115 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 55, 2009 TÌM HIỂU MỘT VÀI ĐẶC ĐIỂM VỀ HÌNH THÁI - GIẢI PHẨU VÀ SINH TR ƯỞNG CỦA CÂY HƯƠNG BÀI Ở THỪA THIÊN HUẾ Nguy n Minh Trí Tr ng i h c Khoa h c, i h c Hu TÓM TẮT Cây H ng Bài còn c g i là c Vetiver, có tên khoa h c là Vetiveria zizanioides (L.) Nash, ã c Ngân hàng Th gi i l n u tiên tr ng t nh ng n m 1980 c a th k tr c t i n nh m m c ích b o v tài nguyên t và n c, sau ó ã tri n khai r ng kh p trên th gi i. Vi t Nam, t n m 2001 và 2003, B Nông nghi p Phát tri n Nông thôn và B Giao thông V n t i ã cho phép s d ng c Vetiver vào các m c ích gi m nh thiên tai, ch ng s t l các công trình giao thông công c ng. T i Th a Thiên Hu , t n m 2005 – 2008, Ban Qu n lý d án Sông H ng và Chi c c Qu n lý ê i u ã tri n khai tr ng c Vetiver ch ng xói l b sông m t s khu v c kè sông huy n H ng Trà và huy n Qu ng i n. K t qu nghiên c u v c i m hình thái, c u t o gi i ph u h c và c tính sinh tr ng c a cây H ng Bài s ng Th a Thiên Hu cho th y: V i c i m hình thái và c u t o gi i ph u c a các c quan dinh d ng thì cây H ng Bài có kh n ng sinh tr ng và phát tri n t t Th a Thiên Hu . Tính a ánh sáng t ng d n theo tu i c a cây, ng th i h t có n i nh r t bé nên r t khó phát tri n r ng rãi trong t nhiên. 1. Đặt vấn đề Cây H ương Bài còn được gọi là cỏ Vetiver, có tên khoa học là Vetiveria zizanioides (L.) Nash [1], đã được Ngân hàng Thế giới lần đầu tiên trồng từ những năm 1980 c ủa thế kỷ trước tại Ấn Độ nhằm mục đích để bảo vệ tài nguyên đất và nước, sau đó đã triển khai rộng khắp trên thế giới. Ở Việt Nam, lần lượt trong các năm 2001 và 2003, Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn và B ộ Giao thông Vận tải đã ra quyết định cho phép sử dụng cỏ Vetiver vào các m ục đích giảm nhẹ thiên tai, chống sạt lở các công trình giao thông công cộng. T ại Thừa Thiên Huế, từ năm 2005 – 2008, Ban quản lý dự án Sông Hương và Chi c ục Quản lý đê điều đã triển khai trồng cỏ Vetiver để chống xói lở bờ sông ở khu v ực kè sông Hương, sông Xước Dũ thuộc xã Hương Hồ, huyện Hương Trà, bờ kè sông B ồ thuộc huyện Quảng Điền. 116 Bài báo này giới thiệu một số kết quả nghiên cứu về đặc điểm hình thái, cấu tạo gi ải phẫu và đặc tính sinh trưởng của cây Hương Bài phân bố ở Thừa Thiên Huế. 2. Nguyên liệu và phương pháp 2.1. Nguyên li ệu - Cây H ương Bài - Vetiver zizanioides (L.) Nash 2.2. Phương pháp nghiên cứu - Ph ương pháp thu mẫu thực vật theo R.M. Klein [4]. - Định danh tên khoa học của thực vật bằng phương pháp so sánh hình thái [4]. - Các vi phẩu thực vật được cắt bằng microtome và quan sát d ưới kính hiển vi quang học với độ phóng đại 800 lần. - Xác định hàm lượng sắc tố theo phương pháp Wettstein [3]. - Tìm hi ểu khả năng nẩy mầm của hạt Hương Bài bằng cách ch ọn những hạt cỏ đã trưởng thành sau khi trổ. Các hạt này được khử trùng theo phương pháp Geogre (1993), sau đó gieo h ạt