ứng dụng phương pháp thủy canh tĩnh trong nhân giống tiêu vĩnh linh ( piper nigrum) tại tỉnh đắc lắc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN LÊ THỊ THU SA ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỦY CANH TĨNH TRONG NHÂN GIỐNG TIÊU VĨNH LINH (PIPER NIGRUM) TẠI TỈNH ĐẮK LẮK LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC BUÔN MA THUỘT, NĂM 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN LÊ THỊ THU SA ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỦY CANH TĨNH TRONG NHÂN GIỐNG TIÊU VĨNH LINH (PIPER NIGRUM) TẠI TỈNH ĐẮK LẮK Chuyên ngành: SINH HỌC THỰC NHIỆM Mã số: 604230 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS.PHAN VĂN TÂN BUÔN MA THUỘT, NĂM 2011 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn ñề Cây tiêu là loại cây công nghiệp nhiệt ñới ñiển hình, có giá trị xuất khẩu cao ñem lại nhiều lợi nhuận cho người trồng trọt. Hồ tiêu có nguồn gốc ở phía Tây vùng Ghats thuộc miền Nam Ấn Độ, ñược trồng nhiều ở các nước như: Inñônêxia, Malaysia, Thái Lan, Braxin, Việt Nam…. Từ thế kỷ 18 tiêu ñược canh tác và sử dụng rộng rãi ở những vùng gần xích ñạo, á nhiệt ñới trong vĩ ñộ 15 0 B và 15 0 N [2]. Ngoài ra cây tiêu còn phát triển tốt ở vùng ñồng bằng và cao nguyên nơi có ñộ cao dưới 800m so với mặt nước biển [3]. Ở Việt Nam cây tiêu ñược du nhập từ thế kỷ 19 và ñược ñưa vào trồng ở vùng ñồng bằng sông Cửu Long với các tỉnh như: Hà Tiên, Kiên Giang và phát triển dần ñến các tỉnh miền trung như: Huế, Quảng Trị, Nghệ An… [2]. Hiện nay, Tiêu ñược trồng ở nhiều vùng sinh thái của nước ta từ các tỉnh Bắc Trung bộ trở vào nam như ở vùng ñồi núi ñất ñỏ miền Trung (tỉnh Quảng Trị), vùng Đông Nam bộ, các tỉnh Tây Nguyên và Duyên hải Nam Trung bộ. Tây Nguyên là vùng có nhiều tiềm năng về ñất ñai, khí hậu ñể mở rộng diện tích trồng tiêu. Đồng thời Tây Nguyên có diện tích trồng tiêu ñứng thứ hai cả nước sau vùng Đông Nam bộ. Những năm gần ñây cây hồ tiêu ở nước ta phát triển với qui mô lớn do giá trị của cây tiêu trên thị trường khá ổn ñịnh ñã thúc ñẩy phát triển trồng tiêu ở nhiều ñịa phương. Mặc dù vậy, phần lớn các hộ vẫn còn nhiều hạn chế trong vấn ñề canh tác như: chuẩn bị ñất không tốt, hom giống thiếu chọn lọc, ñầu tư phân bón và thuốc trừ sâu không hợp lý dẫn ñến vườn tiêu chết hàng loạt hoặc vườn tiêu xanh tốt nhưng năng suất không cao. Ở Việt Nam, trước ñây cây tiêu chưa ñược chú trọng nhiều, các nhà khoa học trong nước chủ yếu quan tâm ñến kỹ thuật canh tác và sơ chế nguyên liệu, do ñó các kết quả nghiên cứu về nhân giống cây hồ tiêu còn khá khiêm tốn. Cũng như các loại cây trồng lâu năm khác, giống ñóng vai trò cực kỳ quan trọng vì giống mang tính quyết ñịnh ñến hiệu quả ñầu tư suốt cả chu kỳ dài 20 - 2 30 năm. Tiêu là cây nhân giống chủ yếu bằng con ñường vô tính nên việc