Luận văn Thạc sỹ Sinh học Nghiên cứu khả năng nẩy mầm và sinh trưởng của cây hoàng lan (Cananga odorata(Lamk.) Hook.F.& Thomson) ở giai đoạn vườn ươm

Header Page of 16 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Phạm Phương Bình NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NẨY MẦM VÀ SINH TRƯỞNG CỦA CÂY HOÀNG LAN (CANANGA ODORATA (LAMK.) HOOK.F.& THOMSON ) Ở GIAI ĐOẠN VƯỜN ƯƠM Chuyên ngành: Sinh Thái Học Mã số: 60 42 60 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM VĂN NGỌT Thành phố Hồ Chí Minh - 2007 Footer Page of 16 Header Page of 16 LỜI CAM ĐOAN “Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố công trình khác” PHẠM PHƯƠNG BÌNH Footer Page of 16 Header Page of 16 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc để gửi đến TS Phạm Văn Ngọt, người Thầy đáng kính, hết lòng bảo, hướng dẫn truyền đạt kiến thức chuyên môn quý báu, kinh nghiệm nghiên cứu khoa học Thầy động viên, chia sẻ khó khăn giúp đỡ suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn: - Các Thầy Cô giảng dạy suốt năm học, người truyền đạt kiến thức giúp đỡ chuyên môn tài liệu - Ban Chủ Nhiệm Khoa Sinh Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh nhiệt tình giúp đỡ suốt trình học tập trình nghiên cứu để hoàn thành luận văn - Các Thầy Cô phòng Khoa Học Công Nghệ - Sau Đại Học giúp đỡ cho mặt suốt trình học - Các Thầy Cô phòng thực hành Di truyền – thực vật tạo điều kiện cho tiến hành nghiên cứu học tập - Gia đình bạn bè kịp thời động viên, giúp đỡ cho trình học tậpvà nghiên cứu để luận văn hoàn thành Footer Page of 16 Header Page of 16 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nước ta qúa trình tiến hành "công nghiệp hoá - đại hoá" với sách tập trung phát triển ngành công nghiệp chế biến đa dạng hoá mặt hàng xuất khẩu, số sản phẩm xuất chủ yếu có dệt may, thuỷ hải sản xuất tinh dầu ngành có triển vọng phát triển mạnh Mỗi năm xuất tinh dầu đạt khoảng 15 triệu USD (nhưng nhập tinh dầu 25 triệu USD, đa số tinh dầu hương liệu) cho thấy tiềm nhu cầu tinh dầu nước ta lớn Việc đưa tinh dầu vào cấu trồng sản xuất nông lâm nghiệp mở nhiều triển vọng mới, giúp xoá đói giảm nghèo, nâng cao đời sống kinh tế - văn hoá, cải tạo phục hồi hệ sinh thái, bảo vệ môi trường sống thông qua việc tận dụng lao động nhàn rỗi, dư thừa tận dụng vùng đất trống đồi trọc số vùng nông thôn đồi núi Hiện nước ta có khoảng 657 loài thực vật có chứa tinh dầu thuộc 357 chi 114 họ (chiếm 6,3% tổng số loài, 15,8% tổng số chi 37% tổng số họ) [15] Tiềm nguồn tài nguyên thực vật có chứa tinh dầu lớn, nhiên hầu hết khai thác tự nhiên đưa vào gây trồng khoảng 20 loài (chiếm 3% số loài có tinh dầu biết) Những trồng khai thác chủ yếu sả (Cymbopogon sp.), bạc hà (Mentha arvensis), hương nhu (Ocimum gratissimum), húng quế (Osimum basilicum), hương lau (Vertiveria zizinoides)… số địa phương Lạng Sơn, Yên Bái, Thanh Hóa … Các tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi, Nghệ An có tập quán trồng khai thác tinh dầu hồi (Illicium verum), tinh dầu quế (Cinnamomum cassia), tinh dầu mang tang (Litsea cubeba) , tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long Long An, Đồng Tháp trồng khai thác tinh dầu tràm (Melaleuca cajuputi)[19] Việc tìm kiếm tinh dầu có giá trị kinh tế cao đưa vào sản xuất việc làm cần Footer Page of 16 Header Page of 16 thiết nhằm đa dạng hoá tinh dầu xuất Việc xây dựng vùng nguyên liệu chế biến tinh dầu - hương liệu có tính chiến lược lâu dài để đạt hiệu kinh tế cao có ý nghĩa kinh tế xã hội quan trọng Liên kết ứng dụng khoa học kỹ thuật, chuyển giao công nghệ đầu tư tạo vùng nguyên liệu tự nhiên để sản xuất tinh dầu với số lượng lớn chất lượng, nhiều chủng loại góp phần