3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
1.6.2. Giới thiệu về Gibberellin
1.6.2.1. Lịch sử nghiên cứu
Gibberellin là nhóm phytohormon thứ hai đƣợc phát hiện sau auxin. Từ việc nghiên cứu bệnh lí “ Bệnh lúa von” do loài nấm Gibberella fujikuroi gây nên, giai đoạn gây bệnh nấm này có tên là Fusarium moniliforme.
Năm 1962, nhà bệnh lí thực vật Kurosawa (Nhật) đã thành công trong thí nghiệm “ Bệnh von” nhân tạo cho lúa và ngô. Nhƣng cho đến năm 1955 các nhà nghiên cứu Anh, Mỹ mới chiết xuất đƣợc acid Gibberellin (GA).
Hiện nay ngƣời ta đã xác định đƣợc trên 126 loại gibberellin. Trong đó loại quan trọng, có tác dụng sinh lý mạnh nhất là GA3.
1.6.2.2. Vai trò sinh lý của Gibberellin
Gibberellin xúc tiến hoạt động của auxin, hạn chế sự phân giải auxin. Do chúng có tác dụng kìm hãm hoạt tính xúc tác của enzim phân giải auxin khử tác nhân kìm hãm hoạt động của auxin.
Hiệu quả rõ rệt nhất của GA là kích thích mạnh mẽ sự sinh trƣởng về chiều cao của thân, chiều dài của cành, rễ, sự kéo dài của lóng cây hòa thảo. Hiệu quả này có đƣợc là do ảnh hƣởng kích thích đặc trƣng của GA lên sự dãn theo chiều dọc của tế bào.
GA kích thích sự nảy mầm của hạt, củ, nên nó có tác dụng đặc trƣng trong việc phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ của chúng. GA có tác dụng hoạt hóa sự hình thành các enzym thủy phân trong hạt nhƣ -amylase. Enzym này sẽ xúc tác phản ứng biến đổi tinh bột thành đƣờng tạo điều kiện cho sự nảy mầm,
Trong nhiều trƣờng hợp, GA có hiệu quả kích thích sự ra hoa. Theo học thuyết ra hoa của Trailakhyan thì GA là một trong hai thành viên của hoocmon ra hoa (florigen) là GA và antesin. GA cần cho sự hình thành và phát triển của trụ dƣới hoa, còn antesin cần cho sự phát triển của hoa. Xử lý GA có thể làm cho cây ngày dài ra hoa trong điều kiện ngày ngắn hoặc làm cho bắp cải, su hào ra hoa trong điều kiện của Việt Nam.
GA có hiệu quả trong việc phân hóa giới tính đực. Nó ức chế sự hình thành hoa cái và kích thích hình thành hoa đực. Có thể sử dụng GA để tăng tỷ lệ hoa đực cho cây có hoa đực, hoa cái riêng biệt nhau.
GA có ảnh hƣởng kích thích lên sự hình thành quả và tạo quả không hạt. Hiệu quả này tƣơng tự nhƣ của auxin, nhƣng một số cây trồng có phản ứng đặc hiệu với GA nhƣ nho, anh đào…
Ngoài ra, GA có ảnh hƣởng điều chỉnh lên một số quá trình trao đổi chất và hoạt động sinh lý của cây. GA là một trong những chất có ứng dụng khá hiệu quả trong sản xuất [13].
1.6.3. Nguyên tắc và phương pháp sử dụng chất điều hòa sinh trưởng
1.6.3.1. Nguyên tắc sử dụng
Nguyên tắc nồng độ: hiệu quả của chất điều hòa sinh trƣởng lên cây trồng hoàn toàn phụ thuộc vào nồng độ sử dụng. Nồng độ thấp thƣờng gây hiệu quả kích thích, nồng độ cao thƣờng gây ảnh hƣởng ức chế, còn nồng độ rất cao có thể gây chết. Tùy theo chất sử dụng và cây trồng mà nồng độ kích thích, ức chế và hủy diệt là khác nhau. Vì vậy, tùy theo mục đích sử dụng mà ta chọn nồng độ xử lý thích hợp.