chọn tạo ra các giống mới gặp nhiều hạn chế hơn các cây trồng khác ñược nhân giống bằng hạt. Ở nước ta, cây tiêu ñược nhân giống vô tính qua nhiều năm mà không chú ý ñến việc chọn lọc, phục tráng giống nên ñã làm tăng nguy cơ sớm già cỗi ở các vườn tiêu mới trồng và lây lan một số các bệnh nguy hiểm, làm giảm năng suất và hiệu quả kinh tế của cây tiêu. Chính vì vậy mà việc chọn ñược giống tiêu tốt ñể nhân trồng là yếu tố hàng ñầu quyết ñịnh việc phát triển sản xuất tiêu. Để tìm ñược thêm các biện pháp nhân giống phù hợp, phục vụ cho công tác lai tạo, chọn lọc giống chúng tôi thực hiện nghiên cứu ñề tài: “Ứng dụng phương pháp thủy canh tĩnh trong nhân giống tiêu Vĩnh Linh (Piper nigrum) tại tỉnh Đắk Lắk”. 2. Mục tiêu của ñề tài Lựa chọn ñược môi trường, giá thể thích hợp nhất ñể nhân giống hồ tiêu bằng phương pháp thủy canh, nhằm cung cấp cây giống hồ tiêu tốt và chất lượng ñồng ñều. 3. Giới hạn ñề tài Chúng tôi ý thức rằng áp dụng phương pháp thủy canh ñể nhân giống hồ tiêu trên giá thể là một phương pháp mới. Với khả năng và giới hạn thời gian của ñề tài, chúng tôi chỉ tiến hành nhân giống thí nghiệm trên một ñối tượng là giống tiêu Vĩnh Linh tại tỉnh Đắk lắk và kỹ thuật thủy canh tĩnh (thủy canh không hồi lưư), thử nghiệm môi trường dinh dưỡng cho cây lấy lá [23] và môi trường dinh dưỡng của Knop, có bổ sung và hoàn thiện thêm một số nguyên tố vi lượng quan trọng dựa trên nguyên tắc cân ñối dinh dưỡng và ổn ñịnh nồng ñộ pH của dung dịch, cũng như sự phù hợp về nguồn dinh dưỡng cho hầu hết các loại cây trồng trên giá thể xơ dừa và trấu hun. 3 4. Ý nghĩa khoa học Đây là công trình ñầu tiên ở Việt Nam nhân giống vô tính cây tiêu bằng phương pháp thủy canh tĩnh, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo khi nhân giống hồ tiêu hoặc các cây dây leo có ý nghĩa kinh tế. 5. Ý nghĩa thực tiễn Nếu phương pháp thành công, ñây sẽ là cơ sở cho biện pháp nhân giống tiêu vô tính có thể áp dụng cho các nông hộ hoặc cơ sở sản xuất nhỏ vì không ñòi hỏi thiết bị ñắt tiền hoặc kỹ thuật phức tạp, tiến hành ñược nhiều nơi. 4 Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Một số ñặc ñiểm thực vật học của cây hồ tiêu Vị trí phân loại: Giới (Regnum): Plantae Ngành: Magnoliophyta Lớp Hai lá mầm Dicotyledonae Bộ (Ordo): Piperales Họ (Familia): Piperaceae Chi (Genus): Piper Loài (Species): Piper nigrum L. Thân tiêu là loại thân thảo, mềm dẻo, có nhiều ñốt, trên các ñốt mang nhiều rễ nên có thể leo bám ñược trên các cây, vật khác. Khi ở trên mặt ñất, các ñốt thân hình thành rễ bám, khi vùi xuống ñất thì hình thành rễ chính nuôi cây. Cây tiêu có thể leo cao trên 10m. Cành tiêu có 3 loại cành: cành quả, cành lươn, cành thân - Cành thân (cành vượt): thường phát sinh từ mầm nách trên các cây tiêu nhỏ hơn 1 tuổi. Đối với cây trưởng