Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và một số đặc điểm sinh lý của cây Keo lưỡi liềm (Acacia orassicarpa A.Cunn ex benth) ở giai đoạn vườn ươm

Biến đổi khí hậu là một trong những thách thức nghiêm trọng nhất đối với Việt Nam trong việc thực hiện nhiệm vụ phát triển bền vững và xóa đói giảm nghèo. Tuy nhiên, do biến đổi khí hậu là vấn đề mới không chỉ đối với Việt Nam mà còn đối với toàn cầu nên nhiều địa phương đã gặp không ít khó khăn trong việc triển khai thực hiện hai nhiệm vụ này. Trong vấn đề cấp thiết ấy, rừng chính là yếu tố quan trọng nhất của sinh quyển, có ý nghĩa lớn trong sự phát triển kinh tế xã hội, sinh thái và bảo vệ môi trường trên Trái Đất. Do đó mà công tác duy trì, bảo tồn và phát triển rừng nhất thiết cần được ưu tiên hàng đầu. Có thể nói keo lưỡi liềm là một đối tượng cây trồng mới chưa nhận được sự quan tâm nghiên cứu chuyên sâu. Để đảm bảo cho cây giống khi đem trồng có thể sống sót và phát triển tốt thì việc chọn lọc cây giống tốt và chăm sóc cây con trong giai đoạn vườn ươm là yếu tố hết sức quan trọng cần đầu tư nghiên cứu kỹ lưỡng.

PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ Biến đổi khí hậu là một trong những thách thức nghiêm trọng nhất đối với Việt Nam trong việc thực hiện nhiệm vụ phát triển bền vững và xóa đói giảm nghèo. Tuy nhiên, do biến đổi khí hậu là vấn đề mới không chỉ đối với Việt Nam mà còn đối với toàn cầu nên nhiều địa phương đã gặp không ít khó khăn trong việc triển khai thực hiện hai nhiệm vụ này. Trong vấn đề cấp thiết ấy, rừng chính là yếu tố quan trọng nhất của sinh quyển, có ý nghĩa lớn trong sự phát triển kinh tế xã hội, sinh thái và bảo vệ môi trường trên Trái Đất. Do đó mà công tác duy trì, bảo tồn và phát triển rừng nhất thiết cần được ưu tiên hàng đầu. Nhưng để có một cây trồng phù hợp với điều kiện khắc nghiệt ở một số vùng của nước ta, vừa đảm bảo mang lại lợi ích kinh tế, vừa đảm bảo cải thiện môi trường là một điều không đơn giản. Để giải quyết yêu cầu đó, nhiều năm qua ngành Lâm Nghiệp nước ta đã đầu tư công sức để chọn lựa một số loài cây trồng thích hợp với mong muốn tạo ra những khu rừng có chất lượng. Với khả năng là chịu được khô nóng, gió Lào, nhiệt độ cao cũng như nhiệt độ thấp, có thể sinh trưởng và phát triển trên nhiều loại đất khác nhau kể cả đất cát sâu hay đất sét khó thoát nước, có thể chịu được độ mặn, chịu được đất cằn cỗi và khả năng chịu lửa tốt nên keo lưỡi liềm có thể coi là một trong những giống cây trồng cần được quan tâm và đầu tư nhân giống. Diện tích chủ yếu ở nước ta là đồi núi, việc trồng Keo lưỡi liềm trên các vùng đất dốc thành hàng rào hay băng xanh có thể chống xói mòn, làm băng cản lửa, chắn gió bảo vệ đất rất hữu hiệu. Với các vùng đất cát ven biển, đặc biệt là các vùng đồi cát nội đồng hoặc đồi cát di động, bán di động cây Keo lưỡi liềm là cây trồng lí tưởng để hình thành rừng phòng hộ bảo vệ đất, điều hòa khí hậu, chống cát bay, cát nhảy, cải tạo môi trường sinh thái, tạo điều kiện thuận lợi cho canh tác nông nghiệp và đời sống dân sinh. Bên cạnh những lợi ích của cây keo lưỡi liềm mang lại cho môi trường thì nó còn đem lại nhiều lợi ích về kinh tế. Gỗ keo lưỡi liềm khá nặng, gỗ lớn dùng để đóng đồ mộc, gỗ xây dựng, làm ván ghép thanh; gỗ nhỏ dùng làm nguyên liệu giấy, dăm, ván ép, cọc trụ mỏ… Do tán lá rộng thường xanh, mọc chồi khỏe, có khả năng cạnh tranh với cỏ dại nên dùng để trồng trên đồi trọc làm cây che bóng cho các cây ăn quả, cây công nghiệp là rất tốt. Cho đến nay, cây Keo lưỡi liềm chỉ mới được đem trồng ở một vài nơi trên