a. Giải phẫu lá
Lá có vai rất quan trọng trong sự sinh trƣởng và phát triển của cây. Lá là cơ quan quang hợp, bộ phận thoát hơi nƣớc và trao đổi khí với môi trƣờng bên ngoài. Lá cây còn là chỉ thị của tình trạng dinh dƣỡng cũng nhƣ mức độ phù hợp của thực vật.
Nằm ở bề mặt ngoài cùng của lá Biểu bì và Cutin, có chức năng chính là bảo vệ và chống sự thoát hơi nƣớc cho các mô bên trong thịt lá; ngoài ra chúng còn tham gia vào quá trình sinh lý. Sự xuất hiện của biểu bì dày hoặc nhiều lớp, kích thƣớc biểu bì và lớp cutin càng lớn là minh chứng cho cho sự thích nghi với điều kiện bất lợi của môi trƣờng ngoài, đặc biệt là ánh sáng.
Ở thực vật hai lá mầm có hai loại là mô dậu và mô khuyết, thông qua việc đánh giá tỷ lệ của mô dậu/mô khuyết có thể xác định đƣợc nhu cầu ánh sáng của mỗi loại thực vật. Mô đồng hóa là loại mô chuyên trách cho quang hợp.
Kết quả:
Qua việc phân tích 10 mẫu lá Bình vôi ở các độ tuổi khác nhau, thu đƣợc kết quả đƣợc trình bày ở bảng 4.4.
Bảng 4.4: Kết quả phân tích giải phẫu lá Bình vôi TT Kích thƣớc các bộ phận phần thịt lá bình vôi (µm) Tỷ lệ MD/MK CTT BBT MD MK BBD CTD Độ dày lá B1 (g) 2,41 14,3 35,88 44,57 12,03 1,95 111,14 0,81 B1 (n) 2,37 14,23 35,86 44,83 11,44 1,99 110,72 0,80 B2 (g) 3,02 13,67 34,97 44,51 11,99 2,01 110,17 0,79 B2 (n) 3,11 13,56 34,4 43,78 10,94 1,96 107,75 0,79 B3 (g) 3,01 13,97 35,92 44,34 10,77 2,01 110,02 0,81 B3 (n) 2,94 14,17 35,41 44,73 11,23 2,08 110,56 0,79 B4 (g) 2,93 14,1 36,13 44,74 11,61 2,06 111,57 0,81 B4 (n) 3,09 14,06 35,77 44,46 11,38 2,01 110,77 0,80 B5 (g) 3,11 13,89 36,95 45,16 10,56 2,02 111,69 0,82 B5 (n) 3,1 13,75 36,02 44,82 11,43 2,03 111,15 0,80
Ghi chú: CTT: Cutin trên; BBT: Biểu bì trên; MD: Mô dậu; MK: Mô khuyết; BBD: Biểu bì dưới; CTD: Cutin dưới; MD/MK: Tỷ lệ mô dậu và mô khuyết.
Nhƣ vậy, qua kết quả ở bảng 4.4 cho thấy tỷ lệ mô dậu/mô khuyết trung bình ở Bình vôi là 0,801., dựa vào tỷ lệ mô dậu/mô khuyết có thể nhận xét bƣớc đầu rằng mẫu Bình vôi là cây chịu bóng. Trong quá trình quan sát giải phẫu, nhận thấy cả biểu bì trên và dƣới đều thấy sự có mặt của lông che chở. Lông là những tế bào chết chứa đầy không khí có màu trắng bạc có tác dụng phản xạ ánh sáng, làm giảm bớt sức đốt nóng cho cây. Lá Bình vôi có đặc điểm cấu tạo này nên khả năng bảo vệ của lá đối với điều kiện bất lợi rất tốt.
