2.5.1. Tình hình nghiên cứu cây hoa lan trên thế giới
Do giá trị kinh tế và giá trị thẩm mỹ của cây hoa lan cao mà trên thế giới có rất nhiều n−ớc đã đi sâu nghiên cứu về kỹ thuật nhân giống cũng nh− chọn lọc và lai tạo giống mới.
* Nhân giống bằng ph−ơng pháp hữu tính:
Là sự kết hợp giữa giao tử đực và giao tử cái, kết quả tạo ra hợp tử rồi phát triển thành hạt. Từ hạt phát triển thành cây lan con. Đối với cây hoa lan, sự thụ phấn trong tự nhiên là do công trùng thực hiện. Về mặt cấu tạo giải phẫu, hoa lan hoàn toàn thích ứng cho sự thụ phấn nhờ côn trùng, hoa to, màu sắc sặc sỡ, hoa môi chồi lên, phấn hoa dính thành phấn khối nên côn trùng có thể mang đi số l−ợng lớn phấn hoa trong một chuyến đi. Ngoài ra, trong thực tế hiện nay hoa lan cũng có thể thụ phấn nhân tạo bằng những ph−ơng pháp thủ công đơn giản. Sau khi thụ phấn, tiểu noãn biến đổi phát triển thành hạt, bầu noãn phát triển thành quả. Quả chín tự nứt ra, các hạt phát tán và khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ nảy mầm thành cây lan con. Cây lan này để ra hoa đ−ợc phải mất 3 - 7 năm tuỳ theo từng loài [27], [59], [62]. Do hạt lan quá nhỏ và hầu nh− không có chất dữ trữ, chỉ có 1 phôi ch−a phân hoá nên không thể gieo hạt lan nh− các loại hạt khác. Việc làm cho hạt lan nảy mầm, phát triển thành cây con là một vấn đề khó khăn trong thời kỳ đầu phát triển ngành lan [63].
Thực tế trên thế giới, việc nghiên cứu về cây phong lan đ−ợc biết đến từ năm 1731. Song đến năm 1844, Newman - một nhà v−ờn ng−ời Pháp mới làm nảy mầm hạt lan bằng cách rắc hạt lên các cục đất quanh gốc cây lan to. Sự
thành công này đã lan rộng nh−ng ch−a có lời lý giải cụ thể. Từ khi con ng−ời biết ứng dụng các thành tựu khoa học thì ngành trồng lan đã có những b−ớc tiến nhảy vọt. Năm 1904, Noel Bernard thực hiện ph−ơng pháp gieo hạt cộng sinh với nấm để gây sự nảy mầm. Ông nhận thấy, các cây lan con nảy mầm trong rừng đều bị nhiễm nấm. ông đã cô lập các nấm ở rễ cây lan con và cấy vào hạt lan, bằng cách đó ông là ng−ời đầu tiên làm cho 100% hạt lan nảy mầm [60], [65]. Nh−ng cho đến khi ph−ơng pháp gieo hạt lan không cộng sinh với nấm đ−ợc thực hiện thì ngành trồng lan trên thế giới mới thực sự có b−ớc chuyển biến rõ rệt. Năm 1909, Hans Burgff đã làm nảy mầm đ−ợc hạt của
Laelio cattleya trên môi tr−ờng dinh d−ỡng gồm 0,33% đ−ờng saccarose trong
điều kiện hoàn toàn bóng tối [26]. Năm 1922, Lewis Knudso, một nhà khoa học ngời mỹ lại thành công trong việc gieo hạt ở môi tr−ờng thạch [40]. Ông cũng nhận thấy rằng sự nảy mầm của hạt còn phụ thuộc vào thời gian hái quả.
Dựa vào ph−ơng pháp nhân giống hữu tính, ng−ời ta có thể lai tạo để tạo ra các con lai mang những đặc tính tốt của bố mẹ, tạo ra nhiều giống mới có màu sắc độc đáo, hình dáng, kích th−ớc phong phú... Đa số các cây hoa lan trên thị tr−ờng hiện nay là các giống cây lai của Cybidium, Paphiopedium, Phalaenopsis hoặc Cattleya. Tuy vậy, hơn 1 thế kỷ tr−ớc đây, sự lai giống là một điều không thể t−ởng t−ợng ra. Giống hoa lai đầu tiên là sự lai giống giữa
Calanthe turcata và Calanthe masuca vào năm 1856 do ông Dominy thực
hiện. Những sự lai giống tiếp theo đ−ợc tiến hành vào những năm đầu tiên đó đều do Dominy đảm nhận. Do bởi kết quả này, các nhà nuôi trồng khác đã cạnh tranh với ông.
