Đề tài nghiên cứu khoa học: Đặc điểm giải phẩu sinh lý loài Trẩu ( Vernicia montana Lour) tại khu vực Núi Luốt, Đại học Lâm nghiệp

HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ Đ C ĐIỂM GIẢI PHẪU VÀ SINH LÝ LOÀI TRẨU (Vernicia montana Lour.) TẠI KHU VỰC NÚI LUỐT, ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN THỊ THƠ, VŨ QUANG NAM Trường i h L nghi Cây Trẩu (Vernicia montana Lour.) hay Trẩu ba hạt, Trẩu xẻ thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), thân gỗ cao 15m, thân đơn trục thẳng đứng, đơn mọc cách, có kèm Lá trưởng thành thường xẻ thùy, nách thùy có tuyến Hoa đơn tính gốc hay khác gốc Quả hình cầu nhọn đỉnh, vỏ hóa gỗ, có đường gờ dọc quả, có hạt Trẩu loài đặc sản, hạt cho dầu dùng cơng nghiệp sơn, chế véc ni; vỏ chế biến than hoạt tính; gỗ Trẩu mềm dùng xây dựng gỗ ván ép, etc Trẩu có phân bố tự nhiên Trung Quốc, Lào Việt Nam Ở nước ta, Trẩu trồng nhiều tỉnh miền núi trung du phía Bắc số tỉnh miền Trung Đã có số cơng trình nghiên cứu đặc điểm phân bố cấu trúc rừng nơi có Trẩu phân bố, chưa có cơng trình nghiên cứu sâu đặc điểm cấu tạo giải phẫu sinh lý loài, để từ đề giải pháp gây trồng phát triển lồi cách thích hợp Nghiên cứu cung cấp số thông tin cấu tạo giải phẫu lá, hàm lượng diệp lục, cường độ thoát nước, sức hút nước mô thực vật khả chịu bóng lồi I PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu Các Trẩu (Vernicia montana Lour.) trưởng thành khu rừng thực nghiệm núi Luốt, Trường Đại học Lâm nghiệp, Xuân Mai, Hà Nội Phương pháp nghiên cứu - Giải phẫu lá: 30 mẫu bánh tẻ cá thể khác lấy ngẫu nhiên, phiến lá, chọn vị trí phần thịt để giải phẫu Giải phẫu theo bề mặt để đo đếm số lượng khí khổng theo độ dày để đo đếm độ dày mô bên thịt Các mẫu giải phẫu chụp ảnh, thông số đo đếm kính hiển vi OPTIKA microscopes, M-699 có gắn Optikam PRO Digital Camera - Xác định hàm lượng tỷ lệ diệp lục a b: Theo phương pháp so màu Benz et al (1980); xác định cường độ thoát nước theo phương pháp cân nhanh L A Ivanov et al (1950) - Xác định sức hút nước mô thực vật theo phương pháp so sánh tỷ trọng Shacdacov: Chuẩn bị dãy ống nghiệm đơi (đối chứng thí nghiệm) có nồng độ NaCl từ 0,1 M đến 1M (cách 0,1M) Lần lượt lấy vào ống đối chứng 3ml NaCl có nồng độ trên, cịn ống thí nghiệm lấy 2ml Lấy khoan nút chai khoan 50 mảnh cây, cho chúng vào ống thí nghiệm ống mảnh Ngâm mảnh khoảng 30-40 phút (thỉnh thoảng lắc đều) Sau đó, vớt mảnh thêm vào ống thí nghiệm vài giọt xanh metylen, lắc Dùng pipet mũi nhỏ hút giọt dung dịch thí nghiệm có màu xanh thả từ từ vào dung dịch đối chứng có nồng độ tương ứng Mỗi lần thả dung dịch phải rửa pipet lau khô Quan sát chuyển động giọt dịch màu xanh, tìm nồng độ mà 1247 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ giọt dịch màu xanh