Xác định đèn huỳnh quang compact chuyên dụng trong điều khiển ra hoa của cây hoa cúc (chrysanthemum SP ) tại tây tựu hà nội

Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại đèn có phổ chiếu sáng khác nhau và thời lượng chiếu sáng trong nhân giống cây hoa cúc tại Tây tựu - Hà Nội .... Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ HÂN

XÁC ĐỊNH ĐÈN HUỲNH QUANG COMPACT CHUYÊN DỤNG TRONG ĐIỀU KHIỂN RA HOA CỦA CÂY HOA

CÚC (CHRYSANTHEMUM SP.) TẠI TÂY TỰU - HÀ NỘI

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Quang Thạch

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu, bảng biểu, hình ảnh và kết quả trong trong báo cáo này là hoàn toàn trung thực, chưa từng được sử dụng và công bố trong các báo cáo, luận văn, luận án hay bất kỳ công trình khoa học nào trước đây

Tôi cũng xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn được sử dụng trong báo cáo này đều đã ghi rõ nguồn gốc, đảm bảo trích dẫn theo quy định

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này !

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hân

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lực cố gắng của bản thân tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình về mọi mặt của thầy cô giáo, gia đình, đồng nghiệp, các tập thể và các cá nhân

Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn tới thầy, cô trong Viện Sinh học nông nghiệp,

đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Đặc biệt, với lòng biết ơn sâu sắc tôi gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy NGND.GS.TS Nguyễn Quang Thạch, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi thực hiện đề tài Trong quá trình làm luận văn, thầy đã tận tình hướng dẫn thực hiện đề tài, giúp tôi giải quyết các vấn đề nảy sinh trong quá trình nghiên cứu và tổng kết thành một công trình khoa học rất có ý nghĩa

Cuối cùng, tôi muốn nói lời cảm ơn gia đình, các bạn đồng nghiệp đã ủng hộ, tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn trong suốt thời gian qua

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hân

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục bảng v

Danh mục hình vi

Trích yếu luận văn vii

Thesis abstract viii

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Cơ sở khoa học của đề tài 2

1.5 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 4

1.4.1 Ý nghĩa khoa học 4

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn 4

Phần 2 Tổng quan tài liệu 5

2.1 Giới thiệu chung về cây cúc 5

2.1.1 Nguồn gốc và phân loại 5

2.1.2 Đặc điểm thực vật học của cây hoa cúc .5

2.1.3 Yêu cầu ngoại cảnh của cây cúc 7

2.2 Tình hình sản xuất hoa cúc trên thế giới và trong nước 8

2.2.1 Tình hình sản xuất hoa cúc trên thế giới 8

2.2.2 Tình hình sản xuất hoa cúc ở Việt Nam 9

2.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng chiếu sáng nhân tạo điều khiển sự ra hoa, kết trái của cây trồng 10

2.3.1 Vai trò của ánh sáng đối với sự phát triển sinh sản của thực vật 10

2.3.2 Tình hình sử dụng chiếu sáng nhân tạo điều khiển ra hoa cây cúc 13

Phần 3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 17

3.1 Địa điểm nghiên cứu 17

3.2 Thời gian nghiên cứu 17

3.3 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 17

3.4 Nội dung nghiên cứu 17

3.4.1 Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại đèn có phổ chiếu sáng

khác nhau và thời lượng chiếu sáng trong nhân giống cây hoa cúc tại Tây

tựu - Hà Nội 17

3.4.2 Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại đèn có phổ chiếu sáng khác nhau và thời lượng chiếu sáng đèn chuyên dụng đến sinh trưởng, khả năng hình thành nụ và nở hoa của giống cúc Vàng pha lê tại Tây tựu - Hà Nội 18

3.5 Phương pháp nghiên cứu 20

3.5.1 Bố trí thí nghiệm 20

3.5.2 Các chỉ tiêu theo dõi 20

Phần 4 Kết quả và thảo luận 21

4.1 Ảnh hưởng của các loại đèn có phổ chiếu sáng khác nhau và thời lượng chiếu sáng trong nhân giống cây hoa cúc tại tây tựu - Hà Nội 21

4.1.1 Ảnh hưởng của các loại đèn chiếu sáng đến khả năng sinh trưởng và nhân giống chồi cúc vườn cây mẹ giống Vàng pha lê 21

4.1.2 Ảnh hưởng của thời lượng chiếu sáng đèn huỳnh quang compact chuyên dụng đến khả năng nhân giống cúc Vàng pha lê 24

4.2 Ảnh hưởng của các loại đèn chiếu sáng đến sinh trưởng, khả năng hình thành nụ và nở hoa của giống cúc vàng pha lê thương phẩm ở Hà Nội 28

4.2.1 Ảnh hưởng của các loại đèn chiếu sáng đến sinh trưởng, khả năng hình thành nụ và nở hoa của giống cúc Vàng pha lê thương phẩm ở Hà Nội 28

4.2.2 Ảnh hưởng của thời lượng chiếu sáng đèn chuyên dụng đến sinh trưởng, khả năng hình thành nụ và nở hoa của giống cúc thương phẩm Vàng pha lê 36

4.2.3 So sánh hiệu quả tiết kiệm điện 42

Phần 5 Kết luận và đề nghị 44

5.1 Kết luận 44

5.1.1 Trong nhân giống cây hoa cúc 44

5.1.2 Trong trồng cúc thương phẩm 44

5.2 Đề nghị 44

Danh mục công trình công bố 45

Tài liệu tham khảo 46

Phụ lục 49

DANH MỤC BẢNG

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của các loại đèn chiếu sáng đến sinh trưởng chồi cúc Vàng

pha lê sau các lần cắt (Vụ thu đông 2015 tại Tây tựu-Từ liêm- Hà Nội) 21 Bảng 4.2 Ảnh hưởng của các loại đèn sáng đến hệ số nhân chồi giống Vàng pha

lê (Vụ thu đông 2015 tại Tây tựu-Từ liêm- Hà Nội) 22 Bảng 4.3 Ảnh hưởng của thời lượng chiếu sáng đèn chuyên dụng đến sinh

trưởng chồi cúc Vàng pha lê sau các lần cắt 24 Bảng 4.4 Ảnh hưởng của thời lượng chiếu sáng đèn huỳnh quang compact

chuyên dụng đến hệ số nhân chồi giống Vàng pha lê (Vụ đông xuân

2015 – 2016 tại Tây tựu-Từ liêm- Hà Nội) 26 Bảng 4.5 Ảnh hưởng của các loại đèn sáng đến sinh trưởng cây hoa cúc Vàng

pha lê ( Vụ Thu đông 2015 tại Tây tựu – Từ liêm – Hà Nội) 28 Bảng 4.6 Ảnh hưởng của các loại đèn sáng đến khả năng hình thành nụ và nở

hoa giống cúc Vàng pha lê sau khi ngừng thắp sáng bổ sung 30 Bảng 4.7 Ảnh hưởng của các loại đèn sáng đến các chỉ tiêu phẩm chất cành cúc

thương phẩm giống Vàng pha lê 33 Bảng 4.8 Ảnh hưởng của thời lượng chiếu sáng đèn chuyên dụng đến khả năng