vào môi trường Murhasige và Skoog (1962), không bổ sung các chất điều hòa sinh tr ưởng và theo dõi khả năng nảy mầm của hạt sau khi gieo. 3. K ết quả nghiên cứu 3.1. Đặc điểm về hình thái - giải phẩu của cơ quan dinh dưỡng 3.1.1. Rễ R ễ cây Hương Bài là hệ rễ chùm, gồm rất nhiều rễ phụ mọc đan xen vào nhau và phát tri ển rất nhanh. Những rễ phụ thường không mọc lan rộng mà lại đâm thẳng và sâu vào trong đất. Rễ có thể dài từ 3 – 4 m sau hai năm trồng, do vậy, bộ rễ đã được ứng d ụng rộng rãi trong việc chống xói lở đất trên các bờ kè, sông và kênh rạch ở Việt Nam. Hình thái c ủa rễ cỏ Hương Bài chịu ảnh hưởng nhiều của điều kiện môi trường s ống, khi sống trong môi trường đất khô, rễ thường có kích thước lớn và dài. Nhưng khi s ống trong môi trường đất ngập nước, rễ thường có kích thước nhỏ và ngắn. V ề cầu tạo giải phẫu: Rễ có cấu tạo điển hình của rễ cây họ lúa, phần biểu bì và ngo ại bì tương đối dày, phần nhu mô vỏ gồm các tế bào có kích thước lớn, giữa các tế bào có các kho ảng gian bào chứa khí rất lớn - đây là đặc điểm thích nghi của rễ những cây s ống ở vùng ngập nước. Các t ế bào nội bì hóa bần khá dày. Phần trung trụ của rễ gồm đầy đủ các thành Hình 1. Cây H ng Bài 117 phần, hệ dẫn bao gồm gỗ và libe sắp xếp xen kẽ nhau theo ki ểu bó dẫn xuyên tâm, phần nhu mô ruột gồm các t ế bào nhu mô có vách mỏng kích thước lớn dần t ừ ngoài vào trong. 3.1.2. Thân Thân cây H ương Bài có dạng thân thảo, phân đốt, phần gốc thân có khả năng hóa gỗ đặc và cứng. Cây m ọc thành từng khóm (bụi) dày đặc, phần thân khí sinh m ọc thẳng đứng, có chiều cao trung bình từ 1,5 – 2 m, không phân nhánh. T ừ các mấu ở gốc thân đẻ nhánh rất mạnh. Mấu của thân thường nhẵn nhụi, không có lông, l ồi ra ở ranh giới giữa các đốt của thân, t ừ các mấu đó thường hình thành các rễ phụ, chồi phụ khi được chôn vùi vào đất. V ề cấu tạo giải phẫu: Thân cây Hương Bài có c ấu tạo điển hình của thân cây họ lúa, trong đó, lớp bi ểu bì mỏng, phần cương mô nằm dưới biểu bì xếp hàng hình vòng cung t ương đối dày. Các tế bào nhu mô c ơ bản có hình đa giác, vách mỏng, kích thước l ớn dần từ ngoài vào, các bó dẫn sắp xếp tản mạn trong kh ối nhu mô cơ bản. Các bó dẫn là những bó d ẫn chồng chất kín được bao bọc xung quanh bởi lớp c ương mô dày. Trong mỗi bó dẫn có các tế bào libe và các m ạch gỗ có kích thước 4 - 6 µm. Hình 4. C u t o m t bó m ch c a thân Hình 5. Lát c t ngang c a thân Hình 2. B r cây H ng Bài sau 6 tháng tr ng Hình 3. C u t o gi i ph u c a r 118 3.1.3. Lá Lá c ủa cây Hương Bài bao gồm bẹ lá d ạng lòng máng bao bọc lấy thân và phiến lá d ạng dải,hẹp, dài khoảng 45 – 100 cm, rộng kho ảng 6 – 12 mm, khi cây trưởng thành dọc theo mép lá có các r ăng cưa nhỏ và sắc. V ề cấu tạo giải phẫu của lá Hương Bài bao g ồm các phần chính sau: bao bọc mặt trên và d ưới của lá là những tế bào biểu bì. Nhu mô đồng hoá bao gồm những tế bào đa giác, có