4.2. Kết quả thử nghiệm xúc tiến tái sinh tự nhiên DSĐV tại KBTTN Kim Hỷ
Khoanh nuôi, xúc tiến tái sinh là phần quan trọng nhất trong quá trình phục hồi rừng. Thử nghiệm xúc tiến tái sinh tự nhiên làm cơ sở phục vụ cho công tác bảo tồn nguyên vị, đây được coi là phương thức bảo tồn hiệu quả nhất để bảo vệ và phục hồi lại hệ sinh thái rừng. Đối với loài DSĐV, hiện nay không còn lớp cây tái sinh kế cận cho cây mẹ trưởng thành, việc xúc tiến tái sinh là rất cần thiết để bảo tồn và phục hồi lại quẩn thể DSĐV tại KBTTN Kim Hỷ.
4.2.1. Địa điểm và đặc điểm nơi xúc tiến tái sinh DSĐV
Dựa vào kết quả điều tra phân bố của DSĐV theo đề tài “Bảo tồn
nguồn gen loài DSĐV” tại KBTTN Kim Hỷ, tỉnh Bắc Cạn và đợt khảo sát
tháng 2/2014, tôi đã chọn lựa được vị trí một số cây trưởng thành DSĐV để thử nghiệm xúc tiến tái sinh tự nhiên. Vị trí thử nghiệm được thể hiện ở bảng dưới đây.
Bảng 4.2. Vị trí thử nghiệm xúc tiến tái sinh Du sam đá vôi tại KBTTN Kim Hỷ
Tên
tuyến Địa danh
Đặc điểm đầu tuyến Đặc điểm cuối tuyến DSĐV phân bố Toạ độ Độ cao (m) Toạ độ Độ cao (m) T 03 Kim Hỷ - Khuẩy Tả 453058 2463749 441 453613 2463517 776 Có T 07 Lủng Phảng - Khuẩy Tả 452226 2460802 767 453613 2463517 776 Có T 09 Kim Hỷ - Khuẩy Tả 453058 2463749 441 453613 2463517 776 Có Luận văn chọn các địa điểm trên các tuyến trên tiến hành xúc tiến tái sinh trên 5 cây mẹ trên tuyến T03, T07 và T09.
4.2.2. Tỷ lệ nảy mầm hạt giống ở mô hình xúc tiến tái sinh
Tình hình loài DSĐV hiện còn rất ít cá thể trưởng thành có thể ra nón, khả năng tái sinh kém, hạt nón có tinh dầu nên nhanh mất sức nảy mầm, chu kỳ sai quả từ 3 – 4 năm. Quần thể loài có dấu hiệu suy giảm, có khả năng suy thoái nguồn gen cao. Vì vậy, luận văn tiến hành thiết kế mô hình thử nghiệm xúc tiến tái sinh cho loài, nhằm bảo tồn và làm đa dạng hóa nguồn gen (khác với nhân giống in vivo và in vitro).
Tiến hành xúc tiến tái sinh tại KBTTN Kim Hỷ bắt đầu từ tháng 12/2014. Kết quả tỷ lệ nảy mầm được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 4.3. Tỷ lệ nảy mầm của DSĐV xúc tiến tái sinh
Thời gian Nội dung Số
hốc Số hạt Số hạt nảy mầm Tỷ lệ nảy mầm Tỷ lệ sống (%) 15/12/2013 Thu hái hạt và bảo quản 60 180 - - - 25/1/2014 Gieo hạt - - 32 17,8 100 20/02/2014 Theo dõi đợt 1 - - 75 41,7 100 21/03/2014 Theo dõi đợt 2 - - 75 41,7 100 23/05/2014 Theo dõi đợt 3 - - 58 - 77,33 20/06/2014 Theo dõi đợt 4 - - 41 - 54,67 21/09/2014 Theo dõi đợt 5 - - 36 - 38,67 Hạt DSĐV sau khi thu hái và làm sạch, hong khô trong bóng râm rồi cho vào túi vải bảo quản lạnh ở nhiệt độ 5oC (Theo nghiên cứu của Trần Ngọc Hải 2012 [13]), không gieo ngay vì tại thời điểm đó có rét đậm. Sau đó hạt được gieo vào các hốc đã chuẩn bị sẵn cho hạt tiếp đất, phủ một lớp đất mùn mỏng lên phía trên. Tỷ lệ nảy mầm sau 1 tháng đạt 17,8%; sau 2 tháng, số hạt nảy mầm tăng lên tới 41,7% và không tăng nữa. Ban đầu cho tháy đây là kết quả đáng khích lệ vì trong tự nhiên, tái sinh loài rất hiếm gặp do điều kiện thực bì và thời tiết không thuận lợi.