đứng yên, tức nồng độ tế bào nồng độ dung dịch (Ctb = Cdd) sức hút nước tế bào sức hút nước dung dịch (Stb = Sdd) Sức hút nước tế bào tính theo cơng thức: Stb = Sdd = R T Ci – Tr ng : Stb: Sức hút nước tế bào; Sdd: Sức hút nước dung dịch; R = 0,0821 = số khí; C: Nồng độ dịch bào; i: Hằng số đẳng trương; i = +  (n-1); : Bậc điện ly; n: Hệ số ion điện ly - Xác định tính chịu nóng theo phương pháp Maxcop: Đun nước sôi, pha nước vào cốc sứ (xô, chậu) nhiệt độ khác nhau: 35oC, 40oC, 45oC, 50oC, 55oC, 60oC Dùng nhiệt kế điều chỉnh để nhiệt độ cốc sứ ổn định Cho vào cốc có nhiệt độ khác Ngâm cốc nước nóng 30 phút, vớt cho vào cốc nước nhiệt độ thường Sau đó, thay nước cốc dung dịch HCl 0,2N, sau 20 phút vớt tính mức độ tổn thương theo số lượng vết nâu xám xuất Tính tỷ lệ % diện tích bị tổn thương II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Cấu tạo giải ph u Biểu bì cutin phần nằm bề mặt lá, có chức bảo vệ chống nước cho mơ bên thịt lá; ngồi chúng cịn tham gia vào q trình sinh lý lồi Sự xuất biểu bì nhiều lớp, kích thước biểu bì lớn hay độ dày lớn lớp cutin minh chứng cho cho thích nghi với điều kiện bất lợi mơi trường ngồi, đặc biệt ánh sáng Ở Trẩu, khơng thấy có xuất biểu bì nhiều lớp mặt mặt lá, độ dày hai lớp đồng Điều tương tự độ dày lớp cutin Điều phản ánh tiếp nhận ánh sáng đồng hai mặt (bảng 1, hình 1) ng Kết nghiên cứu cấu tạo giải ph u Trẩu Các tiêu giải phẫu trung bình (m) Tên mẫu Trẩu Số CTT BBT MD MK BBD CTD MD/MK 2,46 9,36 34,89 46,46 8,10 2,24 0,75 /mm 562 Ghi chú: CTT: Cutin trên; BBT: Biểu bì trên; MD: Mơ dậu; MK: Mơ khuyết; BBD: Biểu bì dưới; CTD: Cutin dưới; MD/MK: Tỷ lệ mơ dậu mơ khuyết; KK: Khí khổng Kết bảng cho thấy tỷ lệ mô dậu/mơ khuyết trung bình Trẩu 0,75 Như vậy, dựa vào tỷ lệ mơ dậu/mơ khuyết nhận xét bước đầu mẫu Trẩu đem nghiên cứu có nhu cầu ánh sáng trung bình yếu Trong q trình quan sát giải phẫu, chúng tơi nhận thấy biểu bì khơng thấy có mặt lơng che chở Lơng tế bào chết chứa đầy khơng khí có màu trắng bạc có tác dụng phản xạ ánh sáng, làm giảm bớt sức đốt nóng cho Lá Trẩu khơng có đặc điểm cấu tạo nên khả bảo vệ bị hạn chế Số lượng khí khổng trung bình 1mm2 Trẩu 562 Trong Mỡ, số lượng khí khổng trung bình/1mm2 199, Lim xanh 464, Bạch đàn đỏ 486, Xà cừ 929, Bạch đàn trắng 420 Như vậy, so với kết nghiên cứu số lâm nghiệp tác giả trước số lượng khí khổng/1mm2 (mặt dưới) Trẩu mức trung bình Khí khổng Trẩu nằm ngang mặt phẳng với biểu bì 1248 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ Hình Gi i ph u th t (trái) hình d ng, s ng khí khổng (ph i) Trẩu Hàm lượng diệp lục a b Diệp lục sắc tố quang hợp cây, chúng tạo sản phẩm hữu cho Những ưa sáng thường có hàm lượng diệp lục thấp, chịu bóng có hàm lượng diệp lục cao Hàm lượng diệp lục, đặc biệt tỷ lệ diệp