Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.3. SƠ LƯỢC VỀ CÂY HOA CÚC
Cây hoa cúc (Chrysanthemum morifolium) thuộc chi Chrysanthemum, họ Asteraceae, là một trong những loại cây trồng làm cảnh lâu đời và quan trọng trên thế giới, có nguồn gốc từ Trung Quốc, Nhật Bản,.... Nó là loại hoa thương phẩm rất được ưa chuộng ở phương Đông và phương Tây, khơng chỉ vì sự đa dạng về màu sắc và hình dáng mà cịn vì dễ nhân giống, dễ điều khiển sự ra hoa theo ý muốn và giữ được tươi lâu. Chính vì vậy, cây cúc trở thành loại hoa cắt cành thương phẩm
phổ biến trên thế giới, đứng thứ hai sau cây hoa hồng [125]. Giá trị thương mại của cây hoa cúc vào khoảng 145 triệu USD tại Mỹ năm 2009 [130]. Cúc là cây có giá trị kinh tế cao, do đó nó được trồng hầu hết ở các vùng trên thế giới.
1.3.1. Phân loạiGiới: Plantae Giới: Plantae Ngành: Angiospermatophyta Lớp: Dicotyledoneae Bộ: Asterales Họ: Asteraceae Chi: Chrysanthemum
Loài: Chrysanthemum morifolium
1.3.2. Giá trị kinh tế
Với sự đa dạng, phong phú về màu sắc và hình dạng hoa, cúc rất thích hợp và thực sự đang được ưa chuộng như một loại cây cảnh có giá trị về vật chất lẫn tinh thần.
Cúc khơng cần phải chăm sóc nhiều, thậm chí có thể chịu được một vài điều kiện khắc nghiệt và mang đến cảnh quan đẹp mắt, dễ chịu. Cúc có thể được trồng trong chậu nhỏ, to hay được trồng thành cụm lớn ngồi vườn rồi lấy hoa để trang trí. Do vậy, ngày càng nhiều những thí nghiệm nhằm cải tiến chất lượng của cây hoa cúc được tiến hành, làm cho nó ngày một đa dạng về màu sắc và hình dạng, cũng như tăng khả năng chống chịu nấm bệnh và thích nghi tốt với mơi trường.
Có thể nói, cúc đã và đang mang lại nguồn lợi rất lớn cho các nhà kinh doanh. Ngoài giá trị như một cây cảnh, cúc còn là một loại dược liệu rất tốt. Ở Việt Nam, từ xa xưa, người dân đã biết dùng cánh hoa cúc tươi hoặc phơi khô để pha trà hay đơn giản là nấu nước uống. Một số bài thuốc đơng y cịn sử dụng cúc như một vị thuốc có tác dụng sơ phong tiết nhiệt, làm nhẹ đầu mắt, cảm cúm, hiệu quả kháng
viêm và cải thiện hệ miễn dịch của hoa cúc có thể rút ngắn thời gian bệnh và làm giảm các triệu chứng ho, sốt, nhức đầu, nghẹt mũi... [18].
1.3.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cây hoa cúc tại Đà Lạt – Lâm Đồng
Năm 2010, Lâm Đồng mới có 5.127 ha trồng hoa, sản lượng trên 1,1 tỷ cành, nhưng đến năm 2015 đã tăng lên 7.594 ha và đạt hơn 2,334 tỷ cành. Thị trường tiêu thụ hoa Lâm Đồng chủ yếu nội tiêu (89,3%), cung cấp cho Nha Trang, Đà Nẵng, các tỉnh miền Đông Nam Bộ, Hà Nội và lớn nhất là Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM). Hoa cúc đã xuất sang Nhật (59,28%), Úc (3,29%), Trung Quốc (1,62%). Xuất sang Hàn Quốc, Bỉ, Thái Lan, Philippin, Singapore, Pakistan, Nga, Campuchia,… chỉ với lượng nhỏ. Hoạt động xuất khẩu chủ yếu tập trung ở các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngồi và các cơng ty trong nước có khả năng khai thác thị trường tốt như Đà Lạt Hasfarm, Bonnie Farm, Apolo, Innova,… Đà Lạt Hasfarm xuất khẩu chiếm tới 90% tổng lượng hoa xuất khẩu của tỉnh. Năm 2010, Lâm Đồng xuất khẩu 180,1 triệu cành, giá trị 21,974 triệu USD; năm 2014, xuất 215 triệu cành đạt giá trị 28,670 triệu USD; năm 2015, xuất 250 triệu cành (10,7% tổng sản lượng), giá trị 26 triệu USD [15].