Như vậy có thể áp dụng kỹ thuật này trong công tác bảo tồn. Tuy nhiên cần phải tiếp tục theo dõi tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây con xúc tiến tái sinh.
Tiến hành điều tra 3 đợt, từ tháng 3 đến tháng 6/2014, thời gian này đủ để hạt giống nảy mầm và phát triển thành cây con. Kết quả sinh trưởng của thử nghiệm xúc tiến tái sinh thể hiện dưới bảng sau:
Bảng 4.4. Sinh trưởng của cây con DSĐV xúc tiến tái sinh tự nhiên
Qua bảng kết quả trên, đã có những triển vọng ban đầu cho xúc tiến tái sinh DSĐV. Với 60 hốc được dùng thử nghiệm xúc tiến tái sinh DSĐV,tỷ lệ nảy mầm của hạt giống không cao so với tỷ lệ nảy mầm tại vườn ươm. Nguyên nhân là do ở độ cao lớn thời tiết khắc nghiệt hơn, không có sự chăm sóc hàng ngày. Sau 5 tháng, tỷ lệ cây giống giảm mạnh vì ở giai đoạn từ tháng 4 đến tháng 6, thời tiết nắng nóng, độ ẩm không khí và độ ẩm đất giảm mạnh. Cây con sinh trưởng chậm hơn so với ở vườn ươm. Sau 9 tháng, đã có 5 cây tái sinh bị chết. Thời gian từ tháng 6 đến tháng 8 là mùa mưa chính của KBTTN Kim hỷ, lượng mưa trong giai đoạn này chiếm 56% lượng mưa của cả năm, mưa nhiều làm cho cây cỏ, cây bụi, lau sậy phát triển mạnh, dẫn đến cây con bị che bóng và bị chết.
Mặc dù vậy, đây vẫn là kết quả ban đầu đáng khích lệ, cần tiếp tục thử nghiệm nhằm góp phần bảo tồn loài quý, hiếm, bị đe dọa cao và sắp có nguy cơ bị tuyệt chủng này.
Thời gian quan sát Số cây sống Tỷ lệ sống (%) 𝐇̅(cm) Số lá cây 20/02/2014 75 100 2,98 4 21/03/2014 75 100 3,82 7 23/05/2014 58 77,33 5,67 19 20/06/2014 41 54,67 7,78 25 21/09/2014 36 38,67 10,34 39
4.3. Sinh trưởng của DSĐV giai đoạn vườn ươm và ở mô hình bảo tồn chuyển chỗ tại KBTTN Kim Hỷ chuyển chỗ tại KBTTN Kim Hỷ
4.3.1. Sinh trưởng của DSĐV giai đoạn vườn ươm
Song song với xúc tiến tái sinh DSĐV tại khu vực có cây mẹ trưởng thành nhằm bảo tồn tại chỗ. Một nội dung quan trọng của đề tài là thử nghiệm nhân giống DSĐV từ hạt. Những nghiên cứu trước đây đã tạo được cây con có bầu để phục vụ bảo tồn chuyển chỗ. Nhưng chưa đánh giá được ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái như ánh sáng, phân bón tới sinh trưởng của cây giống. Đề tài đã tiếp tục làm sáng tỏ vấn đề này.