địa bàn các tỉnh Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung và chủ yếu do các trung 1 tâm Lâm Nghiệp tiến hành thử nghiệm. Hầu hết người dân trên các địa bàn vẫn chưa tiếp cận được với loại cây trồng này vì nguồn giống còn nhiều hạn chế do phương pháp nhân giống bằng hạt vốn tốn nhiều thời gian lại kém hiệu quả. Để đáp ứng kiệp thời nhu cầu cây giống cho bà con nông dân cần tiến hành nghiên cứu xây dựng một phương pháp nhân giống hoàn chỉnh vừa đơn giản vừa tạo ra được nguồn giống khỏe mạnh đảm bảo chất lượng. Một trong những phương pháp mang lại hiệu quả là phương pháp nhân giống sinh dưỡng hay còn gọi là phương pháp nhân giống vô tính. Đó là phương pháp dùng một bộ phận sinh dưỡng của cây như: thân, củ, thân ngầm, cành, lá… để tạo thành cây mới. Theo nghĩa rộng thì đó là phương pháp bao gồm nhân giống bằng củ, hom, cành chiết, mắt ghép, cành giâm. Theo nghĩa hẹp đó là nhân giống bằng hom. Nhân giống sinh dưỡng truyền đạt được nguyên vẹn các tính di truyền từ đời trước cho đời sau và được áp dụng rộng rãi trong nghề trồng cây lâm nghiệp, nông nghiệp. Có thể nói keo lưỡi liềm là một đối tượng cây trồng mới chưa nhận được sự quan tâm nghiên cứu chuyên sâu. Để đảm bảo cho cây giống khi đem trồng có thể sống sót và phát triển tốt thì việc chọn lọc cây giống tốt và chăm sóc cây con trong giai đoạn vườn ươm là yếu tố hết sức quan trọng cần đầu tư nghiên cứu kỷ lưỡng. Nhận thấy được tính cấp thiết của vấn đề nêu trên nhóm chúng tôi đã tiến hành đề tài “ Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và một số đặc điểm sinh lý của cây Keo lưỡi liềm (Acacia orassicarpa A.Cunn ex benth) ở giai đoạn vườn ươm” nhằm phục vụ cho công tác giống trước khi đưa loài cây này ra trồng đại trà. 2 PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước 2.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 2.1.1.1. Một số nghiên cứu trên thế giới Một số nghiên cứu ở Thái Lan cho thấy với rừng trồng Acacia crassicarpa xuất xứ Papua New Guinea sau 3 năm đạt 207 tấn sinh khối khô/ha (Visaranata, 1989). Ở vùng khô hơn là Ratchaburi – Thái Lan nó có năng xuất ngang bằng Keo lá tràm 40 tấn sinh khối/ha (3 tuổi). Ở Sarah – Malaysia nó được trồng trên đất đá có tầng mặt mỏng và đất cát cho kết quả H = 15 – 23m, D 1.3 = 10 – 16cm sau 4 năm tuổi, tốt hơn cả A. auriculiformis và A.mangium (Sim và Gan 1991). Nhiều nghiên cứu của các nước trong khu vực cho thấy A.crassicarpa sinh trưởng ngang bằng hoặc hơn cả A.auriculiformis và A.mangium (các nghiên cứu ở Thái Lan, Myanma, Trung Quốc, Lào…) của một số tác giả. 2.1.1.2. Nguồn gốc và đặc điểm của cây keo lưỡi liềm Keo lưỡi liềm (còn gọi là Keo lá liềm vì lá có hình lưỡi liềm) có tên khoa học là Acacia crassicarpa hay Racosperma crassicarpum, thuộc họ trinh nữ (Mimosaceae). Cây thân gỗ có thể biến dạng từ thân bụi đến thân gỗ lớn tùy môi trường sống. Những đặc điểm chủ yếu: − Đặc điểm: Cây ưa sáng, thân thẳng, đâm nhiều cành nhánh, vỏ màu sẩm hay nâu xám, nhiều vết nứt sâu. Rễ phát triển mạnh, có nhiều vi khuẩn cố định đạm cộng sinh nên vừa có tác dụng bảo vệ và cải tạo đất rất tốt, đặc biệt là các vùng cát trắng ven biển. − Khí hậu: độ cao thích hợp dưới 200m, cũng có thể trồng tới độ cao 700m so với mặt biển. Lượng mưa bình quân hàng năm từ 1.000 – 3.500mm, mưa theo mùa hoặc tập trung vào mùa hè, chịu được khô hạn, gió Lào… Chịu nhiệt độ bình quân các tháng nóng nhất là 31 – 34 o C, nhiệt độ bình quân các tháng lạnh nhất từ 15 – 22 o C, không có sương giá. − Đất: Có thể sinh trưởng trên nhiều loại đất khác nhau kể cả đất cát