Nghiên cứu khả năng thích nghi của cây tóc đỏ (Lumnitzera Littorea (Jack) Voigt) ở các chế độ muối khác nhau trong giai đoạn vườn ươm

Phương pháp nghiên cứu sự thích nghi giải phẫu, sinh lý và sinh thái

Vì nghiên cứu trên một đối tượng và ở cây có các cơ quan dễ cắt bằng tay, do đó chúng tôi sử dụng phương pháp cắt bằng dao lam cầm tay. Khi cây trồng ở các độ mặn thí nghiệm được 1 năm tuổi, chúng tôi tiến hành phân tích, đo một số chỉ tiêu sinh lý của cây. Các chỉ tiêu được tiến hành phân tích tại Phòng thí nghiệm Sinh lý thực vật, Phòng Sinh hóa- Vi sinh, Phòng Di truyền-Tiến hóa- Thực vật, trường ĐHSP TPHCM.

- Sử dụng phương pháp so sánh tỉ trọng của dịch bào với các nồng độ dung dịch saccaroz khác nhau từ 0,1 đến 1M. Các sắc tố thực vật không tan trong nước, nhưng dễ dàng tan trong một số dung môi hữu cơ (cồn, aceton), do đó dựa vào đặc tính này để triết rút chúng ra khỏi lá. Cường độ quang hợp được xác định gián tiếp thông qua sự biến đổi điện thế của hệ thống khi có sự thay đổi nồng độ khí oxi do trong mô thực vật thực hiện quang hợp sẽ làm tăng 1 lượng oxi nhất định trong buồng khí.

- Tiến hành đo mỗi tháng một lần vào một ngày cố định, lần đo đầu tiên là 1 ngày trước khi tiến hành tác động các độ mặn khác nhau. Dùng nước cất rửa sạch muối và cát ở các cây con (theo thứ tự tránh nhầm lẩn), cắt riêng rễ, thân, lá cây để xác định.

Phương pháp xử lý số liệu

Đặc điểm cấu tạo giải phẫu thích nghi của cây Cóc đỏ (Lumnitzera littorea) sau 1 năm

Các tế bào của lớp này có nhiệm vụ chủ yếu là tích chứa nước có tác dụng góp phần pha loãng muối, giảm bớt tác hại gây độc của muối (chủ yếu là NaCl) đối với cây. Khi độ mặn thí nghiệm càng cao thì tầng này càng gia tăng về kích thước, trước tiên là sự gia tăng theo hướng ngang sau đó là theo hướng thẳng đứng. - Mô giậu dưới: nằm kề dưới lớp nhu mô xốp, gồm những tế bào gần giống với nhu mô giậu trên nhưng có chừa ra những khoảng trống chứa khí (phòng dưới khí khổng) và nó có nhiệm đồng hoá và tổng hợp chất hữu cơ cho cây.

Qua nghiên cứu giải phẫu lá của cây Cóc đỏ trồng ở các độ mặn thí nghiệm, chúng tôi nhận thấy cấu trúc của phiến lá không khác nhau giữa các độ mặn thí nghiệm. So sánh cấu tạo giải phẫu của thân cây Cóc đỏ non ở các độ mặn 0%, 25% và 100% ĐMNB chúng tôi thấy không có sự khác nhau đáng kể trong cấu trúc giải phẫu của cây giữa các độ mặn thí nghiệm. +Trong phần trụ libe và gỗ xếp chồng chất hở thành một vòng liên tục, theo trật tự libe ở phía ngoài, gỗ ở phía trong, tầng phát sinh nằm giữa.

Nhìn chung khi độ mặn môi trường càng cao thì ta thấy có sự xuất hiện nhiều các tế bào chứa tinh thể muối và nó có nhiều nhất ở lớp libe, kế đến là nhu mô vỏ và cuối cùng là nhu mô ruột. Nghiên cứu của chúng tôi trên loài cây Cóc đỏ này ở các nồng độ muối khác nhau, cho thấy không cú sự sai khỏc rừ rệt trong cấu trỳc giải phẫu của lỏ cõy.

Những đặc điểm thích nghi sinh lý, sinh thái của cây Cóc đỏ với các độ mặn thí nghiệm

Kết quả này cũng cho thấy tương tự ở loài cây Sam biển (Sesuvium portulacastrum L.), khi sống nơi có độ mặn cao vào mùa khô thì thường thấy chúng có màu đỏ và khi sống môi trường có độ thấp hay mùa mưa thì chúng xanh hơn. Như vậy, hàm lượng diệp lục a, b và cả a + b đều không đạt giá trị cao khi cây sống trong môi trường nước ngọt (0% ĐMNB) với hàm lượng Na+ và Cl- rất nhỏ. Do quá trình thích nghi lâu đời nên cây đã biến yếu tố bất lợi thành nhu cầu cần thiết cho sinh trưởng của cây, thiếu muối các quá trình sinh lý trao đổi chất trong cây xảy ra không như bình thường, tổng hợp diệp lục bị ức chế, hàm lượng diệp lục giảm.