thành, cành thân phát sinh từ các mầm nách trên dây thân chính phía dưới thấp của trụ tiêu. Đặc ñiểm của cành thân là góc ñộ phân cành nhỏ, dưới 45 0 , cành mọc tương ñối thẳng. Cành thân sinh trưởng khỏe, lóng ngắn, các ñốt có nhiều rễ bám, thường ñược dùng ñể giâm cành nhân giống nhưng cây ra hoa chậm nhưng tuổi thọ cây kéo dài (tới 20 – 30 năm). - Cành lươn: là cành phát sinh từ mầm nách của các ñốt gần sát gốc của dây tiêu. Đặc trưng của cành lươn là bò sát ñất và các lóng rất dài. Cành lươn phát triển làm tiêu hao nhiều chất dinh dưỡng của cây nên thường cắt bỏ hoặc làm hom nhân giống. Cây tiêu ñược trồng từ cành lươn thường ra hoa trái chậm hơn so với cành tược nhưng sinh trưởng khoẻ và có thời gian khai thác dài hơn. Tỷ lệ cây con sống khi ươm cành lươn thường thấp dưới 60 - 70%. Khi trồng 5 tiêu bằng dây lươn phải áp dụng kỹ thuật ñôn dây phức tạp. Tuy vậy dây tiêu cho năng suất cao, ổn ñịnh và lâu cỗi hơn so với dây thân. Hơn nữa khi ươm bằng hom lươn, có thể tận dụng dây giống từ những trụ tiêu ñã lớn tuổi từ các dây lươn mọc ở gốc cây tiêu mà không phải cắt dây thân chính của trụ tiêu làm ảnh hưởng tới sản lượng. - Cành quả (cành ác): là cành mang trái, phát sinh từ các mầm nách trên cây tiêu. Mỗi nách lá chỉ có 1 mầm ngủ có khả năng phát triển thành cành quả. Trên cây tiêu trồng bằng dây thân, cành quả phát sinh rất sớm sau khi trồng. Trên cây tiêu trồng bằng dây lươn thường thì sau 1 năm trồng mới phát sinh cành quả. Đặc trưng của cành quả là góc ñộ phân cành lớn, mọc ngang, ñộ dài của cành thường ngắn, cành khúc khuỷu và lóng rất ngắn. Trên các ñốt của cành quả cũng có nhiều mầm ngủ có thể phát sinh thành cành quả cấp 2, cấp 3. Giâm cành quả cũng ra rễ, cho trái rất sớm, tuy vậy cây phát triển chậm, không leo cao trên trụ mà mọc thành bụi vì lóng ñốt không có rễ bám hoặc rất ít, cây mau cỗi, năng suất thường thấp.Trong thực tế sản xuất không dùng cành ác ñể nhân giống tiêu. Lá tiêu thuộc loại lá ñơn, hình tim, mọc cách. Mặt trên lá bong láng và có màu xanh ñậm, mặt dưới nhạt màu hơn. Cuống lá dài 2 – 3cm, lá có 5 gân hình lông chim, phiến lá dài 10 – 25cm, rộng 5 – 10cm, kích thước của lá biến ñộng tùy theo giống. Lá cũng là bộ phận ñể nhận diện giống [5]. Hoa tiêu nhỏ mọc thành từng chùm treo trên cành quả. Mỗi gié dài khoảng 7 - 12cm, trung bình có 20 – 60 hoa xếp theo hình xoắn ốc. Hoa có màu xanh nhạt hoặc vàng gồm có 3 cánh hoa, 2 – 4 nhị, bao phấn có 2 ngăn. Nhụy gồm bầu noãn có một ngăn chứa một túi noãn. Quả tiêu dạng hình cầu, nhỏ, ñường kính từ 4 – 8mm, tùy theo giống và chăm sóc. Quả khi chín có màu ñỏ tía, trong quả chứa một hạt chiếm phần lớn khối lượng của quả. 6 Hình 1.4: Trên cành quả cấp 1 phát sinh nhi ều c ành qu ả cấp 2, c ấp 3 . Hình 1.1: Dây lươn bò trên mặt ñất Hình 1.2: Dây thân bám vào trụ với các cành quả cấp 1 vươn ngang Hình 1. 