sâu và đất sét khó thoát nước. Có thể chịu được độ mặn, đất cằn cỗi và khả năng chịu lửa tốt. Nhưng điều kiện sinh trưởng, phát triển tốt nhất là trên các loại đất 3 feralit có pH từ 3–7, độ cao thích hợp dưới 200m, cũng có thể trồng tới độ cao 700m so với mặt biển. − Đặc tính lâm sinh: lá già nhẵn bóng mọc thành là kép, màu xanh lục, lá đơn hình lưỡi liềm dài 11 - 12cm, rộng từ 1 - 4cm, thường xanh. Hoa có màu vàng nhạt gần giống hoa Keo lá tràm. Quả dạng quả đậu, mọc xoắn, hạt nhẵn màu đen, khoảng 35.000 – 40.000 hạt/kg. − Công dụng: gỗ Keo lưỡi liềm khá nặng, gỗ lớn dùng đóng đồ mộc, gỗ xây dựng, làm ván ghép; thanh gỗ nhỏ dùng làm nguyên liệu giấy, dăm, ván ép, cọc trụ mỏ… Do tán lá rộng thường xanh, mọc chồi khỏe, có khả năng cạnh tranh với cỏ dại nên dùng để trồng trên đồi trọc làm cây che bóng cho các cây ăn quả, cây công nghiệp rất tốt. Trên các vùng đất dốc có thể trồng thành hàng rào hoặc băng xanh để chống xói mòn, làm băng cản lửa, chắn gió để bảo vệ đất rất hữu hiệu. Với các vùng đất cát ven biển, đặc biệt là các đồi cát nội đồng hoặc đồi cát di động, bán di động… là cây trồng lý tưởng để hình thành rừng phòng hộ bảo vệ đất, điều hòa khí hậu, chống cát bay, cát nhảy, cải tạo môi trường sinh thái, tạo điều kiện thuận lợi cho canh tác nông nghiệp và đời sống dân sinh. 2.1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Việc nghiên cứu và sản xuất cây Lâm nghiệp ở Việt Nam đã có từ rất lâu, đặc biệt là ở trên vùng đất cát ven biển miền Trung. Trước đây, việc trồng rừng Phi lao rất phát triển, nó không chỉ là nguồn thu nhập hàng năm cho người dân mà còn có tác dụng mang lại lợi ích chắn gió, chắn cát, cải tạo đất, bảo vệ sinh thái nên cây Phi lao được xem là “độc nhất vô nhị” trên vùng đất cát ven biển miền Trung. Tuy nhiên, nhằm nâng cao tính đa dạng sinh học cho các vùng sinh thái và tăng giá trị sản xuất cho người dân, các nhà nghiên cứu Lâm sinh đã tìm ra một loài cây nhập nội mới là cây Keo lưỡi liềm, loài cây này rất có khả năng thích hợp với khí hậu, đất đai ở Việt Nam và đã tiến hành nhiều nghiên cứu nhằm phát triển loài cây này. Vào những năm 1980, các loài Keo lá tràm, Keo tai tượng, Keo lưỡi liềm và Keo aulacocarpa đã được đưa vào trồng thử tại Ba Vì (Hà Tây), Hóa Thượng (Thái Nguyên) và Trảng Bom ( Đồng Nai). Kết quả đánh giá năm 1991 cho thấy các loài có triển vọng nhất là Keo lá tràm, Keo tai tượng và Keo lưỡi liềm (Lê Đình Khả và Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1991). Một khảo nghiệm loài và xuất xứ các loài Keo do Trung tâm nghiên cứu cây nguyên liệu giấy xây dựng tại Mang Yang, Gia Lai (Mai Dinh Hong et al . 1996). Kết quả đánh giá sau 4 năm cho thấy các loài Keo lưỡi liềm, Keo tai tượng, Keo lá tràm là những loài tốt nhất. 4 Tháng 9/1991, một khảo nghiệm xuất xứ Keo lưỡi liềm được xây dựng tại Bầu Bàng, kết quả đánh giá sau 8,5 năm cho thấy các xuất xứ Dimisisi, Deri- Deri, Morehead và Bensbach từ Papua New Guinea có sinh trưởng tốt nhất. Các xuất xứ có sinh trưởng chậm nhất là từ Indonesia và Queensland. Keo lưỡi liềm có sinh trưởng tốt hơn các loài Keo khác ở vùng cát nội đồng ven biển miền Trung Việt Nam, đây là những vùng có điều kiện đất đai nghèo dinh dưỡng, bị ngập nước theo mùa. Đã có hàng ngàn hectare Keo lưỡi liềm được trồng tại vùng này, và diện tích sẽ tăng nhiều trong tương lai. Tuy nhiên, trong điều kiện đất đai nghèo dinh dưỡng sẽ rất khó có thể sản xuất được gỗ lớn phục vụ cho công nghiệp gỗ xẻ. Trong việc điều tra tập đoàn cây trồng và xây dựng mô hình trồng rừng cây Keo lưỡi liềm (A.crassicarpa) trên