Những nghiên cứu trên thế giới

1.3.1 .Tổng quan về mây

1.3.2.1. Những nghiên cứu trên thế giới

Nhận thức rõ vai trị quan trọng của lồi cây có giá trị kinh tế cao này, ngay từ những năm đầu của thập kỷ 80, các nước trên thế giới, đặc biệt các nước trong khu vực Đông Nam Á đã tiến hành nhiều nghiên cứu về phân loại, kỹ thuật gây trồng, phân tích lợi ích kinh tế của việc gây trồng mây (Yin Guangtian, et al., 1998). Các nghiên cứu về nguồn tài nguyên di truyền, xác định những lồi có giá trị thương mại đã được tiến hành ở nhiều quốc gia, như: Bangladesh, Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Lào, Malaysia, Myanma, Nepal, Philippines và Thái Lan (Ramanatha Rao, 1999) nhằm mục đích xác định số lượng, khu vực phân bố, vùng gây trồng phù hợp. Ngồi ra, cịn có một số nghiên cứu về phân tích đa dạng di truyền và xác định giới tính bằng các phương pháp phân tích phân tử (isozyme, RAPD, RFLP, AFLP,...) (L.T. Hong, et al., 2002; Yang, et al., 2005).

Do nguồn mây nguyên liệu tự nhiên ngày càng suy kiệt. Để nâng cao năng suất rừng trồng mây ngun liệu, giống tốt đóng vai trị quan trọng nên việc áp dụng kỹ thuật nhân giống mây bằng phương pháp nuôi cấy in vitro đang được xem là một giải pháp hữu hiệu để giải quyết vấn đề tồn tại trên.

Các nghiên cứu về nhân giống mây in vitro đã được tiến hành từ rất sớm, tiêu biểu là các nghiên cứu của các tác giả: Patena (1984), Umali- Garcia (1985), Barb (1985), Yusoff (1985), Gunawan (1989) và Dekkers (1989). Các cơng trình nghiên cứu trên có thể được tóm tắt như sau:

Kết quả các nghiên cứu trên đã chỉ ra rằng trong nuôi cấy in vitro các

lồi mây, vật liệu dùng để ni cấy là nhân tố quan trọng quyết định đến sự thành công. Vật liệu dùng để nuôi cấy rất đa dạng, như: Phôi hạt (embryo), vùng cổ chồi (collar region), đỉnh chồi (terminal bud), mảnh lá (leaf segment), cuống lá (leaf stalk), bẹ cây con (sheath of seedling), chóp rễ (root tip),...Tuỳ từng loài mà lựa chọn vật liệu ni cấy thích hợp. Cụ thể: Đối với lồi C. tetradactylus dùng phơi và đỉnh chồi, loài C. obovoideus dùng vùng cổ của

cây con, cịn đối với lồi C. egregius dùng phôi hạt để nuôi cấy là phù hợp

nhất. Nhìn chung, phơi hạt và vùng cổ rễ của cây non là vật liệu tốt nhất cho nhân giống in vitro của nhiều loài mây (Zeng Bingshan, el al., 1999).

Năm 1985, Umali - Garcia đã lấy đỉnh chồi của 3 loài mây thuộc chi

Calamus làm vật liệu nuôi cấy. Đỉnh chồi được cấy vào môi trường cảm ứng

tạo mô sẹo, cho mô sẹo phát triển thành cụm chồi, sau đó tách chồi cấy vào mơi trường thúc rễ để tạo cây con hoàn chỉnh. Năm 1989, Yusoff và Manokaran đã tạo được mô sẹo từ phơi hạt của lồi C. manan, sau đó cho mơ sẹo phát triển thành chồi, thúc chồi ra rễ để tạo cây mơ hồn chỉnh. Các tác giả trên cũng đã thành công trong việc nghiên cứu tạo đa chồi bằng cách dùng vùng cổ chồi cây con nuôi cấy trên môi trường MS bổ sung BAP hoặc Kinetin, (ở nồng độ từ 10-6 đến 10-4M), sau đó tách chồi để cấy vào môi trường hàm lượng Cytokinin thấp để tạo cây mơ hồn chỉnh và chuyển ra trồng ngoài tự nhiên.