sinh trưởng, của giống cúc Vàng pha lê (Vụ Đông xuân 2015 - 2016 tại Tây Tựu - Từ Liêm – Hà Nội) 36 Bảng 4.9 Ảnh hưởng thời lượng chiếu sáng đèn chuyên dụng đến khả năng hình

thành nụ và nở hoa giống cúc Vàng pha lê sau khi ngắt sáng 38 Bảng 4.10 Ảnh hưởng của thời lượng chiếu sáng đèn chuyên dụng đến các chỉ

tiêu phẩm chất cành cúc thương phẩm giống Vàng pha lê 41 Bảng 4.11 Chi phí một tháng trong 1000m2 trồng khi chiếu hai loại đèn khác nhau 42 Bảng 4.12 Hiệu quả áp dụng loại đèn chuyên dụng chiếu sáng bổ sung cho cây

hoa cúc tại Tây tựu – Hà Nội 42

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Điều khiển sự ra hoa của cây trồng bằng tác động của chiếu sáng

nhân tạo (đỏ và đỏ xa) lên chất cảm quang Phytochrome 12

Hình 2.2 Điều kiện ra hoa của cây ngày dài LPD và cây ngày ngắn SPD 12

Hình 2.3 Điều khiển ra hoa bằng giải pháp ngắt đêm 13

Hình 4.1 Chiều dài chồi và số lá chồi sau các lần cắt khi chiếu các loại đèn khác nhau 21

Hình 4.2 Hệ số nhân chồi giống Vàng pha lê khi chiêu các loại đèn khác nhau 22

Hình 4.3 Cây cúc nhân giống Vàng pha lê 23

Hình 4.4 Chiều dài chồi và số lá chồi sau các lần cắt với các thời lượng chiếu sáng khác nhau 25

Hình 4.5 Hệ số nhân chồi giống Vàng pha lê với các thời lượng chiêu sáng khác nhau 26

Hình 4.6 Chồi giống cúc Vàng pha lê với các thời lượng chiếu sáng khác nhau 27

Hình 4.7 Chiều cao cây tăng lên sau các tuần thí nghiệm 28

Hình 4.8 Số lá cây tăng lên sau các tuần thí nghiệm 29

Hình 4.9 Nụ cúc thương phẩm sau 20 ngày ngừng chiếu sáng bổ sung 31

Hình 4.10 Nụ cúc thương phẩm sau 40 ngày ngừng chiếu sáng bổ sung 32

Hình 4.11 Nụ cúc thương phẩm sau 48 ngày ngừng chiếu sáng bổ sung 34

Hình 4.12 Bông cúc thương phẩm nở rộ sau 10 ngày cắt 35

Hình 4.13 Ảnh hưởng của thời lượng chiếu sáng đến độ tăng chiều cao cây cúc 37

Hình 4.14 Ảnh hưởng của thời lượng chiếu sáng đến độ tăng số lá cây cúc 37

Hình 4.15 Chiều cao cây giống Vàng pha lê sau 3 tuần chiếu sáng bổ sung 39

Hình 4.16 Nụ cúc thương phẩm sau 45 ngày ngừng chiếu sáng bổ sung 40

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Nguyễn Thị Hân

Tên luận văn: Xác định đèn huỳnh quang compact chuyên dụng trong điều khiển ra

hoa của cây hoa cúc (Chrysanthemum sp.,) tại Tây tựu - Hà Nội

Phương pháp nghiên cứu:

Nghiên cứu được tiến hành tại ruộng sản xuất hoa thương phẩm

Các thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ RCB, 3 lần nhắc lại Mỗi lần nhắc lại 30 cây và được định kỳ theo dõi 1 tuần/lần

sự ra hoa cao hơn so với đối chứng sử dụng đèn sợi đốt 40W, trong đó đèn CFL-20W NN-R660 có tác động mạnh nhất Loại đèn này làm chậm quá trình ra nụ và nở hoa của cây cúc Vàng pha lê so với đối chứng 5 ngày (vụ thu đông).Thời lượng chiếu sáng khác nhau (10 giờ/đêm, 3 giờ/đêm, 2 giờ/đêm, 1 giờ/đêm) bằng đèn CFL-20W NN- R660 có tác động tương tự đến các chỉ số về sinh trưởng, phát triển của cây hoa cúc và tốt hơn so với đèn sợi đốt 40W (chiếu sáng 10 giờ/đêm) Loại đèn này cũng có tác động làm chậm sự hình thành nụ và nở hoa 11 - 12 ngày so với đèn sợi đốt 40W (vụ đông xuân) Sử dụng đèn compact CFL-20W NN-R660 chiếu sáng 1 giờ/đêm thay cho đèn sợi đốt 40W 4 giờ/đêm tiết kiệm được 87,5% điện năng tiêu thụ Điều này cho phép xây dựng quy trình chiếu sáng mới tiết kiệm điện bằng đèn chuyên dụng trong sản xuất hoa cúc thương phẩm

THESIS ABSTRACT

Master candidate: Nguyen Thi Han

Thesis title: Determination of the specific flourescent compact light in flowering

control of chrysanthemum (Chrysanthemum sp.,) in Taytuu, Hanoi

Major: Crop science Code: 60.62.01.10

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives:

To determine the specific flourescent compact light in flowering control of

chrysanthemum (Chrysanthemum sp.,) in order to produce cutting and commercial

chrysanthemum in Taytuu, Hanoi

Methods:

This study was conducted in the field of commercial chrysanthemum

The experiments were designed in random complete block (RCB) with three times

of replicates Each replicate includes 30 plants The experiments were periodically monitored 1 time per week

The lights were hung on a line which is 1.5 meter far from the surface of the bed The distance between lights is 2 meter

Additional lighting time is 10 hours/night, starting at 7 pm the previous day to 5 am next morning This process was repeated from start rooting to finish collecting buds

Main findings and conclusions:

The compact lighting types have higher impacts on multiplication and flower inhibition in comparison to the control type (incandescent 40W) The CFL-20W NN- R660 is determined as the appropriate light For instance, the multiplication rate increased 39.88% when using this light in 3h/night compared to the control The process

of budding and flowering of the Golden chrysanthemum was delayed 5 days with the CFL-20W NN-R660 (in Autumn – Winter seasons) Using CFL-20W NN-R660 with different lighting length (10h/night, 3h/night, 2h/night, 1h/night) showed the similar impact on some criteria of growth and development of the Golden chrysanthemum However, this expressed much better effect than that of the incandescent 40W (with 10h lighting length) This light inhibited slowly the process of budding and flowering 11-12 days compared to the control (in Winter- Spring seasons) The replacement of the incandescent 40W (4 hours/night) by the specific CFL-20W NN-R660 light (1 hour/night) decreased to 87,5% of electricity consumption Therefore, the study allows building the lighting process with using the specific electricity saving lights in commercial Chrysanthemum production

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Hoa cúc (Chrysanthemum sp., họ Asteraceae) là một loài hoa quý, phổ biến

và trồng được quanh năm Diện tích trồng hoa cúc ở Việt Nam ước tính khoảng 7000ha Có nhiều vùng sản xuất tập trung như Tây tựu, Hà Nội (2000 ha), Đà lạt (3000 ha) chiếm 70% tổng diện tích hoa cắt cành Hàng năm Đà lạt – Lâm Đồng cung cấp cho thị trường tiêu dùng 300-350 triệu cành hoa cúc các loại