Năm 1863, cây lai hai giống đầu tiên đ−ợc tạo ra giữa Cattleya urossiae
x Laelia crispa. Năm 1892, cây lai tam giống đầu tiên xuất hiện: Sophronitis
và lai tạo đã có hàng nghìn giống đăng ký trở thành giống mới [15], [42]. Tuy nhiên, nh−ợc điểm của ph−ơng pháp nhân giống hữu tính là thời gian từ khi cây mọc đến khi ra hoa kéo dài, phải mất 3 - 4 năm, có giống 7 - 8 năm nh− Cattleya. Mặt khác, đặc tính di truyền của con lai là không ổn định, do đó ph−ơng pháp này chỉ đ−ợc áp dụng trong chọn lọc và lai tạo giống mới.
* Nhân giống vô tính cây hoa lan
Trên thế giới, việc nhân giống vô tính cây hoa lan bằng hình thức tách chiết thông th−ờng rất ít đ−ợc áp dụng. Do khoa học kỹ thuật phát triển mạnh và đ−ợc ứng dụng trong nông nghiệp, ph−ơng pháp nhân giống vô tính cây hoa lan bằng nuôi cấy mô tế bào ra đời, tạo ra một b−ớc ngoặt lớn đối với ngành trồng lan trên thế giới. Từ 1 tế bào với các tác nhân nhân tạo có thể tạo ra 1 cơ thể hoàn chỉnh, ph−ơng pháp này có thể nhân giống lan với tốc độ rất nhanh: 4 triệu cây con / năm với vốn ban đầu chỉ là 1 chồi non.
Ban đầu Morel khám phá ra ph−ơng pháp nuôi cấy mô loài lan đa thân. Đến năm 1970, M. vajrabhaya và T. vajrabhaya đã cấy mô thành công loài lan đơn thân. Năm 1974, các nhà khoa học đã cấy mô thành công hầu hết các loại lan thuộc nhóm đơn thân khác [44]. Cũng nhờ có ph−ơng pháp nuôi cấy mô tế bào, các cây lan đã chọn lọc từ ph−ơng pháp lai hữu tính đ−ợc nhân với tốc độ rất nhanh có thể đáp ứng đ−ợc nhu cầu sản xuất, kinh doanh, ngành hoa có giá trị này. Lee,- YH; and Mowe (1983) [41] đã nuôi cấy đỉnh sinh tr−ởng giống phong lan Aranda trong môi tr−ờng Vacine và Went. Mô tế bào thu đ−ợc đã đ−ợc xử lý colchicine ở các nồng độ 0,05; 0,075; 0,1% trong 6 ngày cho kết quả tỷ lệ cao các mô bị chuyển sang màu nâu. Theo các tác giả Duan,- J; cs (1996) [45], Eng,- PS; cs (1983) [46], Kukulczanka,- K (1985) [55], Mamaril,- J (1997) [56], môi tr−ờng có vai trò rất quan trọng trong quá trình nuôi cấy, nó cung cấp chất dinh d−ỡng đảm bảo cho sự sinh tr−ởng của mô
cấy. Môi tr−ờng dinh d−ỡng thích hợp cho việc nuôi cấy mô cây hoa lan là môi tr−ờng: MS (Marushige - Shoog, 1962), VW (Vacine - Went, 1949), KC (Knudson C), F (Fonnesbeck, 1972)... [45]
2.5.2. Tình hình nghiên cứu cây hoa lan ở Việt Nam
ở Việt Nam, ông cha ta đã biết trồng và th−ởng ngoạn lan từ lâu. Do hoa lan có cấu trúc rất kiêu kỳ và phức tạp nên đ−ợc nhiều ng−ời −a thích. Hoa lan có những chạm trổ rất tinh vi, nhất là bộ phận cánh môi làm nhiều nhà điêu khắc phải thán phục. Hoa lan bao gồm nhiều màu sắc đ−ợc pha trộn một cách hài hoà, cân đối, lắm khi lại hiện lên những nét t−ơng phản rõ nét hay chìm lắng và huyền ảo. Vì thế không phải ngẫu nhiên mà ông cha ta đã dùng cây hoa lan biểu hiện cho ng−ời quân tử “Mai, Lan, Cúc, Trúc” một đạo đức cao quý của ng−ời Việt Nam. Không những thế, Việt Nam là n−ớc có khí hậu gió mùa nóng ẩm, thiên nhiên đã đặc biệt −u đãi cho dân tộc ta vì khắp vùng rừng núi từ Nam chí Bắc, từ đồng bằng đến tận cao nguyên, nhiều vùng nổi tiếng có nhiều giống phong lan quý hiếm đ−ợc thế giới công nhận. Chính vì vậy đã có những nghiên cứu về lan ở Việt Nam từ rất sớm.