đất cát nội đồng vùng Bắc Trung Bộ của Nguyễn Thị Liệu ở Trung tâm khoa học sản xuất Lâm nghiệp vùng Bắc Trung Bộ thì theo số liệu điều tra của các tỉnh có Tỉnh Thừa Thiên Huế trong 3 năm từ 2000-2002 trồng được 1.500ha rừng (rừng Keo lưỡi liềm chiếm 900ha, Keo lá tràm chiếm 300ha, rừng Phi lao chiếm 200ha, 100ha còn lại là các lòa khác); tỉnh Quảng Trị trong 5 năm từ 1998-2002 trồng được 2.500ha rừng vùng cát, riêng vùng cát nội đồng hầu hết được trồng Keo lá tram; tỉnh Quảng Bình trong 5 năm từ năm 1998-2002 trồng được 5.000ha rừng trên cát, trong đó có 4.400 ha trồng rừng Phi lao, 600ha trồng rừng Phi lao xen Keo lá tràm. Và có kết luận về điều tra tập đoàn cây trồng trên cát nội đồng vùng Bắc Trung Bộ như sau: − Keo lưỡi liềm là loài có triển vọng nhất trên đất cát nội đồng vùng Bắc Trung Bộ. Đây là loài cây có khả năng thích nghi tốt trên điều kiện khắc nghiệt của đất cát nội đồng. Chúng có khả năng sinh trưởng tốt trên đất cát nội đồng úng ngập khi được lên líp, vì thích hợp trong điều kiện cát bay cục bộ vì nó có bộ rễ đặc biệt phát triển. Ngoài ra với bộ rễ phát triển, có nhiều nốt sần và bộ tán lá dày, rụng lá nhiều nó có ưu thế trong việc cải tạo đất, cải tạo môi trường. − Keo lá tràm là loài cây có khả năng sinh trưởng kém, lá vàng, phân cành nhánh nhiều, tạo nên dạng thân như cây bụi, có khả năng tạo đai xanh nhưng khả năng cho sản phẩm gỗ thấp. − Cây bạch đàn thì không nên trồng ở vùng cát. − Phi lao chỉ trồng ở những vùng tương đối thoát nước, không bị úng ngập và lên líp cao. − Riêng loài cây keo lai bước đầu thấy có triển vọng khá tốt, tuy nhiên cần có những khảo nghiệm đầy đủ trước khi có những kết luận. 5 Trong giai đoạn 2000 - 2002, trong khuôn khổ một dự án do chương trình khí nhà kính của Australia tài trợ và phối hợp với Viện CSIRO đã xây dựng hai vườn giống cây hạt Keo lưỡi liềm tại Đông Hà và Hàm Thuận Nam, Bình Thuận. Trong năm 2002, trong khuôn khổ dự án giống do chính phủ Việt Nam đầu tư đã xây dựng 4 ha vườn giống Keo lưỡi liềm tại Phong Điền, Thừa Thiên - Huế.[9] Trong năm 2011, việc nghiên cứu kĩ thuật trồng rừng vùng cát ven biển miền Trung của PGS.TS Đặng Thái Dương trường Đại học Nông Lâm Huế đã đánh giá được tình hình chung của điều kiện tự nhiên và sinh thái toàn bộ các tính miền Trung, đã đưa ra một số mô hình trồng nông lâm kết hợp trên vùng đất cát, trong đó có các loài Keo. 2.2. Đặc điểm sinh trưởng của cây 2.2.1. Khái niệm về sinh trưởng Theo D.A Xabinin: sinh trưởng là quá trình tạo mới các yếu tố cấu trúc của cây một cách không thuận nghịch (các thành phần mới của tế bào, tế bào mới, cơ quan mới…) thường dẫn đến tăng về số lượng, kích thước, thể tích, sinh khối của chúng. Sự sinh trưởng của cây được thể hiện ở những đặc điểm sau: − Sự tăng về khối lượng và kích thước của cơ thể hoặc từng cơ quan (sự tăng trưởng chiều cao của thân cây, chiều dài của cành, tăng diện tích của lá, tăng khối lượng quả, hạt…) − Sự tăng thêm số lượng cơ quan, số lượng tế bào (cây mọc thêm cành, cành ra thêm lá, số lượng tế bào ở mô phân sinh tăng lên…) − Tăng thể tích của tế bào, đặc biệt là tăng khối lượng chất nguyên sinh (tế bào sau khi phân chia xong thì tiến hành quá trình giãn tế bào để tăng kích thước của tế bào và tăng khối lượng chất nguyên sinh của tế bào). − Tăng các yếu tố cấu trúc của tế bào (hình thành bào quan bên trong của tế bào). − Tăng trọng lượng chất khô của cây. Chẳng hạn thời kỳ chín hạt cây ngừng tăng về kích thước của các cơ quan, nhưng cây vẫn tích lũy thêm các chất hữu cơ về hạt. 2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của cây Quá trình sinh trưởng chịu sự chi phối của nhiều yếu tố bên trong và bên ngoài:  Yếu tố bên trong: đó là các phytohormone (hormone thực vật) bao gồm các chất kích thích sinh trưởng và ức chế sinh trưởng. 