Cây hoa cúc là cây ngày ngắn (Narumon, 1988), dễ dàng ra hoa khi trồng trong vụ đông Điều này gây khó khăn cho nhân giống cũng như sản xuất hoa cúc thương phẩm Cây giống vừa trồng, chưa kịp sinh trưởng đủ chiều cao đã gặp điều kiện thích hợp cho ra hoa, cành hoa không đủ tiêu chuẩn thương mại Để ngăn cản hiện tượng cúc ra hoa trong vụ Đông, biện pháp thường dùng là chiếu sáng vào ban đêm Vườn trồng cúc được chiếu sáng bằng bóng đèn sợi đốt có công suất 40W-100W với thời gian mỗi đêm từ 4-10 tiếng tùy giống, địa điểm

và vụ trồng Mỗi đợt xử lý đèn liên tục từ 25 – 40 ngày (tùy theo giống) Chi phí điện năng để ngăn cản hiện tượng ra hoa của hoa cúc là rất lớn làm giảm hiệu quả kinh tế Đây là vấn đề bức xúc của thực tế sản xuất hoa cúc cần được khắc phục

Đã có nhiều nghiên cứu về sử dụng chiếu sáng bổ sung vào ban đêm để điều khiển kìm hãm sự ra hoa của cây cúc (Đặng Thị Tố Nga và cs., 2010; Đặng Văn Đông và Nguyễn Quang Thạch, 2005) Theo Đặng Thị Tố Nga và cs, 2010 , sử dụng đèn sợi đốt 100W chiếu 4 giờ/đêm (từ 22 giờ đến 2 giờ sáng) là công thức tối ưu để kìm hãm ra hoa của cây cúc Vàng Thược dược Tuy nhiên các nghiên cứu này chỉ tiến hành sử dụng các đèn chiếu sáng thông thường nên hiệu quả tiết kiệm năng lượng chưa cao Các công trình nghiên cứu sinh lý thực vật đã khẳng định sắc tố đóng vai trò quyết định trong điều khiển ra hoa của cây ngày ngắn và cây ngày dài dưới tác dụng của quang chu kỳ đó là Phytochrome Sắc tố này có hai dạng: dạng P660 có đỉnh phổ hấp thụ cực đại ở bước sóng ánh sáng đỏ (Red) 660nm và dạng P730 có đỉnh hấp thụ cực đại ở bước sóng ánh sáng đỏ xa (Far Red) 730nm (Quail, 1997; Mathews, 2006) Cây sẽ ra hoa ở một tỷ lệ đặc hiệu của hai dạng phytochrome này Việc sử dụng các nguồn sáng thông thường có bước sóng ánh sáng đỏ và đỏ xa không cao đòi hỏi phải chiếu sáng trong thời gian dài để điều khiển sự ra hoa như thực tế sản xuất vẫn làm là lãng phí năng lượng Để khắc phục hiện tượng này cần nghiên cứu, chế tạo và sử dụng các đèn chuyên dụng có phổ ánh sáng phù hợp với phổ hấp phụ của sắc tố phytochrome

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Xác định đèn huỳnh quang compact chuyên dụng trong điều khiển ra hoa của cây hoa cúc (Chrysanthemum sp.) tại Tây tựu - Hà Nội”

1.2 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

Như chúng ta đã biết bản chất hóa học của chất nhận ánh sáng trong sự điều khiển ra hoa là chất PHYTOCHROME Có hai loại phytocrom : Phytochrome red (Pr) có đỉnh phổ hấp thụ cực đại ở bước sóng ánh sáng đỏ (Red) 660nm - Phytochrome far red (PfR) có đỉnh phổ hấp thụ cực đại ở bước sóng ánh sáng đỏ xa (far Red) 730nm Hai chất này biến đổi thuận nghịch sang nhau theo sơ đồ:

-

Nghiên cứu chế tạo nguồn sáng có phổ ánh sáng bước sóng phù hợp với phổ hấp thụ của sắc tố Phytochrome là cơ sở để điều khiển ra hoa tốt nhất, hiệu quả nhất cho cây hoa cúc Trên cơ sở đó trong nghiên cứu này, đề tài đã sử dụng các nguồn sáng chuyên dụng có phổ ánh sáng đỏ (600-700) nm và đỏ xa (700 – 800) nm làm nhân tố ngoại cảnh tác động vào chất tiếp nhận Phytochrome để điều khiển quá trình ra hoa của cây Từ đây xác định ra đèn chuyên dụng thích hợp nhất cho sự điều khiển ra hoa của cây hoa cúc

Sơ đồ dưới đây sẽ trình bày về cơ chế điều khiển sự ra hoa bằng chiếu sáng ban đêm (Night breaking)

Cây ngày ngắn ra hoa khi độ dài ngày

ngắn hơn (hay đêm dài hơn) một thời gian

tiêu chuẩn trong một chu kỳ 24 giờ.

Cây ngày dài ra hoa khi độ dài ngày dài

hơn (hoặc đêm ngắn hơn) một thời gian tiêu chuẩn trong một chu kỳ 24 giờ.

Điều khiển sự ra hoa bằng quang chu kỳ

Cây ngày ngắn (đêm dài) ra hoa khi có thời

gian đêm dài hơn độ dài đêm tiêu chuẩn

Khi chiếu sáng nhanh vào thời gian đêm có

thể ngăn cản sự ra hoa.

Cây ngày dài (đêm ngắn) ra hoa khi độ dài đêm ngắn hơn độ dài đêm tiêu chuẩn Ở một số cây ngày dài, khi biến đêm dài thành đêm ngắn bằng cách chiếu sáng gián đoạn đêm có thể cảm ứng ra hoa.

Ngày Thời gian tối tiêu chuẩn Chiếu sáng nhanh Đêm

Sơ đồ trên cho thấy, có thể chiếu sáng vào ban đêm (biện pháp phá night breaking) để ngăn cản sự ra hoa của cây ngày ngắn như cây hoa cúc hoặc kích thích sự ra hoa của cây ngày dài như cây thanh long Trong thực tiễn sản xuất người dân đã biết sử dụng biện pháp chong đèn để điều khiển ra hoa cúc cũng như thanh long, nhưng chưa hề nghiên cứu sử dụng ánh sáng thích hợp ( chuyên dung) nên rất lãng phí năng lượng Nhiệm vụ của đề tài này là xác định được đèn chuyên dụng sử dụng trong điều khiển ra hoa cây hoa cúc Trên cơ sở

đêm-đó xây dựng qui trình chiếu sáng mới ,ứng dụng đèn chuyên dụng góp phần tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu quả sản xuất

1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Xác định được loại đèn huỳnh quang compact chuyên dụng và thời lượng chiếu sáng thích hợp điều khiển ra hoa phục vụ sản xuất cúc nhân giống và cúc thương phẩm tại Tây tựu - Hà Nội

1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu được tiến hành trên giống cúc Vàng pha lê

Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 8/2015 – 4/2016 tại Tây tựu – Hà Nội

1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.4.1 Ý nghĩa khoa học

- Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ sung các dẫn liệu khoa học

về sự điều khiển ra hoa của cây hoa cúc dựa trên học thuyết phytocrom

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ đề xuất được bóng đèn chuyên dụng phục vụ nhân giống cúc và sản xuất cúc thương phẩm góp phần tiết kiệm năng lượng điện , nâng cao hiệu quả kinh tế của nghề trồng hoa cúc, nâng cao thu nhập cho người dân

