sáng mặt trời bề mặt ruộng quần thể ruộng Io (lux) + Xác định cường độ ánh sáng mà có Iqh = Ih.h (cường độ quang hợp cường độ hô hấp) máy PP – Sysems + Xác định hệ số tiêu sáng K (ở tầng có cường độ ánh sáng thấp nên K tăng) Đối với giống lúa chịu phân có K = 0,5 – 0,7, giống lúa chịu phân có K = 0,75 – 1,0 Ví dụ : xác định LAI giống lúa chịu phân có hệ số tiêu sang K = 0,7 Đo điểm bù ánh sáng I F 2000 lux Io = 0,38 cal/cm2/phút = 25.308 lux Thì ta có: F = - ln 2000/ 25.308 : 0,7 = - ln 0,079/ 0,7 = 2,5383/0,7 = 3,6 m2/ m2 đất Thí nghiệm : Xác định suất sinh vật học (NSsvh) suất kinh tế (NSkt) theo phương pháp Nhitriporrovich 1.Vật liệu : Các loại trồng (lúa, ngô, đậu tương, khoai tây,…) Dụng cụ : thước, kéo, túi bao giấy, cân, tủ sấy Nguyên lý phương pháp : Năng suất sinh vật học tổng lượng sinh khối chất khơ trồng tích luỹ đơn vị diện tích trồng trọt khoảng thời gian định (vụ, năm hay chu kỳ sinh trưởng) Năng suất kinh tế lượng chất khô tích luỹ phận có giá trị kinh tế lớn củ, hạt,… đơn vị diện tích trồng trọt khoảng thời gian vu, năm hay chu kỳ sinh trưởng NSkt tính theo công thức : NSkt = NSsvh Kkt (Kkt hệ số kinh tế) Hệ số kinh tế tính tỷ số giỡa NSkt NSsvh (Kkt = NSkt/NSsvh) Dựa lượng chất khơ tích luỹ thời điểm sấy khơ ta tính NSsvh NSkt Tiến hành : Để xác định NSsvh NSkt lúa, ngô hay đậu tương đến thời kỳ thu hoạch ta nhổ cơng thức thí nghiệm cây, cắt bỏ rễ đưa vào bao túi giấy sấy khô nhiệt Trường Đại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….152 http://www.ebook.edu.vn độ 70 – 80o C trọng lượng không thay đổi xác định trọng lượng khô Tách phần có giá trị kinh tế hạt lúa, hạt ngô, hạt đậu xác định trọng lượng chất khô cân Để xác định NSsvh NSkt ta chia cho (có thể xác định NSsvh NSkt trồng đơn vị diện tích m2 đó) Kết lập thành bảng sau : Chỉ tiêu NSsvh (g/cây) Công thức NSkt (g/cây) Kkt Nhận xét đánh giá kết : BÀI ĐIỀU CHỈNH HÔ HẤP TRONG QUÁ TRÌNH NẨY MẦM VÀ TRONG BẢO QUẢN NƠNG SẢN Thí nghiệm Xác định lượng chất khơ tiêu hao trình nảy mầm hạt giống Nguyên liệu, dụng cụ thí nghiệm : Hạt đậu, cân, đĩa petri, tủ sấy, bình hút ẩm, hộp nhôm để sấy mẫu, cốc thuỷ tinh, giấy lọc mùn cưa (đun sôi với nước để khử trùng sau vắt khơ) Ngun tắc thí nghiệm : Dựa vào thay đổi khối lượng chất khô hạt trước sau mọc mầm để xác định lượng chất hữu tiêu trình nảy mầm hạt Cách tiến hành : Chọn 20 hạt giống tốt, chất lượng đồng chia làm mẫu thí nghiệm (2 mẫu có số lượng khối lượng hạt) - Mẫu (10 hạt) : Cân khối lượng ban đầu (ở trạng thái khô không khí), sau cho hộp nhơm sấy nhiệt độ 130oC Sấy xong để nguội bình hút ẩm sau lại cân xác định khối lượng chất khô hạt - Mẫu (10 hạt) : Ngâm nước 1- giờ, sau để nảy mầm cốc mùn cưa ẩm (xếp hạt thành lớp phủ mùn cưa lên trên) Cốc hạt để tối, ý quan sát bị khô cần tưới nhẹ lên mùn cưa Sau 1-2 tuần lấy mầm rửa sạch, thấm khô mầm giấy lọc cân xác định khối lượng tươi mầm Sau cho mầmvào bao giấy sấy 