Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Một số đặc điểm sinh học của Gõ đỏ
3.1.2. Đặc điểm giải phẫu, sinh lý của Gõ đỏ
Biểu bì và cutin là những phần nằm ở bề mặt ngoài cùng của lá, có chức năng chính là bảo vệ và chống sự mất nước cho các mô bên trong thịt lá, ngoài ra chúng còn tham gia vào quá trình sinh lý khác. Kích thước biểu bì lớn hay độ dày càng lớn của lớp cutin chính là minh chứng cho cho sự thích nghi với điều kiện môi trường cực đoan, đặc biệt là ánh sáng cường độ cao. Ở Gõ đỏ, không thấy có sự xuất hiện của biểu bì nhiều lớp ở cả mặt trên và mặt dưới của lá. Độ dày của lớp cutin và biểu bì của cả mặt trên và mặt dưới của lá khá tương đồng. Điều này phản ánh sự tiếp nhận ánh sáng đồng đều ở hai mặt lá.
Kết quả phân tích giải phẫu cấu tạo lá Gõ đỏ được thể hiện trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Kết quả nghiên cứu cấu tạo giải phẫu lá Gõ đỏ
CTTN Giá trị trung bình các chỉ tiêu giải phẫu lá (
CTT
ĐC 3,28
MCLKk 3,25
MCLKk 3,16
MCLKk 3,09
Ghi chú: CTT: cutin trên; BBT: biểu bì trên; MD: mô dậu; MK: mô khuyết;
BBD: biểu bì dưới; CTD: cutin dưới; KK: khí khổng; ĐC: Công thức đối chứng;
MCLKk1: mẫu lá lấy ở công thức che sáng 1; MCLKk2: Mẫu lá lấy ở công thức che sáng 2 và MCLKk3: Mẫu lá lấy ở công thức che sáng 3.
Kết quả nghiên cứu cấu tạo giải phẫu lá Gõ đỏ cho thấy tỷ lệ mô dậu/mô khuyết ở công thức đối chứng là 616 KK/mm2, ở các công thức thí nghiệm tỷ lệ này biến đổi từ 589 đến 604. Như vậy, dựa vào tỷ lệ mô dậu/mô khuyết
60
Trong quá trình quan sát giải phẫu, chúng tôi nhận thấy cả biểu bì trên và dưới đều không 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 Gõ đỏ không có đặc điểm cấu tạo này nên khả năng bảo vệ lá cây bị hạn chế.
Số lượng khí khổng trung bình trên 1 mm2 lá ở Gõ đỏ là 616 (công thức ĐC), trong khi đó ở cây Mỡ, số lượng khí khổng trung bình/1mm2 là 199, ở Lim xanh là 464, ở Bạch đàn đỏ là 486, ở Xà cừ là 929, ở Bạch đàn trắng là
420 (Nguyễn Thị Thơ và Cs, 2013). Như vậy, so với kết quả nghiên cứu một số cây lâm nghiệp của các tác giả trước đây thì số lượng KK/1mm2 lá (mặt dưới) của Gõ đỏ ở mức khá. Khí khổng của cây Gõ đỏ nằm ngang mặt phẳng với biểu bì.