4.3.1.1. Ảnh hưởng của độ tàn che đến sinh trưởng của cây
Sinh trưởng của cây bao gồm rất nhiều chỉ tiêu như chiều cao, đường kính, sinh khối tươi, sinh khối khô,.vv. Tuy nhiên, luận văn tập trung vào giám sát 2 chỉ tiêu chính là chiều cao và số lượng lá, do dễ đo đếm và quan sát. Chiều cao và số lá cây có thể phản ánh được sức sống và tốc độ phát triển của cây. Việc đánh giá và theo dõi tăng trưởng của cây là rất quan trọng, để có thể xác định được mô hình phù hợp cho cây có sinh trưởng và năng suất cao nhất. Đây sẽ là cơ sở cho việc đề xuất các kỹ thuật trồng và chăm sóc cây con loài DSĐV, làm căn cứ để xác định tiêu chuẩn xuất vườn của cây con.
Ánh sáng là nhân tố sinh thái rất quan trọng đối với sinh trưởng và phát triển của thực vật, nhất là trong thời kỳ cây con. Độ tàn che khác nhau quyết định đến năng lượng ánh sáng và nhiệt độ môi trường khác nhau, từ đó ảnh hưởng đến các quá trình sinh lý trong cây, từ đó ảnh hưởng đến sinh trưởng cây trồng. Với 4 công thức với các độ tàn che khác nhau để đánh giá sinh trưởng cây.
-CT1: Đối chứng (không che bóng); -CT2: Che bóng 25%;
-CT3: Che bóng 50%; -CT4: Che bóng 75%.
Kết quả đánh giá ảnh hưởng của các độ tàn che tới sinh trưởng của cây thể hiện dưới bảng sau:
Bảng 4.5. Kết quả sinh trưởng của cây DSĐV đến tháng 9/2014 dưới các độ tàn che khác nhau
Độ tàn che 𝑯̅(cm) Số lá 0% 5,85 21 25% 6,15 22 50% 10,58 40 75% 7,07 21 CV 0,294 0,359
Hệ số biến động (CV) khá cao, thể hiện mức độ biến động của các chỉ số: số lượng cây, chiều cao và số lá cây có sự biến động mạnh giữa các độ tàn che. Dưới đây, là sự biến động của các chỉ số sinh trưởng của cây theo các CT thí nghiệm.
* Số lượng cây con qua các công thức thí nghiệm
Cây trong giai đoạn cây con tuy có sức sống ổn định hơn nhưng phiến lá còn mềm và mỏng (mục 4.1) hơn so với lá cây trưởng thành. Sức sống của cây là chỉ tiêu phản ảnh rõ rệt nhất cho sức chống chịu của cây đối với điều kiện môi trường sống. Kết quả mật độ cây từ tháng 6 đến tháng 9 năm 2014 qua các điều kiện môi trường được thể hiện dưới bảng sau:
Bảng 4.6. Diễn biến số lượng cây trong từng công thức
Tháng CT1 CT2 CT3 CT4 6 60 60 60 60 7 49 60 60 58 8 41 59 60 57 9 19 56 60 50 CV 0,411 0,032 0 0,077
Số lượng cây con qua từng tháng ở các CT có sự biến động rõ rệt. Hệ số biến động CV chỉ mức độ suy giảm số lượng (số lượng cây bị chết/0 của từng CT. Qua kết quả trên, ta nhận thấy ở CT3 – độ tàn che 50%, số lượng cây con vẫn giữ nguyên (CV = 0), CT1 – đối chứng 0% có sự suy giảm số lượng mạnh nhất. Vậy, có thể nhận định độ tàn che50% cho cây con có sức sống tốt nhất.