100-105oC khối lượng không đổi (khoảng 4-6 giờ) Sấy xong để nguội bình hút ẩm sau lại cân xác định khối lượng chất khơ mầm Nếu có hạt khơng nảy mầm loại tính hạt nảy mầm Kết tính ghi vào bảng sau : Khối lượng 10 hạt (g) Khơ khơng khí Khơ tuyệt đối Hàm lượng nước hạt (%) Khối lượng 10 mầm (g) Tươi Khô tuyệt đối Sự tiêu hao chất khơ Hàm lượng nước mầm (%) Tính theo g/hạt Tính theo % khối lượng chất khơ Trường Đại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….153 http://www.ebook.edu.vn Yêu cầu thí nghiệm : Dựa vào kết bảng sinh viên giải thích thay đổi khối lượng tươi khơ hạt nảy mầm Thí nghiệm Xác định mối tương quan độ ẩm trình nảy mầm hạt giống Nguyên liệu dụng cụ thí nghiệm : - Máy xác định độ ẩm hạt, bình trụ đĩa petri, thước, bút chì - Hạt giống (ngơ đậu) trạng thái : Hạt khô giai đoạn bảo quản (độ ẩm khoảng12-14%), hạt ẩm (30 - 35%), hạt ướt (cho hút nước đạt đến khối lượng gấp (hạt đậu) gấp 1,5 (hạt ngô) so với khối lượng hạt khơ) Ngun tắc thí nghiệm : Cho hạt giống có độ ẩm khác nảy mầm điều kiện (ẩm độ khơng khí, nhiệt độ, ánh sáng) dựa vào tỷ lệ nảy mầm khả sinh trưởng phát triển mầm để xác định ảnh hưởng hàm lượng nước hạt đến khả nảy mầm hạt giống Tiến hành : Chọn hạt giống tốt, khả nảy mầm cao Lấy 20-30 hạt khô, 20-30 hạt ẩm 20-30 hạt ướt đưa vào đĩa petri thay đĩa petri hộp hình trụ Sau đưa hạt vào tủ ấm (30-35oC) Sau - ngày đưa quan sát xác định tỷ lệ nảy mầm, chiều dài trung bình mầm lơ thí nghiệm ghi vào kết bảng sau : TT Trạng thái hạt Hạt khô (12-14%) Hạt ẩm (30-35%) Hạt ướt (no nước) Tỷ lệ nảy mầm(%) Chiều dài trung bình mầm(cm) 4.u cầu thí nghiệm : Sinh viên nhận xét kết thu qua thí nghiệm nhóm BÀI ỨNG DỤNG CHẤT ĐIỀU HỒ SINH TRƯỞNG TRONG TRỒNG TRỌT Thí nghiệm Vai trị xytokinin q trình kéo dài tuổi thọ Dụng cụ hoá chất : - Hoá chất : Dung dịch BA (benzyl adenin) kinetin nồng độ 500ppm - Dụng cụ : Panh, thấm nước, lọ nước cất Nguyên tắc thí nghiệm : Ðể chứng minh khả kéo dài tuổi thọ cây, người ta xử lý sau ngắt khỏi số chất thuộc nhóm xytokinin Sau xác định tốc độ hố vàng chúng so với không xử lý Tiến hành : Ngắt tiến hành thí nghiệm sau : - Lá : 1nửa bơi BA 50ppm, nửa cịn lại bơi nước cất Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….154 http://www.ebook.edu.vn - Lá : nửa bôi Kinetin 50ppm, nửa cịn lại bơi nước cất - Lá : nửa bơi BA 50 ppm, nửa cịn lại bôi kinetin 50ppm Cách làm: Dùng panh đũa thuỷ tinh có buộc bơng đầu nhẹ nhàng bơi nước hoá chất ướt lên mặt phiến Sau xử lý đặt vào nơi kín gió tránh ánh sáng trực tiếp để hạn chế thoát nước Chú ý: - Khi xử lý tránh làm xây sát - Nên chọn loại có phiến dày để tránh tượng héo nhanh chất xử lý khơng có tác dụng u cầu thí nghiệm : - Xác định thời gian hoá vàng (từ xử lý đến chuyển màu vàng) so sánh với nửa không xử lý - So sánh hiệu BA kinetin đến khả kéo dài tuổi thọ H20 BA 50ppm Lá H20 Ki 50ppm Lá BA 50 ppm Ki 50ppm Lá Thí nghiệm Ảnh hưởng gibberellin đến tăng