Hình 3.5. Ảnh giải phẫu lá Gõ đỏ
Ghi chú: a) Giải phẫu thịt lá; b) Hình dạng, số lượng khí khổng 3.1.2.2. Hàm lượng diệp lục trong lá Gõ đỏ
Diệp lục là sắc tố quang hợp của thực vật, chúng là nhân tố quyết định tạo ra sản phẩm hữu cơ trong cây. Các nghiên cứu cho rằng cây càng ưa sáng, càng chứa ít diệp lục và tỷ lệ diệp lục (a/b) càng cao. Nhu cầu ánh sáng của thực vật được thể hiện thông qua hàm lượng và tỷ lệ diệp lục hợp (diệp lục a/b) có trong lục lạp. Đa số cây chịu bóng có hàm lượng diệp lục tổng số cao, tỷ lệ
chlorophyll a/b thấp (≤ 1,4), các cây ưa sáng thường có tỷ lệ diệp lục a/b cao, khoảng 5,5 (Lê Đức Diên, 1986; Vũ Văn Vụ và Cs, 2000)
Thí nghiệm phân tích hàm lượng diệp lục đươc tiến hành với các mẫu lá cây Gõ đỏ thu thập tại các công thức thí nghiệm che sáng khác nhau. Kết quả được trình bày ở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Hàm lượng diệp lục trong lá Gõ đỏ CTTN
ĐC MLdl1 MLdl2
MLdl3
ĐC: Công thức đối chứng; MLdl1: mẫu lá phân tích diệp lục lấy ở công thức che sáng 1; MLdl2: Mẫu lá phân tích diệp lục lấy ở công thức che sáng 2 và Mldl3: Mẫu lá phân tích diệp lục lấy ở công thức che sáng 3.
Ở Gõ đỏ, hàm lượng diệp lục a cao nhất tại công thức thí nghiệm MLdl1 sau đó đến MLdl2 và đều cao hơn sơ với đối chứng, thấp nhất là ở công thức MLdl3. Ngược lại, hàm lượng diệp lục b tại giảm dần từ công thức thí nghiệm MLdl3, MLdl2 và MLdl1. Song, tỷ lệ diệp lục a/b tại các công thức thí nghiệm che sáng khác nhau đều thấp hơn so với đối chứng. Qua đây, có thể đánh giá được mẫu Gõ đỏ nghiên cứu đang thích ứng với điều kiện ánh sáng trung bình thấp, sống tốt trong rừng tự nhiên ở tầng tán dưới, tầng tán ít có ánh sáng trực tiếp hơn so với các loài khác.
3.1.2.3. Sinh lý trao đổi nước
Thí nghiệm được thực hiện tại Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp – Trường Đại học Lâm nghiệp, trong điều kiện ánh sáng có cường độ 3000 lux, nhiệt độ 300 C, độ ẩm 77%. Kết quả phân tích về cường độ thoát hơi nước và sức hút nước của của tế bào được tổng hợp trong bảng 3.4.
62
Bảng 3.4. Cường độ thoát hơi nước ở lá và sức hút nước của tế bào CTTN
ĐC MLth1 MLth2 MLth3
ĐC: Công thức đối chứng; MLth1: mẫu lá phân tích thoat, hút nươc lấy ở công thức che sáng 1; MLth2: Mẫu lá phân tích thoat, hút nươc lấy ở công thức che sáng 2 và Mlth3: Mẫu lá phân tích thoat, hút nươc lấy ở công thức che sáng 3.
(i). Cường độ thoát hơi nước ở lá
Qua kết quả nghiên cứu về cường độ thoát hơi nước ở lá ở bảng 3.4 trên cho thấy, cường độ thoát hơi nước của Gõ đỏ ở công thức ĐC là 0,69 g/dm2/h, tại 3 công thức thí nghiệm cường độ thoát hơi nước vào khoảng 0,51 đến 0,66 g/dm2/h. Như vậy, quá trình thoát hơi nước trên đối tượng nghiên cứu diễn ra mức trung bình khá. Nhìn chung, thoát hơi nước mạnh thể hiện nhu cầu khoáng và nước của cây cao cũng phản ánh phần nào khả năng sinh trưởng của cây, song thoát hơi nước mạnh sẽ làm cây mất nhiều nước và trong điều kiện khô hạn, đặc biệt là hạn hán kéo dài, rễ không hút đủ nước đảm bảo cho các quá trình trên, dẫn đến cây có thể sinh trưởng kém thậm chí bị chết khô.
(ii). Sức hút nước của tế bào lá Gõ đỏ
Khả năng chịu hạn của cây liên quan mật thiết đến nồng độ dịch bào, vì nồng độ dịch bào là yếu tố tạo ra lực hút cho rễ. Kết quả nghiên cứu ở bảng 3.4 trên, bằng phương pháp so sánh tỷ trọng cho thấy sức hút nước của tế bào Gõ đỏ khoảng 10,95 atm đến 15,15 atm ở các công thức thí nghiệm và là 17,21 atm ở công thức ĐC. So sánh với Phi lao, loài thực vật chịu hạn điển hình, có sức hút nước của tế bào bằng 19,86 atm, ta thấy mẫu Gõ đỏ trên có sức hút nước ở mức độ trung bình khá.
Như vậy, kết hợp kết quả nghiên cứu giải phẫu, cường độ thoát hơi nước
và sức hút nước của tế bào, có thể bước đầu kết luận Gõ đỏ dễ mất nước qua quá trình thoát hơi nước, nhưng khả năng hút nước không lớn. Điều này dẫn đến khi thời gian khô nóng quá mức cây Gõ đỏ sẽ khó đảm bảo hút được lượng nước cần thiết.
(iii). Khả năng chịu nóng của lá Gõ đỏ
Nhiệt độ, ánh sáng và độ ẩm có tác động đáng kể đến tập tính hoạt động theo chu kỳ mùa, ngày đêm của sinh vật. Nhiệt độ tạo nên những vùng phân bố và sự phân tầng của thực vật. Sinh vật nói chung và thực vật nói riêng rất mẫn cảm với yếu tố nhiệt độ. Kết quả thí nghiệm chịu nóng của Gõ đỏ được thể hiện ở bảng 3.5.
Bảng 3.5. Khả năng chịu nóng của Gõ đỏ
CTTN
ĐC MLtt1 MLtt2
MLtt3
ĐC: Công thức đối chứng; MLtt1: mẫu lá phân tích tổn thương lấy ở công thức che sáng 1; MLtt2: Mẫu lá phân tích tổn thương lấy ở công thức che sáng 2 và Mltt3: Mẫu lá phân tích tổn thương lấy ở công thức che sáng 3.
Kết quả bảng 3.5 cho thấy mẫu Gõ đỏ này có khả năng chịu nóng tương đối thấp: Ở nhiệt độ 350C lá Gõ đỏ hầu như không bị tổn thương, ở nhiệt độ 400C các vết tổn thương nhỏ bắt đầu xuất hiện. Tuy nhiên, ở 450C tỷ lệ tổn thương
tăng lên đột ngột và tăng mạnh ở nhiệt độ 500C, 550C và 600C. Mức độ tổn thương lá ở 500C khá nặng, màu xanh của lá bị giảm đáng kể, điều này chứng
tỏ vách tế bào đã bị phá hủy, HCl xâm nhập vào phá hủy thành phần tế bào và diệp lục. Ở 550C có tới trên 99 % diện tích lá bị tổn thương với mức độ rất nặng, lá chuyển sang màu nâu vàng, chỉ còn một số ít những đốm nhỏ giữ màu xanh.
Đặc biệt ở 600C lá giống như bị luộc, toàn bộ diện tích lá mất hết màu xanh lục- có thể nói lá chết hoàn toàn tại nhiệt độ này. Điều này cho thấy chỉ ở nhiệt độ 450C lá Gõ đỏ đã bị ảnh hưởng tương đối, nhiệt độ 500C có thể tác động mạnh đến sức sống của lá. Theo số liệu kế thừa về nghiên cứu thống kê nhiệt độ của khu vực núi Luốt cho thấy vùng này có nhiệt độ cao nhất là 430C vào tháng 6, nhiệt độ trung bình năm là 23,10C. Với kết quả chịu nóng của mẫu Gõ đỏ nói trên, chúng ta có thể khẳng định vào thời điểm nóng nhất trong năm, chúng có thể bị tổn thương, ảnh hưởng xấu đến sự sinh trưởng của cây. Một số hình ảnh về mẫu lá được sấy ở cấp nhiệt độ khác nhau được thể hiện trên hình 3.6.