2.5.2.1. Những nghiên cứu về thu thập, chọn tạo và đánh giá nguồn gen
Nghiên cứu về cây lan ở Việt Nam những buổi đầu không rõ rệt lắm, nhiều tác giả cho rằng ng−ời đầu tiên có khảo sát về lan ở Việt Nam là Gioalas Noureiro - Nhà truyền giáo ng−ời Bồ Đào Nha, ông đã mô tả cây lan ở Việt Nam lần đầu tiên vào năm 1789 trong cuốn “Flora cochin chinensis”, sau này đã đ−ợc Bentham và Hooker ghi lại trong cuốn “Genera planterum” (1862 - 1883) [9]. Sau khi ng−ời Pháp đến Việt Nam đã công bố những công trình nghiên cứu đáng kể là F. Gagnepain và A. Gnillaumin mô tả 70 chi gồm 101 loài cho cả 3 n−ớc Đông D−ơng trong bộ “Thực vật Đông D−ơng chí” do H. Lecomte chủ biên, xuất bản năm 1932 - 1934 [15]. Một số tác giả khác cũng
đề cập đến lan Việt Nam nh−: Schumid, Tixer và Gunna Seidenfaden (1975). Bên cạnh đó có một số nhà khoa học Việt Nam cũng b−ớc đầu nghiên cứu về lan nh− GS. Phạm Hoàng Hộ với 289 loài đ−ợc mô tả và vẽ hình trong cuốn “Cây cỏ Việt Nam” [18]. Năm 1991, phân viện sinh học Đà Lạt đã tổ chức thu thập các loại lan rừng của Lâm Đồng. Các loài lan đ−ợc đ−a về trồng để theo dõi các đặc tính sinh học (thời vụ ra hoa, hình thái, màu sắc và h−ơng thơm) và xây dựng bộ s−u tập lan nhằm bảo tồn nguồn gen, làm nguyên liệu ban đầu cho công tác tuyển chọn và lai tạo những giống lan quý phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng và xuất khẩu.
Việc xác định tên khoa học của các loài lan rừng đ−ợc TS. L.V. Averyano thực hiện, đến nay ở Lâm Đồng nói riêng đã xác định đ−ợc tên khoa học của 217 loài, thuộc 69 chi. Trong số 239 loài lan của bộ s−u tập và danh mục 217 loài đã xác định tên khoa học và đ−ợc ghi nhận có 2 loài mới của Việt Nam là Liparis compressa Lindl và Thrixspermum leucarachne Ridl. Có 7 loài cho đến nay ch−a đ−ợc ghi nhận có ở Lâm Đồng trong các tài liệu đã đ−ợc công bố là: Anoectochulus setaceus Blume, Bulbophyllum spadiciflorum
Tixier, Coelogyne cristata Lindl, Eriathao gagnep, Pholidota ventricosa
Blume Reichenb. F, Thrixspermum calecolus Lindl. Reichenb.f, Vandopsis
gigtantea Lindl Pfitz và 22 loài đặc hữu ở Việt Nam [13].