trưởng chiều cao Vật liệu, dụng cụ hoá chất: - Cây ngô cao 15 - 20 cm mầm đậu cao 10 -15cm Cây thí nghiệm trồng khay, chậu, dung dịch đồng ruộng - Dung dịch gibberellin 25 ppm 50 ppm - Bình phun (1-2 lít), panh bơng thấm nước Ngun tắc thí nghiệm : Một vai trị gibberellin gây hiệu dãn tế bào Dựa vào tốc độ tăng trưởng chiều cao sau xử lý gibberellin xác định hiệu chúng nồng độ khác Cách tiến hành : Chọn 15-30 thí nghiệm trạng thái sinh trưởng tương đối đồng (chiều cao, số lá) Chia thí nghiệm làm cơng thức, xác định chiều cao số trung bình ban đầu sau tiến hành xử lý Cơng thức : Phun nước Công thức : Phun GA3 nồng độ 25 ppm Công thức : Phun GA3 nồng độ 50 ppm Sau ngày phun tiếp lần Sau – 10 ngày (kể từ ngày thí nghiệm) đo đếm lần Kết đo đếm ghi lại bảng sau: Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….155 http://www.ebook.edu.vn TT Nồng độ GA3 xử lý Chiều cao Ban Sau Tăng đầu xử lý (cm) Ban đầu Số /cây Sau Tăng xử lý (cm) Đ/C (Phun nước) Phun GA3 25 ppm Phun GA3 50 ppm Từ kết bảng trên, so sánh nhận xét sai khác công thức thí nghiệm Thí nghiệm : Ảnh hưởng GA3 đến quá nảy mầm hạt Nguyên liệu : Hạt giống ( thóc, đậu, rau…), đĩa petri, giấy lọc, dung dịch GA3 (10 20ppm) Nguyên tắc thí nghiệm : Q trình nảy mầm hạt điều chỉnh tỷ lệ gibberellin (GA) / abxixic axit (ABA) Vì vậy, kích thích nảy mầm hạt cách xử lý GA3 Tiến hành : Cho 5ml dung dịch nghiên cứu vào đĩa petri có giấy lọc đáy, đối chứng nước cất Sau gieo hạt (số lượng hạt tuỳ thuộc vào kích thước hạt) để tủ định ôn (24 26oC) Tính tỷ lệ nảy mầm hạt tỷ lệ nảy mầm công thức đối chứng đạt khoảng 50% Yêu cầu thí nghiệm : So sánh tỷ lệ nảy mầm khả sinh trưởng mầm công thức (đ/c, GA3 10ppm 20ppm) Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng auxin đến trình rễ cành giâm Nguyên liệu : Cành (loại nhanh rễ:) mầm đậu 10 ngày tuổi trồng chậu mùn cưa ẩm, dung dịch IAA 70ppm, cốc thuỷ tinh cốc sứ dung tích 100 200 ml, lưỡi dao Nguyên tắc thí nghiệm : Các chất thuộc nhóm auxin có khả kích thích rễ cành giâm, cành chiết Với số loại thực vật chúng rễ mơi trường khơng có auxin có auxin chúng rễ thuận lợi Dựa vào chiều dài rễ, số lượng rễ khẳng định vai trị auxin Cách tiến hành : Lấy cốc thuỷ tinh có bao giấy đen xung quanh (hoặc sứ) Cho vào cốc thứ lượng nước có độ cao -5cm (cốc đối chứng) Cốc thứ hai chứa dung dịch IAA 70 ppm Dùng lưỡi dao sắc cắt mầm đậu có chiều cao 10 - 15 cm từ cổ rễ Một nửa số mầm đặt vào cốc nước, nửa số mầm đậu cịn lại cắm vào cốc có chứa dung dịch IAA ngâm trơng sau chắt bỏ dung dịch IAA, tráng cốc, rửa mầm đậu lại ngâm mầm đậu nước (lượng nước ngâm lượng nước cốc đối chứng) Ðặt cốc ngồi sáng nhiệt độ phịng Sau vài ngày, gốc mầm đậu rễ phụ tiến hành đo độ dài vùng rễ, số lượng rễ, chiều dài rễ so sánh đối chứng (cốc 1) thí nghiệm (cốc 2) u cầu thí nghiệm : Sinh viên có nhận xét giải thích kết đạt Trường Đại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….156 http://www.ebook.