6 + Chất kích thích sinh trưởng: auxin, gibberellin, xytokinin. + Chất ức chế sinh trưởng: axit absicic, etylen, các chất có bản chất phenol.  Yếu tố bên ngoài: + Nhiệt độ: ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sinh trưởng của cây. Nhiệt độ quá thấp hay quá cao đều kìm hãm sự sinh trưởng của cây. Sự chênh lệch nhiệt độ ngày đêm cũng là yếu tố kích thích sinh trưởng của thân. Sự chênh lệch nhiệt độ không khí và nhiệt độ đất cũng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của thân, nhiệt độ đất phải thấp hơn nhiệt độ không khí thì mới thuận lợi cho sự sinh trưởng của cây. Nhiệt độ quá cao hay quá thấp đều ức chế sự tạo thành lá và sinh trưởng của lá. Khi gặp nhiệt độ thấp lá sinh trưởng chậm nhưng phiến lá dày hơn. + Ánh sáng: là yếu tố quan trọng ảnh hưởng sự sinh trưởng của thân và lá. Cây thiếu ánh sáng thường yếu, dễ đổ do mô cơ phát triển kém, do sắc tố tổng hợp ít nên cây bị bạc trắng. Các tia đỏ kích thích sự sinh trưởng của phiến lá. Sự chiếu sáng mạnh ức chế sự kéo dài tế bào nên lá trong tối thường to hơn lá ngoài sáng, nhưng phiến lá ngoài sáng lại dày hơn. + Nước: trong điều kiện đất đủ ẩm rễ sinh trưởng tốt, khi đất khô đến mức gây héo thì rễ ngừng sinh trưởng. Thiếu nước cây sinh trưởng chậm, nhưng trong môi trường bão hòa nước cũng ức chế sự sinh trưởng của thân. Hàm lượng nước trong môi trường và trong lá cũng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của lá. Lá mất nhiều nước, mất sức trương sẽ ngừng sinh trưởng. + Dinh dưỡng khoáng: nếu thiếu đạm dẫn đến thiếu protein và axit nucleic thì quá trình sinh trưởng sẽ bị ngừng trệ. Nếu thiếu P, K sẽ ức chế sinh trưởng của thân. Thiếu dinh dưỡng lá cũng chậm lớn. + Oxi: nồng độ oxi trong đất có liên quan đến sự sinh trưởng của rễ. Khi nồng độ O 2 giảm đến 10% thì sự sinh trưởng của rễ bắt đầu giảm và rễ ngừng sinh trưởng khi nồng độ O 2 < 5%. 2.3. Một số đặc điểm sinh lý của cây 2.3.1. Tính chịu nóng 2.3.1.1. Định nghĩa Tính chịu nóng là khả năng của cơ thể thực vật chịu được sự đốt nóng. Trong tự nhiên nhiều trường hợp nhiệt độ cao tác động đồng hành cùng gió khô. Khả năng thích nghi của thực vật đối với nhiệt độ cao là khác nhau giữa các loài, giống cây. 7 Đa số các loài thực vật bắt đầu bị hư hại ở nhiệt độ 35-40 o C. Tuy nhiên, tồn tại những loài cây sống được ở môi trường nhiệt độ cao, đặc biệt, thực vật sa mạc. Chẳng hạn như thực vật thuộc chi xương rồng chịu được nhiệt độ 60 o C. Một loạt các loài thực vật bậc thấp như một số loài tảo, nấm và vi khuẩn có thể sống được nhiệt độ cao hơn. Vi sinh vật vùng núi lửa là những cơ thể chịu được nhiệt độ cao nhất, có thể tồn tại ở nhiệt độ 100 o C. 2.3.1.2. Tác hại của nóng đối với thực vật − Giới hạn nhiệt độ cao bị giới hạn + Với thực vật sống ở vùng nhiệt đới, đa số thực vật có giới hạn nhiệt độ trên là 45 o C. Nói chung, chúng chỉ tồn tại ở 45-55 o C trong 1-2giờ. Các thực vật ôn đới có giới hạn trên là 35-40 o C. Với nhiệt độ này, chúng sinh trưởng rất kém và năng suất thấp. Vượt quá giới hạn trên nhiệt độ này, thực vật sẽ chết. + Các mô khác nhau chịu nhiệt độ cao khác nhau. Chẳng hạn, hạt phơi khô đang ngủ nghỉ có thể chịu được nhiệt độ lên đến 100 o C trong thời gian ngắn. Các mô quả thường chịu nhiệt độ cao hơn các mô khác. − Triệu chứng bị hại và thương tổn ở nhiệt độ cao + Với