các kho ảng gian bào lớn. Các bó dẫn có kích th ước nhỏ, nằm dưới biểu bì và th ường cách nhau bởi những khoảng gian bào lớn chứa khí. 3.2. Đặc điểm hình thái giải phẩu của cơ quan sinh sản 3.2.1. C ấu tạo của một cụm hoa H ương Bài là cây hoa cùng gốc, bao gồm các dạng hoa: lưỡng tính, đơn tính hoặc vô tính. Hoa tập hợp thành cụm hoa dạng bông kép (gié) dày đặc. Trên cùng một gié có thể có đầy đủ các dạng hoa. M ỗi gié gồm nhiều nhánh, các nhánh được sắp xếp thành 8 - 12 vòng xo ắn ốc, mỗi vòng có từ 6 - 12 nhánh, trên mỗi nhánh có từ 10 - 20 hoa nh ỏ. Trong một cụm hoa có khoảng 600 – 1.500 hoa. Thời gian tr ổ hoa tập trung vào tháng 6 đến tháng 11 hàng năm. Khi nghi ền nát tất cả những bộ phận bên trong hạt và nhuộm v ới dung dịch lugol thì thấy không có xuất hiện màu xanh đặc trưng c ủa phản ứng với tinh bột. Qua đây chúng tôi có thể rút ra kết luận là h ạt của Hương Bài không chứa nội nhũ như hạt lúa hoặc như mô tả của Watson [5] và Chomchalow [6]. Kết quả nghiên cứu của Thái Phiên cho thấy: hạt cỏ vetiver không n ẩy mầm trong điều kiện tự nhiên do phôi có kích th ước nhỏ, khả năng sống kém nên không thể phát triển lây lan thành th ảm họa cỏ dại [2]. T ừ những kết quả quan sát về đặc điểm hình thái cho thấy h ạt của cây Hương Bài không có nội nhũ, phôi nhỏ nên khả năng n ảy mầm trong tự nhiên rất thấp. Để tìm hiểu khả năng nảy mầm c ủa hạt Hương Bài trong môi trường tự nhiên và dinh dưỡng nhân t ạo, chúng tôi tiến hành nuôi cấy hạt trong môi trường đất Hình 6. Lát c t ngang mô t c u t o gi i ph u c a lá Hình 7. C u t o c a m t c m hoa Hình 8. C u t o c a m t hoa 119 tự nhiên và môi trường Murhasige và Skoog đã khử trùng hoàn toàn. Qua các thí nghiệm này, chúng tôi có nh ận xét: hạt cây Hương Bài sau khi được gieo vào các môi trường tự nhiên và nhân t ạo đều không có khả năng n ảy mầm trên các môi trường này. Qua đây, chúng tôi nh ận thấy khả năng nảy mầm của h ạt Hương Bài trong điều kiện tự nhiên và nhân t ạo rất ít có khả năng xảy ra. 3.3. Đặc tính sinh trưởng 3.3.1. Hàm l ượng Diệp lục (chorophyll) trong lá. Kết quả xác định hàm lượng Chorophyll a và b có trong lá cây Hương Bài ở các giai đoạn còn non và trưởng thành trong điều kiện thí nghiệm được trình bày ở bảng 1. B ng 1. Hàm l ng s c t c a cây H ng Bài các tháng tu i khác nhau Hàm lượng diệp lục (mg/g lá tươi) Cây thí nghiệm a b a + b Tỷ lệ di ệp lục a/b Cây non (1 tháng tuổi) 1,798 ± 0,079 0,601 ± 0,028 2,183 ± 0,108 2,992 Cây non (3 tháng tuổi) 1,762 ± 0,086 0,569 ± 0,028 1,971 ± 0,114 3,096 Cây trưởng thành (6 tháng tu ổi) 1,686 ± 0,064 0,449 ± 0,024 1,587 ± 0,088 3,755 Qua kết quả thu được ở bảng 1, chúng tôi nhận thấy hàm lượng sắc tố của cây H ương Bài có sự chênh lệch không đáng kể giữa các lứa tuổi của cây non và cây trưởng thành, hàm l ượng diệp lục (a+b) dao động trong khoảng 1,587 - 2,183 mg/g lá tươi và tỷ l ệ diệp lục a/b từ 2,992 - 3,577 mg/g lá tươi. Tuy nhiên, n ếu chỉ dựa vào hàm lượng diệp lục a+b để đánh giá cây chịu bóng hay cây ưa sáng là chưa đầy đủ, cho nên, cần xét thêm về chỉ tiêu tỷ lệ diệp lục a/b của cây. Theo k ết quả ở bảng 1 cho thấy, cây Hương Bài ở lứa tuổi từ 1 - 3 tháng tuổi có hàm l ượng diệp lục a, b cao hơn so với cây trưởng thành. Kết quả này cho thấy, tính ưa sáng c ủa cây tăng dần theo độ tuổi của cây, điều này tương đối phù hợp với đặc điểm hình thái ngoài c ủa lá mà chúng tôi đã quan sát được: lá của cây non dày và có màu đậm h ơn so với lá của cây trưởng thành. 3.3.2. S ự phát triển chồi Chúng tôi đã tiến hành tách cây rồi trồng trên các luống đất và theo dõi sự phát Hình 9. H t cây H ng Bài c gieo trong môi tr ng dinh d ng MS 120 triển của các chồi, kết quả ở bảng 2 cho thấy: sau khi trồng 7 ngày thì các chồi mới bắt đầu phát triển nhưng với tỷ lệ thấp (6,67%), vào ngày thứ 15, sau khi trồng đã có 26,67% s ố bụi (khóm) nảy chồi mới. Tỷ lệ nảy chồi của tiếp tục tăng lên trong các ngày ti ếp theo, đến ngày thứ 58, sau khi trồng thì có 100% số bụi đã nảy chồi. Số chồi mới sinh tr ưởng và phát triển tốt, sự phát sinh chồi này kéo dài trong suốt thời gian sinh tr ưởng của cây. B ng 2. S phát sinh ch i m i c a cây H ng Bài Thờ i gian (ngày) Chỉ tiêu theo dõi 7 15 21 29 35 42 49 55 58 Số chồi mới/bụ i (khóm) 4 16 23 30 38 40 43 51 60 Tỷ lệ nẩy chồi (%) 6,67 26,67 38,33 50,00 63,33 66,67 71,67 85,00 100 Sở dĩ có kết quả như vậy là vì trong thí nghiệm này chúng tôi đã tiến hành tưới n ước liên tục sau khi trồng, do đó cây nhanh ra rễ mới, nảy chồi sớm hơn so với đối ch ứng và thời gian nảy chồi của chúng đã dẫn đến việc đạt số chồi tối đa trên một bụi c ũng dài hơn. 3.3.2. S ự phát triển chiều cao cây T ốc độ phát triển chiều cao cây c ủa cỏ Hương Bài tăng chậm ở giai đoạn đầu tính từ ngày thứ nhất đến ngày 12, chiều cao cây tăng nhanh ở giai đoạn từ 20 - 60 ngày sau khi tr ồng. Ở giai đoạn đầu, bộ rễ c ủa cây chưa phát triển mạnh, do đó, nó ch ưa có khả năng hút nước và ch ất dinh dưỡng nhiều nên chưa phát tri ển về chiều cao cây. Còn ở giai đoạn tiếp theo, cỏ có xu h ướng tăng chậm có thể là cây g ần đạt chiều cao tối đa ở điều ki ện thí nghiệm và chất dinh dưỡng trong đất ngày càng ít dần đi. 4. K ết luận V ới những đặc điểm về hình thái giải phẫu, cây Hương Bài phát triển rất mạnh m ẽ, nên hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong việc phòng chống và giảm nhẹ thiên tai t ại một số vùng thuộc địa bàn Thừa Thiên Huế. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 7 12 20 28 35 42 49 60 67 73 Ngày Hình 10. T c phát tri n chi u cao cây 121 Hàm lượng diệp lục a, b của cây Hương Bài ở giai đoạn cây còn non lớn hơn so v ới cây trưởng thành. Điều này cho thấy tính ưa sáng tăng dần theo sự phát triển của cây. Cây H ương Bài có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt ở điều kiện tự nhiên Th ừa Thiên Huế, sự phát sinh chồi kéo dài trong suốt thời gian sinh trưởng của cây. TÀI LI ỆU THAM KHẢO 1. Lã ình M i, D ng c Huy n, Tài nguyên th c v t ông Nam Á, Nxb Nông nghi p Hà N i, 2005. 