Năm 1986, Gunawan và Yani đã ni cấy phơi hạt chưa chín của lồi

C. manan trên môi trường MS (Marashige và Skoog, 1962) và Y3 (Eeuwens,

1976) cũng đã tạo được cây in vitro hoàn chỉnh.

Năm 1989, Dekkers và Rao lấy phơi hạt của lồi C. trachycoleus cấy vào mơi trường MS có bổ sung 2,4-D hoặc NAA với nồng độ 5mg/l. Sau khoảng 2 - 4 tuần thấy xuất hiện mô sẹo. Mơ sẹo được cấy chuyển sang mơi trường có hàm lượng 2,4-D thấp để cảm ứng tạo cụm chồi.

Các cơng trình nghiên cứu về nhân giống mây in vitro của Trung Quốc được tiến hành chủ yếu ở Viện nghiên cứu lâm nghiệp nhiệt đới (Quảng Châu-tỉnh Quảng Đông) và Viện Thực vật học Côn Minh. Năm 1987 Zhuang Chengji đã thông báo thành công bước đầu của việc nghiên cứu tạo cụm chồi ở hai lồi C. yunnanensis và C. obovoideu trong điều kiện ni cấy in vitro .

những loài quan trọng, đặc biệt những lồi có giá trị kinh tế cao. Năm 1993, Zhuang Chengji đã công bố kết quả nghiên cứu ở 3 loài C. tetradactylus, C. simplicifolius và D. margaritae. Cheng Zhiying đã tiến hành nghiên cứu với các loài C. gracilis và C. nambariensis, var. xishuangbannaensis. Còn Zeng Bingshan (1991-1997) đã tiến hành nghiên cứu với các loài: C. egregius, D. jenkinsiana, C. dioicus, C. rhabdocladus, C. guangxiensis, C. merrillii…. Từ năm 1994 đến 1996, cây con của 3 loài C. simplicifolius, C. egregius và D. margaritae đã được tạo ra với số lượng lớn bằng nuôi cấy in vitro và đã được

trồng thành rừng vơ tính ở tỉnh Quảng Tây và Quảng Đông. 1.3.2.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam

Ở nước ta, trong những năm gần đây việc ứng dụng công nghệ nhân giống in vitro đã thành cơng ở một số lồi cây trồng rừng phổ biến, như: Bạch đàn cao sản, Keo lai, Dó trầm, Tếch, Hơng... . Nhiều cở sở nghiên cứu và sản xuất đã áp dụng công nghệ này để sản xuất cây giống ở quy mô công nghiệp nhằm chủ động cung cấp nguồn cây giống chất lượng cao phục vụ trồng rừng sản xuất đang có nhu cầu rất lớn.

Tuy nhiên, đối với những loài cây bản địa và cây đặc sản rừng có giá trị kinh tế cao nói chung, đặc biệt song mây nói riêng vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Việc ứng dụng kỹ thuật nhân giống in vitro đối với các lồi cây này

cịn rất mới mẻ và nhiều hạn chế mới chỉ được tiến hành một cách đơn lẻ ở một số cơ sở nghiên cứu trong phạm vi phịng thí nghiệm và mang tính thăm dị là chính. (Nghiên cứu nhân giống dinh dưỡng cho cây song mật được tiến hành (Nguyễn Ngọc Tân và Trần Hồ Quang, 1995) bằng lá non và phơi hạt. Kết quả cho thấy có sự hình thành mơ sẹo từ lá non nhưng không tái sinh chồi và chết dần khi mơi trường có nồng độ Cytokinin cao. Các tác giả thành công trong việc nhân giống từ phôi, các phôi được nuôi cấy trên môi trường MS (Murashige và Skoog, 1962) có bổ sung Cytokinin và Auxin để tại cây hoàn

chỉnh. Tuy nhiên nghiên cứu này còn hạn chế ở chu kỳ cấy chuyển dài từ 6 – 8 tuần, không thấy đề cập đến hệ số nhân chồi hữu hiệu, thời gian và tỷ lệ ra rễ của cây con cũng như biện pháp huấn luyện cây mơ ngồi vườn ươm) [15].