các cây con, triệu chứng bị hại giống như triệu chứng nhiễm nấm bệnh gây thối nhũn cây và thường gặp ở cây lanh, lúa mạch, lúa mì, đậu đỗ… + Lá bị hại: Biểu hiện bị hại ở lá là thường mất màu hay có thể bị biến dạng, các mép lá bị hỏng và chết hoại như lan ra toàn lá như ở khoai tây, rau diếp, bắp cải… + Nguyên nhân gây chết ở nhiệt độ cao trước hết và quan trọng nhất là protein bị bíên tính, bị phân huỷ giải phóng NH 3 gây độc amon cho cây. Việc giảm hàm lượng N-protein, tích luỹ amoniac và tích luỹ N-phi protein có thể coi là nguyên nhân quan trọng dẫn đến thương tổn làm chết cây. + Hệ thống màng bị thương tổn: Do sự biến tính của protein mà làm mất hoạt tính của hệ thống màng sinh học và hệ thống enzym. Sự thương tổn màng dẫn đến hiện tượng rò rỉ các chất ra ngoài màng tế bào, phá huỷ chức năng bình thường của hệ thống màng. Hoạt động trao đổi chất bị rối loạn, quá trình phân huỷ chiếm ưu thế… + Các hoạt động sinh lý của cây khi gặp nhiệt độ cao đều rối loạn như ức chế quang hợp vì lục lạp và diệp lục bị phân huỷ, hô hấp vô hiệu, mất cân bằng trong trao đổi nước…Do đó, quá trình sinh trưởng và phát triển của cây bị ức 8 chế, nhất là quá trình thụ tinh không xảy ra bình thường làm hạt lép và giảm năng suất… 2.3.1.3. Các kiểu chịu nóng của thực vật − Tính chịu nóng phụ thuộc vào đặc điểm di truyền, pha sinh trưởng và phát triển của giống, loài thực vật. Thực vật đã có những thích nghi khác nhau để chống lại tác động của nóng. − Thoát hơi nước để hạ nhiệt độ cơ thể: Thực vật thuộc nhóm này có hệ rễ phát triển mạnh, sâu vào đất, có thể đạt đến mạch nước ngầm, đảm bảo đủ nước cho cây thoát hơi nước với cường độ cao khi bị nóng. − Chịu nóng cao nhờ sự bền vững hoá lý của hệ keo sinh chất: Đại diện nhóm này là thực vật mọng nước sống ở sa mạc khô và nóng. Tế bào chất của chúng có độ nhớt cao, vượt xa độ nhớt của những cây chịu hạn khác. Độ nhớt cao cùng hàm lượng nước liên kết cao là đặc trưng của sinh chất của thực vật mọng nước. 2.3.1.4. Cơ chế hóa sinh của tính chịu nóng − Cơ sở hoá sinh của tính chịu nóng là khả năng khử độc cao và khả năng phục hồi nhanh chóng những hư hại sau khi nhiệt độ cao ngừng tác động. Đặc biệt là sự xuất hiện các protein sốc đặc hiệu, đồng thời giảm protein vốn được hình thành ở điều kiện bình thường. Trong thời gian nhiệt độ cao tác động, tính thấm của màng sinh chất tăng lên. Sự tồn tại các protein sốc có tác dụng ổn định màng sinh chất, hạn chế sự gia tăng tính thấm của nó. Ngoài các protein gây sốc, trong bộ gen còn có mã hoá chương trình liên quan với sự thử thách stress. Khi bị stress, trong tế bào tăng cường tổng hợp hydrocacbon và các axit amin như prolin có khả năng tăng khả năng giữ nước và gia tăng áp suất thẩm thấu nội bào. Nhờ vậy, tế bào chất được ổn định, và cấu trúc của tế bào không bị hư hại trong thời gian nhiệt độ cao tác động. 2.3.1.5. Các biện pháp tăng tính chịu nóng của thực vật Qua nghiên cứu thực nghiệm, các nhà kha học đã đề xuất một số biện pháp sau: − Chọn tạo giống cây trồng chịu nóng: Chọn, tạo các giống cây trồng chịu nóng theo đặc điểm di truyền và sử dụng công nghệ sinh học có nhiều triển vọng. − Sử dụng phân bón hợp lý và một số hoá chất: Giống như đối với hạn, người ta sử dụng các biện pháp bón phân hợp lý, không bón đạm, bón kali khi cây bị nóng tác động để cây tăng khả năng giữ nước và giảm thiểu khả năng mất 9 nước của mô. Một số hoá chất có khả năng giảm thiểu tác hại của nhiệt độ cao và tăng tính chịu nóng của cây. Có thể cung cấp cho cây trước mùa khô nóng để bảo vệ cây các chất như