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Trần Bình, Hồ Hữu Nhị, Lê Thị Muội Công nghệ sinh học thực vật cải tiến giống trồng NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1997 Patastico, E B Production of ethylene and acetylene during ripening and charring, Journal of agriculture, The Philippines, 1970 Nguyễn Ngọc Dũng, Nguyễn Đức Quý, Nguyễn Văn Dung Giáo trình quản lý nguồn nước NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 2005 George.E.E Plant propogation by tissue culture Bristish Library, 1993 Võ Minh Kha Hướng dẫn thực hành sử dụng phân bón NXB Nơng nghiệp, Hà Nội, 1996 Tongumgai, P.S “Anatomical study of terminal bud development of mango treatd with paclobutrazol, 5th International mango symposium, Israel, 1997 Liucoln Taiz , Uduardo Zeiger Plant physiology University of California, 1998 Martin P.N Gent Hydroponics: Growing vegetables without soil Plant science day, August, 1998 Midmore D.J Hydroponics Growing crops without soil, 1993 10 Nguyễn Mười, Trần Văn Chính, Đỗ Nguyễn Hải, Hoàng Văn Mùa, Phạm Thanh Nga, Đào Châu Thu Giáo trình thổ nhưỡng học NXB Nơng nghiệp, 2005 11 Trần Minh Tâm Bảo quản chế biến sau thu hoạch NXB Nơng nghiệp, 2002 12 Hồng Minh Tấn, Vũ Quang Sáng, Nguyễn Kim Thanh Giáo trình sinh lý thực vật NXB Sư phạm Hà Nội, 2003 13 Hoàng Minh Tấn, Nguyễn Quang Thạch, Vũ Quang Sáng Giáo trình sinh lý thực vật NXB Nông nghiệp, Hà Nộ, 2006 14 Nguyến Quang Thạch, Nguyễn Thị Lý Anh, Nguyễn Phương Thảo Giáo trình Cơng nghệ sinh học nơng nghiệp NXB Nơng nghiệp, Hà Nội, 2005 15 Hoàng Ngọc Thuận Nhân giống ăn Chiết, ghép, giâm cành, tách chồi nuôi cấy in vitro NXB Nông nghiệp, 2001 16 Hà Văn Thuyết, Trần Quang Bình Bảo quản rau tươi NXB Nông nghiệp, 2002 17 Nguyễn Văn Uyển, Nguyễn Tiến Thắng Công nghệ sinh học hệ thống nông nghiệp sinh thái bền vững NXB Nông nghiệp, 1997 18 Vũ Văn Vụ Sinh lý thực vật ứng dụng NXB Giáo dục, 1999 19 Wester, P.J The mango, Phlippine Bureau of ariculture Bulletin, The Philippine, 1920 Trường Đại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….157 http://www.ebook.edu.vn MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU A PHẦN LÝ THUYẾT .3 CHƯƠNG I NHÂN GIỐNG VƠ TÍNH CÂY TRỒNG Một số khái niệm liên quan đến nhân giống Nhân giống trồng phương pháp hữu tính 3 Nhân giống trồng phương pháp vơ tính 3.1 Nhân giống vơ tính tự nhiên 3.2 Nhân giống vố tính nhân tạo .4 Nhân giống vơ tính in vivo (Macro propagation) .5 4.1 Nhân giống vơ tính tách 4.2 Nhân giống vơ tính giâm, chiết cành 4.3 Nhân giống vơ tính phương pháp ghép 10 Nhân giống vơ tính in vitro (Micro propagation) 12 5.1 Cơ sở khoa học phương pháp nhân giống vơ tính in vitro .12 5.2 Mục đích phương pháp nhân giống vơ tính in vitro 13 5.3 Ưu, nhược điểm phương pháp nhân giống vơ tính in vitro 14 5.4 Ðiều kiện cần thiết nuôi cấy in vitro 14 5.5 Thành phần môi trường dinh dưỡng 16 5.6 Các