Từ năm 1996 - 1997, Nguyễn Xuân Linh và tập thể cán bộ Trung tâm Hoa cây cảnh - Viện Di truyền Nông Nghiệp đã thu thập đ−ợc 88 loài lan thuộc 34 chi, trong đó nhiều nhất là chi Cymbidium sw, sau đó đến chi Dendrobium. Trong 88 loài có 30 loài có khả năng nở hoa tại Hà Nội. Chúng đ−ợc xem là nguồn gen quý cho công tác lai tạo giống sau này [19]. Phạm Thị Liên, Nguyễn Xuân Linh, Lê Đức Thảo (2001) [17], khi đánh giá khả năng sinh tr−ởng, phát triển của một số giống phong lan Hồ điệp nhập nội từ Hà
Lan đã đi đến kết luận: các giống lan Hồ điệp nhập nội đều có khả năng sinh tr−ởng và ra hoa tốt tại Hà Nội. Các giống có nguồn gốc từ mô phân sinh sinh tr−ởng, phát triển và cho tỷ lệ ra hoa tốt hơn các giống có nguồn gốc từ hạt.
2.5.2.2. Những nghiên cứu về nhân giống cây hoa lan ở Việt Nam
Tr−ớc những năm 1990, ở Việt Nam, ph−ơng pháp nhân giống hoa lan chủ yếu là những ph−ơng pháp cổ truyền nh− tách chiết, gieo hạt. Chỉ từ sau 1990, do áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật mới và sản xuất thì ph−ơng pháp nhân giống bằng nuôi cấy mô mới đ−ợc phát triển mạnh mẽ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
* Nhân giống bằng ph−ơng pháp gieo hạt
Đối với hoa lan, việc tự thụ phấn là rất khó khăn, thông th−ờng trong thực tế việc thụ phấn xảy ra nhờ côn trùng hoặc thụ phấn nhân tạo bởi con ng−ời. Tuy ph−ơng pháp nhân giống lan bằng gieo hạt không phải là mới mẻ song do hạt lan rất khó nảy mầm nên ph−ơng pháp này cũng không đ−ợc áp dụng phổ biến ở Việt Nam. Ph−ơng pháp này chỉ sử dụng chủ yếu trong lai tạo nhằm tạo ra những giống mới có nhiều đặc tính mong muốn của con ng−ời.
Với mong −ớc tạo ra những cây lan lai từ các cây tự nhiên của địa ph−ơng, từ năm 1990, nhóm cán bộ kỹ thuật của Đà Lạt đã bắt đầu thực hiện các phép lai đầu tiên trên cơ sở chọn lọc những cây bố mẹ mang các đặc tính −u việt. Trong đó, nhóm phong lan đ−ợc chọn là các cây trong chi Renanthera và Vanda, đã đáp ứng phần nào các yêu cầu ngày càng đa dạng về mặt s−u tập, th−ởng ngoạn và từng b−ớc tạo tiền đề cho việc khai thác kinh tế hoa lan cắt cành [42]. Các cây lan đ−ợc chọn làm đối t−ợng thực hiện các phép lai ban đầu gồm: Renanthera evrarfii Guillaum, Renanthera imschootiana Rofle,
Vanda denisoniana Bens.et Rchb.f, Vanda watsonii Rofle, Vanda masperoe
Guill. Đây là các loài lan tự nhiên của Đà Lạt - Lâm Đồng, có vùng phân bố khá rộng. Chúng đa dạng về màu sắc, hình thái và có loài có mùi thơm đặc
tr−ng. Kết quả là đã thành công 2 cặp lai:
Renanthera evrarfii Guillaum x Renanthera imschootiana Rofle
Renanthera evrarfii Guillaum x Vanda denisoniana Bens.et Rchb.f
* Nhân giống bằng ph−ơng pháp tách chiết
Là ph−ơng pháp đơn giản, dễ làm, không tốn kém, tuy nhiên hệ số nhân giống là không cao. Nguyễn Việt Thái (2002) [6] cho rằng, bất kể tháng nào trong năm cũng có thể tách chiết lan để trồng đ−ợc. Tuy nhiên, thời điểm tốt nhất cho việc tách chiết là vào đầu tháng mùa m−a, khí trời mát mẻ, cây đang đà phát triển mạnh. Cũng theo tác giả Nguyễn Việt Thái (2002) [6], đối với loài lan đơn thân, kinh nghiệm cho thấy phần ngọn đ−ợc tách ra trồng mau ra hoa hơn là các đoạn ở phần thân. Theo Nguyễn Công Nghiệp (2000) [26], ph−ơng pháp nhân giống bằng tách chiết với 3 giả hành có thể dùng cho tất cả các loài lan đa thân, trừ một số giống nh−: Cymbidium, Phaius... có thể dùng 2 giả hành duy nhất. Đối với các loài Dendrobium khoẻ nh− Dendrobium
caesar Alba, Dendrobium caesar Latil, Dendrobium popadour có thể cắt cây
con để nhân giống khi giả hành cây con tr−ởng thành. Nếu cắt quá non sẽ cho kết quả không tốt. Đối với các loài Dendrobium yếu hơn nh−: Dendrobium
jacqueline Thomas, Dendrobium theodore Takiguchi... ta có thể đợi cây con
mọc thêm 1 giả hành mới thì việc nhân giống bảo đảm hơn [42].