Hiện nay, việc áp dụng phương pháp nhân giống sinh dưỡng, trong đó có phương pháp ni cấy in vitro đối với nhiều loài cây rừng đã được áp dụng rộng rãi, đem lại hiệu quả kinh tế cao cho nhiều cơ sở sản xuất cây giống và người trồng rừng. Tuy nhiên đối với mây, biện pháp thường sử dụng để nhân giống vẫn là sản xuất cây con gieo ươm từ hạt. Đến nay, hầu như chưa có cơng trình khoa học nào về nghiên cứu nhân giống mây bằng phương pháp nuôi cấy in vitro

được công bố.

1.3.3. Tổng quan về mây nếp

1.3.3.1. Đặc điểm sinh thái, hình thái lồi mây nếp

Giống mây nếp (C. tetradactylus Hance) là giống mây cao sản của Việt Nam, phân bố tập trung tại các tỉnh phía Bắc: Lào Cai, n Bái, Hồ Bình, Thanh Hố. Có đặc điểm sinh học: Thân ngầm củ gừng, vở màu đen; Thân khí sinh mọc thành cụm, dài 10 - 20m, đường kính từ 0,8 - 1,2cm; Lá đơn xẻ thuỳ lơng chim rất sâu. Khi cây cịn nhỏ, lá có cuống dài, trên đỉnh mang 4-6 thuỳ, thuỳ dài 10 - 18cm, rộng 1,5 - 2cm. Khi cây lớn, lá dài 1m, mang 14 - 20 thuỳ, mọc thành từng khóm 2 - 4 thuỳ cách nhau 4 - 15cm, thuỳ lá hình mác thn hay mác ngược, dài 10 - 30cm, rộng 2 - 4cm, thót ở hai đầu, mép lá có gai nhỏ, đỉnh có chùm lơng màu tím. Hoa bơng mo dài, mảnh, từ trục chính mọc ra 4 - 5 chuỳ, chuỳ phân nhánh thành các bông chét, mỗi bông chét mang 8 - 24 hoa. Hoa đơn tính khác gốc. Cụm hoa là một dạng bơng mo đặc biệt, xuất hiện trên các tay mây trên ngọn. Hoa đực nhỏ, đài 3, tràng 3, nhị 6. Hoa cái nhỏ, có cuống nhỏ. Quả hạch hình cầu, đường kính 8mm, đầu có mỏ nhọn và núm nhuỵ tồn tại, vỏ có vẩy bao bọc, xếp thành 18 hàng dọc, mỗi quả một hạt đường kính 6mm. Mỗi cây mang 4 - 5 buồng quả, khoảng 1.000 quả/buồng. Giống mây nếp có giá trị

kinh tế cao do có năng suất cao và nguyên liệu đảm bảo chất lượng sản xuất sản phẩm xuất khẩu. Hiện nay giống mây nếp đang được trồng rừng nguyên liệu tại nhiều vùng miền trên cả nước [10].

1.3.3.2. Các nghiên cứu về mây nếp trên thế giới

Đã có nhiều tác giả nghiên cứu về loài cây này ở Trung Quốc. Kết quả nghiên cứu của Xu Huangcan và cộng sự (2000) [38] cho thấy Mây nếp là lồi cây mọc thành cụm, thân tương đối dài, có hoa đơn tính khác gốc, thân có thể dài khoảng 30 m hoặc hơn, phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của Trung Quốc. Mây nếp là lồi đang được trồng nhiều ở phía Nam Trung Quốc, đảo Hải Nam, một phần ở phía Nam tỉnh Quảng Đơng từ 22o30’ vĩ độ Bắc và cả ở Hồng Kơng với tổng diện tích có lồi cây này lên đến 200.000 km2.