Tầng cutin ở 2 phía tƣơng đối dày, trong đó tầng cutin trên có kích thƣớc dày hơn so với cutin dƣới, sự chênh lệch về độ dày đó phần nào phản ánh lƣợng ánh sáng mà mặt trên và mặt dƣới của cây nhận đƣợc. Nếu so sánh tƣơng tự, giữa biểu bì mặt trên lá với mặt dƣới lá của cây cũng thấy có sự biến đổi về kích thƣớc nhƣng không nhiều. Điều này cho thấy khi điều kiện ánh sáng khác nhau và để thực hiện tốt chức năng bảo vệ, cả lớp cutin và biểu bì lá đều có những thay đổi giống nhau. Khi ánh sáng nhận càng nhiều thì cutin trên cũng nhƣ biểu bì trên đều dày lên để phản xạ bớt nhiệt, giảm bớt đi cƣờng độ thoát hơi nƣớc, tăng chức năng bảo vệ. Kết quả trên một phần phản ánh rằng, cây Bình vôi có khả năng chống chịu tốt (chịu hạn, chịu nhiệt…)
Hình 4.5: Giải phẫu phần thịt lá Bình vôi b. Phân tích hàm lƣợng diệp lục lá
Đối với thực vật ánh sáng là một trong những nhân tố quan trọng ảnh hƣởng đến năng suất cây trồng thông qua quá trình quang hợp. Nhờ có ánh sáng mà cây thực hiện quá trình quang hợp, cung cấp các chất hữu cơ vô cùng quan trọng, đa dạng và phong phú, thỏa mãn mọi nhu cầu về dinh dƣỡng của sinh vật nói chung và của cây rừng nói riêng (H. Lyr, H. Polster, H.J. Fiedler, 1982) [3]. Mỗi loài cây, mỗi giai đoạn sinh trƣởng phát triển khác nhau thì yêu cầu về ánh sáng cũng khác nhau. Sự khác nhau về nhu cầu ánh sáng có thể biểu hiện qua nhiều khía cạnh, một trong những biểu đó là sự thay đổi hàm lƣợng chlorophill và tỷ lệ giữa chlorophill a/b.
Tỷ lệ giữa các loại diệp lục có sự thay đổi, nhƣ: Cây chịu bóng có lá mỏng hơn, lục lạp to hơn, ít hơn và chứa nhiều chlorophyll hơn so với lá cây ƣa sáng. Sự thích nghi với điều kiện chiếu sáng thể hiện không chỉ ở sự tăng hàm lƣợng chlorophyll tổng số mà còn thay đổi tỷ lệ các sắc tố trong lục lạp. Lá cây chịu bóng nhận đƣợc ánh sáng khuyếch tán giàu tia sáng sóng ngắn, nên chứa nhiều
chlorophyll b. Đa số cây chịu bóng có hàm lƣợng chlorophyll tổng số cao, tỷ lệ chlorophyll a/b thấp (≤ 1,4), cây ƣu sáng tỷ lệ chlorophyll a/b cao (5,5), cây trung tính có tỷ lệ bình thƣờng là 1,4 – 3,0. Tỷ lệ giữa diệp lục a/b đƣợc đánh giá là khả năng chịu ánh sáng của thực vật. Theo Libbert (1976), ở thực vật thƣợng đẳng, diệp lục a làm nhiệm vụ quang hợp, diệp lục b làm nhiệm vụ góp năng lƣợng cho diệp lục a quang hợp [1]. Do đó quang hợp mạnh hay yếu phụ thuộc nhiều vào diệp lục a.
Khi nghiên cứu hàm lƣợng diệp lục của một số loài cây rừng Lê Ðức Diên (1986) có nhận xét: Nhìn chung nhóm cây gỗ mọc trong điều kiện ít ánh sáng, tỷ lệ diệp lục a/b thấp. Tuy nhiên, trong nhóm cây chịu bóng vẫn có loài chứa hàm lƣợng diệp lục thấp (1-2 mg) nhƣ: Lòng thuyền, … Trong nhóm cây ƣa sáng và có những loài chứa hàm lƣợng diệp lục rất cao, tỷ lệ diệp lục thấp nhƣ: Tếch, Bạch đàn, Mỡ… đều có hàm lƣợng diệp lục thấp (2,2 – 2,5 mg/g lá tƣơi). Ðiều đó chứng tỏ hàm lƣợng và tỷ lệ diệp lục có phụ thuộc vào điều kiện sinh thái. Nhóm thực vật sống trong điều kiện ánh sáng thấp có hàm lƣợng diệp lục tổng số cao hơn và hàm lƣợng diệp lục b tƣơng đối giầu hơn so với nhóm thực vật sống trong điều kiện ánh sáng mạnh. Nhƣng nó không chỉ phụ thuộc vào điều kiện chiếu sáng mà còn phục thuộc vào điều kiện lịch sử và đặc điểm trao đổi chất của loài. Trong nghiên cứu của mình, Lê Ðức Diên mới phản ánh đƣợc sự khác nhau về hàm lƣợng diệp lục giữa các nhóm cây ƣa sáng và chịu bóng, giữa điều kiện ánh sáng nhiều và ánh sáng ít, tác giả chƣa đi vào so sánh giữa các loài khác nhau. [1]
Một số tác giả nhƣ: Lê Ðức Diên, Cung Ðình Lƣợng (1986) cho rằng cây càng ƣa sáng càng chứa ít diệp lục và tỷ lệ diệp lục a/b cao. [1,2].
