Tầng cutin của lá có chiều dày từ 5,500- 7,638µm là khá dày (Thông
đuôi ngựa có cutin = 4,52µm). Tầng cutin là lớp bao phủ bên ngoài khắp bề mặt lớp tế bào biểu bì, cấu tạo và phát triển của chất cutin phụ thuộc vào điều kiện môi trường. Tầng cutin có nhiệm vụ bảo vệ và làm giảm thoát hơi nước cho lá. Đối với lá loài DSĐV, tầng cutin trên và dưới có độ dày gần tương đương nhau, do cuống lá cây vặn nên mặt dưới lá cũng chịu 1 phần ảnh hưởng ánh sáng. Tuy nhiên tầng cutin trên thường dày hơn, do mặt trên của lá có tiếp xúc với ánh sáng nhiều và mạnh hơn. Duy chỉ có tại độ tàn che 75%, độ dày trung bình tầng cutin mặt dưới có dầy hơn mặt trên nhưng là chênh lệnh rất nhỏ. Đó là do ánh sáng tại độ tàn che này rất yếu, không ảnh hưởng nhiều đến tầng cutin mặt trên.
Ở độ tàn che thấp, cây nhận nhiều ánh sáng, bức xạ mặt trời, độ dầy tầng cutin có nhiệm vụ bảo vệ các tế bào bên trong. Ở độ tàn che cao, độ dày tầng cutin giảm giúp lá có khả năng quang hợp tốt hơn; hoặc làm giảm sự thoát hơi nước với những lô có độ tàn che thấp, nhiệt độ cao. Điều này được thể hiện rõ trong các thí nghiệm về sinh trưởng cây ở trên, tầng cutin trên của lá non là mỏng hơn tầng cutin của lá trưởng thành 6,43µ. Tuy ở độ tàn che 0% và 25%, lá có tầng cutin trên dày hơn so với lá trưởng thành, nhưng tại 2 lô này, cây sinh trưởng kém hơn so với cây con lô có độ tàn che 50%. Vì thế, cây trưởng thành DSĐV ưa sáng, phân bố trên đỉnh núi, lại là điều kiện bất lợi cho cây con, ánh sáng mạnh gây nên tái sinh kém cho loài này.
Lớp biểu bì của DSĐV gồm một hàng tế bào có kích thước tương đối
đồng đều nhau. Các tế bào biểu bì có vách dày và kích thước lớn, từ 16,776 – 20,519µm, dày hơn nhiều so với Thông đuôi ngựa là 13,88µm, vì vậy, biểu bì của DSĐV có khả năng bảo vệ các tế bào bên trong của lá rất tốt.
Mô dậu nằm ngay dưới lớp biểu bì, có 1 lớp tế bào, hình ống đến lăng trụ, sắp xếp tương đối xít nhau và xếp gần vuông góc với tế bào biểu bì. Các tế bào mô dậu chứa nhiều lục lạp, vì vậy mặt trên của lá thường xanh hơn mặt
dưới. Mô khuyết nằm dưới mô dậu và tiếp giáp với biểu bì dưới của lá, gồm nhiều lớp tế bào có hình dạng không đều, tròn cạnh, xếp thưa nhau. Lớp tế bào này chứa ít lục lạp hơn mô dậu nên chủ yếu có vai trò chính trong trao đổi khí và thoát hơi nước. Độ dày của lớp này thể hiện sức giữ nước của lá, độ dày mô khuyết chiếm tỷ lệ cao, quyết định đến độ dày của lá.
Tỷ lệ MD/MK là chỉ số phản ánh sự thích nghi của lá đối với điều kiện
môi trường sống, nhất là chế độ ánh sáng và nước. Đối với những loài cây ưa sáng, lớp tế bào mô dậu thường dày và nhiều hơn, ví dụ như Sau sau có tỷ lệ là 1,13, còn với những loài ưa bóng, tỷ lệ này lại nhỏ hơn 1, ví dụ Nanh chuột có tỷ lệ 0,16 – 0,19. Đối với loài DSĐV, tỷ lệ MD/MK dao động trong khoảng từ 0,330 – 0,425µm.
Lá DSĐV có cuống vặn, mặt dưới lá có chịu tác động cả ánh sáng tán xạ và trực xạ, tuy nhiên ở cây non, lớp tế bào mô dậu dưới chưa phân hóa rõ ràng nên không đưa vào đo tính. Tỷ lệ MD/MK của cây con DSĐV ở cả 4 độ tàn che đều nhỏ hơn 0,5, điều này chứng tỏ ở giai đoạn cây con, loài DSĐV ưa bóng nhẹ. Nhỏ hơn tỷ lệ MD/MK ở cây trưởng thành là 1,013 [4]. Điều này càng thể hiện rõ hơn cho tính ưa sáng của cây trưởng thành và tính ưa bóng của cây con loài DSĐV.