Là loài cây ưa ẩm nhưng cũng có thể sinh trưởng và phát triển tốt trên độ cao thấp hơn 700 m so với mực nước biển trong điều kiện nhiệt đới và cận nhiệt đới gió mùa. Mặc dù có thể phát hiện thấy Mây nếp tại những vùng đất trũng ẩm ướt và lưu vực nhưng lồi này khơng chịu được ngập úng. Mây nếp sinh trưởng nhanh, nảy chồi tốt trong suốt mùa mưa khi mà lượng mưa dồi dào, độ ẩm khơng khí tương đối cao và ngược lại với mùa khô, Mây nếp cũng sinh trưởng và phát triển tốt ở những nơi đất dốc và độ pH H2O thích hợp là 5,0 - 6,4 . Kết quả nghiên cứu trong 6 năm, Xu Huangcan và cộng sự (2000) cho thấy Mây nếp phát triển rất chậm trong thời gian từ tuổi 1 đến 3, sinh trưởng hàng năm dưới 0,3 m và sau 3 năm chiều cao thân dưới 0,5 m. Sinh trưởng chiều cao thân hàng năm vượt quá 1,0 m khi cây trồng sau 4 năm.

Việc nhân giống thường dùng bằng hạt nhưng cũng có thể sử dụng phương pháp tách chồi. Hạt được gieo ươm trong nền đất cát 50 - 70 ngày, sau khi nảy mầm đem cấy vào bầu và chăm sóc trong vườn ươm từ 15 - 18 tháng, khi cây có từ 7 - 9 lá có thể mang đi trồng. Sau khi trồng 6 - 7 năm có thể thu hoạch với sản lượng đạt 1 - 2 tấn/ha. Lần khai thác thứ 2 vào năm thứ 11 với

sản lượng 1 - 1,5 tấn/ha. Nếu trên 25 năm, sản lượng có thể lên đến 6 tấn/ha (Xu Huangcan và cộng sự, 2000) [39].

Nhiều nghiên cứu tại Ấn Độ cho thấy đối với Mây nếp phương pháp xử lý hạt tốt nhất là xông bằng hương muỗi (J.K.Rawat, 2001) [29].

Giống như nhiều loài song mây sinh trưởng thành dạng bụi khác, Mây nếp cũng có thể nhân giống bằng các chồi mầm, nhưng biện pháp nhân giống bằng hạt vẫn phổ biến hơn cả. Hạt cần được tách và làm sạch ngay sau khi thu hái quả chín nhằm nâng cao tỷ lệ nảy mầm của hạt. Có thể làm sạch vỏ quả và áo hạt bằng cách chà xát với cát hoặc ngâm trong nước. Hạt đã làm sạch cần giữ độ ẩm từ 25 - 30%. Tỷ lệ nảy mầm của hạt tươi từ quả chín có thể đạt tới 98%. Thực tế ở Trung Quốc cho thấy rằng hạt trước tiên được ngâm và đãi sạch trong nước trong vòng 1 - 3 ngày, sau đó gieo trên các luống cát có che nắng và sau 50 - 70 ngày khi các cây con với lá đầu tiên xuất hiện có thể đem cấy vào các bầu đất và hỗn hợp phân bón. Các bầu cây được đặt cạnh nhau trong vườn ươm với cường độ ánh sáng tối thích với mây con khi được che sáng 50% (Xu Huangcan và cộng sự, 2000) [39].

1.3.3.3. Những nghiên cứu về mây nếp ở Việt Nam

Hiện nay, Mây nếp là một trong những loài được lựa chọn ưu tiên cho các chương trình trồng rừng tại Việt Nam (Bộ NN&PTNT, 2004). Nhiều chương trình nghiên cứu khoa học và dự án hỗ trợ phát triển ngành đã chọn Mây nếp là đối tượng chính. Tuy nhiên, kết quả mới chỉ phản ánh một phần nhỏ sự thích nghi của lồi tại khu vực nghiên cứu, cịn việc giải thích tại sao lại có sự sai khác về sinh trưởng phát triển của loài chưa thực sự khoa học, chính xác và đầy đủ.

Hiện nay, Mây nếp là loài cây được trồng chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc như Thái Bình, Hải Dương, Hưng Yên, Nghệ An và Hà Tĩnh với sản lượng

ước tính 1500 - 2000 tấn/năm (Phạm Văn Điển, 2005) [18]. Phương thức trồng chủ yếu là xung quanh nhà và trong các vườn hộ gia đình.