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY CÚC

2.1.1 Nguồn gốc và phân loại

Cây hoa Cúc có tên khoa học là Chrysanthemum, được định nghĩa từ

Chiysos (vàng) và themum (hoa) bởi Linne năm 1973, thuộc lớp hai lá mầm

(dicotyledoneae), phân lớp cúc (asteridae), bộ cúc (asteraleae), họ cúc (asteraceae), chi Chrysanthemum (Võ Văn Chi và Dương Đức Tiến, 1998) Theo điều tra hiện nay, chi Chrysanthemum ở Việt Nam có 5 loài và trên thế giới có 200 loài Các giống thuộc chi này đều được sử dụng làm hoa, cây cảnh Chi Chrysanthemum

được trồng phổ biến như một loài hoa trồng chậu hay hoa cắt cành

Họ Cúc Asteraceae là một trong những họ lớn nhất của ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta), thực vật hạt kín (Asgniospermatophyta) Qua hai cuộc hội thảo quốc tế về họ Asteraceae năm 1967 và 1994 mang tên “Sinh học và hóa học của

họ cúc” đã có sự thống nhất tương đối về hệ thống học của họ Asteraceae, Việt

Nam có khoảng 1.550 chi với 23.000 loài (Lê Kim Biên, 1984) Tuy nhiên, có rất nhiều số liệu khác nhau về số lượng loài hoa cúc Theo GS.TS Khoa học Nguyễn Nghĩa Thìn thì họ cúc có 2.500 loài và 1.100 chi

Hoa Cúc có nguồn gốc từ Trung Quốc, Nhật Bản và một số nước Châu

Âu Ở Nhật Bản, cây hoa cúc được di chuyển từ Trung Quốc sang, nó được đánh giá rất cao và được mệnh danh là “Hoàng thất quốc hoa”

Ở Việt Nam Hoa Cúc được du nhập vào từ thế kỷ 15, đến đầu thế kỷ 19 đã hình thành một số vùng chuyên nhỏ cung cấp cho dân Một phần để chơi, một phần phục vụ việc cúng lễ Hiện nay hoa Cúc được trồng khắp nước ta nó có mặt

ở mọi nơi và trở thành một loại hoa không thể thiếu trong các dịp lễ, tết, hoa trang trí thường ngày

2.1.2 Đặc điểm thực vật học của cây hoa cúc

* Rễ:

Rễ của cây hoa Cúc là loại rễ chùm, phần lớn phát triển theo chiều ngang, phân

bố ở tầng đất mặt từ 5-20cm Kích thước các rễ trong bộ rễ Cúc chênh lệch nhau không nhiều, số lượng rễ rất lớn do vậy khả năng hút nước và dinh dưỡng rất mạnh Cúc chủ yếu trồng bằng nhân vô tính nên các rễ không phát sinh từ mầm rễ của hạt

mà từ những rễ mọc ở mấu của thân (gọi là mắt) ở những phần ngay sát mặt đất

* Thân:

Cây thuộc thân thảo nhỏ, có nhiều đốt giòn dễ gãy càng lớn càng cứng, cây dạng đứng hoặc bò Kích thước thân cao hay thấp, to hay nhỏ, cứng hay mềm phụ thuộc vào từng giống và thời vụ trồng Những giống nhập nội thân thường to, mập, thẳng và giòn, ngược lại những giống Cúc dại hay giống cổ truyền Việt Nam thân nhỏ mảnh và cong Thân có ống tiết nhựa mủ trắng, mạch có bản ngăn đơn

* Lá:

Thường là lá đơn không có lá kèm, mọc so le nhau, bản lá xẻ thùy lông chim, phiến lá mềm mỏng có thể to hay nhỏ, màu sắc xanh đậm hay nhạt phụ thuộc vào từng giống Mặt dưới phiến lá bao phủ một lớp lông tơ, mặt trên nhẵn, gân hình mạng Trong một chu kì sinh trưởng cây có từ 30-50 lá trên thân

* Hoa, Quả:

Hoa Cúc chủ yếu có 2 dạng:

Dạng lưỡng tính: Trong hoa có cả nhị đực và nhụy cái

Dạng đơn tính: Trong hoa chỉ có nhị đực hoặc nhụy cái, đôi khi có loại vô tính (không có cả nhụy, nhị, hoa này thường ở phía ngoài đầu) Mỗi hoa gồm rất nhiều hoa nhỏ gộp lại trên một cuống hoa, hình thành hoa tự đầu trạng mà mỗi đầu trạng là một bông hoa Trong thực tế tuỳ theo mục đích sử dụng mà người ta

để một bông trên một cành hay nhiều bông trên một cành

Màu sắc của hoa Cúc rất khác nhau, hầu như có tất cả các màu tự nhiên: Trắng, vàng, đỏ, tím, hồng, nâu, xanh Trong đó, trên mỗi bông hoa có thể có một màu duy nhất, có thể có vài màu riêng biệt hoặc có rất nhiều màu pha trộn, tạo nên một thế giới màu sắc vô cùng phong phú và đa dạng

Tuỳ theo cách sắp xếp của cánh hoa mà người ta phân ra thành nhóm hoa kép (có nhiều vòng hoa sắp xếp trên bông) và nhóm hoa đơn (chỉ có một vòng hoa trên bông) Những cánh hoa nằm ở phía ngoài có màu sắc đậm hơn, xếp nhiều tầng, sít nhau, chặt hay lỏng tuỳ từng giống, cánh hoa có nhiều hình dáng khác nhau: cong hoặc thẳng, có loại cánh ngắn, có loại cánh dài, cuốn ra ngoài hay cuốn vào trong

Đường kính của bông hoa phụ thuộc vào giống, giống hoa to có đường kính 10-12cm, loại trung bình 5-7cm và loại nhỏ 1-2cm

Hoa có 4-5 nhị đực dính vào nhau làm thành 1 ống bao xung quanh vòi

nhụy, bao phấn nở phía trong theo khe nứt dọc, khi phấn nhị đực chín, bao phấn

nở tung hạt phấn ra ngoài nhưng lúc này nhụy chưa đến tuổi trưởng thành, chưa

có khả năng tiếp nhận hạt phấn vì vậy sự thụ phấn, thụ tinh không thành, dẫn đến quả không hạt, muốn có hạt giống phải thụ phấn nhờ sâu bọ hoặc thụ phấn nhân tạo cho hoa

Quả bế, đóng, chứa một hạt, quả có chùm lông do đài tồn tại để phát tán hạt, có phôi thẳng mà không có nội nhũ.(Đặng Văn Đông và Đinh Thế Lộc, 2005)

2.1.3 Yêu cầu ngoại cảnh của cây cúc

* Nhiệt độ

Cây hoa cúc có nguồn gốc từ nơi có khí hậu ôn đới nên nó ưa điều kiện thời tiết mát mẻ hoặc chỉ chịu nóng trung bình, nhiệt độ thích hợp cho cây sinh trưởng và phát triển là 15 – 200c Cúc có thể chịu được nhiệt độ từ 10 -350c nhưng nhiệt độ cao trên 350c hoặc thấp hơn 100c sẽ làm cho cây sinh trưởng phát triển kém Ban ngày cây cần nhiệt độ cao hơn để quang hợp còn ban đêm cần nhiệt độ thấp hơn Nếu nhiệt độ cao vào ban đêm sẽ thúc đẩy quá trình hô hấp làm tiêu hao lượng lớn chất dự trữ trong cây