lục a/b xem tiêu quan trọng để đánh giá nhu cầu ánh sáng Ở Trẩu, hàm lượng diệp lục a b thu 1g tươi 4,45 1,97 Hàm lượng diệp lục tổng số 6,24mg/g tươi-con số tương đối lớn song tỷ lệ diệp lục a/b lại không cao, 2,28 Qua thấy mẫu Trẩu nghiên cứu thích ứng với điều kiện ánh sáng trung bình yếu ng Hàm lượng diệp lục a, b tỷ lệ diệp lục a/b Trẩu Tên mẫu Diệp lục a (mg/g) Diệp lục b (mg/g) Hàm lượng diệp lục tổng ố (a+b) (mg/g) a/b Trẩu 4,45 1,97 6,42 2,28 Cường độ thoát nước Trẩu Thí nghiệm lặp lại 30 lần, điều kiện ánh sáng có cường độ 2040 Lux, nhiệt độ 20oC, độ ẩm 80,2%; ghi số liệu, lấy giá trị trung bình tính tốn quy đổi, cho kết quả: Cường độ thoát nước Trẩu 2.018g/dm2/h Điều cho thấy q trình nước đối tượng nghiên cứu diễn nhanh Sự thoát nước mạnh có tác dụng làm mát cho Ngồi ra, nước động lực phía động lực q trình vận chuyển nước muối khống từ rễ lên Vì vậy, nước mạnh thể nhu cầu khoáng nước cao phản ánh phần khả sinh trưởng Song thoát nước mạnh làm nhiều nước điều kiện khô hạn, đặc biệt hạn hán kéo dài, rễ không hút đủ nước đảm bảo cho trình trên, dẫn đến sinh trưởng chí bị chết khô Sức hút nước tế bào thực vật Khả chịu hạn liên quan mật thiết đến nồng độ dịch bào, nồng độ dịch bào tạo nên lực hút cho rễ Kết nghiên cứu phương pháp tỷ trọng cho thấy sức hút nước tế bào Trẩu 13,53atm So sánh với Phi lao, lồi thực vật chịu hạn điển hình, có sức hút nước tế bào 19,86atm, ta thấy mẫu Trẩu có sức hút nước mức độ trung bình yếu 1249 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TỒN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ Như vậy, kết hợp kết nghiên cứu giải phẫu, cường độ thoát nước sức hút nước tế bào bước đầu kết luận Trẩu dễ nước qua q trình nước, khả hút nước không lớn Điều dẫn đến thời gian khơ nóng q mức Trẩu khó đảm bảo hút lượng nước cần thiết Khả chịu nóng Nhiệt độ, ánh sáng độ ẩm có tác động đáng kể đến tập tính hoạt động theo chu kỳ mùa, theo chu kỳ ngày đêm sinh vật Nhiệt độ tạo nên vùng phân bố phân tầng thực vật Sinh vật nói chung thực vật nói riêng mẫn cảm với yếu tố nhiệt độ ng Khả chịu nóng Trẩu ức độ tổn thư ng (%) Loài Trẩu o 35 C o 40 C 45 C o 50 C o 55 C o 60 C o 40-50 80 90 100 Bảng cho thấy mẫu Trẩu có khả chịu nóng tương đối thấp: Ở nhiệt độ 35oC Trẩu không bị tổn thương, nhiệt độ 40oC vết tổn thương nhỏ bắt đầu xuất Tuy nhiên, 45oC 50oC, tỷ lệ tổn thương tăng lên đột ngột 40-50% 80% Mức độ tổn thương 50oC nặng, màu xanh bị giảm đáng kể, điều chứng tỏ vách tế bào bị phá hủy, HCl xâm nhập vào phá hủy thành phần tế bào diệp lục Ở 55oC có tới 90% diện tích bị tổn thương với mức độ nặng, chuyển sang màu nâu vàng, cịn số đốm nhỏ giữ màu xanh Đặc biệt 60oC giống bị luộc, tồn diện tích hết màu xanh lục-có thể nói chết hồn tồn nhiệt độ Điều cho thấy nhiệt độ 45oC