Nguyên tắc không thay thế: Các chất điều hòa sinh trƣởng chỉ có tác dụng hoạt hóa quá trình trao đổi chất và sinh trƣởng mà không có ý nghĩa về dinh dƣỡng nên không thể thay thế chất dinh dƣỡng đƣợc. Vì vậy, khi sử dụng chúng thì cần thỏa mãn về dinh dƣỡng và nƣớc thì mới có hiệu quả.
Nguyên tắc dựa vào cân bằng hoocmon: Cân bằng hoocmon đặc biệt là cân bằng hoocmon riêng quyết định cho việc phát sinh hình thái của cây. Chính vì vậy mà khi sử dụng chất điều hòa sinh trƣởng vào mục đích nào đấy thì phải căn cứ vào cân bằng hoocmon riêng để ta điều chỉnh theo hƣớng nào đó có lợi cho con ngƣời.
Ngoài ra, khi sử dụng cho mục đích diệt cỏ dại thì ta phải quan tâm đến tính chon lọc của thuốc. Chất sử dụng không có hại cho cây trồng, thậm chí tính chọn lọc có thể cho từng loại cỏ dại [13].
1.6.3.2 Phương pháp sử dụng
Phun lên cây: dùng để phun lên các cây trồng lấy lá, hoa, quả và thân. Nồng độ phun đƣợc tính bằng mg/lít (ppm). Tùy từng giai đoạn phát triển của cây mà có nồng độ phun thích hợp.
Ngâm hoặc nhúng hạt ,củ, cành vào dung dịch thuốc: thƣờng áp dụng để phá ngủ nghỉ, kích thích nảy mầm cho hạt và củ, nhân nhanh các cây bằng phƣơng pháp giâm cành để kích thích ra rễ.
Tiêm (chích) lên cây: Thƣờng dùng trong chiết cành cây giống, làm cho cành mau ra rễ. Áp dụng trong công tác nghiên cứu để so sánh, xác định hiệu quả của chất điều hòa sinh trƣởng ở các nồng độ khác nhau.
Bôi lên cây: Khi các phƣơng pháp trên không thực hiện đƣợc thì ngƣời ta sẽ thực hiện phƣơng pháp bôi trực tiếp dung dịch lên cây. Chất điều hòa sinh trƣởng có thể đƣợc nhào trộn với các chất mang khác nhau nhƣ cao lanh thành một chất dẻo để đắp lên cây. Trƣờng hợp này thƣờng dùng để chiết cành cây giống tạo cho cành chiết nhanh ra rễ [17].
1.6.3. Một số nghiên cứu về chất điều hòa sinh trưởng
1.6.3.1. Một số nghiên cứu về chất điều hòa sinh trưởng ở trên thế giới
M.G. Blanchard và E.S. Runkle (2008) nghiên cứu về BA kiểm soát sự ra hoa ở lan Doritaenopsis và Phalaenopsis cho thấy khi xử lý chỉ có BA ở nồng độ 200 và 400 mg/L cho phát hoa nhìn thấy sớm hơn (3-9 ngày), nhiều phát hoa hơn (0,7-3,5 phát hoa), nhiều hoa (3-8 hoa) trên một phát hoa so với điều kiện không xử lý trong điều kiện nhiệt độ là 23o
C .
Xử lý với hỗn hợp BA và GA thì cho kết quả không có sự khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng. Do đó tác giả đề nghị việc dùng GA cùng với BA thì không làm tăng cƣờng đáp ứng ra hoa ở Phalaenopsis với BA .
C.J. Goh (1979) khi nghiên cứu về hoocmon điều hòa quá trình ra hoa ở lan Denrobium Luisae cho thấy hoa chỉ xuất hiện sau cuối giai đoạn tăng trƣởng dinh dƣỡng ở giả hành. Ở giả hành trƣởng thành thì BA kích thích ra hoa,
Giberelic acid giúp tăng cƣờng hiệu quả nhƣng bản thân nó thì không có hiệu qur kích thích ra hoa. Cụ thể là BA ở nồng độ 10-3M , số chồi hoa trƣởng thành là 6 so với BA ở nồng độ 10-4M là 4, tổng số cây ra hoa là 80%. Nhƣng khi kết hợp BA 10-3
M và GA 10-4M thì số chồi hoa trƣởng thành là 7, tổng số cây ra hoa là 100%, đồng thời chiều dài phát hoa cũng dài hơn và thời gian khởi sự chồi hoa cũng ngắn hơn khoảng 1-2 ngày (7-8 ngày). Trong khi đối chứng (không xử lý) thì không ra hoa .