Là trung tâm trồng hoa lớn nhất tỉnh; diện tích trồng hoa của Đà Lạt tăng từ 85 ha (1995) lên 4.799 ha (2015), chiếm 63,2% diện tích và 67% lượng hoa Lâm Đồng với những vùng trồng hoa chuyên canh của Đà Lạt như khu vực Thái Phiên (phường 12), An Sơn (phường 4), Vạn Thành - Cam Ly (phường 5), Hà Đông (phường 8) xã Xuân Thọ, Xuân Trường và phát triển mạnh ra các vùng phụ cận với huyện Đức Trọng, Đơn Dương, Lạc Dương, Di Linh. Hiện nay, hoa Đà Lạt có trên 400 lồi hoa với hàng ngàn giống hoa bản địa từ lâu đời hay xuất xứ từ châu Á (Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Thái Lan,…), châu Âu (Pháp, Hà Lan), châu Mỹ, châu Phi, châu Úc. Năm 2011, sản phẩm hoa Đà Lạt được Cục sở hữu trí tuệ cấp nhãn hiệu chứng nhận độc quyền “Hoa Đà Lạt”.
Đà Lạt là nơi lý tưởng cho sinh trưởng và phát triển của các giống hoa cúc nên một số cơng ty nước ngồi đã lập công ty hoặc liên doanh sản xuất ở đây như
Chánh Đài Lâm, Hasfarm, chỉ riêng công ty Hasfarm (100% vốn đầu tư nước ngoài) chuyên sản xuất hoa cúc cắt cành cũng như các loại cúc giống, đặc biệt là hoa cúc chùm đã cung cấp 60% sản lượng hoa cho TP.HCM và một số tỉnh phía Bắc.
Nếu xét về cơ cấu chủng loại tất cả các loại hoa thì trước những năm 1997 diện tích hoa hồng nhiều nhất chiếm 31% nhưng đến nay diện tích trồng hoa cúc đã vượt lên chiếm khoảng 35% (với diện tích khoảng 2.500 ha), trong đó hoa hồng chỉ cịn 29,4% [15]. Theo điều tra của Công ty cổ phần Hoa Đại Việt (Lâm Đồng), việc canh tác hoa và sản xuất cây giống cúc tại Đà Lạt trong những năm qua vẫn chưa đáp ứng về cơng nghệ. Cụ thể, nhà kính với khung tre (90%), nơng dân tự trao đổi kinh nghiệm sản xuất với nhau (60%) và nguồn giống tự gieo ươm và mua tại các cơ sở nhỏ lẻ (hơn 70%). Chính vì vậy, chất lượng cây giống khơng đảm bảo, dễ bị sâu bệnh, cây mẹ được sử dụng nhiều lần cho giâm ngọn dẫn đến thối hóa giống.
Với diện tích canh tác ngày càng một gia tăng cũng như đáp ứng các nhu cầu khắt khe về xuất khẩu thì chất lượng cây giống ban đầu và có thể sản xuất cây giống với quy mô lớn, sạch bệnh dễ vận chuyển, thương mại hóa và nâng cao giá thành của cây giống là vấn đề rất đáng được quan tâm.
1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP NHÂN GIỐNG CÂY HOA CÚC 1.4.1. Các phương pháp nhân giống truyền thống
1.4.1.1. Phương pháp gieo hạt
Gieo hạt là phương pháp dễ thực hiện, có thể mua hạt bên ngồi thị trường sau đó tiến hành lên luống, làm đất rồi gieo hạt. Tuy nhiên, đa số hoa cúc đều rất ít hoặc khơng có hạt, cây con hầu hết khơng có bơng đẹp như cây mẹ, thời gian sinh trưởng chậm và thường lâu có hoa. Phương pháp này hiện nay rất ít người thực hiện, chỉ áp dụng quy mơ hộ gia đình trồng làm cảnh quan xung quanh nhà [140].