3 : Hoa và qu ả ti êu 7 Rễ tiêu có 4 loại rễ là rễ cọc, rễ cái rễ phụ và rễ bám: - Rễ cọc chỉ có ở cây tiêu trồng bằng hạt, có thể ăn sâu tới trên 2m. - Rễ cái phát triển từ cây tiêu trồng bằng hom, mỗi hom thường có từ 3 – 6 rễ cái. Sau một năm trồng rễ cái cũng có thể ăn sâu tới 2m. - Rễ phụ (rễ con) mọc ra từ các rễ cái thành từng chùm mang nhiều lông hút. Tập trung nhiều ở ñộ sâu 15 – 40cm và phân bố rộng trong phạm vi 1m quanh gốc cây. - Rễ bám là loại rễ khí sinh, mọc ra từ các ñốt trên thân và cành ñể bám vào trụ [3]. 1.2. Yêu cầu sinh thái của cây hồ tiêu Theo Phan Quốc Sủng và Phan Hữu Trinh [10][13] cây tiêu có yêu cầu về ñiều kiện sinh thái như sau: 1.2.1. Nhiệt ñộ Tiêu là một loại cây ñặc trưng của vùng nhiệt ñới. Về mặt nhiệt ñộ, các tài liệu cho thấy cây tiêu có thể trồng ñược ở khu vực vĩ tuyến 20 0 C Bắc và Nam, nơi có nhiệt ñộ từ 10 - 35 0 C. Nhiệt ñộ thích hợp cho cây tiêu từ 18 - 27 0 C. Khi nhiệt ñộ không khí cao hơn 40 0 C và thấp hơn 10 0 C ñều ảnh hưởng xấu ñến sinh trưởng cây tiêu. Cây tiêu sẽ ngừng sinh trưởng ở nhiệt ñộ 15 0 C kéo dài. Nhiệt ñộ 6 - 10 0 C trong thời gian ngắn làm nám lá non, sau ñó lá trên cây bắt ñầu rụng. 1.2.2. Ánh sáng Nguồn gốc tổ tiên của cây tiêu mọc dưới tán rừng thưa, do vậy tiêu là loại cây ưa bóng ở mức ñộ nhất ñịnh. Ánh sáng tán xạ nhẹ phù hợp với yêu cầu sinh lý về sinh trưởng và phát dục, ra hoa ñậu quả của cây tiêu và kéo dài tuổi thọ của vườn cây hơn, do vậy trồng tiêu trên các loại cây trụ sống là kiểu canh tác thích hợp cho cây tiêu. Trong giai ñoạn cây con cần che bóng rợp cho tiêu, còn trong giai ñoạn trưởng thành thì cây tiêu phát triển xum xuê nên tự che bóng cho nhau. Đối với cây choái sống cần chú ý tỉa tán che của cây choái hợp lý ñể cung cấp ñầy ñủ ánh sáng cho vườn tiêu. 8 1.2.3. Lượng mưa và ẩm ñộ Cây tiêu ưa thích ñiều kiện khí hậu nóng ẩm. Lượng mưa trong năm cần từ 1500 - 2500mm phân bố tương ñối ñiều hòa. Tiêu cũng cần một giai ñoạn hạn tương ñối ngắn sau vụ thu hoạch ñể phân hóa mầm hoa tốt và ra hoa ñồng loạt vào mùa mưa năm sau. Cây tiêu cần ẩm ñộ không khí lớn từ 70 - 90%, nhất là vào thời kỳ ra hoa. Độ ẩm cao làm hạt phấn dễ dính vào nuốm nhụy và làm cho thời gian thụ phấn kéo dài do nuốm nhụy trương to khi có ñộ ẩm. Tuy vậy cây tiêu rất kỵ mưa lớn làm ñọng nước ở rễ gây úng. 1.2.4. Gió Cây tiêu ưa môi trường lặng gió, hoặc gió nhẹ. Gió nóng, gió lạnh, bão ñều không hợp với cây tiêu. Do vậy khi trồng tiêu tại những vùng có gió lớn, việc thiết lập các hệ ñai rừng chắn gió cho cây tiêu là ñiều không thể thiếu ñược. 1.2.5. Yêu cầu ñất ñai Theo Phan Quốc Sủng (2000) và Sadanandan (2000) ñất thích hợp cho cây tiêu cần có các ñặc tính: - Lý tính: tầng ñất canh tác trên 80cm, có mực nước ngầm sâu trên 2m, tơi xốp, có khả năng giữ nước tốt, thành phần cơ giới từ nhẹ ñến trung bình, dễ thoát nước vào mùa mưa; - Hoá tính: pH 5,5 - 6,5, tối thiểu 4,5 nhưng cần bón vôi ñể nâng lên trên 5, giàu N, K và Mg, khả năng trao ñổi cation ở mức 20 - 30 meq/100g ñất, tỉ lệ C/N ở tầng ñất canh tác cao (15 - 25). 