Từ kết quả trên bước đầu nhận định, cây con loài DSĐV có khả năng chịu hạn (tầng cutin và lớp biểu bì dày), ưa bóng nhẹ (tỷ lệ MD/MK < 1). Khi nhân giống loài này trong vườn ươm cần chú ý 2 đặc tính trên, đảm bảo che bóng cho cây con, tránh ánh sáng mạnh để cây phát triển tốt. Cây trưởng thành lại ưa sáng nên khi bảo tồn chuyển chỗ hoặc trồng dặm bổ sung nên lưu ý loại bỏ che bóng cho cây khi trưởng thành.
4.3.1.2. Đặc điểm thích nghi sinh lý của cây con loài DSĐV với các độ tàn che
Thực vật bậc cao có hai nhóm sắc tố tham gia quang hợp là diệp lục (ChlorophyII) và Carotenoid. Trong đó, diệp lục là sắc tố quang hợp chính, carotenoid là sắc tố phụ, có khả năng chống oxi hóa mạnh.
Hàm lượng diệp lục có ảnh hưởng lớn tới sự sinh trưởng và chống chịu của cây, đặc biệt là đối với hàm lượng diệp lục a. Đây là trung tâm phản ứng của hệ thống sắc tố I và II, là sắc tố quang hợp chính có vai trò trực tiếp hấp thụ và chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành ATP và NADPH. Sự bền vững trong cấu trúc của diệp lục trong điều kiện bất lợi của môi trường tác động trực tiếp đến hiệu quả quang hợp.
Xác định hàm lượng và tỷ lệ diệp lục a và b: Theo phương pháp so màu của (Lichtenthaler, H.K. & Wellburn, A.R. 1983);[56]
Diệp lục có 5 loại là a, b, c, d, e, nhưng luận văn quan tâm nhất đến diệp lục a và b, đây là 2 loại diệp lục có khả năng quang hợp tốt nhất.
Công thức hóa học của diệp lục a và b là: Diệp lục a: C55H72O5N4Mg
Diệp lục b: C55H70O6N4Mg
Hàm lượng sắc tố diệp lục a và b là 2 loại diệp lục chính có quyết định đến quá trình quang hợp của cây xanh. Dưới đây là biểu kết quả hàm lượng của diệp lục a và b:
Bảng 4.12. Kết quả hàm lượng diệp lục trong lá cây con loài DSĐV
Độ tàn che Hàm lượng sắc tố (mg/dm 2 lá)
Chla Chlb Chla+b Tỷ lệ a/b
0% 3,41 1,76 5,17 1,94
25% 3,58 2,7 6,28 1,33
50% 3,2 1,78 4,99 1,80
75% 4,07 1,71 5,78 2,38
Qua bảng kết quả trên, ta thấy cây con loài DSĐV trong các độ tàn che khác nhau có sự khác biệt về hàm lượng diệp lục trong lá.
Hàm lượng diệp lục a cao nhất ở độ tàn che 75%, với vai trò là sắc tố quang hợp chính, ở độ tàn che cao, cường độ ánh sáng cây nhận được yếu,
cây con đã kịp thích ứng tốt và sản sinh nhiều tế bào diệp lục hỗ trợ cho quang hợp. Tuy nhiên hàm lượng diệp lục a thấp nhất lại ở độ tàn che 50%.
Hàm lượng diệp lục b là sắc tố quang hợp phụ sau diệp lục a, có hàm lượng thấp hơn và cao nhất ở độ tàn che 25%.
Lục lạp là bào quan trong tế bào thực hiện chức năng quang hợp. trong lục lạp có chưa cả diệp lục a và b. Tỷ lệ diệp lục a/b thể hiện nhu cầu ánh sáng cũng như biến động thích nghi với điều kiện tàn che. Hàm lượng diệp lục tổng số đạt cao nhất ở 25%;
Ở lô đối chứng (độ tàn che 0%), hàm lượng diệp lục a, b, tổng số thấp nhất. Tại điều kiện này, cây chịu nắng mạnh nhất, làm cho đất khô và cây thiếu nước. Khi cây bị thiếu nước, hàm lượng nước trong tế bào bị giảm làm tăng cường quá trình phân hủy diệp lục, chất diệp lục bị mất trong quá trình ứng phó với thiếu hụt nước (độ tàn che thấp) dự trữ trong các tế bào thịt lá và một phần bị mất từ các tế bào bao bó [16]. Sự thiếu nước cộng với chịu ảnh hưởng nhiệt độ từ nắng nóng, càng làm cây thoát hơi nước mạnh, làm cây bị thiếu các khoáng chất cung cấp cho quá trình tổng hợp sắc tố trong đó có ion Mg2+ là thành phần quan trọng để tổng hợp diệp lục. Như vậy, tại điều kiện này, cây con loài DSĐV vừa bị tăng cường quá trình phân hủy diệp lục và ức chế quá trình tổng hợp diệp lục, làm cho hàm lượng cả 3 loại diệp lục trong lá bị giảm sút.