1.4.1.2. Phương pháp tách mầm giá
Cúc là loại cây lưu niên, sống từ năm này qua năm khác, các cành trên tàn lụi thì các mầm dưới lại mọc lên nhưng cành bé, hoa nhỏ dần. Thông thường, sau mỗi
vụ thu hoạch, các mầm giá phát sinh rất nhiều. Ta chọn và tỉa những mầm mập, khỏe, có rễ đem trồng sang vườn ươm hoặc vườn sản xuất. Cách làm này rất đơn giản, trước kia người dân hay áp dụng.
Mầm giá thường to khỏe nên khả năng sinh trưởng phát triển mạnh, cho hoa tốt nhưng thời gian từ trồng đến cho hoa lâu hơn so với giâm cành (vì tuổi sinh trưởng của mầm giá trẻ hơn so với cành nhánh đem giâm). Còn một nhược điểm nữa là hình dáng tự nhiên của cúc ở ruộng sản xuất không đều. Trong thực tế sản xuất với quy mơ nhỏ, ta có thể tăng số lượng cây mà vẫn đảm bảo chất lượng. Khi đem trồng ở ngoài vườn sản xuất, từ những cây cúc có nhiều mầm chồi phát sinh xung quanh gốc, tách những mầm này đem trồng để cho thu hoa [4].
Mầm giá phát sinh xung quanh gốc nhiều hay ít tùy giống, tùy đất tốt, xấu và điều kiện chăm sóc. Nếu ta khơng có ý định tận dụng mầm giá, thì tốt nhất khi mầm vừa nhú lên, ta vặt bỏ để tập trung dinh dưỡng ni cây chính.
1.4.1.3. Phương pháp giâm cành
Đây là biện pháp kỹ thuật đơn giản đang được sử dụng phổ biến bởi các cơ sở sản xuất cũng như người nơng dân tại Đà Lạt. Muốn có cành giâm tốt phải chuẩn bị vườn cây nguyên liệu (cây mẹ). Với phương pháp này, chỉ cần 1 ha cây mẹ, sau 4 tháng có thể thu được 4.000.000 cây giống đạt chất lượng. Số lượng cây giống này có thể đủ cho 10 ha cây thương phẩm [4].
Việc lựa chọn bố trí vườn cây mẹ, cần phải đạt tiêu chuẩn của vườn sản xuất hoa. Ngồi ra, cần phải có một số u cầu khác, đó là cao ráo, kín gió, thuận tiện cho việc vận chuyển, bảo quản mầm cây con và có điều kiện làm nhà che nylon đơn giản để tránh mưa to, gió lớn, bão lụt, nắng nóng cao. Những mầm cây mẹ được chọn để đem trồng là những cây ra rễ nhiều, khoẻ mạnh, không sâu bệnh. Cần lên luống cao, thoát nước, trồng với khoảng cách 15 × 15 cm (mật độ 400.000 cây/ha) [2]. Cây mẹ sau khi trồng ở vườn ươm khoảng 10 – 15 ngày, ta có thể tiến hành bấm ngọn lần 1 và bấm ngọn lần 2 sau 20 ngày nữa vì lúc này cây sẽ xuất hiện nhiều nhánh (Hình 1.2).
Vườn ươm 10 – 15 ngày Bấm ngọn lần 1 20 ngày Bấm ngọn lần 2 10 – 15 cm Cắt cành lần 1 25 ngày Cắt cành lần 2 25 ngày Cắt cành lần 3 25 ngày Cắt cành lần 4 20 ngày Trẻ hóa cây mẹ 25 ngày Bón thúc lần 1 Giữ lại 3 cành Cắt 3 – 4 cành Cắt 3 – 4 cành Cắt 3 – 4 cành Cắt 3 – 4 cành Bón thúc lần 2 Kết thúc
Hình 1.2. Quy trình nhân giống cây hoa cúc bằng phương pháp giâm cành [4].