* Ánh sáng

Cúc là loại cây trồng ngắn ngày ưa sáng và lạnh nên quang chu kỳ ảnh hưởng rất lớn đến sự phân hóa mầm hoa và chất lượng hoa cúc Hầu hết các giống hoa cúc thuộc loại cây ngày ngắn, để phân hóa và trỗ hoa cây cần có thời gian chiếu sáng ngày từ 10-11 giờ Thời gian chiếu sáng thích hợp giúp cây cúc sinh trưởng mạnh, cây cao, hoa to và đẹp Bởi vậy cúc rất thích hợp với thời tiết thu đông Hiện nay, một số giống cúc mới nhập nội có thể ra hoa trong điều kiện ngày dài điển hình là CN 93, CN 98, CN01, tím hè,… rất thích hợp trồng vào vụ

hè, do đó có thể sản xuất cúc quanh năm thay vì chỉ trồng vào mùa đông như trước đây

* Ẩm độ

Ẩm độ đất từ 60 – 70%, độ ẩm không khí 55 – 60% thuận lợi cho cúc sinh trưởng Nếu độ ẩm trên 80% cây sinh trưởng mạnh nhưng lá dễ mắc phải một số bệnh nấm Đặc biệt vào thời kỳ thu hoạch hoa cúc cần thời tiết khô ráo, thoáng mát, nếu độ ẩm không khí quá cao làm cho nước đọng trên các tuyến mật gây thối hoa và sâu bệnh phát sinh phát triển, cây dễ bị đổ non, chất lượng hoa giảm sút, gây khó khăn trong việc thu hoạch

* Dinh dưỡng

Đối với cây hoa nói chung và hoa cúc nói riêng phân bón phải đảm bảo đầy đủ, cân đối Nếu thiếu phân cây sẽ còi cọc, hoa nhỏ, dễ bị sâu bệnh phá hoại nhưng nếu bón thừa phân cây sẽ vống cao, dễ bị đổ, khả năng chống chịu kém Các loại phân mà cúc cần bao gồm: phân vô cơ như phân đạm, lân, kali; phân hữu cơ như phân bắc, phân chuồng, phân vi sinh,… và các loại phân vi lượng như Cu, Fe, Zn, Mn…(Đặng Văn Đông và Đinh Thế Lộc, 2005)

2.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT HOA CÚC TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC

2.2.1 Tình hình sản xuất hoa cúc trên thế giới

Theo báo cáo năm 2005 của FAO, giá trị sản lượng hoa, cây cảnh của toàn thế giới năm 1995 đạt 45 tỷ USD, đến năm 2004 tăng lên 56 tỷ USD ( tốc độ tăng bình quân là 20%), Trên thế giới có 3 thị trường tiêu thụ hoa chính là Mỹ, các nước châu Âu và Nhật Bản (Buschman và cộng sự, 2005) Hàng năm, giá trị xuất khẩu hoa cắt trên thế giới khoảng 25 tỷ USD, đứng đầu trong 4 nước xuất khẩu hoa trên thế giới là Hà Lan 1.590 triệu USD, Cô-lôm-bi-a 430 triệu USD, Kê-ny-

a 70 triệu USD và Ixraen 135 triệu USD (Nguyễn Văn Tấp, 2008)

Trong các nước Châu Âu, Hà Lan có thể xem là nước đứng đầu thế giới

về sản xuất và xuất khẩu hoa nhằm phục vụ cho thị trường tiêu thụ rộng lớn với hơn 80 nước trên thế giới bao gồm hoa cắt, hoa trồng thảm, trồng chậu và trang trí Trong đó, diện tích trồng hoa cúc của Hà Lan chiếm 30% tổng diện tích trồng hoa tươi Trung bình 1 năm 7 tỷ bó hoa tươi và 600 triệu chậu hoa cảnh các loại với tổng kim ngạch xuất khẩu là 2 tỷ USD/năm

Tiếp đến là Mỹ, ngành trồng hoa có thể xem như là một phần trong nền kinh tế Mỹ, chiếm khoảng 10 tỷ USD Ở Mỹ các loại hoa truyền thống là cúc, cẩm chướng và hoa hồng Hiện nay, một lượng lớn hoa cắt được nhập khẩu vào

Mỹ từ các nước Trung và Nam Mỹ, Hà Lan, các nước vùng biển Caribe

Ở Châu Á, Nhật Bản dẫn đầu về sản xuất và tiêu thụ hoa cúc Hàng năm, Nhật Bản tiêu thụ khoảng 4.000 triệu Euro để phục vụ nhu cầu hoa trong nước (Jo Wijnads, 2005)

Tại Trung Quốc, ngành sản xuất hoa phát triển mạnh trong 15 năm gần đây với diện tích hằng năm tăng 24%, giá trị sản lượng tăng 38,8% Năm 2006, diện tích hoa Trung Quốc đạt 722.000 ha với giá trị sản lượng 55,62 tỷ nhân dân

tệ Hoa cúc là 1 trong 10 loại hoa cắt quan trọng sau hoa hồng và cẩm chướng,

chiếm khoảng 20% tổng số hoa cắt trên thị trường bán buôn ở Bắc Kinh và Côn Minh Vùng sản xuất hoa cúc chính là Quảng Đông, Thượng Hải, Bắc Kinh bao gồm các giống ra hoa mùa Hè, Thu, Đông sớm và Xuân muộn với các loại cúc đơn với các màu được ưa chuộng như đỏ, vàng, trắng (Nguyễn Thị Kim Lý, 2001)

2.2.2 Tình hình sản xuất hoa cúc ở Việt Nam

Ở Việt Nam, hoa cúc được trồng rộng rãi ở một số thành phố lớn như Hà Nội, Hải Phòng, Đà Lạt, TP Hồ Chí Minh và một số tỉnh lân cận như Vĩnh Phúc , Hưng Yên, Hải Dương…Nếu xét về cơ cấu chủng loại cho tất cả các loại hoa thì trước những năm 1997 diện tích hoa hồng nhiều nhất chiếm đến 31% nhưng từ 1998 trở lại đây diện tích hoa cúc đã vượt lên chiếm 42%, trong khi

đó hoa hồng chỉ còn 29,4% Riêng ở Hà Nội tổng giá trị sản lượng hoa cúc năm

1999 đạt 41,3 tỷ đồng, tốc độ tăng trưởng hàng năm khoảng 10% (Nguyễn Xuân Linh và cs., 2000)

Theo số liệu của tổng cục thống kê năm 2006, diện tích trồng hoa cây cảnh của nước ta khoảng trên 13.000 ha Trong đó diện tích trồng hoa cúc chiếm