* Nhân giống bằng ph−ơng pháp nuôi cấy mô tế bào
Hiện nay bằng công nghệ nuôi cấy in vitro, trong thời gian ngắn có thể sản xuất một số l−ợng lớn các cây giống khoẻ, đồng đều và sạch bệnh. Tr−ờng ĐHNN I là một trong những cơ sở chính nghiên cứu về nuôi cấy mô hoa nói chung và cây hoa lan nói riêng. Theo PGS. TS. Nguyễn Quang Thạch và cs, cây hoa lan dễ nhân trong ống nghiệm và có hệ số nhân giống cao. Môi tr−ờng chính cho nuôi cấy lan là môi tr−ờng Knudson C. Cùng với tr−ờng ĐHNN I,
Trung tâm Hoa cây cảnh kết hợp với Bộ môn Nuôi cấy mô tế bào của Viện Di truyền Nông Nghiệp đã tiến hành nghiên cứu ảnh h−ởng của các chất điều tiết sinh tr−ởng đến quá trình nhân nhanh và khả năng ra rễ của chồi. Kết quả đã đ−a ra đ−ợc quy trình nhân giống lan Hồ điệp bằng nuôi cấy mô tế bào.
2.5.2.3. Những nghiên cứu về các biện pháp kỹ thuật trong sản xuất hoa lan
Trên cơ sở nhập nội, khảo nghiệm và đánh giá các mẫu giống, kết hợp với việc nhân giống. Trung tâm Hoa cây cảnh đã đề xuất các biện pháp về giá thể, bón phân, chăm sóc... Nguyễn Xuân Linh (1998) [18] cho rằng, nên t−ới n−ớc phân cho lan vào buổi sáng sớm hay lúc chiều mát, không nên t−ới phân vào buổi tr−a. Bình th−ờng t−ới 1 lần trong 1 tuần, nếu v−ờn lan giâm mát thì khoảng cách dài hơn, 10 - 15 ngày / lần. Ng−ợc lại, v−ờn lan có nhiều ánh sáng có thể t−ới 2lần / tuần. Sau khi t−ới phân nên tăng l−ợng n−ớc t−ới của ngày sau đó để rửa bớt muối còn đọng lại gây ảnh h−ởng bất lợi cho lan. Nguyễn Công Nghiệp (2000) [27] đã kết luận: mùa tăng tr−ởng của lan không nên dùng phân tổng hợp NPK loại 30 : 10 : 10, khi chớm nở hoa phải dùng loại phân có nồng độ lân cao để màu sắc hoa đặc tr−ng nh− phân NPK loại 10 : 10 : 20 hoặc 6 : 30 : 30. Tr−ớc khi cây b−ớc vào mùa nghỉ, lan phải dùng loại phân bón có nồng độ kali cao để tăng sức chịu đựng nh− phân NPK loại 10 : 20 : 30. Cũng theo tác giả Nguyễn Công Nghiệp, không nên dùng nồng độ phân bón quá 1 g/lit n−ớc vì sẽ làm cây lan chết hoặc thoái hoá. Phân bón qua lá d−ới dạng phun s−ơng là rất hiệu quả. Theo Việt Ch−ơng và KS. Nguyễn Việt Thái (2002) [6], bón phân hỗn hợp
NPK loại 30 : 10 : 10 thúc đẩy tốt cho việc tăng tr−ởng, ra lá lan.