Nhóm tác giả Vichiđo (2007) nghiên cứu về sự kéo dài của Dendrobium nobile Lindl bằng cách phun acid Giberillic để giúp cây phát triển nhanh. Kết quả cho thấy tăng chiều cao (64,08%) và tăng chiều dài lá (44,27%), đồng thời làm giảm 50% đƣờng kính giả hành và 56,09% chiều rộng lá. Không có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nồng độ GA3 (50, 100, 200, 400 mg/L).
Nhóm tác giả Guek Eng Sim, Chiang Shiong Loh, Chong Jin Goh (2007)
nghiên cứu về sự ra hoa sớm trong ống nghiệm của Dendrobium
MadameThong- In (Orchidceae) chứng minh BA giúp khởi sự phát hoa và hình thành mầm hoa .
1.6.3.2 Một số nghiên cứu về chất điều hòa sinh trưởng ở Việt Nam
Trịnh Cẩm Tú và Bùi Trang Việt (2006) khi nghiên cứu về vai trò của các chất điều hòa sinh trƣởng thực vật trong sự phát triển của hoa Dendrobium sonia
cho thấy AIA giúp hình thành hệ thống mạch bên dƣới mô phân sinh hoa tự. BA giúp nụ tận cùng chậm héo, GA3 giúp kéo dài lóng của trục phát hoa [19].
Cũng cùng tác giả này khi nghiên cứu và áp dụng các chất điều hòa sinh trƣởng thực vật nhằm tăng số nụ hoa và chất lƣợng hoa lan Dendrobium sp thì
thấy hỗn hợp AIA 2mg/L, BA 5mg/L, GA3 10mg/L kết hợp với CoCl2 0,25%
khi phun trực tiếp lên phát hoa có tác dụng kéo dài đời sống mô phân sinh hoa tự, làm tăng số lƣợng nụ hoa trên phát hoa.
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
- Thí nghiệm đƣợc tiến hành trên đối tƣợng cây lan Đai Châu (Rhynchostylis gigantean) giống Trắng đốm tím, cây 2 năm tuổi.
- Hóa chất: Tiến hành nghiên cứu sử dụng GA3 (Gibberellic acid), dạng viên sủi. Có tên ngoài thị trƣờng là AC-GABACYTO 50TB đƣợc đóng dƣới dạng viên, mỗi viên có trọng lƣợng 5g. Một hộp 20 viên và một thùng gồm 10 hộp, tƣơng đƣơng 200 viên.
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
2.2.1. Địa điểm nghiên cứu
Thí nghiệm đƣợc thực hiện tại khu nhà lƣới sản xuất lan Đai châu
thuộc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển hoa cây cảnh - Viện Nghiên cứu Rau quả Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội.
2.2.2. Thời gian nghiên cứu
Từ tháng 3/2014 đến tháng 2/2015.
2.3. Nội dung nghiên cứu.
- Nghiên cứu đặc điểm hình thái của giống lan Đai Châu trắng đốm tím. - Đánh giá khả năng sinh trƣởng của giống lan Đai Châu trắng đốm tím dƣới ảnh hƣởng của GA3.
- Xác định nồng độ GA3 thích hợp cho sinh trƣởng, phát triển của cây.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm đƣợc bố trí trên theo phƣơng pháp ngẫu nhiên hoàn toàn, 3 lần nhắc lại, với 5 công thức phun, diện tích ô thí nghiệm là 1m2
Các công thức thí nghiệm nhƣ sau: + CT1: Đối chứng phun nƣớc. + CT2: Phun GA3 nồng độ 100 ppm. + CT3: Phun GA3 nồng độ 150 ppm. + CT4: Phun GA3 nồng độ 200 ppm. + CT5: Phun GA3 nồng độ 250 ppm.
Phun GA3, 14ngày/lần và đo các chỉ tiêu 30 ngày/lần.