phương pháp nhân giống vơ tính in vitro 19 5.7 Các bước tiến hành kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào 21 5.8 Giới thiệu số loại môi trường dinh dưỡng nuôi cấy in vitro 26 5.9 Một số hạn chế kỹ thuật nhân in vitro 29 CHƯƠNG II ĐIỀU CHỈNH SỰ TRAO ĐỔI NƯỚC VÀ DINH DƯỠNG KHOÁNG CỦA CÂY TRỒNG 36 Khái quát chung trao đổi nước dinh dưỡng khoáng thực vật 36 1.1 Tại cần trao đổi nước dinh dưỡng khoáng .36 1.2 Ý nghĩa việc nghiên cứu điều chỉnh trao đổi nước dinh dưỡng khaóng trồng .36 Vai trò nước hoạt động sinh lý 37 2.1 Nước vai trị hoạt động sinh lý .37 2.2 Cơ sở sinh lý việc tưới nước hợp lý cho 40 2.3 Ứng dụng tưới nước cho trồng sản xuất 45 Điều chỉnh dinh dưỡng khoáng trồng .48 3.1 Dinh dưỡng khoáng hoạt động sinh lý 48 3.2 Cơ sở sinh lý bón phân hợp lý cho trồng 51 3.3 Sử dụng phân bón trồng trọt 58 CHƯƠNG III TRỒNG CÂY KHÔNG DÙNG ĐẤT 63 Khái niệm chung 63 Lịch sử phát triển kỹ thuật trồng không dùng đất .64 Trồng dung dịch .65 3.1 Định nghĩa .65 3.2 Các loại dung dịch dinh dưỡng 65 3.3 Phân loại hệ thống thuỷ canh 66 Trồng giá thể có tưới dung dịch dinh dưỡng 69 4.1 Trồng giá thể hữu tự nhiên .70 4.2 Trồng giá thể trơ cứng 71 4.3 Dung dịch dinh dưỡng 72 Hệ thống khí canh (aeroponics) .76 Ưu nhược điểm kỹ thuật trồng không dùng đất 77 Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….158 http://www.ebook.edu.vn 6.1 Ưu điểm kỹ thuật trồng không dùng đất 77 6.2 Nhược điểm trồng không dùng đất .78 Ứng dụng kỹ thuật trồng không dùng đất 78 CHƯƠNG IV QUANG HỢP CỦA QUẦN THỂ CÂY TRỒNG 83 Hệ số sử dụng quang quần thể trồng 83 Cấu trúc quần thể trồng hoạt động quang hợp .85 2.1 Cấu trúc trồng lý tưởng 85 2.2 Điều chỉnh diện tích tối ưu cho quần thể trồng .88 2.3 Cấu trúc ruộng hệ quang học, yếu tố suất 90 Biện pháp điều khiển quang hợp để tăng suất trồng .92 3.1 Ý nghĩa triển vọng quang hợp hệ nhân tạo 92 3.2 Biện pháp điều khiển quang hợp để tăng suất trồng .93 CHƯƠNG V HÔ HẤP TRONG Q TRÌNH NẢY MẦM VÀ TRONG BẢO QUẢN NƠNG SẢN .99 Khái qt chung q trình hơ hấp .99 1.1.Ðịnh nghĩa 99 1.2 Vai trị hơ hấp đời sống thực vật 99 Hơ hấp q trình nảy mầm hạt giống 100 2.1 Những biến đổi sinh lý hoá sinh đặc trưng trình nảy mầm 100 2.2 Các biện pháp điều chỉnh hơ hấp q trình ngâm ủ hạt giống 101 Hô hấp bảo quản nông sản phẩm 102 3.1 Phân loại nông sản phẩm đặc tính chung chúng 102 3.2 Một số hoạt động sinh lý khối nơng sản q trình bảo quản 103 3.3.Biện pháp bảo quản nông sản phẩm .107 CHƯƠNG VI ỨNG DỤNG CHẤT ĐIỀU HỒ SINH TRƯỞNG TRONG TRƠNG TRỌT 111 Một số khái niệm liên quan đến chất điều hoà sinh trưởng thực vật .111 1.1 Khái niệm chung 111 1.2 Sự cân hocmon 112 1.3 Nguyên tắc sử dụng chất điều tiết sinh trưởng .114 Ứng dụng chất điều hồ sinh trưởng sản xuất nơng nghiệp 114 2.1.Kích thích sinh trưởng nhanh, tăng chiều cao cây, tăng sinh khối tăng suất trồng 114 2.2 Kích thích rễ bất định cành giâm, cành chiết nhân giống vơ tính trồng 116 