đường, prolin, vitamin C, axit glutamic, uraxil, ATP cùng các chất dinh dưỡng khoáng. Đặc biệt các chất tham gia trao đổi chất axit nucleic như adenin có khả năng tăng tính chịu nóng tốt nhất cho cây. Trong các chất điều hoà sinh trưởng, kinetin có tác dụng tốt, gia tăng tính chịu nóng của cơ thể thực vật. Một số nguyên tố vi lượng như kẽm, mangan, đồng cũng có khả năng tăng tính chịu nóng của thực vật. − Luyện tính chịu nóng của cây mầm. 2.3.2. Tính chịu hạn 2.3.2.1. Các kiểu khô hạn của môi trường Hạn là hiện tượng xảy ra khi cây bị thiếu nước. Do thiếu nước, lượng nước hút vào cây không bù đắp được lượng nước bay hơi đi qua các bộ phận trên mặt đất, làm cho cây mất cân bằng nước và bị héo. Có ba loại hạn: Hạn đất xảy ra khi lượng nước dự trữ cho cây hấp thu trong đất bị cạn kiệt nên cây không hút đủ nước và mất cân bằng nước. Hạn đất thường xảy ra với các vùng có lượng mưa trung bình rất thấp và kéo dài nhiều tháng trong năm như các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên…vào mùa khô. Hạn không khí xảy ra khi độ ẩm không khí quá thấp làm cho quá trình thoát hơi nước của cây quá mạnh và cũng có thể dẫn đến mất cân bằng nước trong cây. Hạn không khí thường xảy ra ở các vùng có gió khô và nóng như vùng có gió mùa Tây Nam của các tỉnh miền Trung, mùa khổơ Tây Nguyên hoặc đôi lúc gió mùa Đông Bắc cũng có độ ẩm không khí thấp… Hạn sinh lý xảy ra do trạng thái sinh lý của cây không cho phép cây hút được nước mặc dù trong môi trường không thiếu nước. Rễ cây không lấy được nước trong khi quá trình bay hơi nước vẫn diễn ra nên cây mất cân bằng nước. Ví dụ khi đất yếm khí, rễ cây thiếu oxy để hô hấp nên không có không có năng lượng cho hút nước; hoặc khi nồng độ muối trong đất quá cao vượt quá nồng độ dịch bào của rễ làm rễ cây không hút nước được, hay trường hợp nhiệt độ của đất quá thấp cũng xảy ra hạn sinh lý…Hạn sinh lý kéo dài cũng tác hại như hạn đất và hạn không khí. Nếu hạn đất kết hợp với hạn không khí thì mức độ tác hại đối với cây tăng lên rất nhiều lần. 2.3.2.2. Tác hại của hạn đối với cơ thể thực vật Hệ thống keo nguyên sinh chất bị thay đổi mạnh. Thay đổi các tính chất lý hoá của chất nguyên sinh: tăng độ nhớt chất nguyên sinh làm chậm các hoạt 10 [...]... giống Keo lưỡi kiềm bằng hom và bằng hạt 3.4.3 Tìm hiểu về đặc điểm hình thái, sinh thái và giá trị kinh tế của cây Keo lưỡi liềm − Tìm hiểu đặc điểm hình thái của cây Keo lưỡi liềm; − Tìm hiểu đặc điểm sinh thái của cây Keo lưỡi liềm; − Tìm hiểu về giá trị kinh tế của cây Keo lưỡi liềm; 3.4.4 Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và một số đặc điểm sinh lý của cây Keo lưỡi liềm ở giai đoạn vườn ươm 3.4.4.1 Nghiên. .. ươm 3.4.4.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng của cây Keo lưỡi liềm ở giai đoạn vườn ươm − Nghiên cứu sinh trưởng về chiều cao vút ngọn (Hvn); − Nghiên cứu sinh trưởng về đường kính cổ rễ (D0); − Đếm số lá của cây sau khi giâm hom 5 tháng; 19 3.4.4.2 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý của cây Keo lưỡi liềm ở giai đoạn vườn ươm − Khả năng chịu nóng (Mức độ tổn thương đến lá do ảnh hưởng của nhiệt độ); −... điểm sinh trưởng và một số đặc điểm sinh lý của cây Keo lưỡi liềm ở giai đoạn vườn ươm nhằm đáp ứng nhu cầu cung cấp cây giống có chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện khí hậu và thời tiết ở vùng đất cát nội đồng và một ít trên đất cát ven biển thuộc miền Trung 3.1.2 Mục tiêu cụ thể − Tìm hiểu được kĩ thuật giâm hom cây Keo lưỡi liềm − Đánh giá được đặc điểm sinh trưởng của các dòng Keo lưỡi liềm ở giai. .. việc