Hiện nay, tại Hồ Bình (huyện Cao Phong), Hà Giang (huyện Hồng Su Phì, Mèo Vạc và Bắc Quang), Hà Tĩnh (huyện Hương Sơn), Quảng Ngãi (huyện Ba Tơ, Sơn Tây, Trà Bồng và Minh Long) và Gia Lai (huyện Con Hà Nừng và Chư Sê) đã trồng mây với diện tích hàng trăm hecta mỗi tỉnh, phương thức trồng chủ yếu dưới tán và theo lối quảng canh (Phạm Văn Điển, 2006).

Kết quả khảo sát các mơ hình gây trồng Mây nếp cho thấy các mơ hình trồng Mây nếp dưới tán rừng hầu hết mới chỉ dừng lại ở các cơng trình nghiên cứu khoa học mang tính thử nghiệm, thời gian theo dõi ngắn, việc chăm sóc và bảo vệ mơ hình sau khi đề tài kết thúc khơng được chú trọng, thêm vào đó cơng tác thơng tin, tuyên truyền và chuyển giao kỹ thuật chưa tốt nên kết quả chưa được áp dụng trên diện rộng.

Trong vườn hộ ở nhiều nơi đã gây trồng Mây nếp thành công nhưng kỹ thuật gây trồng chủ yếu dựa vào kinh nghiệm của người dân và trồng với qui mô nhỏ. Tuy nhiên, mức độ phát triển vùng trồng Mây nếp của các địa phương khác nhau mà nguyên nhân chính là do nhận thức của người dân về giá trị của lồi cây này cịn hạn chế, cùng với sự phát triển của các làng nghề mây tre đan.

Phạm Văn Điển (2006) [4], trong “Bảo tồn và phát triển thực vật cho lâm sản ngoài gỗ” cũng đã đề xuất kỹ thuật trồng Mây nếp. Quy trình đã đề cập khâu chọn giống, thu hái, bảo quản, xử lý hạt và tạo cây con. Tuy nhiên, do chưa có những nghiên cứu kỹ về đặc điểm sinh vật học, sinh thái học, mối quan hệ giữa lập địa và sinh trưởng của Mây nếp cho nên hướng dẫn chọn điều kiện lập địa để gây trồng Mây nếp mới chỉ mang tính định hướng .

Lê Thu Hiền, Nguyễn Tử Kim và Lưu Quốc Thành (2001) đã nghiên cứu thiết lập mơ hình trồng Song mật (C. platyacanthus) và Mây nếp (C.

tetradactylus) dưới tán rừng phục hồi tại Trung tâm Thực nghiệm Lâm sinh

Cầu Hai và Trạm Nghiên cứu Mơi trường rừng phịng hộ Sông Đà. Các kết quả nghiên cứu cho thấy Mây nếp và Song mật sinh trưởng và phát triển tốt dưới tán rừng phục hồi có độ tàn che là 0,4 - 0,5. Điều kiện tự nhiên như nhiệt độ trung bình từ 21,60C - 26,60C, lượng mưa từ 1800 mm - 2100 mm, độ cao từ 80 - 400m so với mực nước biển, loại đất feralit phát triển trên đá phiến thạch sét, đất xám kết von, đất dốc tụ, bồi tụ và địa hình bằng phẳng gần khe suối, thung lũng, sườn đồi phù hợp với yêu cầu sinh thái của cây Mây nếp.

Cuối năm 2005 Công ty cổ phần Phát Triển Mây Song - Dũng Tấn tỉnh Thái Bình đã chọn tạo được giống Mây nếp K83 từ nguồn giống địa phương. Hiện nay, Mây nếp K83 được trồng trình diễn khảo nghiệm và cho hiệu quả số thu lãi ròng 70 - 100 triệu đồng/ha/năm. Giống Mây nếp K83 đã được tặng 2 Huy chương vàng Quốc gia - Thương hiệu được bảo hộ độc quyền phát hành, cây giống sản xuất bởi quy trình cơng nghệ mới. Kết quả nghiên cứu cho thấy Mây nếp K83 dễ thích ứng với nhiều điều kiện lập địa, nhiều vùng khí hậu khác nhau. Trồng thâm canh cây có năng suất cao, thân thịt dẻo mềm dễ gia công sản xuất, thời gian thu hoạch sau 5 năm. Phương thức trồng chủ