25 – 30%, chỉ đứng thứ hai sau hoa hồng

Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan, trong thời gian từ 17/12/2006 đến 16/1/2007, lượng hoa xuất khẩu của Việt nam đạt gần 2,6 triệu cành với kim ngạch 500 nghìn USD Số lượng doanh nghiệp tham gia xuất khẩu hoa trong thời gian này gồm 5 doanh nghiệp Trong đó, công ty TNHH Agrivina

là doanh nghiệp đạt kim ngạch xuất khẩu cao nhất, chiếm tới 95% tổng kim ngạch xuất khẩu hoa cắt cành của Việt Nam Cụ thể trong khoảng 2,5 triệu cành hoa với các chủng loại hoa Cúc, cẩm chướng, hồng, địa lan, lily, đồng tiền mà doanh nghiệp này xuất khẩu thì hoa cúc vẫn chiếm ưu thế xuất khẩu nhiều nhất với 1,5 triệu cành (chiếm 61% tổng lượng hoa xuất khẩu của doanh nghiệp) Theo chương trình phát triển sản xuất hoa của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, đến năm 2010 Việt Nam sẽ xuất khẩu 1 tỷ cành hoa các loại trong đó hoa hồng, hoa cúc và phong lan chiếm 85% Theo chương trình này, diện tích trồng hoa của cả nước sẽ đạt 8000ha cho sản lượng 4,5 triệu cành/lượng hoa

Để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ hoa trong nước cũng như trên thế giới đòi hỏi các nhà sản xuất hoa Việt Nam phải có kế hoạch đầu tư và phát triển một cách thích hợp, đặc biệt là trong công tác chọn tạo giống và nhân giống…công nghệ đống gói và bảo quản để nâng cao năng suất chất lượng

Như vậy, có thể thấy hoa cúc là một loại hoa có tiềm năng phát triển rất lớn và có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc phát triển ngành sản xuất hoa của nước ta nói riêng và của thế giới nói chung

2.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO ĐIỀU KHIỂN SỰ RA HOA, KẾT TRÁI CỦA CÂY TRỒNG

2.3.1 Vai trò của ánh sáng đối với sự phát triển sinh sản của thực vật

Sự hình thành hoa là dấu hiệu của việc chuyển tiếp cây từ giai đoạn sinh trưởng phát triển dinh dưỡng sang giai đoạn sinh trưởng phát triển sinh sản bằng việc chuyển hướng đột ngột từ hình thành mầm chồi và lá sang hình thành mầm hoa Để cảm ứng hình thành hoa phải có các yếu tố cảm ứng Cùng với nhiệt độ thì ánh sáng là các yếu tố cảm ứng đầu tiên

Độ dài chiếu sáng ban ngày và bóng tối ban đêm có một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh quá trình phát triển ở thực vật Rất nhiều quá trình phát triển của cây chịu tác động của quang chu kì như sự ra hoa, hình thành củ, sự ngủ nghỉ, rụng lá nhưng ảnh hưởng của quang chu kì đến ra hoa là mạnh nhất

Độ dài chiếu sáng tới hạn trong ngày có tác dụng điều tiết quá trình sinh trưởng phát triển của cây trồng và phụ thuộc vào các loài khác nhau gọi là hiện tượng quang chu kì

Học thuyết phytochrom của Hendrick và Borthwick giải thích bản chất quang chu kì của sự ra hoa: phytochrom – một sắc tố ở thực vật có khả năng điều chỉnh quá trình ra hoa của thực vật dưới tác dụng của quang chu kì

- Nếu cùng số lượng tử ánh sáng thì ánh sáng xanh có tác dụng hoạt hóa quang hợp mạnh hơn ánh sáng đỏ vì ánh sáng xanh làm tăng quang khử NADP lên 2 lần so với ánh sáng đỏ, kích thích enzyme RDP – cacboxylaza và kích thích

sự hình thành lục lạp…

Cây trồng có khả năng hấp thụ ánh sáng khuếch tán mạnh hơn ánh sáng trực xạ

Như vậy, chất lượng ánh sáng có ảnh hưởng không những đến cường độ quang hợp mà còn ảnh hưởng đến chất lượng quang hợp Trong các điều kiện chiếu sáng nhân tạo, cường độ chiếu sáng và thành phần quang phổ phù hợp với từng loại cây trồng là yếu tố đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng, phát triển bình thường và cho năng suất, chất lượng tốt

Các đèn huỳnh quang là nguồn sáng nhân tạo rất tốt cho cây sinh trưởng, phát triển và cho năng suất, chất lượng cao

Trong cây trồng, hai hệ sắc tố cảm quang tác động đến quang chu kỳ và quang hình thái của thực vật trong các tài liệu của nước ngoài thu thập được đều thống nhất gồm hai hệ chính sau đây:

- Hệ sắc tố Cryptochrome (nhóm dị sắc tố) hấp thụ ánh sáng xanh lam và

tử ngoại gần Nhóm này gồm các tế bào Cry 1, Cry 2, Phot 1, Phot 2 và Zeaxanthin, mà bản chất sinh hoá của các dị sắc tố này còn nhiều vấn đề chưa được nghiên cứu sáng tỏ

- Hệ sắc tố Phytochrome hấp thụ ánh sáng đỏ và đỏ xa Đây là loại sắc tố cảm quang thực vật được các nhà nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam nghiên cứu chuyên sâu nhất Cơ chế điều khiển ra hoa của hệ sắc tố này đã được giải thích rõ ràng, được thống nhất thừa nhận

Tất cả các thực nghiệm và tài liệu nước ngoài đều thống nhất kết luận quan trọng là:

Ánh sáng đỏ có bước sóng 660nm kìm hãm sự ra hoa của cây ngày ngắn (SDP) ví dụ cây hoa cúc và kích thích sự ra hoa của cây ngày dài (LDP) ví dụ cây thanh long Ngược lại, ánh sáng đỏ xa có bước sóng 730nm lại kìm hãm sự ra hoa của cây ngày dài (LDP) và kích thích sự ra hoa của cây ngày ngắn (SDP) Điều đó chứng tỏ tồn tại trong cây một hệ thống sắc tố hấp thụ ánh sáng đỏ và đỏ

xa Các sắc tố này có khả năng điều chỉnh sự ra hoa của cây SDP và LDP Sắc tố

đó là PC, nó tồn tại dưới hai dạng có khả năng biến đổi thuận nghịch Một dạng

có cực đại hấp thụ ánh sáng có bước sóng 660nm (P660), dạng khác hấp thụ ánh sáng 730nm(P730) Dạng P730 là dạng hoạt động sinh lý

Hình 2.1 Điều khiển sự ra hoa của cây trồng bằng tác động của chiếu sáng

nhân tạo (đỏ và đỏ xa) lên chất cảm quang Phytochrome

Quá trình nhân tố ngoại cảnh (ở đây là ánh sáng) tác động tới cây trồng

cần ba bước: Nhận tín hiệu, dẫn truyền tín hiệu và phản ứng trả lời

Trong trường hợp này chất nhận tín hiệu là PC, rất mẫn cảm với tín hiệu ngoại cảnh ngay ở mức độ yếu Tín hiệu được khuyếch đại bởi chất truyền thứ cấp Vì vậy tín hiệu ánh sáng chỉ yêu cầu có thông lượng cực thấp

Đối với các loại cây SDP hoặc LDP, quan trọng là chu kỳ đêm so với độ dài của đêm tới hạn quyết định điều khiển ra hoa

Hình 2.2 Điều kiện ra hoa của cây ngày dài LPD và cây ngày ngắn SPD

Để thay đổi độ dài của đêm, người ta có 3 cách chiếu sáng:

- Chiếu sáng kéo dài ngày (Day-extension lighting) Có thể chiếu đèn lúc sáng sớm đến khi mặt trời mọc hoặc chiếu đèn khi trời tối đến đêm