Bảng 4.5: Hàm lƣợng diệp lục trong lá cây Bình vôi
Mẫu P (g) Chỉ số quang học Nồng độ diệp lục (mg/l) A
(mg/g lá) Tỷ lệ dl a/b D649 D665 X Y C B1 (g) 0,50 0,52 1,12 12,31 4,99 17,30 3,46 2,47 B1 (n) 0,35 0,40 0,85 9,35 3,92 13,27 3,75 2,38 B2 (g) 0,50 0,48 1,01 11,09 4,59 15,67 3,13 2,42 B2 (n) 0,38 0,42 0,88 9,68 4,08 13,76 3,67 2,37 B3 (g) 0,50 0,48 1,03 11,37 4,57 15,93 3,19 2,49 B3 (n) 0,45 0,44 0,94 10,34 4,28 14,62 3,22 2,42 B4 (g) 0,50 0,54 1,15 12,69 5,21 17,90 3,58 2,43 B4 (n) 0,39 0,46 0,98 10,79 4,48 15,27 3,91 2,41 B5 (g) 0,43 0,48 1,02 11,17 4,54 15,71 3,65 2,46 B5 (n) 0,47 0,53 1,13 12,39 5,11 17,50 3,75 2,42 Ghi chú: g: lá già Xchla = 13,7*D665 - 5,76*D649 n: lá non Ychlb = 25,8*D649 - 7,6*D665
P: trọng lƣợng mẫu (gam) V= 100 ml (thể tích dịch chiết dl) D649: Giá trị đo trên máy so mầu, bƣớc sóng 649 nm C = X+Y (mg/l)
Từ những kết quả nghiên cứu ở bảng 4.5 cho thấy giá trị trung bình của hàm lƣợng diệp lục tổng số của 10 mẫu lá bình vôi là 3,51 mg/gam lá tƣơi. Trong đó mẫu lá cho hàm lƣợng diệp lục thấp nhất đạt 3,13 mg/gam lá tƣơi ở mẫu B2(g), giá trị hàm lƣợng diệp lục tổng số cao nhất đạt 3,91mg/gam lá tƣơi đối với mẫu B4(n).
Có sự biến động nhỏ giữa tỷ lệ diệp lục a/b đối với các mẫu phân tích, tỷ lệ hàm lƣợng diệp lục a/b trung bình đạt 2,27. Mẫu B2(n) tỷ lệ diệp lục a/b nhỏ nhất đạt 2,37, trong khi đó tỷ lệ này ở mẫu B2(g) đạt giá trị cao nhất là 2,50. Nhƣ vậy, hàm lƣợng chlorophill a/b trong lá cây bình vôi nằm trong khoảng 1,4 - 3,0, tƣơng ứng với các nghiên cứu của các tác giả trên thì cây Bình vôi thuộc nhóm cây trung tính, chịu đƣợc cƣờng độ ánh sáng mức trung bình thấp. Với kết quả trên so với tiêu chuẩn cho phép thì trị số đó có thể đánh giá các cây bình vôi tại các địa điểm thu mẫu khác nhau đều chịu đựng đƣợc mức cƣờng độ ánh sáng trung bình. Từ kết quả này chúng ta có thể lựa chọn Bình vôi trồng dƣới tán rừng là phù hợp.