2.3 Ðiều chỉnh ngủ nghỉ hạt, củ 117 2.4 Ðiều khiển hoa 119 2.5 Ðiều khiển chín .122 2.6 Ðiều khiển rụng 123 2.7 Ðiều chỉnh phát sinh hình thái ni cấy mô, tế bào 124 2.8 Ðiều chỉnh phân hố giới tính .125 2.9 Các ứng dụng khác chất điều tiết sinh trưởng 126 CHƯƠNG VII ĐIỀU CHỈNH SỰ PHÁT SINH HÌNH THÁI CỦA CÂY 128 Khái niệm phát sinh hình thái trồng 128 1.1 Điều chỉnh tương quan sinh trưởng .129 1.2 Điều chỉnh rễ bất định nhân giống vơ tính trồng 130 1.3 Điều chỉnh ưu kỹ thuật tạo hình cho công nghiệp, ăn quả, cảnh 130 1.4 Điều chỉnh hoa hoa trái vụ cho ăn .131 1.5 Ứng dụng quang chu kỳ xử lý nhiệt độ thấp cho trồng sản xuất 135 Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….159 http://www.ebook.edu.vn B PHẦN THỰC TẬP 139 BÀI HIỆU QUẢ CỦA CHẤT ĐIỀU TIẾT SINH TRƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG RA RỄ BẤT ĐỊNH CỦA CÀNH CHIẾT, CÀNH GIÂM 139 Thí nghiệm : Hiệu chất điều tiết sinh trưởng đến khả rễ bất định cành chiết, cành giâm 139 Thí nghiệm : So sánh khả rễ bất định cành giâm có tuổi sinh học khác 140 BÀI GIỚI THIỆU VÀ KIẾN TẬP PHƯƠNG PHÁP NHÂN GIỐNG VƠ TÍNH CÂY TRỒNG BẰNG KỸ THUẬT NI CẤY IN VITRO 141 Thí nghiệm 1: Phương pháp nhân giống vơ tính trồng kỹ thuật in vitro 141 Thí nghiệm 2: Xác định hệ số nhân giống vơ tính in vitro số loại trồng .143 BÀI NGHIÊN CỨU VỀ TRAO ĐỔI NƯỚC CỦA CÂY .144 Thí nghiệm1 Xác định nhu cầu nước thông qua cường độ nước: 144 Thí nghiệm Xác định nhu cầu nước thời điểm tưới thơng qua độ thiếu hụt bão hồ nước 145 BÀI NGHIÊN CỨU VỀ DINH DƯỠNG KHOÁNG CỦA CÂY 146 Thí nghiệm Nghiên cứu vai trị ngun tố khống 146 Thí nghiệm Quan sát, đánh giá thiếu hụt dinh dưỡng khoáng qua hình ảnh đồng ruộng 148 BÀI PHƯƠNG PHÁP TRỒNG CÂY KHÔNG DÙNG ĐẤT 148 Thí nghiệm : Phương pháp trồng dung dịch (thuỷ canh) theo AVRCD .148 Thí nghiệm Xác định thay đổi pH EC dung dịch dinh dưỡng .149 Thí nghiệm : Phương pháp trồng giá thể có tưới dung dịch dinh dưỡng .150 BÀI PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ DIỆN TÍCH LÁ (LAI) THEO MONSI .151 Thí nghiệm Xác định số diện tích 151 Thí nghiệm : Xác định suất sinh vật học (NSsvh) suất kinh tế (NSkt) theo phương pháp Nhitriporrovich 152 BÀI ĐIỀU CHỈNH HƠ HẤP TRONG Q TRÌNH NẨY MẦM VÀ TRONG BẢO QUẢN NÔNG SẢN 153 Thí nghiệm Xác định lượng chất khơ tiêu hao q trình nảy mầm hạt giống .153 Thí nghiệm Xác định mối tương quan độ ẩm trình nảy mầm hạt giống 154 BÀI ỨNG DỤNG CHẤT ĐIỀU HOÀ SINH TRƯỞNG TRONG TRỒNG TRỌT 154 Thí nghiệm Vai trị xytokinin trình kéo dài tuổi thọ 154 Thí nghiệm Ảnh hưởng gibberellin đến tăng trưởng chiều cao 155 Thí nghiệm : Ảnh hưởng GA3 đến quá nảy mầm hạt 156 Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng auxin đến q trình rễ cành giâm 156 TÀI LIỆU THAM KHẢO .157 Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….160 http://www.ebook.edu.vn Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Sinh lý Thực vật ứng dụng ……………………….35