2. Thái Phiên, Tr n Th Tâm, S d ng c H ng Bài làm b ng cây xanh b o v t trong canh tác t d c Vi t Nam, H i th o khoa h c v nghiên c u các ng d ng công ngh c Vetiver t i Vi t Nam, B NN&PTNT t ch c t i Hà N i, 10/2001. 3. V V n V , Sinh lý th c v t ng d ng, Nxb Giáo d c Hà N i, 1999. 4. R. M. Klein và D. T. Klein, (Nguy n Ti n Bân, Nguy n Nh Khanh d ch), Ph ng pháp nghiên c u th c v t, Nxb. Khoa h c và K thu t Hà N i, 1979. 5. Watson, L. and Dallwitz, M. J., Grass Genera of the World. Part of Generic Description and Affiliations, Australian National University Printing Service, Canberra, 1989. 6. Chomchalow, N. and Vessabutr, S., Techniques of Vetiver Propagation with Special Reference to Thailand, Technical Bulletin, Bangkok Thailand, 2000. STUDY SOME OF CHARACTERISTICS MORPHOLOGY AND GROWING OF VETIVERIA ZIZANIOIDES (L.) NASH IN THUA THIEN HUE PROVINCE Nguyen Minh Tri College of Sciences, Hue university SUMMARY Huongbai is also called Vetiver grass, scientific name is Vetiveria zizanioides (L.) Nash, the World Bank was the first time in the 1980s of the last century in India aims to protect land and water resources, and then deployed over the world. In Vietnam, between 2001 and 2003, the Ministry of Agriculture and Rural Development and the Ministry of Transportation has allowed the use of Vetiver grass purposes disaster relief, anti-avalanche of works of public transport. In Thua Thien Hue province, from 2005 - 2008 Management Board Huong River and Projects Management Department dykes deployed Vetiver grass planted to counter river bank erosion in some areas the river embankment of Huong Tra and Quang Dien district. 122 Research results on morphological characteristics, construct anatomy and growth characteristics of Huongbai plants live in Thua Thien Hue article shows: With characteristic morphology and anatomy composed of agencies, the Huongbai plant capable of good growth and development in Hue. Seeds at the same time places like a baby so hard to develop widely in nature, so that it is difficult to develop a disaster weeds. . 115 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 55, 2009 TÌM HIỂU MỘT VÀI ĐẶC ĐIỂM VỀ HÌNH THÁI - GIẢI PHẨU VÀ SINH TR ƯỞNG CỦA CÂY HƯƠNG BÀI Ở THỪA THIÊN HUẾ Nguy n Minh Trí Tr ng i h c Khoa h c,. cứu về đặc điểm hình thái, cấu tạo gi ải phẫu và đặc tính sinh trưởng của cây Hương Bài phân bố ở Thừa Thiên Huế. 2. Nguyên liệu và phương pháp 2.1. Nguyên li ệu - Cây H ương Bài - Vetiver. sinh tr ưởng và theo dõi khả năng nảy mầm của hạt sau khi gieo. 3. K ết quả nghiên cứu 3.1. Đặc điểm về hình thái - giải phẩu của cơ quan dinh dưỡng 3.1.1. Rễ R ễ cây Hương Bài là hệ rễ