*Tăng trưởng chiều cao qua các CT thí nghiệm
Hình 4.6. Biều đồdiễn biến sinh trưởng của chiều cao (cm) dưới các độ tàn che khác nhau
Qua biểu đồ trên, ta thấy sinh trưởng của cây con có sự khác biệt rõ rệt ở các CT khác nhau. Qua kết quả phân tích SPSS và kết quả thống kê ở diểu đồ trên cho thấy:
- Có sự ảnh hưởng rõ rệt của độ tàn che đến sinh trưởng chiều cao của cây con, hệ số tương quan R = 0,797 tương quan khá chặt, Sig. =0<0,05;
- Có sự suy giảm sinh trưởng ở CT4 - (độ tàn che 75%, chiều cao trung bình giảm từ 7,16 đến 7,07cm, là do có 7 cây con đã bị chết trong tháng 9.
- Tiêu chuẩn so sánh của Bonferroni và Ducan cho biết: chiều cao cây phân hóa thành 4 nhóm tương ứng với 4 cấp tàn che: CT1 – đối chứng 0%cho
4,073 4,933 5,49 5,853 5,209 5,872 6,088 6,145 8,418 9,617 10,16 10,583 6,574 6,912 7,156 7,074 0 2 4 6 8 10 12 Tháng 6 Tháng 7 Tháng 8 Tháng 9 0% 25% 50% 75%
chiều cao cây thấp nhất (H = 4,89cm) và CT3 – độ tàn che 50% cho chiều cao cây tốt nhất (H = 9,69cm)
Các CT thí nghiệm đều có chung điều kiện chăm sóc và cây con lúc ban đầu có phẩm chất, chất lượng tương đối đồng đều lại có tốc độ và diễn biến sinh trưởng khác nhau. Càng khẳng định được thêm rằng yếu tố ánh sáng (độ tàn che) có ảnh hưởng mạnh đến sinh trưởng chiều cao của cây. Tuy nhiên, cây con cũng chịu một phần tác động mạnh bởi khí hậu, cây con trải qua đợt nắng nóng vào tháng 6 và tháng 7, làm cây yếu và chết trong khoảng từ tháng 8 đến tháng 9.
*Tăng trưởng về số lượng lá
Cây con loài DSĐV có một số đặc điểm hình thái khác biệt so với cây trưởng thành, lá non hình dải, mềm hơn nhưng có kích thước lớn hơn lá cây trưởng thành. Là bộ phận tiếp xúc nhiều nhất với ánh sáng, sinh trưởng số lượng lá cây được thể hiện dưới biểu đồ sau:
Hình 4.7. Biểu đồ diễn biến tăng trưởng của số lá cây dưới các độ tàn che khác nhau
Qua kết quả phân tích SPSS và kết quả thống kê ở diểu đồ trên cho thấy: 16 20 20 21 22 25 25 22 37 42 41 40 30 26 25 21 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Tháng 6 Tháng 7 Tháng 8 Tháng 9 0% 25% 50% 75%
- Các CT thí nghiệm có ảnh hưởng vừa đến tăng trưởng số lá của cây. Hệ số tương quan R = 0,467, tương quan vừa, Sig. = 0<0.05;
- Có sự suy giảm nhẹ về tăng trưởng lá từ tháng 8 ở cây con các lô có độ tàn che 25%, 50% và 75%, ở lô đối chứng – 0% thì tốc độ tăng trưởng bằng 0 (vẫn giữ nguyên số lượng lá). Điều này cũng được lý giải bằng sự sụt giảm số lượng cây con ở các CT. Đối với CT3 – độ tàn che 50%, có giữ nguyên số lượng cây con (60 cây) mà tăng trưởng lá vẫn giảm. CT1 – đối chứng 0% được nhận nhiều ánh sáng nhất, nên vẫn có sự sinh trưởng số lượng lá.
- Tiêu chuẩn so sánh của Bonferroni và Ducan cho biết: Tăng trưởng số lá cây phân hóa thành 4 nhóm với 4 CT: CT 1 – đối chứng 0% cho số lượng lá ít nhất (18 lá) và CT 3 – độ tàn che 50% cho số lá nhiều nhất (40 lá).