2.4.2. Sơ đồ ruộng thí nghiệm
Các công thức đƣợc kí hiệu: I, II, III, IV, V. Ba lần nhắc lại đƣợc kí hiệu: a, b, c
2.4.3. Cách pha hóa chất và phun
Pha 1 viên GA3 vào 20 lít nƣớc ta đƣợc dung dịch gốc có nồng độ là 250 ppm. Từ dung dịch gốc này ta pha loãng để tạo ra các nồng độ khác nhau.
Công thức I II III IV V
Nƣớc (l) 5 3 2 1 0
Dung dịch gốc (l) 0 2 3 4 5
Nồng độ(ppm) 0 100 150 200 250
Sau khi pha hoá chất, tiến hành phun lên lá các cây của từng công thức bằng bình phun cầm tay 2 lít. Phun lên lá đến khi ƣớt đẫm lá thì dừng lại.
Bảo vệ Bảo vệ
IIIc Ic IVc IIc Vc
Vb IIb Ib IVb IIIb
IVa IIIa IIa Va Ia
2.4.4. Phương pháp xác định các chỉ tiêu theo dõi
Mỗi công thức có 16 cây ta chọn ngẫu nhiên 10 cây trong số đó và tiến hành theo dõi và đo các chỉ tiêu sau:
- Với lá.
+ Đếm tổng số lá trên cây
+ Đo chiều dài lá (cm): Mỗi cây chọn lá đỉnh ngọn và đo từ cuống lá đến ngọn lá bằng thƣớc dài.
+ Đo chiều rộng lá (cm): đo chỗ lá có chiều rộng lớn nhất bằng thƣớc dài. - Với thân.
+ Đo chiều dài thân (cm) bằng thƣớc dài. + Đo đƣờng kính thân bằng thƣớc panme. - Với rễ.
+ Đếm tổng số rễ trên cây
+ Đo chiều dài rễ dài nhất bằng thƣớc dài. + Đo đƣờng kính rễ to nhất bằng thƣớc panme. - Các chỉ tiêu về hoa.
+ Tỷ lệ cây ra hoa= Số cây ra hoa x 100/số cây theo dõi. + Số ngồng hoa/cây: Đếm số ngồng hoa trên mỗi cây. + Số hoa/ngồng: Đếm số hoa trên một ngồng hoa.
+ Chiều dài ngồng hoa (cm): Đo chiều dài ngồng hoa bằng thƣớc dài. + Đƣờng kính ngồng hoa (cm): Đo đƣờng kính ngồng hoa bằng thƣớc panme.
+ Đƣờng kính hoa (cm): Đo đƣờng kính hoa bằng thƣớc dài
+ Độ bền hoa (ngày): Xác định xem hoa đến ngày thứ bao nhiêu thì tàn.
2.4.5. Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu đƣợc xử lý theo phƣơng pháp thống kê sinh học trên phần mềm tin học Irristat 4.0.
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Đặc điểm hình thái của giống lan Đai Châu giống trắng đốm tím
Mỗi loài cây nói chung và cây hoa lan Đai Châu nói riêng đều có những đặc điểm mang tính đặc trƣng về hình thái nhƣ: thân, lá rễ, hoa… và mỗi đặc trƣng hình thái đều mang đặc tính di truyền của giống. Các chỉ tiêu về hình thái không chỉ đóng vai trò trong việc nhận biết, phân loại mà còn là cơ sở cho công tác chọn tạo giống.
Quan sát đặc điểm hình thái của giống lan Đai Châu trắng đốm tím trong thí nghiệm chúng tôi thu đƣợc kết quả về đặc điểm hình thái:
- Giống lan Đai Châu trắng đốm tím có thân mập, có nhiều cuống lá bao bọc.
- Lá đơn nguyên, thuôn dài, dày và cứng màu xanh đậm. Mặt dƣới lá nhìn rõ các vân trắng kẻ dọc xếp song song. Lá xếp dày và đều đặn trên thân - Rễ to, mập buông dài hoặc bám vào giá thể. Rễ có màu xanh và đầu rễ có
màu trắng.