vào việc xuất thu ngoại tệ, hạn chế nhập tinh dầu hương liệu Song song nghiên cứu chuyên sâu điều kiện sinh thái, môi trường sống, giống kỹ thuật trồng - chăm sóc cần quan tâm nhằm nâng cao sản lượng tinh dầu sản xuất Tinh dầu hoàng lan (ylang-ylang oil) có giá trị thị trường cao (15ml giá 16,97 USD), số nước trồng nhiều Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia… tinh dầu dùng để xoa bóp thư giãn, làm giảm huyết áp cao, điều tiết chất bã nhờn vấn đề da đặc biệt thành phần để sản xuất nước hoa Chanel N05 Mùi tinh dầu hoàng lan pha trộn tốt với phần lớn loại mùi cỏ, hoa gỗ.[33] Ở Việt Nam, hoàng lan chưa quan tâm nghiên cứu trồng với qui mô sản xuất hàng hóa, mà trồng rãi rác công viên, trường học, nhà dân để lấy bóng mát làm cảnh Đây loài tinh dầu có triển vọng nước ta Vì thế, việc nghiên cứu nẩy mầm hạt sinh trưởng giai đoạn vườn ươm nhằm cung cấp giống trồng cho địa phương, nghiên cứu điều kiện sinh thái trồng hoàng lan, chế độ bón phân đặc điểm sinh học nhằm tiến tới trồng đại trà vùng khác nước ta để tạo nguồn nguyên liệu lấy tinh dầu đáp ứng nhu cầu sử dụng nước xuất cần thiết Footer Page of 16 Header Page of 16 Từ lý tiến hành đề tài " Nghiên cứu khả nẩy mầm sinh trưởng hoàng lan (Cananga odorata (Lamk.) Hook.f.& Thomson ) giai đoạn vườn ươm" Mục tiêu đề tài: - Nghiên cứu khả nẩy mầm hạt hoàng lan với nghiệm thức khác từ tìm công thức để hạt nẩy mầm tốt - Nghiên cứu sinh trưởng túi bầu với chế độ bón phân khác nhằm xác định ảnh hưởng nhân tố N, P, K lên con, từ tìm công thức bón phân hợp lý gieo ươm con, cung cấp nguồn giống khỏe mạnh Đối tượng phạm vi nghiên cứu: * Đối tượng nghiên cứu: loài hoàng lan (Cananga odorata (Lamk.) Hook.f.& Thomson) thuộc họ Na (Annonaceae) * Phạm vi nghiên cứu: Do quỹ thời gian hạn hẹp đề tài khảo sát nẩy mầm hạt hoàng lan đất tribat với số nghiệm thức khác nghiên cứu sinh trưởng tháng với số nghiệm thức bón phân N, P, K yếu tố Phương pháp nghiên cứu: Tiến hành thu hái hoàng lan thực địa, tách hạt tiến hành bố trí thí nghiệm gieo ươm nẩy mầm hạt vườn sinh học, khoa Sinh Tiến hành độc lập gieo ươm hạt để lấy bố trí thí nghiệm bón phân N, P, K yếu tố vường sinh học Phương pháp nghiên cứu cụ thể trình bày chương Footer Page of 16 Header Page of 16 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: Tìm công thức gieo ươm nẩy mầm hạt hoàng lan với tỉ lệ cao nhất, từ tạo sở cho việc phát triển nguồn giống cung cấp cho địa phương có nhu cầu trồng hoàng lan Xác định số nhân tố sinh thái thích hợp (N, P, K) cho sinh trưởng giai đoạn vườn ươm Cấu trúc luận văn: Mở đầu Chương Tổng quan tài liệu Chương Đối tượng, địa điểm phương pháp nghiên cứu Chương Kết thảo luận Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục Footer Page of 16 Header Page of 16 Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nghiên cứu nẩy mầm hạt Có nhiều công trình nghiên cứu nhân tố ảnh hưởng đến trình nẩy mầm hạt giống, nhiều đối tượng khác Phần lớn nhà nghiên cứu xác định nhân tố có ảnh hưởng đến tỉ lệ nẩy mầm phẩm chất hạt, điều kiện môi trường hoạt động sinh lý hạt Về phẩm chất hạt, nhân tố quan trọng định đến tỉ lệ nẩy mầm hạt Hạt giống có phẩm chất tốt hạt có phẩm chất di truyền phẩm chất gieo ươm tốt Phẩm chất di truyền bản, định chiều hướng phát triển cá thể thực vật sau này, lúc đầu phải thông qua phẩm chất gieo ươm thể Phẩm chất gieo ươm tốt cho sản lượng chất lượng cao Theo Ngô Quang Đê Nguyễn Hữu Vĩnh (1997)[4] phẩm chất hạt bao gồm yếu tố sau: - Độ (độ sạch) : tỉ số phần trăm trọng lượng hạt tổng số trọng lượng hạt đem kiểm nghiệm, độ thấp, tỉ lệ nẩy mầm thấp, lô hạt có lẫn nhiều hạt lép tạp vật gây khó khăn cho cất trữ - Trọng lượng hạt: thường tính cho đơn