Khi những nhánh này đạt chiều cao từ 12 – 15 cm, lấy 3 nhánh tốt nhất, số còn lại loại bỏ hết. Sau 25 ngày kể từ ngày bấm ngọn lần 2, tiến hành cắt cành lần 1 (mỗi lần cắt 3 – 4 cành). Sau đó tiếp tục cắt cành lần 2, 3 (mỗi lần cách nhau 25 ngày). Sau 3 đến 4 lần cắt cành, ta có thể thay thế hoặc chăm sóc cải tạo cây mẹ.
1.4.1.4. Những hạn chế của phương pháp nhân giống truyền thống
Các phương pháp nhân giống trên có thể được thực hiện bởi người nông dân, cơ sở sản xuất cây giống tại vườn ươm, những phương pháp này khơng địi hỏi trình độ kỹ thuật cao, chỉ cần thuê nhân công theo mùa vụ, dễ thực hiện. Tuy nhiên, những phương pháp này cho hệ số nhân giống thấp, chất lượng cây giống kém (cây con bị thối hóa và nhiễm virus sau vài thế hệ). Giá thể sử dụng là đất, xơ dừa chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa kĩ làm cho cây con dễ bị lây bệnh trong đất, khó kiểm sốt (Hình 1.3).
Hình 1.3. Nhân giống cây hoa cúc bằng phương pháp giâm cành.
a, b: Chuẩn bị đất; c: Cây giống sử dụng làm giâm ngọn; d: Vỉ xốp; e, f: Cho đất,
xơ dừa vào vỉ xốp; g, h: Cây giâm ngọn; i: Cây giâm ngọn sau 10 – 15 ngày;
j, k: Thu nhận cây giâm ngọn; l: Vận chuyển cây bằng xe tải.
Một vấn đề nữa là khả năng vận chuyển cây giống cũng gặp rất nhiều khó khăn, cây con được nhân giống trong các vỉ xốp hoặc trồng trực tiếp trên đất rất khó để vận chuyển đi xa. Chúng được cho vào sọt nhựa hay cho vào bao nylon nếu vận chuyển ở khoảng cách xa thì cây dễ bị mất nước, héo rũ làm giảm khả năng sống
sót. Vì vậy, khơng đáp ứng được nhu cầu cây giống ở những khu vực xa cơ sở sản xuất cây giống cũng như xuất khẩu. Do đó, cây giống được nhân giống tại vườn ươm chủ yếu để sản xuất tại chỗ, khó mở rộng vùng trồng và hướng tới xuất khẩu để tăng giá trị của cây giống. Chính vì những lý do trên làm cho giá thành cây giống chưa cao (40 – 200 đồng; tùy theo mùa vụ và loài).
1.3.2. Nhân giống bằng phương pháp vi nhân giống
Khi diện tích sản xuất được mở rộng, nhu cầu về giống cũng tăng theo và phương pháp nhân giống cũng không ngừng cải tiến. Nhiều năm qua, thực tế cho thấy những phương pháp truyền thống không đáp ứng kịp nhu cầu giống, mặt khác còn mang nguy cơ làm lây lan bệnh hại và làm thối hóa giống. Vì vậy, trong sản xuất số lượng lớn cây giống sạch bệnh với tốc độ nhanh, chất lượng đồng đều và đồng nhất về mặt di truyền, phương pháp nhân giống vơ tính in vitro cây hoa cúc rất hiệu quả khi kết hợp giai đoạn này với kỹ thuật giâm cành.