Nhìn chung, hàm các sắc tố diệp lục không chênh lệch nhiều ở cả 4 độ tàn che. Ở độ tàn che 25%, lá cây có hàm lượng các chất diệp lục cao nhất và khi đó cây có khả năng quang hợp mạnh nhất, sinh trưởng và phát triển tốt nhất. Vậy, luận văn có thể đề xuất độ tàn che thích hợp cho loài DSĐV giai đoạn vườn ươm là 25%.
4.4. Cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp bảo tồn loài DSĐV
4.4.1. Cơ sở khoa học
Cơ sở khoa học để đề xuất giải pháp bao gồm các nhân tố có tác động ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây, cần tìm và xác định các nhân tố mà con
người có thể tác động đến bằng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hay lựa chọn được điều kiện phù hợp.
Ánh sáng là nhân tố rất quan trọng ảnh hưởng tới tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây con giai đoạn vườn ươm cũng như cây trồng bảo tồn chuyển chỗ. Vì vậy, nghiên cứu độ tàn che và cấu tạo giải phẫu lá, phân tích diệp lục (cho cây con và cây trồng, cây trưởng thành) là cơ sở khoa học vũng chắc để đề xuất, lựa chọn độ tàn che phù hợp.
Phân bón và dinh dưỡng đất là nguồn quan trọng bổ sung các khoáng chất cho cây, đặc biệt là giai đoạn cây con có tốc độ sinh trưởng cao. Trong quá trình phục hồi rừng, việc chăm sóc cho cây thường xuyên, bổ sung chất dinh dưỡng là rất khó khăn và tốn kém, do diện tích rừng thường lớn và cây có thời gian sinh trưởng dài. Vì vậy, nghiên cứu dinh dưỡng đất và nhu cầu khoáng của cây là cơ sở cho lựa chọn địa điểm bảo tồn chuyển chỗ có điều kiện thổ nhưỡng phù hợp, cũng như phục vụ cho công tác trồng và chăm sóc cây con vườn ươm, tạo nguồn cây giống có phẩm chất tốt, sức sinh trưởng mạnh mẽ.
Bên cạnh đó, điều kiện thời tiết có tác động gián tiếp đến sinh trưởng cây thông qua cường độ nắng, nhiệt độ, lượng mưa và độ ẩm. Đây là yếu tố con người không thể tác động và khó dự đoán chính xác được. Vì vậy cần phải tìm hiểu điều kiện khí hậu phù hợp, lựa chọn địa điểm, thời gian trồng và chăm sóc cây cho hợp lý.
4.4.2. Đề xuất một số giải pháp cho bảo tồn chuyển chỗ
Giá thành thị trường cũng như nhu cầu của cộng đồng về loài cây này luôn rất cao, vì vậy khuyến khích bảo tồn chuyển chỗ, trang trại trồng mở rộng, nhân giống làm cây lâm nghiệp lâu năm để có thể đáp ứng được nhu cầu cho cộng đồng và góp phần xây dựng môi trường rừng.
Công tác bảo tồn chuyển vị phải được nghiên cứu chi tiết, cụ thể và chính xác để cây đạt hiệu suất cao nhất về cả số lượng và phẩm chất của cây giống.
Từ thực trạng và kết quả thí nghiệm, luận văn đề xuất một số giải pháp làm cơ sở cho việc xây dựng mô hình bảo tồn chuyển chỗ sau:
- Qua nghiên cứu hình thái DSĐV các giai đoạn và sự biến đổi hình thái giai đoạn hạt nảy mầm cho thấy DSĐV nảy mầm trên mặt đất trên mặt đất (thượng địa) vì thế khi ủ hạt nảy mầm có thể cấy vào bầu ngay. Nếu gieo hạt trên luống, cây mầm đã ra lá thật và trở thành cây mạ thì có thể nhổ lấy cây mạ vào bầu để tránh nhổ gẫy mầm non.
- Đối với xúc tiến tái sinh tự nhiên, nên thu hái và bảo quản hạt giống đến tháng 2 (khí hậu bắt đầu ấm dần và không còn hiện tượng thời tiết cực đoan) mới đem gieo tái sinh tự nhiên. Giúp hạt và cây mạ có sức sống cao, khả năng sinh trưởng tốt hơn;
- Đối với xúc tiến tái sinh nên tập trung vào tháng 2 và đến tháng 6 thì phải chủ động theo dõi và làm sạch thoáng những nơi có cây con phân bố tránh bị che lấp bởi là cây cỏ xung quanh rơi rụng xuống.