1.3. Các giống hồ tiêu trong nước Theo Phan Hữu Trinh [13] các giống tiêu hiện trồng ñược chia làm hai loại hình: tiêu lá lớn (Lampong hay kawur) và tiêu lá nhỏ (Muntok hay Banglea). Hầu hết các giống tiêu ñịa phương trồng tại Việt Nam ñều là loại hình tiêu lá nhỏ. Năng suất trung bình, lâu cỗi, thích ứng với ñiều kiện quang cảnh tại ñịa phương. Đa số các giống tiêu ñịa phương trên ñều có khả năng chống chịu nhất ñịnh với các yếu tố hạn chế tại ñịa phương như: hạn trong mùa khô, gió nóng, ít [...]... gi ng tiêu ch y u là tiêu S , tiêu Trâu, tiêu Trung L c Ninh, tiêu Vĩnh Linh, tiêu Nam Vang lá l n tiêu n Trong ó các gi ng tiêu có năng su t cao là gi ng tiêu Vĩnh Linh, tiêu Nam Vang lá l n ư c tr ng ph bi n hơn Các gi ng tiêu có s c ch u ng t t như tiêu Trâu, tiêu Vĩnh Linh [4] Các gi ng tiêu thích nghi t t, ư c khuy n cáo tr ng Tây Nguyên là gi ng Vĩnh Linh, tiêu Trung và tiêu S Tiêu Vĩnh Linh. .. ng Vĩnh Linh là ch y u, sau ó n Trung L c Ninh [16] Các gi ng Vĩnh Linh, Trung L c Ninh có năng su t cao ang ư c ưa chu ng và tr ng ph bi n trong s n xu t Có m t s gi ng tiêu lâu a phương như gi ng S tr ng t lâu i a phương và tiêu Trâu là gi ng ăk Lăk, và tiêu Trâu Hi n nay Gia Lai có gi ng tiêu i mang tên a phương ư c a phương là tiêu Tiên Sơn nư c ta ang s d ng các gi ng tiêu ch y u như: tiêu S , tiêu. .. quan tr ng nh t i v i cây tiêu Vi c bón b sung ch t vi lư ng ho c phun vi lư ng qua lá ã làm tăng năng su t h tiêu 1.5 Nh ng nghiên c u v k thu t nhân gi ng cây tiêu trong nư c và trên th gi i 1.5.1 Nh ng nghiên c u v k thu t nhân gi ng cây tiêu trên th gi i V k thu t nhân gi ng tiêu thì cho n nay phương pháp nhân vô tính b ng cành vư t và cành lươn v n là phương pháp ph bi n trong s n xu t M t s các... ngày [26] 16 Phương pháp nhân vô tính có th gi hoàn toàn ư c ch n c tính t t c a cây m i v i tiêu có th chi t cành, tháp cành, giâm cành Giâm cành là phương pháp d th c hi n, ph bi n nh t ư c áp d ng cho h u h t các nư c tr ng tiêu trên th gi i V t li u giâm cành g m có ba lo i hom trên dây tiêu là: cành thân, cành lươn và cành qu nhi u nư c như n , Sri Lanca phương pháp nhân gi ng tiêu b ng cành... tiêu th h tiêu th gi i Di n tích và s n lư ng h tiêu c a các nư c s n xu t và xu t kh u chính trên th gi i m t s năm g n ây ư c ghi l i S n lư ng h tiêu Vi t Nam năm 2004 b ng 1.1 t 100 ngàn t n, chi m 31% t ng s n lư ng h tiêu th gi i, nhưng lư ng xu t kh u tiêu (c tiêu tr ng và tiêu en) c a Vi t Nam chi m g n 47% m t hàng h tiêu trên toàn th gi i (2 34.964 t n) Tuy nhiên, n năm 2007, s n lư ng h tiêu. .. 