- Ngắt quãng đêm vào giữa đêm (Nigh-Interrupting lighting)

- Hoặc tắt bật liên tục một số giờ (Cyclic lighting)

Có tài liệu đã nêu: Tác động bằng ngắt quãng đêm chỉ trong vài phút, đã

có thể có tác dụng cản trở một số cây SDP ra hoa, nhưng cần tác động với thời gian ngắt quãng dài hơn nếu muốn kích thích LDP ra hoa

Hình 2.3 Điều khiển ra hoa bằng giải pháp ngắt đêm

Lựa chọn đúng bước sóng điều khiển Phytochrome, cường độ và chu kỳ tắt bật hợp lý có thể mang lại hiệu quả điều khiển sự ra hoa tốt nhất với chi phí chiếu sáng thấp nhất, nâng cao hiệu quả cho nhà nông

2.3.2 Tình hình sử dụng chiếu sáng nhân tạo điều khiển ra hoa cây cúc

2.3.2.1 Tình hình nghiên cứu chiếu sáng nhân tạo trong điều khiển ra hoa cho cây hoa cúc trên thế giới

Theo Blacquiere (2002) đối với cây hoa cúc, việc điều chỉnh quang chu kỳ bằng cách bổ sung ánh sáng đóng một vai trò quan trọng trong việc điều khiển sự sinh trưởng trước thời kỳ nở hoa Kết quả nghiên cứu của ông đã cho thấy bổ sung ánh sáng cho cây hoa cúc “White Reagan” vào ban đêm sẽ đem lại hiệu quả cao nhất với cường độ ánh sáng thích hợp 1000-4000 umol/m2

Các tác giả Jong (1989), Strojuy (1985) cũng khẳng định thời gian chiếu sáng trong một chu kỳ ngày đêm (quang chu kỳ) rất quan trọng cho sự sinh trưởng và ra hoa của cây cúc, hay nói cách khác: ngày, đêm dài ngắn khác nhau

có tác dụng khác nhau với loại cây này Hầu hết các giống cúc trong thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng cần thời gian chiếu sáng trong ngày là trên 13 giờ, còn trong giai đoạn kích thích phân hóa hoa, cây cần thời gian chiếu sáng trong ngày là 10 giờ -11 giờ/ngày-đêm Nhìn chung, các giống cúc thuộc nhóm cây ngày ngắn hay nói cách khác là cây đêm dài, để ra hoa được chúng cần trải qua một thời gian trong điều kiện có chiếu sáng ngày ngắn hay đêm dài

Theo những nghiên cứu khác của Mortensen and Strumme (1987), thì tuyệt đại bộ phận giống hoa cúc dưới ánh sáng ngày dài không thể ra hoa được, hoặc những nụ đã được phân hóa, cũng dừng lại tạo thành hình đầu lá liễu Trong điều kiện ngày ngắn đêm dài, cây mới có thể phân hóa hoa và mới tiếp tục tạo thành hoa Kết quả nghiên cứu trên cây hoa cúc mùa thu của các tác giả này cho thấy giống này có yêu cầu như sau: lúc mầm hoa bắt đầu phân hóa, độ dài chiếu sáng mỗi ngày nằm trong giới hạn 14,5 giờ; trên 14,5 giờ thì không thể phân hóa hoa Mầm hoa sau khi đã phân hóa, ở độ dài chiếu sáng dưới 13,5 giờ ngày mới

có thể tiếp tục phát triển thành hoa, nếu không sẽ hình thành đầu lá liễu

Việc bổ sung ánh sáng rất cần thiết để thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng vào vụ đông (Grimstad, 1987) Chính các bóng đèn huỳnh quang nhiệt độ màu thấp là nguồn bổ sung ánh sáng chủ yếu trong nhiều năm Nối tiếp là các công trình nghiên cứu sử dụng các đèn Natri áp suất cao và áp suất thấp để điều khiển sự sinh trưởng phát triển sinh sản của cây trồng Kết quả cho thấy cả mức sáng và chất lượng ánh sáng đều có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng phát triển sinh sản của cây trồng Ở phạm vi rộng trong điều kiện nghèo ánh sáng tự nhiên vào mùa đông, nguồn ánh sáng với phổ chiếu sáng hẹp hoặc phân bố năng lượng không đồng đều thì sẽ có hiệu quả thấp hơn so với nguồn ánh sáng có phổ rộng Grimstad (1987) đã sử dụng nguồn sáng bổ sung từ đèn huỳnh quang, đèn natri với áp suất cao và thấp để điều khiển thành công sự sinh trưởng và ra hoa của hoa cúc

Thiết bị chiếu sáng chuyên dụng sử dụng trong cây trồng ở các nước tiên tiến phổ biến dùng các loại sau:

- Nguồn sáng dùng đèn huỳnh quang (FL, CFL) phóng điện áp suất thấp

có phổ phát xạ phù hợp với sinh trưởng thực vật

- Nguồn sáng đơn sắc LED: Có rất nhiều ưu điểm nhưng giá thành đầu tư rất cao nên mới sử dụng ở các trung tâm nghiên cứu, chưa phổ biến rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp

2.3.2.2 Tình hình nghiên cứu chiếu sáng nhân tạo trong điều khiển ra hoa cho cây hoa cúc ở Việt Nam

Do hoa cúc là cây ngày ngắn (cây ra hoa trong điều kiện ánh sáng ngày ngắn) tức là cây dễ dàng ra hoa trong điều kiện mùa đông Điều này gây ra những khó khăn cho cả việc nhân giống để sản xuất hoa cúc thương phẩm nên phải chiếu sáng bổ sung cho cây mẹ liên tục để ngăn cản sự ra hoa nhằm cung cấp

nhiều ngọn cho nhân giống bằng phương pháp giâm ngọn Nếu ngọn cây mẹ có

nụ thì không thể sử dụng làm cành giâm phục vụ nhân giống Ở vườn ươm, ngọn giâm cũng phải chiếu sáng bổ sung liên tục Mặt khác, trong sản xuất hoa cúc thương phẩm, cây cúc được trồng vào vụ đông có thời gian chiếu sáng ngày ngắn Cây giống vừa trồng xuống chưa kịp sinh trưởng đủ chiều cao đã gặp điều kiện thích hợp ra hoa Cây sẽ cho cành hoa không đủ tiêu chuẩn thương mại Chính vì vậy ở vườn trồng hoa thương phẩm cũng phải chiếu sáng bổ sung từ 4-6 tiếng trong đêm để điều khiển sự ra hoa Thời gian chiếu sáng từ 40-60 ngày sau trồng tuỳ theo giống Sau khi ngắt chiếu sáng, lúc này cây đã sinh trưởng đủ chiều cao và thân lá, cây sẽ hình thành nụ và ra hoa

Các nghiên cứu về xử lý chiếu sáng để ngăn cản sự ra hoa quá sớm khi trồng vào mùa đông vốn làm giảm chất lượng cành hoa đã được các tác giả Nguyễn Quang Thạch và Đặng Văn Đông (2002), (2005) tiến hành nghiên cứu Các tác giả này đã đề xuất biện pháp chiếu sáng quang gián đoạn cho những giống cúc đông (trồng vào điều kiện tháng 10,11,12) Biện pháp này có tác dụng

rõ rệt trong việc kéo dài thời gian sinh trưởng sinh dưỡng, kìm hãm ra hoa sớm, nâng cao năng suất (tỷ lệ nở hoa), chất lượng hoa