- Nên trồng cây con bảo tồn vào tháng 3, khí hậu bắt đầu ấm dần và độ ẩm cũng như lượng mưa tăng lên. Tiếp tục trồng dặm bổ sung (nếu có) và tháng 9, sau thời gian có lượng mưa lớn làm cho cây bụi và lau sậy phát triển mạnh, kết hợp trồng dặm và phát quang cây bụi xung quanh.
- Trong công tác bảo tồn chuyển chỗ cần chú ý chăm sóc cây con DSĐV giai đoạn cây con cần được che bóng nhưng lại không chịu bóng.
- Trong trồng và chăm sóc cây con trong vườn ươm, độ tàn che 50% + bón phân bổ sung NPK với nồng độ: 10g +2lit nước cho 80 bầu, thì cho sinh trưởng và phát triển tốt nhất. Trong từng độ tàn che nên chọn loại phân bón phù hợp, có thể sử dụng kết quả này để bón phân bổ sung cho cây con bảo tồn và xúc tiến tái sinh với các điều kiện tàn che khác nhau trong rừng tự nhiên, rừng phục hồi.
- Để có độ chính xác và tính thuyết phục cao hơn về kết quả sinh trưởng, cần tiếp tục theo dõi tình hình sinh trưởng của loài ở các cấp tuổi lớn hơn.
- Tiến hành thí nghiệm thêm các lần lặp khác, đảm bảo tính ngẫu nhiên, để tìm được công thức độ tàn che và phân bón cho cây sinh trưởng tốt nhất.
4.4.3. Công tác bảo tồn nguồn gen
Bảo tồn nguồn gen cây rừng là một bộ phận không thể tách rời của công tác giống. Nguồn gen được coi là những sinh vật sống, những bộ phận mang thông tin di truyền sinh học, và là những vật liệu ban đầu có khả năng tạo ra hay tham gia tạo ra giống sinh vật mới hiệu quả hơn. Bảo tồn nguồn gen cây rừng phải gắn liền với bảo vệ thiên nhiên mới có hiệu quả thiết thực.
Bảo tồn nguồn gen hiện nay là phương án bảo tồn mới, hiện đại và có hiểu quả cao, lâu dài. Việc lưu trữ và bảo tồn nguồn gen có thế đáp ứng cho các nhu cầu nghiên cứu khoa học, nhân giống vô tính,vv..
Dựa vào thông tư 18 của bộ KHCN&MT, có thể đưa ra một số phương hướng chính cho công tác bảo tồn gen loài du sam đá vôi như sau:
Lưu trữ, bảo quản nguồn gen loài du sam đá vôi hiện có bằng các phương pháp in vitro, đảm bảo rằng nguồn gen được bảo vệ, không bị thất lạc và có thể sử dụng bất cứ lúc nào.
Tiếp tục các công trình nghiên cứu, tìm hiểu để điều tra, khảo sát và thu thập bổ sung thông tin về loài nhiều hơn, phục vụ cho các công tác bảo tồn hay sử dụng loài.
Áp dụng khoa học kỹ thuật, các phương pháp hiện đại, tiến bộ từ đó nghiên cứu các ứng dụng kỹ thuật trong công tác tạo giống và trồng thử nghiệm.
Đánh giá sơ bộ nguồn gen theo chỉ tiêu sinh học. Tư liệu hoá nguồn gen bằng các phiếu điều tra, bản đồ gen, sách, báo khoa học,..dữ liệu được cập nhật.
Giới thiệu, cung cấp, trao đổi thông tin về công tác bảo tồn nguồn gen loài du sam đá vôi với các cơ quan, tổ chức trong và ngoài nước,.. nhằm kêu gọi đầu tư, chung tay góp sức bảo vệ loài.
4.4.4. Bảo tồn đối có sự tham gia của cộng đồng
Mặc dù hành động của con người đã tạo ra những đe dọa đến môi trường nhưng hành vi của con người lại thường ít được quan tâm, xem xét thậm chí bị bỏ qua trong các dự án, công trình bảo vệ môi trường. Trong thực tế, hành vi của con người phải là yếu tố trọng tâm của các nỗ lực bảo vệ. Các nhà bảo tồn cần nhận thức rõ vai trò của giáo dục và các áp lực kinh tế - xã hội khiến con người ứng xử theo cách làm tổn thương môi trường. Cần tìm hiểu rõ nguyên nhân dẫn đến cách ứng xử không thân thiện với môi trường, củng cố các hành vi tôn trọng và góp phần bảo tồn thiên nhiên. [11]
Con người chính là nhân tố tác động mạnh mẽ nhất đến môi trường. Bên cạnh việc đầu tư cho các chương trình bảo tồn, nhận thức và hành động của người dân và cộng đồng giữ vị trí then chốt, quyết định đến việc gìn giữ