Qua thí nghiệm với cây con ở giai đoạn vườn ươm (đến 9 tháng tuổi), ở điều kiện độ tàn che 50% cây con sinh trưởng chiều cao là tốt nhất, số lá là nhiều nhất. Từ kết quả này, bước đầu đề nghị nên sử dụng dàn che 50% cho cây con DSĐV ở giai đoạn vườn ươm.
4.3.1.2. Ảnh hưởng của chế độ phân bón đến sinh trưởng của cây
Khi cây mạ được 2 tháng tuổi, tiến hành bón phân bổ sung thêm chất dinh dưỡng và kích thích tốc độ tăng trưởng cho cây. Việc nghiên cứu xem trong giai đoạn vườn ươm Du sam đá vôi phù hợp với công thức bón phân nào nhất có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc thúc đẩy sinh trưởng và phát triển loài cây này.
Luận văn đã đánh giá sinh trưởng cây với 3 công thức phân bón như sau: - Bón phân NPK: với công thức là 10g phân NPK + 2 lít nước bón cho 80 bầu DSĐV;
- Bón phân vi sinh: với công thức là 10g phân vi sinh bón cho 80 bầu DSĐV;
- Không bón phân.
Đề tài thử nghiệm với mô hình kết hợp 2 nhân tố độ tàn che và chế độ phân bón với 12 công thức, kết quả sinh trưởng sau 15 tuần được thể hiện như sau:
1. Đối chứng: không che bóng và không bón phân; 2. Không che bóng + bón phân NPK;
3. Không che bóng + bón phân vi sinh; 4. Che bóng 25% + không bón phân; 5. Che bóng 25% + bón phân NPK; 6. Che bóng 25% + bón phân vi sinh; 7. Che bóng 50% + không bón phân; 8. Che bóng 50% + bón phân NPK; 9. Che bóng 50% + bón phân vi sinh; 10.Che bóng 75% + không bón phân; 11.Che bóng 75% + bón phân NPK; 12.Che bóng 75% + bón phân vi sinh;
Bảng 4.7. Sinh trưởng của chiều cao và số lá cây dưới tác động các nhân tố sau 15 tuần
Không bón phân NPK Vi sinh
0% 15,02 cm 14,87 cm 15,29 cm 29 lá 32 lá 32 lá 25% 16,01 cm 16,23 cm 15,12 cm 36 lá 40 lá 38 lá 50% 15,52 cm 16,01 cm 15,31 cm 38 lá 41 lá 35 lá 75% 15,12 cm 15,50 cm 14,95 cm 33 lá 31 lá 32 lá
Từ kết quả nghiên cứu trên, sử dụng thuật toán phân tích phương sai hai nhân tố - two way ANOVA, sự kết hợp cả hai nhân tố đã có ảnh hưởng đến sinh trưởng chiều cao và số lá cây (Sig. = 0,03) với hệ số tương quan R = 0,520 tương quan vừa.Tức là sau 15 tuần thực hiên thí nghiệm, hai nhân tố ánh sáng và phân bón đã có tác động lên sinh trưởng chiều cao và số lá cây.
Từ kết quả đó, ta dùng các thuật toán thống kê để tìm ra công thức phù hợp nhất cho cây.
*Đối với sinh trưởng chiều cao:
Sau 15 tuần, chiều cao trung bình của cây dao động trong khoảng từ 14,87- 16,23 cm. Chế độ phân bón có ảnh hưởng nhiều hơn ánh sáng đến chiều cao cây, với F(phân bón)=24,145 > F(độ tàn che) = 4,098. Điều này có thể lý giải rằng, cây con đã có khả năng chống chịu với cường độ ánh sáng cao tốt hơn so với cây mạ,vì vậy cường độ ánh sáng (độ tàn che) không tác động nhiều đến sinh trưởng chiều cao.
Tăng trưởng chiều cao cây phân hóa thành 3 nhóm phụ thuộc vào độ tàn che: nhóm sinh trưởng kém nhất ở độ tàn che 50% và 75% (H = 14,94 – 15,09cm), nhóm sinh trưởng tốt nhất ở độ tàn che 25% (H = 15,40cm), độ tàn