nghiên cứu tại Vườn ươm ở Huyện Phong Điền của tỉnh Thừa Thiên Huế và tiến hành thí nghiệm tại phòng thí nghiệm Bộ môn Lâm sinh – Khoa Lâm Nghiệp – Trường Đại học Nông Lâm Huế Do thời gian có hạn nên chúng tôi chỉ nghiên cứu khả năng sinh trưởng và một số đặc điểm sinh lý của cây Keo lưỡi liềm 5 tháng tuổi ở giai đoạn vườn ươm 18 3.4 Nội dung nghiên cứu 3.4.1 Tìm hiểu một số đặc điểm của khu vực nghiên. .. phân,… nhờ đó cây có chu kì sinh trưởng ngắn, đáp ứng nhanh chóng nhu 35 cầu kinh tế của việc trồng keo lưỡi liềm và những giá trị sinh thái mà nó mang lại cho môi trường sống của chúng ta 4.3 Đặc điểm hình thái, sinh thái và giá trị kinh tế của cây Keo lưỡi liềm 4.3.1 Đặc điểm hình thái của cây Keo lưỡi liềm Cây Keo lưỡi liềm là cây gỗ lớn, có thể cao tới 30–40 fit (khoảng 90– 120m) Cây có màu xanh... Đếm số lá (đếm thủ công); + Mỗi dòng tiến hành đo 99 cây, chia thành 3 lần lặp, lấy giá trị trung bình Ghi kết quả đo được vào phiếu điều tra: Bảng điều tra tình hình sinh trưởng của cây keo lưỡi liềm Lần lặp lại H vn (cm) D 0 (mm) Số lá (lá) Lần 1 20 Lần 2 Lần 3 Trung bình 3.5.1.2.2 Số liệu về một số đặc điểm sinh lý Quan sát đặc điểm sinh trưởng, phát triển của Keo lưỡi liềm ở giai đoạn vườn ươm; ... lưỡi liềm ở giai đoạn vườn ươm − Đánh giá được đặc điểm sinh lý chịu nóng, chịu hạn của các dòng Keo lưỡi liềm ở giai đoạn vườn ươm 3.2 Đối tượng nghiên cứu Tên Việt Nam: tên thường gọi là Keo lưỡi liềm (hoặc Keo lá liềm, có nơi còn gọi là Keo lưỡi mác); Tên khoa học: Acacia crassicarpa; Họ: Mimosaceace (Họ trinh nữ); Bộ: Leguminosales (Bộ đậu); 3.3 Giới hạn nghiên cứu của đề tài Để có số liệu điều tra... làm giảm năng suất kinh tế của cây trồng… Quá trình sinh trưởng và phát triển bị kìm hãm Ức chế sinh trưởng: thiếu nước thì đỉnh sinh trưởng không tiến hành phân chia được, quá trình dãn của tế bào bị ức chế làm cho cây sinh trưởng chậm Do đó nước được xem là yếu tố nhạy cảm trong sự sinh trưởng của tế bào Trong trường hợp cần ức chế sinh trưởng không cần thiết của cây như lúc cây có nguy cơ bị lốp, có... ươm; Quan sát đặc điểm về tính chịu nóng, chịu hạn của cây Keo lưỡi liềm ở giai đoạn vườn ươm; Xác định khả năng chịu nóng theo phương pháp của Maxcốp Ảnh hưởng của nhiệt độ cao lên cơ thể thực vật đã được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm từ những năm 70 của thế kỷ XIX được trên khả năng chịu đựng của cây, sự biến đổi trạng thái của nguyên sinh chất khi tăng nhiệt độ cao Tính chịu nóng của cây có thể xác... Về mặt sinh lý thích nghi, nhóm thực vật hạn sinh không đồng nhất Tồn tại một số kiểu thích nghi đối với hạn: •Thực vật tránh khô hạn (thực vật chóng tàn – Ephemerophyta) Nhóm thực vật này có chu kỳ sinh trưởng ngắn, toàn bộ chu kỳ sinh dưỡng vào thời kỳ mưa ở sa mạc Thời gian sinh trưởng của chúng rất ngắn, chỉ vài tuần lễ Khi có mưa, đất ẩm hạt giống của chúng lại nẩy mầm Chúng sinh trưởng và phát . một số đặc điểm sinh lý c a cây Keo lưỡi liềm ở giai đoạn vườn ươm 3.4.4.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng c a cây Keo lưỡi liềm ở giai đoạn vườn ươm − Nghiên cứu sinh trưởng về chiều cao vút. thiết c a vấn đề nêu trên nhóm chúng tôi đã tiến hành đề tài “ Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và một số đặc điểm sinh lý c a cây Keo lưỡi liềm (Acacia orassicarpa A. Cunn ex benth) ở giai đoạn. đặc điểm hình thái c a cây Keo lưỡi liềm; − Tìm hiểu đặc điểm sinh thái c a cây Keo lưỡi liềm; − Tìm hiểu về giá trị kinh tế c a cây Keo lưỡi liềm; 3.4.4. Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và một