Trẩu bị ảnh hưởng tương đối, nhiệt độ 50oC tác động mạnh đến sức sống Theo số liệu kế thừa nghiên cứu thống kê nhiệt độ khu vực núi Luốt cho thấy vùng có nhiệt độ cao 43oC vào tháng 6, nhiệt độ trung bình năm 23,1oC Với kết chịu nóng mẫu Trẩu nói trên, khẳng định vào thời điểm nóng năm, chúng bị tổn thương, ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng (hình 2) Hình Kh h u nóng c a Trẩu III KẾT LUẬN - Về cấu tạo giải phẫu: Ở Trẩu khơng thấy xuất biểu bì nhiều lớp lơng che chở Tỷ lệ mơ dậu/mơ khuyết trung bình 0,75, điều nói mẫu Trẩu nghiên cứu có nhu cầu ánh sáng trung bình yếu Khí khổng nằm ngang với bề mặt biểu bì, số lượng khí khổng bình qn 562/mm2 1250 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ - Hàm lượng diệp lục a b thu 1g tươi 4,45 1,97 Hàm lượng diệp lục tổng số 6,24mg/g tươi, tỷ lệ diệp lục a/b lại không cao khoảng 2,28 Như vậy, mẫu Trẩu nghiên cứu thích ứng với điều kiện ánh sáng trung bình yếu - Cường độ nước Trẩu 2.018g/dm2/h, sức hút nước tế bào 13,53atm Như vậy, Trẩu dễ nước qua q trình nước, khả hút nước không lớn Điều dẫn đến thời gian khơ nóng q mức Trẩu khó đảm bảo hút lượng nước cần thiết - Trẩu bị tổn thương mức nhiệt 45oC 40-50% lên đến 80% mức nhiệt 50oC Chúng bị chết hoàn toàn mức nhiệt 60oC TÀI LIỆU THAM KHẢO Cutler D.F et al., 2008 Plant Anatomy An applied approach Blackwell Publishing Fahn A., 1982 Plant Anatomy Pergamon Press Trần Ngọc Hải, 2011 Tạp chí Nơng nghiệp PTNN, 11: 115-119 Vũ Văn Vụ, Vũ Thanh Tâm, Hoàng Minh Tấn, 2000 Sinh lý học thực vật NXB Giáo dục, Hà Nội ANATOMICAL AND PHYGIOLOGICAL CHARACTERISTICS OF Vernicia montana Lour AT THE VIETNAM FORESTRY UNIVERSITY NGUYEN THI THO, VU QUANG NAM SUMMARY Vernicia montana Lour (Euphorbiaceae family) is a medium tree with straightly circular trunk Its wood is used in the light industry and essential oil from its seeds is used in painting, etc It distributes naturally in China, Laos and Vietnam By using biological and physiological methods on Vernicia montana in the forestry laboratory of the Vietnam Forestry University, results showed that Vernicia montana has not multi-epidermis and covered hairs, the rate of palisade and spongy parenchyma is 0,75 The average number of stomata is 562/mm The total content of chlorophyl in fresh leaves is 6,24mg/g and rate of a/b chlorophylls is 2,28 Magnitude of evapotranspiration is 2.018g/dm /h and water attraction is 13,53 atm o o o Leaf tissues come to harm by 40-50% at 45 C, by 80% at 50 C and die completely at 60 C From all above evidences, we concluded that the light demand of Vernicia montana is not high Tree losses water easily, but its ability of water attraction is weak Hence, this influences on the growth and development of the tree at dry period 1251