2009, m c dù Vi t Nam là nư c có di n tích h tiêu ng th ba nhưng s n lư ng h tiêu (c tiêu en và tiêu tr ng) cao nh t so v i t t c các qu c gia s n xu t tiêu lư ng h tiêu Vi t Nam c bi t, trong các năm 2004, 2006 và 2009 s n t trên 100 ngàn t n, chi m t 30% h tiêu th gi i (B ng 1.1) n 37% s n lư ng 20 B ng 1.1 S n lư ng h tiêu trên th gi i, giai o n 2004 - 2009 (1 000 t n) Qu c gia 2004 2005 Năm 2006 2007... ng tiêu ch y u như: tiêu S , tiêu Phú Qu c, tiêu Hà Tiên, tiêu Vĩnh Linh, tiêu Nam Vang, tiêu L c Ninh… có th có m t s gi ng tiêu có tên g i khác nhau m ts a phương có ngu n g c t gi ng Lada Belangtoeng [10] Theo Tr n Văn Hòa [5] các gi ng tiêu có nhi u tri n v ng phát tri n hi n ang tr ng nư c ta g m các gi ng a phương và gi ng nh p n i 10 * Gi ng -S t a phương: tr ng ph bi n mi n ông Nam b , là gi... nư c trong C ng ng H tiêu Th gi i u gi m m nh, trong ó Vi t Nam và Brazin thi t h i nhi u nh t Do v y, s n lư ng h tiêu th gi i gi m còn 270 ngàn t n (giai o n năm 2007 - 2008) Vì v y, lư ng h tiêu xu t ra th trư ng th gi i trong năm 2007 gi m, ư c còn 199,2 ngàn t n Trong khi ó, Vi t Nam v n xu t kh u ư c 80 ngàn t n T ó, cho th y h tiêu Vi t Nam có m t v trí r t quan tr ng trong ngành hàng h tiêu. .. m riêng nh n di n gi ng Tiêu Vĩnh Linh cho năng su t cao trong i u ki n thâm canh, ít b nhi m b nh ch t nhanh và vàng lá ch t ch m [9] 11 Hình 1.5: Lá tiêu Lada to, xanh m, gié qu dài óng qu hơi thưa Hình 1.6: Lá tiêu n xanh m, mép lá g n sóng, gié qu dài, qu to Hình 1.7: Lá và chùm qu gi ng tiêu Vĩnh Linh 12 1.4 Dinh dư ng khoáng i v i sinh trư ng và phát tri n c a cây h tiêu Cây tr ng c n dinh dư... u không làm g c ghép và ghép các gi ng tiêu khác nhau lên b ng phương pháp ghép n i ng n và ghép áp K t qu cho th y: t l cây ghép s ng trong vư n ươm là r t th p M m tiêu ghép có th s ng ư c m t th i gian khá lâu trên g c ghép, nhưng sau 4 – 5 tháng khi m dây bu c ra thì ng n tiêu ghép ch t d n Phương pháp ghép n i ng n t l ch t 100% sau ghép 4 tháng, phương pháp ghép áp ch t toàn b sau 7 tháng Như . tài: Ứng dụng phương pháp thủy canh tĩnh trong nhân giống tiêu Vĩnh Linh (Piper nigrum) tại tỉnh Đắk Lắk”. 2. Mục tiêu của ñề tài Lựa chọn ñược môi trường, giá thể thích hợp nhất ñể nhân giống. TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN LÊ THỊ THU SA ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỦY CANH TĨNH TRONG NHÂN GIỐNG TIÊU VĨNH LINH (PIPER NIGRUM) TẠI TỈNH ĐẮK LẮK Chuyên ngành: SINH HỌC THỰC NHIỆM . ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN LÊ THỊ THU SA ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỦY CANH TĨNH TRONG NHÂN GIỐNG TIÊU VĨNH LINH (PIPER NIGRUM) TẠI TỈNH ĐẮK LẮK LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC