dự án đầu tư nâng cao năng lực nghiên cứu và phát triển giống cây nguyên liệu giấy năm 2009

Thử nghiệm ảnh hưởng của nồng độ các chất trong môi trường nuôi cấy đến hiệu quả của các giai đoạn tạo chồi, nhân nhanh chồi và tạo rễ .... - Thử nghiệm ảnh hưởng của nồng độ các chất tr

BỘ CÔNG THƯƠNG

VIỆN NGHIÊN CỨU CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ

BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN DỰ ÁN ĐẦU TƯ

NÂNG CAO NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN

GIỐNG CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY NĂM 2009

Chủ nhiệm đề tài: HÀ VĂN HUY

7881

15/4/2010

HÀ NỘI – 2009

BỘ CÔNG THƯƠNG

VIỆN NGHIÊN CỨU CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY

BÁO CÁO TIẾN ĐỘ KẾT QUẢ THỰC HIỆN

DỰ ÁN ĐẦU TƯ NÂNG CAO NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN GIỐNG CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY NĂM 2009

Chủ nhiệm dự án: ThS Hà Văn Huy

Những người thực hiện chính: ThS Nguyễn Tuấn Anh

ThS Phạm Đức Huy ThS Nguyễn Đức Thế ThS Phạm Kim Thanh

CN Nguyễn Thanh Bình

KS Nguyễn Duy Sâm

KS Lữ Văn Thảo

Phú Thọ - năm 2009

1

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 1  

I ĐẶT VẤN ĐỀ 1  

II MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG THỰC HIỆN DỰ ÁN 3  

2.1 Mục tiêu của dự án 3 

2.1.1 Mục tiêu tổng quát 3 

2.1.2 Mục tiêu năm 2009 3 

2.2 Nội dung của dự án 3 

III KẾT QUẢ THỰC HIỆN 5  

3.1 Mua sắm trang thiết bị 5 

3.2 Nghiên cứu hoàn thiện quy trình kỹ thuật nuôi cây mô và giâm hom cho một số dòng bạch đàn và keo lai 5 

3.2.1 Hoàn thiện quy trình kỹ thuật nuôi cấy mô 6 

3.2.1.1 Thử nghiệm ảnh hưởng của nồng độ các chất trong môi trường nuôi cấy đến hiệu quả của các giai đoạn tạo chồi, nhân nhanh chồi và tạo rễ 6 

3.2.1.2 Thử nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm cường độ ánh sáng và thời gian chiếu sáng đến tạo chồi, nhân nhanh chồi và tạo rễ 16 

3.2.1.3 Thử nghiệm thời gian huấn luyện và cường độ ánh sáng trong quá trình huấn luyện đến tỷ lệ cây sống khi chuyển cây từ ống nghiệm ra vườn ươm 25 

3.2.2 Hoàn thiện kỹ thuật giâm hom 30 

3.2.2.1 Thử nghiệm ảnh hưởng của các điều kiện khác nhau đến tỷ lệ sống và tỷ lệ ra rễ của hom 30 

3.2.2.2 Thử nghiệm ảnh hưởng của tuổi hom, vị trí lấy hom, kích thước hom và thời điểm lấy hom đến tỷ lệ sống và tỷ lệ ra rễ của hom 40 

3.3 Đào tạo và tập huấn kỹ thuật 50 

3.3.1 Phương pháp đào tạo 50 

3.3.2 Nội dung đào tạo dự án 50 

3.3.3 Đối tượng đào tạo 50 

3.3.4 Kết quả đào tạo 50 

IV KẾT LUẬN 51  

VI KIẾN NGHỊ 53  

PHỤ BIỂU  

1

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay nhu cầu giống tốt cho trồng rừng nguyên liệu giấy là rất lớn Dự

án mở rộng nhà máy giấy Bãi Bằng giai đoạn II đã được Chính phủ phê duyệt và đang tổ chức thực thi, khi đi vào hoạt động công suất nhà máy sẽ nâng lên 318.000 tấn giấy và bột giấy/năm Để đáp ứng đủ nguyên liệu cho nhà máy, diện tích trồng rừng được quy hoạch là 164.440 ha Thực tế sản xuất 1 tấn bột giấy tẩy trắng phải cần 4.7 m3 gỗ keo hoặc bạch đàn, như vậy sau khi nhà máy giấy Bãi Bằng giai đoạn II đi vào hoạt động, hàng năm phải khai thác và trồng lại khoảng 20.000-21.000 ha rừng, nếu mật độ trồng rừng là 1333 cây/ha, thì hàng năm nhu cầu cây giống cho trồng rừng nguyên liệu giấy cần đến 28-30 triệu cây các loại, đây là một nhu cầu lớn và thực sự cần thiết nhưng với công xuất và quy

mô nhà xưởng, trang thiết bị của Viện chỉ đáp ứng được 1/10 nhu cầu về giống của các đơn vị trồng rừng trong Tổng công ty gíây Việt Nam chưa kể các cá nhân, đơn vị trong vùng và cả nước

Qua 35 năm nghiên cứu và thử nghiệm Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy (VNCCNLG) đã lựa chọn được các loài, giống, dòng cây bạch đàn, keo tai tượng, keo lai và thông có khả năng sinh trưởng tốt, năng xuất rừng tăng từ 20 - 30% so với rừng sản xuất đại trà Cho đến nay, ngoài 16 loài, dòng, giống cây được công nhận là giống Quốc gia, giống tiến bộ kỹ thuật thì Viện còn tuyển chọn và lưu giữ hàng trăm các dòng cây trội có triển vọng thuộc các loài trên, đây là nguồn vật liệu, nguồn gen quý để sản xuất giống vô tính có chất lượng cao bằng công nghệ mô - hom

Sản xuất giống bằng kỹ thuật nhân vô tính (mô - hom) sẽ tạo được giống cây trồng có những đặc tính di truyền quý của giống gốc Mặt khác công nghệ này còn cho phép nhân nhanh để sản xuất cây giống theo quy mô công nghiệp với số lượng lớn và chất lượng tốt Sau 14 năm nghiên cứu và thử nghiệm, VNCCNLG có một đội ngũ cán bộ nghiên cứu giàu kinh nghiệm, đội ngũ kỹ

2

thuật viên và công nhân lành nghề trong lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất giống

vô tính bằng công nghệ mô - hom Về cơ sở vật chất, Viện có một nhà nuôi cấy

mô diện tích 320 m2 vừa nghiên cứu, vừa sản xuất được trên 2.5 triệu cây/năm, ngoài nhà nuôi cấy mô Viện còn có một nhà giâm hom với diện tích 1,400 m2sản xuất được 0.5 triệu cây/năm Như vậy có thể nói VNCCNLG là đơn vị đi đầu

về nghiên cứu và sản xuất cây giống lâm nghiệp vô tính ở vùng Trung tâm cũng như trong ngành giấy

Với nhu cầu về số lượng và chất lượng cây giống như hiện nay của ngành giấy nói chung và của địa phương trong vùng nói riêng, thì việc nâng cao năng lực nghiên cứu và phát triển giống cây nguyên liệu giấy có năng suất cao bằng công nghệ mô - hom phục vụ trồng rừng sản xuất kinh doanh gỗ nguyên liệu giấy là vô cùng cần thiết, góp phần giải quyết sự thiếu hụt nguyên liệu cho ngành giấy hiện nay và trong tương lai

2.1.2 Mục tiêu năm 2009

1) Mua sắm trang thiết bị cho nghiên cứu và sản xuất giống

- Mua sắm trang thiết bị, nguyên vật liệu cho phòng thí nghiệm để phục vụ nghiên cứu và sản xuất cây giống

2) Hoàn thiện được công nghệ nuôi cấy mô và giâm hom cho các giống bạch đàn (U6, PN10) keo lai (KL2) để áp dụng vào sản xuất

3) Đào tạo tập huấn được 05 lớp (01 lớp kỹ thuật thu hái và chế biến hạt giống; 01 lớp kiểm nghiệm và bảo quản hạt giống; 01 lớp kỹ thuật xử lý cây mẹ tạo chồi và khảo nghiệm giống; 01 lớp Kỹ thuật thu chồi và xử lý chồi; 01 lớp kỹ thuật nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô và giâm hom)

2.2 Nội dung của dự án

- Mua sắm trang thiết bị phục vụ nghiên cứu và sản xuất giống ở quy mô

thí nghiệm, thực nghiệm (có danh mục trang thiết bị đính kèm)

- Thử nghiệm ảnh hưởng của nồng độ các chất trong môi trường nuôi cấy đến hiệu quả của các giai đoạn tạo chồi, nhân nhanh chồi và tạo rễ (dòng U6)

- Tổ chức tập huấn, Đào tạo 05 lớp về kỹ thuật thu hái, bảo quản, kiểm

nghiệm hạt giống, kỹ thuật xử lý cây mẹ tạo chồi, thu chồi, nhân giống bằng phương pháp nuôi cây mô và giâm hom (theo tài liệu giáo trình và đối tượng,

thời gian đào tạo)

5

III KẾT QUẢ THỰC HIỆN

3.1 Mua sắm trang thiết bị

Theo đề cương kỹ thuật và dự toán kinh phí đã được Bộ Công Thương phê duyệt năm 2009 cho việc mua sắm các thiết bị máy móc phục vụ dự án

Viện đã tiến hành tổ chức thực hiện việc mua sắm hàng hoá trang thiết bị theo đúng các thủ tục quy định Kết quả năm 2009 Viện ký hợp đồng với Công

ty cổ phần BIOLAB Bình Nguyên để cung cấp các máy móc trang thiết bị như sau:

1 Nồi hấp vô trùng (Model: SA–600 HÃNG SẢN XUẤT: STURDY - Đài Loan): Số lượng 01 cái

2 Cân kỹ thuật điện tử (Model: CPA2202S nhà sản xuất SARTORIUS):

Đơn giá và các thông số kỹ thuật của từng loại máy móc, thiết bị, xuất xứ

nguồn gốc (được thể hiện bảng biểu đính kèm).

3.2 Nghiên cứu hoàn thiện quy trình kỹ thuật nuôi cây mô và giâm hom cho một số dòng bạch đàn và keo lai

Sau nhiều năm liên tục, Viện đã nghiên cứu thành công và tạo được nhiều giống cây nguyên liệu giấy có năng xuất, chất lượng tốt được Bộ Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn công nhận các giống, xuất xứ quốc gia và tiến bộ kỹ thuật

6

đưa vào trồng rừng công nghiệp năng xuất cao Bao gồm: 11 giống bạch đàn

Eucalyptus urophylla (PN2, PN14, PN3d, PN10, PN46, PN47, PN54, PN116,

PN21, PN24, PN108) và 3 dòng keo lai (KL2, KL20, KLTA3)

Tuy nhiên để đưa giống mới trên vào sản xuất đại trà và hạ giá thành sản phẩm đòi hỏi phải có quy trình kỹ thuật nhân giống cho từng dòng đảm bảo cho

tỷ lệ ra rễ và hệ số nhân trong nuôi cấy mô phải cao

Chính vì vậy việc nghiên cứu hoàn thiện kỹ thuật nuôi cây mô và giâm hom cho một số dòng bạch đàn và keo lai cần phải thực hiện

3.2.1 Hoàn thiện quy trình kỹ thuật nuôi cấy mô

Một trong những điều kiện quan trọng đảm bảo sự thành công cho quá trình nhân giống bạch đàn bằng nuôi cấy mô là môi trường nuôi cấy, nhiệt độ, độ

ẩm, cường độ ánh sáng, thời gian chiếu sáng, thời gian huấn luyện đến giai đoạn tạo chồi, nhân nhanh chồi và tạo rễ, tỷ lệ cây sống khi chuyển từ ống nghiệm ra vườn ươm

3.2.1.1 Thử nghiệm ảnh hưởng của nồng độ các chất trong môi trường nuôi cấy đến hiệu quả của các giai đoạn tạo chồi, nhân nhanh chồi và tạo rễ

Năm 1993, Trung tâm nghiên cứu cây nguyên liệu giấy thực hiện dự án nhập công nghệ mô - hom của Trung quốc Sau khi tiếp nhận và triển khai công nghệ, Trung tâm đã trở thành đơn vị đầu tiên trong ngành Lâm nghiệp ở Việt Nam ứng dụng thành công công nghệ nuôi cấy mô tế bào để sản xuất cây con phục vụ trồng rừng nguyên liệu giấy Đến nay, trung tâm có quy mô sản xuất hơn 3 triệu cây bạch đàn mô mỗi năm các dòng bạch đàn như U6, PN2, PN54…

Tuy nhiên, sau nhiều năm nghiên cứu ứng dụng và triển khai cho thấy: Công nghệ nuôi cấy, sản xuất còn nhiều mặt tồn tại; hệ số nhân chồi với dòng U6 còn hạn chế, khoảng 1.8 - 2.0 lần so với hệ số nhân chồi của dòng PN14 có

a Đối tượng nghiên cứu

Cây bạch đàn Eucalyptus urophylla dòng U6 xuất xứ Trung Quốc đã được

Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn cho trồng đại trà từ năm 1998

b Nội dung nghiên cứu

- Ảnh hưởng của nồng độ các chất đa lượng đến hiệu quả của các giai đoạn tạo chồi, nhân nhanh chồi dòng bạch đàn U6;

- Ảnh hưởng của nồng độ các chất điều hòa sinh trưởng GA3 cho từng giai đoạn nuôi cấy dòng bạch đàn U6;

- Ảnh hưởng của nồng độ các chất vitamin đến hiệu quả của các giai đoạn tạo chồi, nhân nhanh chồi cho từng giai đoạn nuôi cấy dòng bạch đàn U6;

c Phương pháp nghiên cứu

Năm 2009, dự án tiến hành tập chung nghiên cứu vào hai giai đoạn chính trong quá trình tạo cây con trên là giai đoạn tạo chồi và nhân nhanh chồi đối với dòng U6 nhằm mục đích tăng chất lượng chồi trong giai đoạn này

- Điều kiện thí nghiệm: Các mẫu được nuôi cấy trên các môi trường thí nghiệm bổ sung 30g/l đường sucrose, 5g/l agar và được khử trùng ở 1210C, 1.4 kg/cm2 trong 20 phút, pH sau khử trùng là 5.8 Mẫu được nuôi cấy ở điều kiện nhiệt độ 270C (20C), độ ẩm 55% (5%) Cường độ ánh sáng 1000-3000 lux tùy từng giai đoạn nuôi cấy, sử dụng ánh sáng đèn huỳnh quang neon Thời gian chiếu sáng từ 10-11h/ngày

8

- Bố trí thí nghiệm: Tất cả các thử nghiệm đều đối chứng (ĐC) với môi trường sản xuất MU6 Các công thức thí nghiệm được bố trí dựa trên nguyên tắc chỉ thay đổi hàm lượng các nhân tố thí nghiệm (tỷ lệ thay đổi tùy từng nhân tố cụ thể), giữ nguyên các thành phần khác như môi trường MU6 Mỗi công thức bao gồm 30 bình, 10 mẫu/1 bình, mỗi công thức lặp lại 3 lần

Thiết kế thí nghiệm bao gồm: 5 thử nghiệm ảnh hưởng của CaCl2; 12 thử nghiệm ảnh hưởng của NH4NO3, KH2PO4, KNO3 và GA3; 3 thử nghiệm ảnh hưởng của Glycine và B6; 2 thử nghiệm ảnh hưởng của vitamin C và B2; 3 thử nghiệm ảnh hưởng của Inositol, nicotinic và B1

- Các chỉ tiêu theo dõi và đánh giá:

Số liệu được thu thập sau thời gian nuôi cấy định kỳ 3 tuần đối với quá trình nhân chồi và 2 tuần đối với quá trình tạo rễ Đếm tất cả số mẫu khi đưa vào không bị nấm, khuẩn Đếm tất cả số chồi tạo thành và phân ra chồi hữu hiệu, chồi không hữu hiệu Chồi hữu hiệu là chồi có cấu trúc thân đỉnh rõ ràng, cứng cáp, đạt chiều cao từ 1.5 cm trở lên (đủ tiêu chuẩn để chuyển sang giai đoạn tạo rễ) Quan sát hình thái chồi (màu sắc, thân, lá)

- Dự án tiến hành thu thập các chỉ tiêu: Hệ số nhân chồi (HSNC);Tỷ lệ chồi hữu hiệu (TLCHH); Chiều cao chồi hữu hiệu (Hchồi); Quan sát hình thái thân, lá

- Xử lý thống kê các số liệu theo phương pháp thông dụng, sử dụng các chương trình Excel 2007 và SPSS 16.0 để phân tích, đánh giá

d Kết quả nghiên cứu

Ca là thành phần quan trọng của thành tế bào và màng tế bào, giúp củng

cố vững chắc thành tế bào, điều hòa cấu trúc màng Ca có vai trò quan trọng trong quá trình nhân lên của tế bào và rễ Dự án nghiên cứu thử nghiệm 5 công

9

thức khác nhau, chỉ thay đổi hàm lượng các chất CaCl2; giữ nguyên thành phần

NH4NO3, KH2PO4, KNO3, MgSO4, vi lượng, vitamin, hormone

Kết quả nghiên cứu thử nghiệm sự thay đổi hàm lượng Ca ảnh hưởng lên

HSNC, TLCHH và chiều cao chồi được thể hiện ở bảng 01

Bảng 01 HSNC, TLCHH và Hchồi của E urophylla dòng U6 sau 21 ngày nuôi cấy

thí nghiệm HSNC TLCHH (%) HCác chỉ tiêu theo dõi chồi (cm) Hình thái

ANOVA

Ghi chú: CT1 (ĐC): công thức đối chứng không thay đổi nồng độ, CT2: giảm nồng độ CaCl 2 10%, CT3: giảm nồng độ CaCl 2 20%, CT4: tăng nồng độ CaCl 2 10%, CT5: tăng nồng độ CaCl 2 20% NS: Sự sai khác không có ý nghĩa về mặt thống kê với p ≤ 0.05 *:Khác biệt có ý nghĩa ở mức độ p ≤ 0.05 a,b,c,d,e: Kết quả phân nhóm theo tiêu chuẩn Ducan

Từ bảng số liệu 01 cho thấy: HSNC cao nhất ở công thức CT2 (2.17 lần), công thức đối chứng CT1 cho HSNC cao thứ 2 (2.03 lần), sau đó lần lượt là các công thức CT3 (1.93 lần), CT4 (1.86 lần), CT5 (1.8 lần).TLCHH ở công thức CT2 bằng so với công thức đối chứng (90%) và cao hơn so với các công thức còn lại CT3 (86%), CT4 (85%) và CT5 (85%).Hchồi đạt cao nhất là ở công thức đối chứng CT1, tuy nhiên biến động sai khác là không lớn

Sử dụng phương pháp phân tích phương sai và phân nhóm theo tiêu chuẩn Ducan cho thấy: Công thức thí nghiệm CT2 giảm 10% CaCl2 trong môi trường nuôi cấy cho kết quả tốt nhất, đạt HSNC 2.17 lần và TLCHH đạt 90%, Hchồi đạt 2.87cm

* Ảnh hưởng tổng hợp của nhóm các đa lượng NPK và GA3

Trong nuôi cấy mô thực vật, nitơ, kali và photpho (NPK) là 3 nguyên tố đa lượng chính, ảnh hưởng rõ rệt đến sự sinh trưởng của mô tế bào thực vật K tham

10

gia vào hoạt động của rất nhiều enzyme, giữ cân bằng điện thế, điều hòa tính

thẩm thấu của tế bào P tham gia vào thành phần cấu tạo của acid nucleic,

phospholipid của màng và chuyển hóa năng lượng N là 1 nguyên tố không thể

thiếu, tham gia vào sinh tổng hợp các protein, acid nucleic, diệp lục Cây đồng

hóa N chủ yếu dưới dạng NO3- , NH4+ và P dưới dạng PO43- Bên cạnh đó, GA3

có tác dụng tăng cường phân bào, kéo dài tế bào

Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của sự thay đổi nhóm chất đa lượng NPK

(gồm 3 nồng độ nghiên cứu được ký hiệu là i, ii và iii) và GA3 (gồm 4 nồng độ

nghiên cứu được ký hiệu là a, b, c, d) được thể hiện trong bảng 02

Bảng 02 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng tổng hợp của nhóm chất NPK và GA3 đến giai

đoạn tạo chồi và nhân nhanh chồi dòng U6

NPK Hormone

Ghi chú: Ba nồng độ nhóm chất NPK được thử nghiệm là: i) đối chứng, giữ nguyên nồng độ NH 4 NO 3 , KH 2 PO 4 ,

KNO 3 ; ii) giảm nồng độ NH 4 NO3, KH 2 PO 4 , KNO 3 đi 10%; iii) giảm nồng độ NH 4 NO 3 , KH 2 PO 4 , KNO 3 đi 20%

Bốn nồng độ GA3 được nghiên cứu bổ sung vào môi trường là: a) đối chứng không bổ sung GA3; b) bổ sung

GA3 nồng độ 0.4 mg/l; c) bổ sung GA3 nồng độ 0.8 mg/l; d) bổ sung GA3 nồng độ 1.2 mg/l Ký hiệu CT6 (ĐC) là

công thức 6 (đối chứng), điều kiện thí nghiệm là kết hợp của nhóm chất NPK theo nồng độ i (giữ nguyên nồng

độ) và hoocmon nồng độ a (không bổ sung)

Kết quả thử nghiệm ảnh hưởng của nhóm chất NPK và GA3 lên HSNC,

TLCHH và Hchồi trong nuôi cấy mô dòng U6 được tổng hợp trong bảng 03

Từ các kết quả thu thập được, chúng tôi tiến hành tổ hợp từng nhóm số

liệu theo từng nhân tố nghiên cứu là nhân tố NPK và GA3 Kết quả được biểu

hiện trong hình 01

Số liệu trong bảng 03 cho thấy: HSNC của các thí nghiệm dao dộng trong

khoảng 1.63 lần đến 2.07 lần Trong đó, HSNC cao nhất là ở công thức thí nghiệm CT10 đạt 2.07 lần, công thức đối chứng CT6 đứng thứ 2 đạt 2.03 lần, thấp nhất là công thức CT15 đạt 1.63 lần

TLCHH chồi hữu hiệu dao động trong khoảng 70-90%, cao nhất là công thức CT10 và CT6 (ĐC) đạt 90%, thấp nhất là công thức CT14 đạt 70%

Hình 02 Một số hình ảnh chồi của E urophylla dòng U6 sau 21 ngày nuôi cấy

Sử dụng chương trình Excel và SPSS phân tích phương sai và xác định rõ

sự sai khác giữa các công thức thí nghiệm về các chỉ tiêu so sánh cho thấy: Về 2

chỉ tiêu quan trọng nhất về mặt lượng là HSNC và TLCHH (bảng 03), kết hợp với chỉ tiêu về mặt hình thái (hình 02) công thức thí nghiệm CT6 (ĐC) và CT10

cho kết quả tốt nhất Công thức CT10 cho HSNC đạt 2.07 lần, TLCHH đạt 90%, chiều cao chồi đạt 2.89cm; công thức CT6 (ĐC) cho HSNC đạt 2.03 lần, TLCHH đạt 90%, chiều cao chồi đạt 2.93cm

13

Như vậy, công thức thí nghiệm CT10 với việc giảm lượng nhóm chất NPK đi 10% không làm thay đổi các chỉ tiêu phát triển chồi Tuy nhiên, việc xem xét ứng dụng kết quả giảm nhóm chất trên lại có ý nghĩa về mặt kinh tế

* Ảnh hưởng của nồng độ các chất vitamin

Các chất vitamin chính được bổ sung trong nuôi cấy mô dòng bạch đàn U6 gồm có Inositol, nicotinic, B6, B1, glycine và C, B2 Trong đó, B1 được biết đến là 1 chất không thể thiếu trong nuôi cấy mô thực vật Inositol là một vitamin kích thích tích cực đối với sự sinh trưởng và phát triển của thực vật, mặc dù không cần thiết trong tất cả các trường hợp Nicotinic và B5 giúp nâng cao sức sinh trưởng của cây

Dự án tiến hành nghiên cứu thay đổi nồng độ các vitamin được đánh giá

và chia làm 3 nhóm là Inositol, nicotinic và B1; C và B2; glycine và B6

Ghi chú: NS: Sự sai khác không có ý nghĩa về mặt thống kê với p ≤ 0.05 *:Khác biệt có ý nghĩa ở mức độ p ≤ 0.05

a,b,c: Kết quả phân nhóm theo tiêu chuẩn Ducan CT18: giữ nguyên nồng độ glycine và B6 CT19: không bổ sung glycine và B6 vào môi trường CT20: giảm nồng độ glycine và B6 đi 50%

Theo dõi các chỉ tiêu của chồi cho kết quả như bảng 04 cho thấy:

- Về HSNC: HSNC ở công thức thí nghiệm CT20 đạt 2.07 lần là cao nhất, công thức CT18 (đối chứng) đạt 2.03 lần đứng thứ 2, thấp nhất là công thức CT19 đạt 1.83 lần

- Về TLCHH: TLCHH giữa các công thức sai khác không nhiều, công thức CT18 đạt 90%, CT20 đạt 89% và CT19 đạt 86%

14

- Về chiều cao chồi: giữa các công thức không có sự sai khác cũng như sự biến động lớn về chiều cao Hchồi được sắp xếp theo thứ tự từ cao xuống thấp là CT18 đạt 2.93cm, CT20 đạt 2.92cm, CT19 đạt 2.77cm

Kết quả phân tích phương sai cho thấy: sự thay đổi về nồng độ Glycine và B6 giữa các công thức thí nghiệm chỉ ảnh hưởng đến HSNC, không ảnh hưởng đến TLCHH cũng như chiều cao chồi

Tuy nhiên, kết quả phân nhóm theo tiêu chuẩn Ducan cho thấy: giữa các công thức thí nghiệm CT18 (đối chứng) và CT20 (giảm nồng độ) không có sự sai khác (ở cùng 1 nhóm theoo tiêu chuẩn Ducan)

Như vậy, sự giảm nồng độ ở công thức CT20 có thể được xem xét về hiệu quả kinh tế

- Thử nghiệm vitamin C và B2

Kết quả thử nghiệm ảnh hưởng của vitamin C và B2 đến khả năng tạo chồi

dòng U6 được thể hiện trong bảng 05

Bảng 05 HSNC, TLCHH và Hchồi của E urophylla sau 21 ngày nuôi cấy

Ghi chú: NS: Sự sai khác không có ý nghĩa về mặt thống kê với p ≤ 0.05 CT21: giữ nguyên nồng độ C và B2

CT22: không bổ sung C và B2 vào môi trường

Số liệu chỉ ra trên bảng 05 cho thấy, không có sự biến động lớn về khả năng phát sinh chồi giữa công thức đối chứng CT21 và công thức thí nghiệm CT22 không bổ sung vitamin C và B2

Kết quả phân tích phương sai và dựa trên quan sát hình thái cho thấy: vitamin C và B2 có mặt không có tác động thay đổi các chỉ tiêu sinh trưởng, phát

và B2 vào môi trường nhân giống cây E urophylla không làm ảnh hưởng đến sự

sinh trưởng, phát triển chồi

- Thử nghiệm Inositol, nicotinic và B1

Kết quả thử nghiệm ảnh hưởng của Inositol, nicotinic và B1 đến khả năng

tạo chồi dòng U6 được thể hiện trong bảng 06

Bảng 06 HSNC, TLCHH và H chồi của E urophylla sau 21 ngày nuôi cấy

Ghi chú: NS: Sự sai khác không có ý nghĩa về mặt thống kê với p ≤ 0.05 *:Khác biệt có ý nghĩa ở mức độ p ≤

0.05 CT23: giữ nguyên nồng độ Inositol, nicotinic và B1 CT24: giảm nồng độ Inositol, nicotinic và B1 đi 50% CT25: tăng nồng độ Inositol, nicotinic và B1 lên 50%

Kết quả phân tích phương sai và dựa trên quan sát hình thái cho thấy: vitamin Inositol, nicotinic và B1 ảnh hưởng rõ rệt lên HSNC và không ảnh hưởng đến TLCHH cũng như chiều cao chồi

Công thức CT24 giảm nồng độ các vitamin Inositol, nicotinic và B1 đi 50% có HSNC, TLCHH cũng như chiều cao chồi là thấp nhất do sự giảm đột ngột hàm lượng lớn các vitamin quan trọng Inositol, nicotinic và B1

Sự sai khác giữa công thức đối chứng CT23 (ĐC) và CT25 (tăng nồng độ 50%) không có ý nghĩa về mặt thống kê Như vậy, sự thay đổi (hay tăng nồng độ) các vitamin Inositol, nicotinic và B1 trong trường hợp này là không hiệu quả

16

* Thử nghiệm nhân giống và tạo bình giống gốc

Dự án đã tạo được 300 bình giống gốc cây bạch đàn E urophylla dòng U6

để lưu giữ trong phòng thí nghiệm

e Kết luận

Từ những nghiên cứu thực nghiệm về ảnh hưởng của nồng độ các chất trong môi trường nuôi cấy đến hiệu quả của giai đoạn tạo chồi, nhân nhanh chồi

và tạo rễ dòng U6 năm 2009, chúng tôi đi đến một số kết luận sau:

- Thử nghiệm giảm 10% hàm lượng CaCl2 so với môi trường sản xuất giúp tăng hệ số nhân chồi lên 2.17 (vượt đối chứng có hệ số nhân chồi là 2.03),

tỷ lệ chồi hữu hiệu đạt 90% (bằng đối chứng);

- Thử nghiệm giảm hàm lượng nhóm chất NPK (NH4NO3, KH2PO4, KNO3) đi 10% cho hệ số nhân chồi đạt 2.07 lần, tỷ lệ chồi hữu hiệu đạt 90%, chiều cao chồi đạt 2.89cm;

- GA3 có tác dụng kéo dài chồi, làm tăng chiều cao của chồi; gây hiện tượng sùi callus, cây non mảnh và không thẳng;

- Nhóm vitamin C và B2 không có tác dụng kích thích phát triển chồi, có tác dụng chống oxi hóa, tăng khả năng thích nghi;

- Thử nghiệm giảm hàm lượng nhóm vitamin Glycine và B6 50% so với đối chứng không gây ảnh hưởng đến sự phát triển của chồi;

- Dự án đã tạo đủ 300 bình giống gốc dòng U6

3.2.1.2 Thử nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm cường độ ánh sáng và thời gian chiếu sáng đến tạo chồi, nhân nhanh chồi và tạo rễ

Công nghệ nuôi cấy mô dòng bạch đàn U6 được ứng dụng và chuyển giao thành công tại VNCCNLG từ năm 1993 Tuy nhiên, công nghệ cũng như quy trình kỹ thuật chuyển giao mới chỉ chú trọng đến các yếu tố thành phần dinh dưỡng, vitamin và hoocmon; mà chưa có báo cáo, nghiên cứu đầy đủ về ảnh

- Cây in vitro có thể tự dưỡng hay quang hợp;

- Điều kiện nuôi cấy trong môi trường in vitro làm cho nồng độ CO2

thấp, do đó cây phải sống quang dị dưỡng (sử dụng đường của môi trường);

- Độ ẩm trong bình nuôi cấy quá cao làm hạn chế khả năng hô hấp, cũng như khả năng tự điều tiết quá trình trao đổi nước tự nhiên của cây

Việc điều khiển các điều kiện vi khí hậu trong quá trình nuôi cấy sẽ giúp:

- Điều kiển được quá trình sinh trưởng, quang hợp của cây;

- Tăng tỷ lệ sống sót cũng như khả năng thích nghi nhanh chóng, uyển

chuyển của cây mầm khi chuyển sang điều kiện ex vitro

a Đối tượng nghiên cứu

Cây bạch đàn Eucalyptus urophylla dòng U6 xuất xứ Trung Quốc đã được

Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn cho trồng đại trà từ năm 1998

b Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng phối hợp của nhiệt độ và cường độ ánh sáng đến giai đoạn tạo chồi và nhân nhanh chồi dòng U6;

- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng đến giai đoạn tạo chồi

và nhân nhanh chồi dòng U6;

- Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến giai đoạn tạo rễ dòng U6;

- Thu thập các chỉ tiêu nghiên cứu và xử lý số liệu

18

c Phương pháp nghiên cứu

Các mẫu nghiên cứu (chồi hữu hiệu dòng U6) được nuôi cấy trên môi trường MU6, hàm lượng đường, agar và hoocmon theo quy trình nhân giống hiện đang được sử dụng của Phòng nghiên cứu nuôi cấy mô tế bào - VNCCNLG

Sử dụng bình tam giác miệng rộng thể tích 500 ml làm bình nuôi cấy Mỗi bình chứa 100 - 120 ml môi trường, môi trường nuôi cấy được khử trùng ở 1210C, 1.4 kg/cm2 trong 20 phút, pH sau khử trùng là 5.8 Các công thức thí nghiệm được

bố trí ngẫu nhiên, lặp lại 3 lần, mỗi công thức bao gồm 10mẫu/bình x 30 bình

- Bố trí thí nghiệm: Đề tài sử dụng mẫu đối chứng (ĐC) là dòng bạch đàn U6 được sản xuất và nhân giống trong điều kiện hiện tại (nhiệt độ: 2720C; ánh sáng: tuần đầu: 1000 lux, sau đó 2500 - 3000 lux; chu kỳ: 10 - 11h /ngày)

Thiết kế thí nghiệm bao gồm: 16 thử nghiệm ảnh hưởng phối hợp của nhiệt độ và cường độ ánh sáng đến giai đoạn tạo chồi và nhân nhanh chồi; 4 thử nghiệm ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến giai đoạn tạo rễ; 2 thử nghiệm ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng đến giai đoạn tạo chồi và nhân nhanh chồi

- Các chỉ tiêu theo dõi đánh giá:

Thu thập, đánh giá các chỉ tiêu tương tự mục 3.2.1.1

d Kết quả nghiên cứu

* Ảnh hưởng tổng hợp của nhiệt độ và cường độ ánh sáng trong giai đoạn tạo chồi và nhân nhanh chồi

Nhiệt độ và ánh sáng là 2 nhân tố đóng vai trò quan trọng trong sự phát triến của thực vật Cường độ ánh sáng gây hiệu ứng nhiệt với cây và ảnh hưởng tới khả năng quang hợp

Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ và cường độ ánh sáng đến giai

đoạn tạo chồi và nhân nhanh chồi dòng U6 được thể hiện trong bảng 07

19

Bảng 07 Ảnh hưởng của nhiệt độ và cường độ ánh sáng đến giai đoạn tạo và nhân

nhanh chồi dòng U6

Ghi chú: Bốn chế độ nhiệt khác nhau là: i) nuôi dưỡng hoàn toàn ở 220C; ii) nuôi dưỡng 7-10 ngày đầu ở nhiệt

độ 220C, sau đó chuyển sang nhiệt độ 250C; iii) Nuôi dưỡng 7-10 ngày đầu ở nhiệt độ 220C, sau đó chuyển sang

nhiệt độ 270C; iv) Nuôi dưỡng hoàn toàn ở nhiệt độ 270C (ĐC) 4 chế độ ánh sáng khác nhau được thử nghiệm

là là: a) nuôi dưỡng tuần đầu ở cường độ 0-1000 lux, sau đó chuyển sang 2500-3000 lux (ĐC); b) nuôi dưỡng

tuần đầu ở cường độ 1001500 lux, sau đó chuyển sang 2503000 lux; c) nuôi dưỡng tuần đầu ở cường độ

0-1000 lux, sau đó chuyển sang điều kiện ánh sáng tự nhiên; d) Nuôi dưỡng tuần đầu ở cường độ 0-1000-1500 lux,

sau đó chuyển sang điều kiện ánh sáng tự nhiên Ký hiệu CT1: công thức thí nghiệm 1 với các yếu tố thí nghiệm

là tổ hợp của nhiệt độ theo chế độ chăm sóc i và ánh sáng theo chế độ chăm sóc a

Kết quả thử nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ và ánh sáng đến khả năng

nhân chồi dòng U6 được tổng hợp trong bảng 08

Bảng 08 HSNC, TLCHH và H chồi của E urophylla sau 21 ngày nuôi cấy.

STT Công thức

thí nghiệm

Các chỉ tiêu theo dõi

HSNC TLCHH (%) Hchồi (cm) Hình thái, màu sắc

1 CT1 1.94 73.3 1.87 Chồi xanh, non, thấp, lá bé

2 CT2 1.86 76.0 2.10 Chồi xanh, non, thấp, lá bé

20

Từ các kết quả thu thập được về ảnh hưởng tổng hợp của 2 nhân tố nghiên

cứu là nhiệt độ và cường độ ánh sáng lên sự phát sinh chồi của E urophylla

dòng U6, dự án tiến hành phân tích riêng số liệu cho từng yếu tố Kết quả được

ra trong giai đoạn này là chồi phát triển về chiều cao, trưởng thành về mặt chất

lượng (thân lá phát triển cứng cáp…) Chế độ a và c, với cường độ ánh sáng ban

đầu từ 0 đến 1000 lux Đây là một cường độ ánh sáng thấp, có tác dụng tích cực đối với quá trình phát sinh chồi ban đầu Do, chồi mẫu mới đưa vào chưa có khả năng quang tự dưỡng, chưa thích nghi được với điều kiện nuôi cấy mới, cường

độ ánh sáng thấp giúp giảm cường độ trao đổi chất trong giai đoạn ban đầu

21

Hình 03b cho thấy: hai chế độ nhiệt độ iii và ii cho HSNC cao nhất (lần lượt là 2.07 và 2.05 lần), chế độ i cho HSNC đạt 1.97 lần và chế độ iv cho HSNC

thấp nhất đạt 1.92 lần TLCHH phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ, các công thức

thí nghiệm có nền nhiệt độ theo chế độ chăm sóc iii cho TLCHH cao nhất (91%), sau đó lần lượt là chế độ ii với 86%, chế độ iv là 83% và chế độ i là 75% Hchồi

cũng phụ thuộc chặt chẽ vào yếu tố nhiệt độ, chiều cao chồi theo thứ tự giảm dần

là 3.47cm với chế độ iii, 3.1cm và 2.95cm với chế độ ii và iv, thấp nhất là 2.01cm với chế độ i

Chế độ chăm sóc về nhiệt độ iii cho kết quả cao nhất về tất cả các chỉ tiêu

quan sát do: điều kiện nhiệt độ tác động lớn đến quá trình phát sinh chồi Nhiệt

độ thấp trong toàn bộ quá trình sẽ làm khả năng phát sinh chồi giảm chồi chậm lớn; nhiệt độ cao trong 7-10 ngày đầu gây tăng lượng trao đổi chất của cây, giảm khả năng phát sinh chồi ban đầu do chồi mẫu đưa mới đưa vào mới bị tác động (cắt, chuyển môi trường) nên cần thời gian thích nghi; nhiệt độ cao kết hợp với yếu tố ánh sáng mạnh có thể gây hiện tượng táp ngọn làm giảm tỷ lệ chồi hữu hiệu

Kết quả phân tích phương sai về ảnh hưởng tổng hợp của 2 nhân tố nhiệt

độ và cường độ ánh sáng đến HSNC, TLCHH và Hchồi cho thấy các chỉ tiêu về chồi không bị ảnh hưởng rõ rệt bởi nhiệt độ và ánh sáng (bảng 08)

Tuy nhiên, một công thức với nhiệt độ và ánh sáng trong giai đoạn cảm ứng hình thành thấp giúp giảm lượng trao đổi chất, tăng hiệu quả của hoocmon

do đó góp phần làm tăng HSNC ban đầu Sau đó, tăng nhiệt độ và ánh sáng phù hợp giúp nuôi chồi phát triển cứng cáp và trưởng thành Và, công thức CT9 (với nhiệt độ và ánh sáng ban đầu thấp là 220C và 0-1000 lux; nhiệt độ và cường độ ánh sáng giai đoạn sau phù hợp là 270C và 2500-3000 lux) thực sự đã cho kết quả thử nghiệm nhân chồi tôt nhất với: HSNC đạt 2.19 lần, TLCHH đạt 92% và

Hchồi đạt 3.63cm là công thức cho kết quả tốt nhất, vượt so với công thức đối

22

chứng CT13 (công thức CT13 có HSNC đạt 1.98 lần, TLCHH đạt 83% và Hchồi

đạt 3.0cm

* Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến giai đoạn tạo rễ dòng U6

Do trong môi trường nuôi cấy sử dụng hoocmon sinh trưởng gốc auxin Auxin có tính chất bị phân hủy dần dưới tác dụng của ánh sáng mạnh Do đó, việc tạo một giai đoạn tối ban đầu có tác dụng nhất định, kích thích auxin hoạt động hiệu quả, tăng khả năng ra rễ Cường độ ánh sáng thích hợp thì thời gian ra

rễ nhanh hơn và đồng đều hơn

Kết quả thử nghiệm ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến giai đoạn tạo

rễ được thể hiện trong bảng 09

Từ bảng 09 ta thấy, công thức thí nghiệm CT18 có TLRR (92.7%), SLR (4.7 rễ/cây), Lrễ (3.9cm) là sao nhất, sau đó đến công thức CT19, CT17 (ĐC) và cuối cùng là công thức CT20

Bảng 09 Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến khả năng tạo rễ dòng U6

STT Công thức thí

nghiệm Thời gian bắt Các chỉ tiêu theo dõi

đầu ra rễ (ngày)

TLRR (%) SLR Lrễ (cm) Hình thái, màu sắc

Ghi chú: NS: Khác biệt không có ý nghĩa về mặt thống kê, *: khác biệt có ý nghĩa ở mức độ p ≤ 0.05 CT17: Đối

chứng, nuôi dưỡng trong điều kiện tối hoàn toàn (0-500 lux) CT18: Nuôi dưỡng 7-10 ngày trong điều kiện tối hoàn toàn, sau đó chuyển sang 1000-2000 lux CT19: Nuôi dưỡng 7-10 ngày trong điều kiện tối hoàn toàn, sau

đó chuyển sang cường độ 2000-2500 lux CT20: Nuôi dưỡng 7-10 ngày trong điều kiện tối hoàn toàn, sau đó chuyển sang điều kiện ánh sáng tự nhiên

Nhằm xác định những sự khác biệt trên có thực sự sai khác về mặt thống

kê hay không, dự án tiến hành phân tích phương sai một nhân tố

23

Kết quả cho thấy, TLRR không phụ thuộc vào cường độ ánh sáng Bởi vì, TLRR được quyết định ở giai đoạn đầu của quá trình tạo rễ (7-10 ngày đầu), trong giai đoạn này các công thức được cùng thử nghiệm ở một điều kiện tối hoàn toàn (0-500 lux) Do đó, sự sai khác chỉ nằm ở một số lượng nhỏ những cây

ra rễ chậm hay bị sùi cục

Kết quả phân tích thống kê cho thấy, sự sai khác về mặt SLR và Lrễ bị ảnh hưởng rõ rệt của cường độ ánh sáng Cường độ ánh sáng sáng cao cũng ảnh hưởng đến hình thái của rễ và cây Ánh sáng cao táp ngọn, rễ bị nâu vàng Đây là biểu hiện của cây chất lượng kém, rễ có hệ lông hút kém phát triển, nên khi cấy

những cây này ra đất cây sẽ không kịp thích nghi với các điều kiện ex vitro, làm

giảm tỷ lệ sống của cây

Như vậy, công thức thí nghiệm CT18 với cường độ ánh sáng tối hoàn toàn (0-500lux) trong 1 tuần đầu, sau đó chuyển sang 1000-2000 lux trong 1 tuần tiếp theo cho hiệu quả tốt nhất, góp phần làm tăng số rễ trên cây và chiều dài rễ

* Ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng đến giai đoạn tạo và nhân nhanh chồi dòng U6

Như chúng ta đã biết, hô hấp và quang hợp lá hai quá trình trao đổi chất quan trọng của cây, 2 quá trình này về mặt hóa học là ngược nhau nhưng lại luôn được cân bằng trong cây Hô hấp thải CO2 và chính CO2 đó lại cung cấp cho quang hợp Trong bình nuôi cấy bị hạn chế (thế tích kín - hầu như không có trao đổi), CO2 không đủ cung cấp cho quá trình quang hợp Vì vậy, việc bật tắt ánh sáng (xen giữa chu kỳ sáng là một chu kỳ tối ngắn) có tác dụng khôi phục CO2trong bình nuôi cấy nhờ quá trình hô hấp Đảm bảo cân bằng giữa hô hấp và quang hợp, tăng khả năng thích nghi của cây

Kết quả thử nghiệm ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng đến giai đoạn tạo

và nhân nhanh chồi dòng U6 được thể hiện trong bảng 10

Ghi chú: NS: Khác biệt không có ý nghĩa về mặt thống kê, *: khác biệt có ý nghĩa ở mức độ p ≤ 0.05 CT21: Chế

độ chiếu sáng 10h chiếu sáng liên tục/14h tối liên tục CT22: Chế độ chiếu sáng xen kẽ 5h chiếu sáng 1h

tối 5h chiếu sáng13h tối

Số liệu ở bảng 10 cho thấy, các chỉ tiêu được theo dõi như HSNC, TLCHH và Hchồi của công thức thí nghiệm chiếu sáng xen kẽ (CT22) và công

thức đối chứng (CT21) không có sự biến động rõ rệt Sử dụng chương trình Excel 2007, phân tích phương sai cho thấy, HSNC, TLCHH cũng như Hchồi giữa

các công thức thí nghiệm không phụ thuộc vào thời gian chiếu sáng

Tuy nhiên về mặt hình thái, cây ở công thức thí nghiệm sử dụng chiếu

sáng xen kẽ thêm 1 chu kỳ tối (CT21) diện tích lá cũng lớn hơn (tăng khả năng

hô hấp, quang hợp - số liệu không chỉ ra)

Hơn nữa, phương thức chiếu sáng xen kẽ 1 chu kỳ tối còn giúp tiết kiệm

một phần năng lượng chiếu sáng cung cấp cho nuôi dưỡng cây Từ đó gián tiếp

hạ giá thành sản phẩm

* Sản xuất thử nghiệm cây mầm mô dòng U6

Trên cơ sở ứng dụng những kết quả nghiên cứu mới, kế thừa những kết

quả, quy trình nghiên cứu hiện đang được sử dụng trong sản xuất, dự án đã tiến

hành nhân giống và sản xuất thử nghiệm cây mầm mô dòng U6 Kết quả cụ thể

như sau:

- Đã sản xuất thử nghiệm được 40,000 cây mầm mô đủ tiêu chuẩn;

- Đã nhân giống, tạo được 1000 bình giống gốc cây mầm mô dòng U6

25

e Kết luận

Từ những nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ, cường độ ánh sáng và thời gian chiếu sáng đến giai đoạn tạo, nhân nhanh chồi và tạo rễ dòng U6 đã tiến hành năm 2009, chúng tôi đi đến 1 số kết luận sau:

- Thử nghiệm chế độ chăm sóc với 7-10 ngày đầu trong điều kiện 220C

và 0-1000 lux, sau đó chuyển sang nuôi dưỡng ở 270C và 2500-3000 lux cho hệ

số nhân chồi là 2.19, tỷ lệ chồi hữu hiệu là 82.3%, chiều cao chồi là 3.63 cm và hình thái chồi tốt nhất;

- Cường độ ánh sáng ban đầu thấp (0-500 lux), cường độ giai đoạn sau (1000-2000 lux) cho tỷ lệ ra rễ là 97%, số lượng rễ trung bình đạt là 4.9 rễ/cây, chiều dài trung bình rễ đạt 3.9 cm, hình thái cây và rễ tốt nhất;

- Thời gian chiếu sáng không ảnh hưởng tới các chỉ tiêu phát triển của chồi, thử nghiệm chiếu sáng xen kẽ 1 chu kỳ tối (5h chiếu sáng→1h tối→5h chiếu sáng→13h tối) cho hiệu quả tiết kiệm năng lượng;

- Tạo được 40,000 cây mầm mô dòng U6 đủ tiêu chuẩn và 1000 bình giống gốc dòng U6 trong phòng thí nghiệm

3.2.1.3 Thử nghiệm thời gian huấn luyện và cường độ ánh sáng trong quá trình huấn luyện đến tỷ lệ cây sống khi chuyển cây từ ống nghiệm ra vườn ươm

Trong giai đoạn ống nghiệm, cây mô được nuôi cấy trong điều kiện tối ưu

về nhiệt độ, ánh sáng và môi trường dinh dưỡng Do đó, để cấy cây ra bầu có tỷ

lệ sống cao cần có khoảng thời gian để cây thích nghi dần với ánh sáng và nhiệt

độ của môi trường tự nhiên nên cần thiết phải huấn luyện trong điều kiện ánh sánh và nhiệt độ tự nhiên

Trong điều kiện nhiệt đới ở nước ta với lượng ánh sáng lớn và có sự thay đổi mạnh giữa các mùa cũng như trong một ngày nên quá trình huấn luyện cây

Xuất phát từ những đặc điểm khoa học và thực tiễn nêu trên, việc thực thử nghiệm các điều kiện huấn luyện nhằm nâng cao tỷ lệ sống của cây con là cần

thiết

a Đối tượng nghiên cứu

Cây bạch đàn Eucalyptus urophylla dòng U6 xuất xứ Trung Quốc đã được

Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn cho trồng đại trà từ năm 1998

b Nội dung nghiên cứu

- Thử nghiệm ảnh hưởng của thời gian huấn luyện đến tỷ lệ sống và chất lượng cây mầm mô Bạch đàn dòng U6 khi chuyển từ ống nghiệm ra vườm ươm;

- Thử nghiệm ảnh hưởng của cường độ ánh sáng trong quá trình huấn luyện đến tỷ lệ sống và chất lượng cây mầm mô Bạch đàn dòng U6 khi chuyển

từ ống nghiệm ra vườm ươm;

- Cấy chuyển cây từ trong ống nghiệm ra vườm ươm để đánh giá tỷ lệ sống và chất lượng cây con;

- Thu thập, xử lý số liệu

c Phương pháp nghiên cứu

27

Cây con đã ra rễ (trong bình trụ) được đưa ra nhà huấn luyện có mái lợp

nhựa màu trong, lưới đen được che xung quanh có thể kéo ra kéo vào Thời gian

tiến hành thử nghiệm huấn luyện vào tháng 6-9/2009

- Thiết kế thí nghiệm dạng 2 nhân tố, kết hợp giữa thời gian huấn luyện

bình cây con (Thl) và cường độ ánh sáng (IR) trong quá trình huấn luyện bao gồm

17 thử nghiệm

Các bình cây ở các công thức thí nghiệm được bố trí theo hàng và cột,

cùng hướng chiếu sáng và đồng nhất các yếu tố khác như nhiệt độ, độ ẩm vv

Cây mầm sau khi huấn luyện được cấy ra vườn ươm theo quy trình cấy và chăm

sóc cây mầm mô của VNCCNLG

- Nghiên cứu thu thập chỉ tiêu tỷ lệ sống (TLS), hình thái cây con và chất

lượng cây con ở vườn ươm vào 4 tuần và 8 tuần sau khi cấy Đồng thời, tiến

hành đo đạc cường độ ánh sáng (IR) ở các thời điểm 10h và 15h trong ngày từ đó

tính trung bình cho các khoảng thời gian thử nghiệm

- Xử lý thống kê phần mềm Excel và chương trình SPSS, phân tích

phương sai 2 nhân tố bằng phần mềm SPSS 16.0 và sử dụng tiêu chuẩn Ducan

Ghi chú: Năm thời gian huấn luyện được thử nghiệm là: a) Không huấn luyện, b) Huấn luyện 1 tuần, c) Huấn

luyện 2 tuần, d) Huấn luyện 3 tuần, e) Huấn luyện 4 tuần Bốn điều kiện về cường độ ánh sáng được thử nghiệm

là: i) Không sử dụng lưới đen và bố trí sao cho ánh sáng không chiếu trực tiếp vào bình cây, ii) Sử dụng 1 lớp

lưới đen che ánh sáng, ii) Sử dụng 2 lớp lưới đen che ánh sáng, iv) Sử dụng 3 lớp lưới đen che ánh sáng

28

d Kết quả nghiên cứu

Cây mầm sau khi được huấn luyện theo các công thức khác nhau được cấy

ra vườn ươm Tỷ lệ sống của cây con ở vườn ươm đánh giá sau 4 tuần và 8 tuần

ở các lần lặp như sau được tổng hợp ở trong bảng 12

Bảng 12 Tỷ lệ cây sống của cây con ở các công thức thí nghiệm

Ghi chú: *:Khác biệt có ý nghĩa ở mức độ p ≤ 0.05

Bảng 12 cho thấy, tỷ lệ sống của cây con có sự biến động rất lớn Ở công

thức CT1 (không huấn luyện), tỷ lệ cây sống chỉ đạt 54.0% sau 4 tuần và 52.3%

sau 8 tuần cấy Ở các công thức có huấn luyện, tỷ lệ sống cao hơn rõ rệt và đạt

cao nhất ở công thức CT7 (Huấn luyện trong 2 tuần và sử dụng một lớp lưới đen

che ánh sáng) Với công thức này, tỷ lệ cây sống sau 4 tuần đạt 98.3% và tỷ lệ

cây sống bình quân sau 8 tuần là 95.3% Cường độ ánh sáng trong quá trình huấn

luyện ở công thức này đạt bình quân là 5672 lux

29

Tiếp theo công thức CT7 là công thức CT2 (Không sử dụng lưới đen và bố trí sao cho ánh sáng không chiếu trực tiếp vào bình cây), tỷ lệ cây sống sau 4 tuần đạt 93.3% và sau 8 tuần là 92.7% Ở công thức này, cường độ ánh sáng đo được là 9534 lux Trong đó tỷ lệ sống thấp nhất là ở công thức thí nghiệm CT5 (Sử dụng 3 lớp lưới đen che chắn ánh sáng), với công thức thí nghiệm này tỷ lệ cây sống sau 4 tuần là 80.3% và sau 8 tuần là 78.3% Cường độ ánh sáng trung bình đạt 1423 lux

So với sản xuất đại trà thì tỷ lệ sống ở công thức CT7 cao hơn rõ rệt (tỷ lệ sống bình quân trong sản xuất từ 85-90%) Hình thái và sinh trưởng của cây con giữa các công thức thí nghiệm khác nhau không nhiều, về cơ bản cây sinh trưởng tốt, cứng cáp, lá xòe rộng

Để xem xét sự khác nhau về tỷ lệ sống ở trên có thực sự khác nhau có ý nghĩa hay không, đề tài tiến hành phân tích phương sai một nhân tố Kết quả cho thấy sau 4 tuần cấy và 8 tuần cấy giữa các công thức khác nhau đã cho tỷ lệ sống

có sự sai khác rõ rệt, hay tỷ lệ sống của cây mầm mô sau 4 và 8 tuần nuôi cấy phụ thuộc vào thời gian huấn luyện và cường độ ánh sáng trong giai đoạn huấn luyện trong bình gốc

Như vậy, công thức CT7 với cây mầm được huấn luyện 2 tuần trong bình gốc ở cường độ ánh sáng 5672 lux (sử dụng 1 lớp lưới đen che sáng) có tỷ lệ sống sau 4 và 8 tuần đạt cao nhất (lần lượt là 97% và 94.7%)

e Kết luận

Nghiên cứu đã thử nghiệm và xác định được điều kiện thử nghiệm về cường độ ánh sáng trong quá trình huấn luyện và thời gian huấn luyện cho tỷ lệ cây sống cao nhất ở vườn ươm sau 8 tuần cấy khi chuyển cây từ ống nghiệm ra vườn ươm là: Sử dụng 1 lớp lưới đen che không cho ánh sáng chiếu trực tiếp vào

30

bình cây (cường độ sánh sáng bình quân là 5672 lux) và thời gian huấn luyện 2 tuần Tỷ lệ sống sau 8 tuần đạt 94.7%

3.2.2 Hoàn thiện kỹ thuật giâm hom

3.2.2.1 Thử nghiệm ảnh hưởng của các điều kiện khác nhau đến tỷ lệ sống và

tỷ lệ ra rễ của hom

Đồng thời với việc tuyển chọn cây trội và khảo nghiệm dòng là nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật nhân giống vô tính bằng giâm hom và nuôi cấy mô, để tạo ra những giống bạch đàn và keo lai cho năng suất cao phục vụ trồng rừng công nghiệp Hiện nay trên địa bàn tỉnh Phú Thọ, Yên Bái, Tuyên Quang, Vĩnh Phúc, Bắc Giang, Lạng sơn trồng một số giống bạch đàn, keo lai, tuy nhiên số lượng dòng còn rất hạn chế chỉ dừng lại ở một số dòng phổ biến như là Bạch đàn U6, PN2, PN14, PN3d và keo lai BV10, BV16, BV32 Để đa dạng nguồn giống trồng rừng nguyên liệu giấy và tránh những rủi ro sâu bệnh hại rừng trồng, nghiên cứu ứng dụng và nhân nhanh dòng bạch đàn PN10 và keo lai KL2 bằng phương pháp giâm hom cần được thực hiện, để cung cấp cây giống cho sản xuất

đại trà phục vụ cho chương trình trồng rừng nguyên liệu, vì vậy “Thử nghiệm

ảnh hưởng của các điều kiện khác nhau đến tỷ lệ ra rễ và tỷ lệ sống của hom”

được lựa chọn thực hiện

a Đối tượng, địa điểm nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Bạch đàn PN10, Keo lai KL2

Bạch đàn PN10 được dẫn giống từ giống từ rừng trồng tại xã Phương Thịnh huyện Tam Nông tỉnh Phú Thọ về Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phù Ninh - Phú Thọ

Keo lai KL2: Cây đầu dòng được chọn từ Công ty nguyên liệu giấy miền nam dẫn giống về Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy năm 2004

31

Cây cấp hom được trồng thành vườn vật liệu tại Viện nghiên cứu cây NLG, hiện sinh trưởng phát triển bình thường không có dấu hiệu sâu bệnh hại

- Địa điểm nghiên cứu: Vườn ươm công nghiệp - VNCCNLG

b Nội dung nghiên cứu

- Thử nghịêm nồng độ thuốc kích thích ra rễ (IBA) đến tỷ lệ sống của hom;

- Thử nghiệm độ che phủ ánh sáng đến khả năng ra rễ của hom giâm;

- Xác định mùa vụ giâm hom thích hợp cho một số dòng bạch đàn

c Phương pháp nghiên cứu

- Bố trí thí nghiệm:

Dùng phương pháp giâm hom chồi non, vật liệu giâm hom là các chồi non được xử lý chất kích thích ra rễ ở các nồng độ khác nhau trước khi giâm vào giá thể, các chế độ chăm sóc hom giâm tuỳ thuộc vào thời tiết hàng ngày và từng giai đoạn giâm hom

Thiết kế thí nghiệm bao gồm: 5 thử nghiệm về thuốc kích thích ra rễ, 4 thử nghiệm về dàn che và 2 thử nghiệm về mùa vụ Trong các thử nghiệm về thuốc kích thích và dàn che chúng tôi có phối hợp thêm yếu tố mùa vụ nhằm xem xét được cụ thể hơn ảnh hưởng của các nhân tố nghiên cứu vào từng thời điểm khác nhau trong năm

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ, mỗi thí nghiệm bao gồm 50 hom, lặp lại 3 lần

- Thời gian thực hiện (giâm hom 2 đợt)

+ Đợt 1 vào tháng 4 ÷ tháng 5 năm 2009

+ Đợt 2 vào tháng 8 ÷ tháng 9 năm 2009

32

- Các chỉ tiêu theo dõi đánh giá: Sau 30 ngày giâm hom, thí nghiệm tiến hành thu thập các chỉ tiêu: Tỷ lệ ra rễ (%): TLRR; Số rễ/hom: SLR; Chiều dài rễ (cm): Lrễ; Chỉ số ra rễ

- Xử lý số liệu: Sử dụng chương trình mềm Excel và chương trình SPSS 16.0 Trong đó để kiểm tra ảnh hưởng của các nhân tố thí nghiệm, chúng tôi sử dụng phương pháp phân tích 1 nhân tố và tiêu chuẩn Ducan để tìm ra công thức thí nghiệm tốt nhất

d Kết quả thử nghiệm

* Giâm hom bạch đàn PN10

- Ảnh hưởng của nồng độ chất kích thích đến khả năng ra rễ

Các chất điều hòa sinh trưởng (chất kích thích ra rễ) có vai trò đặc biệt trong quá trình hình thành rễ của hom giâm, trong đó các Auxin là nhưng chất được sử dụng nhiều nhất Thử nghiệm đã sử dụng auxin tổng hợp axit indol-butyric (IBA) là một trong những chất kích thích ra rễ được đánh giá có ảnh hưởng hiệu quả đến quá trình ra rễ của hom giâm Các thử nghiệm được tiến hành nghiên cứu khả năng ra rễ của bạch đàn PN10 vụ Xuân (nhiệt độ 24.80C - 26.90C và độ ẩm 76% - 97%) và vụ Thu (nhiệt độ 29.10C- 33.90C và độ ẩm 76%

- 89%) Sau khi tiến hành đo đếm và tính toán một số chỉ tiêu kết quả được tập

hợp trong bảng 13

Kết quả trên bảng 13 cho thấy: Tỉ lệ ra rễ ở các công thức là khá cao đạt từ 60% đến 92% Kết quả có sự chênh lệch về TLRR ở các công thức trong đó CT3 (92%) và CT5 (60%), các công thức thí nghiệm CT1, CT2, CT4 dao động trong khoảng 74.0% - 87.3% TLRR ở chỉ tiêu số lượng rễ/hom ở công thức CT3 có nồng độ IBA 0.5% cho kết quả cao nhất (4 rễ/hom), trong khi công thức CT5 thấp nhất chỉ đạt 2.4 cái/hom

ANOVA

Ghi chú: *:Khác biệt có ý nghĩa ở mức độ p ≤ 0.05 a, b, c,d, e: Các chữ giống nhau biểu thị cùng thuộc 1 phân

nhóm theo tiêu chuẩn Ducan

Tương tự như hai chỉ tiêu tỉ lệ ra rễ và số lượng rễ/hom, chỉ tiêu về Lrễ có giá trị cao nhất ở công thức CT3 đạt 10.4cm, trong khi công thức CT5 là thấp nhất đạt 6.8cm

Công thức xử lý chất kích thích ra rễ khác nhau thì có chỉ số ra rễ khác nhau Hầu hết các công thức có tỉ lệ ra rễ cao thì cũng có chỉ số ra rễ cao điều đó chứng tỏ năng lực ra rễ của hom giâm ở các công thức này là mạnh hơn Chỉ số

ra rễ của công thức CT3 đạt kết quả cao nhất (38.9-41.6), trong khi công thức thấp nhất CT5 chỉ đạt 16.8-17.5

Kết quả phân tích phương sai ANOVA cho thấy, nồng độ chất kích thích IBA ảnh hưởng tới tất cả các chỉ tiêu được quan sát đánh giá Công thức thí nghiệm CT3 với nồng độ IBA 0.5% cho TLRR, SLR cũng như Lrễ là lớn nhất

- Ảnh hưởng của độ che phủ ánh sáng

Ánh sáng đóng vai trò sống còn đối với sự ra rễ của hom Không có ánh sáng thì không có hoạt động quang hợp, trao đổi chất Tuy nhiên yếu tố ánh sáng thường song hành cùng một yếu tố ngoại cảnh khác rất quan trọng là nhiệt độ, ánh sáng nhiều thường đi kèm với nhiệt độ cao làm giảm đáng kể đến tỷ tệ ra rễ của hom Một giải pháp kỹ thuật thường sử dụng trong thực tế là dùng lưới đen

34

để giảm bớt cường độ ánh sáng nhằm giảm nhiệt độ trong lồng giâm hom với mục đích cải thiện khả năng ra rễ của hom giâm Đối với thí nghiệm này đề tài thực hiện 3 công thức về che phủ ánh sáng (1, 2 và 3 lớp lưới) và sử dụng thuốc kích thích IBA nồng độ 0.5%

Bảng 14 Khả năng ra rễ của Bạch đàn PN10 ở các độ che phủ ánh sáng khác nhau

Công thức

thí nghiệm

TLRR(%) SLR L rễ (cm) Chỉ số ra rễ

V.Xuân V.Thu V.Xuân V.Thu V.Xuân V.Thu V.Xuân V.Thu

Sản xuất (CT6) 84.7ab 78ab 3.6abc 3.4abc 9.8 9.3ab 34.3 31.8

1 lớp lưới (CT7) 89.3 ba 83.3 ba 4 ba 3.9 ba 10.2 9.4 ba 40.8 36.2

2 lớp lưới(CT8) 70.7c 68.7c 3ca 3ca 9 8.1c 27 24.3

3 lớp lưới (CT9) 44.7d 43.3d 2.4d 2.3d 6.8 6.1d 16.4 14.3 ANOVA

Ghi chú: *:Khác biệt có ý nghĩa ở mức độ p ≤ 0.05 a, b, c,d, e: Các chữ giống nhau biểu thị cùng thuộc 1

phân nhóm theo tiêu chuẩn Ducan

Kết quả trên bảng 14 cho thấy: Giữa các công thức thí nghiệm có sự biến động lớn về hầu hết các chỉ tiêu đo đếm Công thức CT7 (1 lớp lưới) cho TLRR cao nhất, đạt 89.3% đối với vụ Xuân và 83.3% trong vụ Thu Công thức CT9 có TLRR không vượt quá 50% Chỉ tiêu số lượng rễ/hom dao động trong khoảng (2.3 - 4) Công thức CT9 cho kết quả thấp nhất (đạt 2.3-2.4 rễ/hom)

Đối với chỉ tiêu chiều dài rễ có sự chênh lệch giữa các công thức thí nghiệm Các công thức CT6, CT7 và CT8 có Lrễ dao động trong khoảng 8.1 - 10.2 cm, đây được xem là khoảng dao động nhỏ Riêng công thức CT9 có Lrễ

35

thức CT7 (1 lớp lưới) có ảnh hưởng tốt nhất đến khả năng ra rễ của Bạch đàn

PN10 cả vụ Xuân và vụ Thu

- Ảnh hưởng của mùa vụ

Thời vụ là yếu tố tổng hợp bao gồm nhiều yếu tố có quan hệ tương tác lẫn

nhau như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm… Bởi vậy khi ta xét ảnh hưởng của thời vụ

là xét ảnh hưởng của nhiều nhân tố cùng một lúc

Bảng 15 Ảnh hưởng của mùa vụ giâm hom đến tỷ lệ ra rễ của Bạch đàn PN10

Kết quả bảng 15 cho thấy ở tất cả các công thức TLRR vào mùa Xuân

luôn cao hơn mùa Thu Sự chênh lệch về TLRR ở 2 mùa là khá rõ rệt khoảng

10% Cụ thể là công thức CT3 mùa Xuân ra rễ 92% còn mùa Thu chỉ đạt 83%

hay công thức CT2 mùa Xuân đạt 82%, mùa Thu đạt 69% Sự sai khác giữ 2

mùa khá rõ rệt (sig<0.05)

Hình 04 cho hình ảnh phản ánh khá rõ và phù hợp với kết luận: Mùa thích

hợp giâm hom bạch đàn PN10 là mùa Xuân, nồng độ chất khích IBA 0.5% và

che phủ 1 lớp lưới (50% ánh sáng) có ảnh hưởng tốt nhất đến khả năng ra rễ của

Bạch đàn Điều này chứng tỏ khi ở điều kiện nhiệt độ cao thì công thức có nồng

độ chất kích thích thấp có hiệu quả hơn và ngược khi nhiệt độ thấp thì nồng độ

chất kích thích cao chiến ưu thế hơn Điều đó giúp chúng ta nhanh chóng tìm

được nồng độ phù hợp để tăng khả năng ra rễ của hom

36

Hình 04 Biểu đồ chỉ số ra rễ của thí nghiệm giâm hom Bạch đàn PN10

* Giâm hom Keo lai KL2

Tương tự như với nghiên cứu của Bạch đàn PN10 Chúng tôi tiến hành nghiên cứu giâm hom Keo lai KL2 với thí nghiệm về nồng độ chất khích thích

và độ che phủ tương tự cây Bạch đàn PN10 Sau đây là kết quả thu được

- Ảnh hưởng của nồng độ chất kích thích đến khả năng ra rễ

Thí nghiệm được bố trí trong điều kiện nhiệt độ 270C đối với vụ Xuân và

290C đối với vụ Thu

Bảng 16 Khả năng ra rễ của Keo lai KL2 ở các nồng độ chất thích thích khác nhau.

Công thức

thí nghiệm

TLRR (%) SLR L rễ (cm) Chỉ số ra rễ

V.Xuân V.Thu V.Xuân V.Thu V.Xuân V.Thu V.Xuân V.Thu

Sản xuất (CT1) 79.0acd 90.7abcd 3.5acde 4.2acd 9.9ad 10a 35.1 41.8 IBA 0.25% (CT2) 72.7be 84.7bda 3.0be 3.6be 9.2be 9.3be 27.5 33.3

IBA 0.5% (CT3) 85.3 cda 94.0 ca 3.7 cda 4.4 cda 10.6 cd 11.0 cd 39.0 48.9

IBA 0.75% (CT4) 79.3dac 85.7dab 3.6dac 4.2dac 10.3dac 11.0dc 36.7 46.4 IBA 1% (CT5) 71.3eb 74.7e 3.2eab 3.7eb 9.3eb 9.4eb 30.0 34.6

ANOVA

Ghi chú: *:Khác biệt có ý nghĩa ở mức độ p ≤ 0.05 a, b, c,d, e: Các chữ giống nhau biểu thị cùng thuộc 1 phân

nhóm theo tiêu chuẩn Ducan