Để tạo ra những cây giống đồng đều, khỏe mạnh, giá thành thấp thì việc lựa chọn nguồn cây mẹ ban đầu làm nguồn giống là rất quan trọng. Thơng thường, tại các phịng thí nghiệm hay các cơ sở sản xuất nhỏ sẽ sử dụng cây in vitro, sau đó đưa ra trồng tại vườm ươm nhằm thuần hóa cho cây giống thích nghi với điều kiện mơi trường. Đây là thế hệ đầu tiên (G0), từ thế hệ này sau khoảng 1 – 1,5 tháng trồng tại vườn, các ngọn cúc sẽ được cắt ngọn và tiếp tục nhân giống thế hệ thứ hai (G1),… Tiếp tục những công đoạn này tới thế hệ thứ 5 hoặc thứ 6 (G4 hoặc G5), những đọt cúc này mới được sử dụng làm cây giống. Người nông dân sử dụng những đọt cúc này cho ra rễ trên vỉ xốp với giá thể là đất mùn hoặc phối trộn với xơ dừa làm nguyên liệu cho quá trình trồng hoa cắt cành và giá thành cây giống ở giai đoạn này cũng vừa phải (40 – 200 đồng) tùy từng giống và theo mùa vụ. Sau khoảng 10 lần sử dụng cây mẹ làm nguồn giống để ngắt ngọn thì cây mẹ sẽ được thay thế. Vì ở giai đoạn này cây dễ bị nhiễm virus, thối hóa giống,… Những giai đoạn nhân giống ngồi vườn ươm có thể thực hiện bởi người nơng dân vì khơng cần những thao tác quá phức tạp, điều kiện vô trùng và chỉ cần lao động phổ thông.
Phương pháp vi nhân giống tuy mang lại rất nhiều lợi ích nhưng vẫn có những giới hạn chưa khắc phục được. Cây con có thể bị ảnh hưởng do được ni cấy trong điều kiện bình kín: cây dễ dị dạng, khí khẩu mất chức năng,…; tiến trình nhân giống phức tạp (bao gồm nhiều giai đoạn liên quan nhau và kéo dài trước khi có thể thích ứng và trồng ngồi vườn ươm); điều kiện ni cấy vơ trùng đặc trưng có ảnh hưởng rất lớn lên sự sinh trưởng và phát triển của thực vật sau khi đưa chúng ra khỏi bình ni cấy và thích ứng ngồi vườn ươm,…
Một nhược điểm của phương pháp vi nhân giống là rất khó khăn trong việc xuất khẩu cây giống. Thông thường, cây giống được ni cấy trong các bình ni cấy vơ trùng trên mơi trường chứa đường, agar (đây là nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật như nấm khuẩn phát triển); vì vậy, chúng thường gặp khó khăn trong khâu kiểm định để xuất khẩu giống ra nước ngoài. Muốn xuất khẩu được cây giống nhằm gia tăng hiệu quả kinh tế thì chúng phải trải qua nhiều cơng đoạn nghiêm ngặt và có sự kiểm sốt.
Trong hệ thống vi nhân giống, ngun nhân chính làm cho cây bị thối hóa là tác động của cường độ photon quang hợp, nồng độ CO2, độ ẩm tương đối và nhiệt độ khơng khí ln ln ở mức ổn định. Đặc biệt là độ ẩm rất cao (≥ 95%) bên trong bình ni cấy làm cho cây khơng tăng trưởng hồn chỉnh được, gây dị dạng cho thân, hiện tượng thủy tinh thể và khí khẩu bị mất chức năng ở nhiều loại cây cảnh và cây trồng [34]. Trong khi đó, nhiệt độ ở hầu hết các phịng ni cấy được giữ trong khoảng 24 – 26°C ban ngày và 17 – 19°C ban đêm. Tuy nhiên, mức dao động nhiệt độ cần được kiểm soát khác nhau tùy theo lồi thực vật và giai đoạn tăng trưởng, ví dụ như các giai đoạn hình thành mơ sẹo, cảm ứng chồi, cảm ứng rễ.
Các nhà khoa học Nhật Bản đã đề nghị hệ thống nuôi cấy mô quang tự dưỡng [39]. Trong đó, cây được ni trong bình ni cấy lớn có đầy đủ các khí (CO2, O2), độ ẩm tuyệt đối và thành phần dinh dưỡng nuôi cấy cũng được kiểm sốt. Tuy nhiên, hệ thống này vẫn có một số bất lợi là chi phí để kiểm sốt mơi trường trong bình ni cấy khá cao, cây con vẫn phải tăng trưởng trong điều kiện vô trùng.
1.5. ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG LÊN SỰ SINHTRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÂY TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÂY
1.5.1. Sự thống khí và nồng độ khí CO2 và O2
Nồng độ CO2 cao có nhiều tác động có lợi lên sự kéo dài chồi và sự phát triển của lá dựa trên sự tháo gỡ của chồi ngủ và đốt cây Theobroma cacao, một lồi rất