- Ngồng hoa mọc từ nách lá, buông xuống. Mỗi ngồng gồm nhiều hoa nhỏ xếp dày xít trên cuống chung. Cánh hoa màu trắng điểm rất nhiều chấm tím và có môi giữa màu tím. Hoa có hƣơng thơm nhẹ nhàng.
3.2. Ảnh hƣởng của nồng độ GA3 khác nhau đến khả năng tăng trƣởng số lá, chiều dài, chiều rộng lá của giống lan Đai Châu trắng đốm tím lá, chiều dài, chiều rộng lá của giống lan Đai Châu trắng đốm tím
Lá là cơ quan làm nhiệm vụ quang hợp, thực hiện chức năng tổng hợp chất hữu cơ thông qua năng lƣợng ánh sáng mặt trời và tăng tích luỹ chất khô, cung cấp cho hoạt động sống của cây.
Lá còn là bộ phận chủ yếu của quá trình thoát hơi nƣớc, xúc tiến các quá trình sinh lý, sinh hoá xảy ra trong cây.
Khả năng tăng trƣởng số lá, chiều dài và chiều rộng lá càng nhanh thì sinh trƣởng của cây càng mạnh. Số lá/ cây do đặc tính di truyền của giống quyết
định, tuy nhiên nó cũng bị ảnh hƣởng rất lớn từ điều kiện khí hậu, đất đai, thời vụ và các biện pháp canh tác.
Kết quả theo dõi sự ảnh hƣởng của nồng độ GA3 khác nhau đến khả năng tăng trƣởng số lá, chiều dài, chiều rộng lá của của giống lan Đai Châu trắng đốm tím giai đoạn 2 năm tuổi đƣợc trình bày trong bảng 3.1.
Bảng 3.1. Ảnh hƣởng của nồng độ GA3 khác nhau đến khả năng tăng trƣởng số lá, chiều dài, chiều rộng lá của giống lan Đai Châu trắng đốm tím
Chỉ tiêu
Công thức
Ngày đo (24/05/2014) Ngày đo (16/08/2014) Ngày đo (08/11/2014)
Số lá (lá) Chiều dài lá (cm) Chiều rộng lá (cm) Số lá (lá) Chiều dài lá (cm) Chiều rộng lá (cm) Số lá (lá) Chiều dài lá (cm) Chiều rộng lá (cm) 1 (ĐC) 5,96a 6,67ab 2a 6,93a 8,26a 2,12a 7,93b 9,66a 2,29a 2 (100ppm) 6 a 6,56a 2,03ab 6,30a 8,70ab 2,21a 7,06ac 10,20a 2,33a 3 (150ppm) 6,26 a 7,87d 2,15ab 6,60a 9,13ab 2,29a 7,36ab 10,50a 2,36a 4 (200ppm) 6,53 a 7,81cd 2,06ab 6,83a 9,66b 2,14a 7,13ad 10,44a 2,24a 5 (250ppm) 6,13 a 7,56bcd 2,24b 6,60a 9,08ab 2,30a 7,06a 9,98a 2,32a CV% 20,7 23,9 21,4 19,8 21,7 19,3 18,7 24,5 16,9 LSD0,05 0,65 0,88 0,22 0,67 0,99 0,21 0,69 1,26 0,19
Ghi chú: a, b, c, d ở cùng một cột thì các chữ khác nhau là khác nhau và có ý nghĩa với độ tin cậy 0,05.
Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy:
Sau 4 tháng phun GA3, số lá/cây lan biến động giữa các công thức có phun GA3 với đối chứng là không lớn. Dao động giữa các công thức 5,96 - 6,53 lá/cây. Ở công thức IV (200ppm) số lá/cây là cao nhất (6,53 lá/cây), công thức đối chứng có số lá/cây thấp nhất (5,96 lá/cây). Ở công thức V (250ppm) khả năng ra lá giảm. Giữa các công thức phun sự sai khác đều không có ý nghĩa. Sau 4 tháng phun GA3 thì GA3 cũng đã phát huy đƣợc tác dụng nhƣng chƣa thể hiện rõ.
Sau 7 tháng phun GA3, số lá/cây tăng nhƣng không đáng kể. Số lá/cây dao động trong khoảng 6,3 - 6,93 lá/cây. Số lá/cây ở công thức đối chứng là cao