vị 1000 hạt có độ khô thông thường - Tỉ trọng hạt: tỉ số trọng lượng hạt trọng lượng khối nước mà chiếm chỗ , phản ánh độ chín độ mập hạt - Tỉ lệ nẩy mầm (hay khả nẩy mầm) - Thế nẩy mầm (sức nẩy mầm): tỉ số hạt nẩy mầm (cho mầm bình thường) quy định thời gian đầu (thường 1/3 thời gian nẩy mầm) tổng số hạt đem thí nghiệm, có ý nghĩa so sánh lô hạt - Thời gian nẩy mầm bình quân Footer Page of 16 Header Page of 16 - Giá trị thực dụng lô hạt: tiêu đánh giá khả dùng vào sản xuất lô hạt Thường vào độ tỉ lệ nẩy mầm để tính Để đánh giá phẩm chất hạt giống phải kiểm tra số tiêu nhiệt độ, lượng nước hạt, thành phần dinh dưỡng lượng hormon hạt Lượng nước chứa hạt: ảnh hưởng lớn đến cường độ, tính chất trình hô hấp, đến chuyển hoá chất hữu hạt hoạt động vi sinh vật bề mặt hạt Nước hạt nhiều, tác dụng thuỷ giải mạnh, dưỡng khí tiêu hao nhiều hạt hô hấp mạnh, thải nhiều axit cacbonic Lượng nước hạt tăng lên, cường độ hô hấp tăng lên nhiều Lượng nước chứa hạt cao, hô hấp mạnh nhả nhiều axit cacbonic, nhiệt nước, hạt tình trạng không thoáng khí nhiệt độ nước tích tụ lại làm cho đống hạt trở nên nóng ẩm, hạt hô hấp tình trạng thiếu dưỡng khí, vừa cung cấp lượng, vừa tạo sản phẩm gây độc hại cho sức sống hạt Hạt khô trình chuyển hóa vật chất chậm, enzym trạng thái hoạt động, cường độ hô hấp thấp, hạt khô làm hoạt động bình thường enzym, phôi bị chết protein bị phá hủy, … làm cho hạt sức nẩy mầm Thành phần nước hạt: - Nước liên kết chặt: từ - 10% RH (độ ẩm tương đối) tương đương - 5% độ ẩm hạt (W.b) - Nước liên kết yếu: từ 10 - 85% RH tương đương - 25% độ ẩm hạt - Nước tự do: chiếm trêm 85% RH tương đương 25% độ ẩm hạt Khi phần nước tự bị làm số loại hạt ưa ẩm chết Loại bỏ phần nước liên kết yếu làm giảm khả nẩy mầm hạt trung gian Còn loại bỏ phần nước liên kết chặt làm giảm khả nẩy mầm số hạt ưa khô.[30] Footer Page of 16 Header Page 10 of 16 Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến sức sống hạt, nhiệt độ có ảnh hưởng đến hoạt động enzym, đến trình chuyển hóa chất hữu nội hạt Năng lực thích ứng với nhiệt độ hạt cao hay thấp phụ thuộc vào đặc tính loài cây, cấu tạo vỏ hạt, lượng nước chứa hạt Hạt thường có tỉ lệ nẩy mầm cao, sức sống tốt thời điểm hạt chín sinh lý (Harrington, 1972) Tuy nhiên chín sinh lý hạt thường khó xác định quan sát, mà thường biểu qua tiêu hình thái trái (lớn hơn), màu sắc đậm hơn, vỏ trái, hạt cứng hơn… Đặc biệt trọng lượng khô hạt thường cao (Shaw Loomis, 1950) Thường sau thời điểm chín sinh lý thời gian ngắn (1- tuần), độ ẩm hạt giảm cách nhanh chóng người ta thường thu hái hạt thời điểm Độ ẩm hạt cao thời điểm rụng Loài ôn đới độ ẩm 40% cho loài nón sồi đen, 50% cho sồi trắng (Bonner Vozzo 1987, Finch Savage cộng tác viên 1992), 58% cho táo (Acer pseudoplatanus L.) (Hong Ellis, 1990) Đối với hạt orthodox có trái khô, chín tự nhiên xuất tới rụng pha cuối trình phát triển hạt Giai đoạn cần tổng hợp nhiều loại enzym, nhu cầu cho sức chịu rút khô nẩy mầm hạt (Bewley Black, 1994) Còn hạt orthodox với trái tươi, bị rụng trước hình thành khả chịu rút khô hạt Khả chịu rút khô xuất chậm vỏ trái tươi khô rời Nhiều loài số hình thành tượng miên trạng Điều giả định tác động qua lại tượng ngủ trì hoãn trình chín hạt [7] Hạt ưa ẩm không biểu rõ pha chín, phát triển không dừng hoàn toàn, độ ẩm giảm nhẹ liền với rụng trái Hầu hết loài, đặc biệt loài nhiệt đới, hạt nẩy mầm sớm sau rụng số loài giẻ, mít, dừa nẩy mầm Footer Page 10 of 16 Header Page 104 of 16 PHỤ LỤC 23: Kiểm tra ý nghĩa sai khác hai nghiệm thức K1% với K 1,5% z-Test: Two Sample for Means K 1% K 1,5 % 27,56923077 20,79412 11,0769 11,0769 Observations 39 34 Hypothesized Mean Difference Mean Known Variance Z 8,675964481 P(Z