Quang hợp là một quá trình cơ bản trong hoạt động sống của cơ thể thực vật giúp cây sinh trửơng phát triển, nó liên quan mật thiết với các quá trình trao đổi chất khác trong cơ thể và luôn chịu tác động của điều kiện môi trường. Kết quả phân tích thống kê các cây con Cóc đỏ về các chỉ tiêu chiều cao thân cây, đường kính thân, số lá khi bắt đầu thí nghiệm ở các lô thí nghiệm khác nhau ở mức không có ý nghĩa. Ở các điều kiện này thì nồng độ muối trong môi trường không cao đối với cây Cóc đỏ, cây vẫn sinh trưởng tốt và khi cây càng lớn thì các quá trình trao đổi và tổng hợp các chất của cây diễn ra mạnh hơn nên cây sinh trưởng nhanh hơn.

Ngược lại, với các lô thí nghiệm có độ mặn cao (75% và 100% ĐMNB) thì hầu như tốt độ sinh trưởng của cây ít thay đổi, cây phải chống chịu tác động biến đổi sinh lý như giảm hàm lượng diệp lục, giảm quang hợp do cây tích lũy nhiều ion Na+ và Cl-; tuy nhiên cây đã có những phản ứng thích nghi thể hiện ở khả năng điều chỉnh các quá trình sinh lý trong cây, nhờ vậy mà cây có thể sinh trưởng trong môi trường có độ mặn cao. Kết quả này của chúng tôi phù hợp với một số tác giả nghiên cứu trên CNM ở vườn ươm là ở giai đoạn vườn ươm các cây con CNM sinh trưởng thích hợp ở điều kiện từ mặn vừa (lợ) đến ngọt. Tốc độ tăng trưởng đường kính thân trong các lô thí nghiệm không có sự sai khác nhau nhiều và đều có sự gia tăng theo thời gian, cây càng lớn tốc độ tăng trưởng càng cao.

Đây là chỉ tiêu quan trọng liên quan trực tiếp đến sự sinh trưởng của cây vì đây là cơ quan quang hợp cung cấp các sản phẩm cần thiết cho hoạt động sống của cây giúp cây sinh trưởng bình thường. Kết quả nghiên cứu về diện tích trung bình 1 lá và diện tích lá trung bình/cây sau 12 tháng tác động độ muối khác nhau được trình bày ở bảng 12 và các hình 4. Tuy cây Cóc đỏ ở lô 0% ĐMNB có tốc độ tăng trưởng về chiều cao lớn hơn các lô thí nghiệm còn lại (không nhiều) nhưng về đường kính thân cây thì không sai khác với lô 25% và 50%, còn số lá.

Điều này có thể giải thích là do cây ngập mặn nói chung và Cóc đỏ nói riêng đã thích nghi lâu đời với điều kiện ngập mặn, khi sống trong môi trường không có muối trong khoảng thời gian dài thì cây dần tỏ ra không thích ứng. Chồi tăng trưởng cho tới khi quá lớn để rễ cung cấp đủ nước cho sự tăng trưởng tiếp tục; ngược lại, rễ tăng trưởnmg cho tới khi nhu cầu về các sản phẩm quang hợp bị giới hạn. Còn khi cây sống trong môi trường nước ngọt thì cây lấy nước được dễ dàng hơn, quá trình quang hợp diễn ra mạnh hơn, các sản phẩm của quang hợp được cây ưu tiên cho sự phát triển của cây (chủ yếu là kéo dài đốt thân) nên cây đạt chiều cao cao nhất.

Ngược lại, cây sống trong môi trường nước lợ (50% ĐMNB) thì cường độ quang hợp trung bình, các sản phẩm quang hợp được cây ưu tiên cho sự phát triển của chồi bên và số lượng lá nên tổng diện tích lá trên cây là cao nhất. Chính vì vây, sau 1 nmă nghiên cứu sự sinh trưởng của cây Cóc đỏ con dưới tác động của các độ mặn khác nhau thì kết quả cây sinh trưởng tốt nhất ở môi trường có độ mặn vừa (50% ĐMNB- tương đương khoảng 16.5‰ NaCl).