- Việc sử dụng một cách tự phát theo kinh nghiệm các loại đèn thắp sáng như đèn dây tóc 100W, 75W, đèn compact dùng cho mục đích chiếu sáng thông thường với thời gian thắp sáng không hợp lý nên phải dùng lượng điện năng tiêu thụ rất lớn, gây nhiều lãng phí

- Với mục đích nghiên cứu triển khai hệ thống thiết bị chiếu sáng nhân tạo chuyên dụng cho trồng cây cúc để tiết kiệm năng lượng và ứng dụng thực tế sớm, nhóm chuyên gia lựa chọn nguồn chiếu sáng phổ ánh sáng đỏ (600-700nm) hoặc

đỏ xa (700-800nm) làm nhân tố ngoại cảnh tác động vào chất tiếp nhận Phytochrome để điều khiển quá trình ra hoa đã được nghiên cứu sâu và các nhà thực vật học nước ngoài và Việt Nam có sự thống nhất cao cả về cơ sở lý luận và thực tiễn

- Việc lựa chọn nguồn phát bức xạ đỏ và đỏ xa là sản phẩm đèn phóng điện hơi thuỷ ngân áp suất thấp dạng compact có tính thực tiễn và khả năng áp dụng phổ biến trong công nghiệp sản xuất hoa cúc ở Việt Nam

2.3.2.3 Thực trạng chiếu sáng hoa cúc tại Đà Lạt và Hà Nội

Hầu hết các nhà vườn trồng hoa cúc tại Đà Lạt đều sử dụng bóng compact, các loại bóng tuýp và sợi đốt hiện nay không còn sử dụng để chiếu sáng bổ sung

cho cây cúc Công suất bóng đèn sử dụng chủ yếu từ 15 – 20W chiếm 60% số hộ

và 40% số hộ còn lại sử dụng bóng có công suất tiêu thụ 10-15W Trong khi ở

Hà Nội người trồng hoa sử dụng chủ yếu là bóng đèn sợi đốt chiếm 62,22% còn bóng compact ít được sử dụng hơn với 37,78% Tỷ lệ này càng ít hơn và chỉ chiếm 26,67% trong sản xuất cây giống Các loại bóng đèn sợi đốt có công suất

từ 40-60W chiếm 62,22% và 37,78% số hộ còn lại sử dụng bóng compact có công suất tiêu thụ 15W -20W trong sản xuất cúc thương phẩm Đối với cây cúc nhân giống thì sử dụng chủ yếu là bóng sợi đốt 40W với tỷ lệ 73,33%

Về phổ ánh sáng tại Đà Lạt thường sử dụng chủ yếu là loại bóng compact ánh sáng trắng chiếm 60% số hộ sử dụng, loại bóng compact vàng chiếm ít hơn với 40% số hộ sử dụng Tại Hà Nội thường sử dụng chủ yếu là loại bóng sợi đốt

và compact ánh sáng trắng chiếm 88.89% số hộ sử dụng, loại bóng compact vàng CFL 20W 2700K chiếm ít hơn với 11.11% số hộ sử dụng

Đa số các hộ trồng hoa không sử dụng chao chụp đèn mà chủ yếu sử dụng bóng đèn trần thậm chí không dùng đui đèn mà hàn trực tiếp dây dẫn điện vào đuôi đèn rất không an toàn trong quá trình sử dụng, gây nguy hiểm cho chính người trồng hoa và khách thăm viếng

Có số ít hộ ở Đà Lạt sử dụng chao chụp đèn nhưng tỷ lệ này chỉ chiếm dưới 40% trong tổng số các nhà vườn trồng hoa Chao đèn sử dụng là loại chao nhôm miết kích thước nhỏ, không đủ để tập trung ánh sáng và phân bố đều trên các luống hoa nên hiệu quả chiếu sáng không cao Hơn nữa các chao nhôm miết sau một thời gian sử dụng trong điều kiện thời tiết ngoài trời và ẩm ướt do nước tưới nên độ phản xạ ánh sáng suy giảm nhiều cũng làm giảm hiệu quả chiếu sáng chung của thiết bị và hệ thống chiếu sáng Tại Hà nội có một số hộ sử dụng loại chụp kiểu đĩa nhựa chỉ có tác dụng che mưa, nên lượng ánh sáng chiếu tới khu vực cây trồng chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ so với tổng lượng ánh sáng của bóng đèn Lượng ánh sáng còn lại chiếu hắt lên không gian phía trên không cần thiết nên lãng phí nhiều

Hiện tại chưa có loại đèn chuyên dụng để chiếu sáng điều khiển ra hoa cho cây cúc

Kết quả đo ánh sáng trên mặt luống hoa tại các hộ trồng hoa cúc ở Đà Lạt chỉ đạt trung bình khoảng 0,4-0,6 µmol.m-2.s-1, tại Hà Nội chỉ đạt trung bình 0,3-0,5 µmol.m-2.s-1

PHẦN 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

Thí nghiệm được tiến hành tại ruộng sản xuất hoa thương phẩm tại Tây tựu – Từ liêm – Hà Nội

3.2 THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 8/2015 – 4/2016

3.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu được tiến hành trên giống cúc Vàng pha lê, là giống cúc được trồng phổ biến tại Tây tựu – Hà Nội vào vụ đông

Hệ thống chiếu sáng sử dụng: bộ đèn compact cải tiến mới có chao chụp CFL-20W NN-R660, CFL-15W NN-R660, CFL-20W NN-FR730, CFL-15W NN-FR730 và bộ đèn sợi đốt (40W) hiện đang được dùng rất phổ biến trong chiếu sáng cho cây hoa cúc tại Tây tựu – Từ liêm

3.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

3.4.1 Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại đèn có phổ chiếu sáng khác nhau và thời lượng chiếu sáng trong nhân giống cây hoa cúc tại Tây tựu - Hà Nội

- Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại đèn đến khả năng nhân giống của giống cúc Vàng pha lê

CT1: Đối chứng đèn sợi đốt (40W) 8 giờ/đêm

- Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại đèn đến sinh trưởng, khả năng hình thành nụ và nở hoa của giống cúc Vàng pha lê

CT1: Đối chứng đèn sợi đốt (40W)

CT2: Đèn compact CFL-20W NN-R660

CT1: Đối chứng 1 đèn chuyên dụng 10 giờ/đêm

CT2: Đối chứng 2 đèn sợi đốt 40W 10 giờ/đêm

- Thí nghiệm được tiến hành tại ruộng sản xuất hoa thương phẩm

Các thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ RCB, 3 lần nhắc lại Mỗi lần nhắc lại 30 cây và được định kỳ theo dõi 1 tuần/lần

3.5.2 Các chỉ tiêu theo dõi

Các chỉ tiêu theo dõi cúc nhân

Chiều dài chồi (cm)

Số lá/chồi(lá)

Số chồi TB/cây/lần cắt (chồi)

Các chỉ tiêu theo dõi cúc thương phẩm

Chiều cao cây(cm): tính từ gốc lên đến đỉnh lá

Chiều dài cổ bông (cm): tính từ cuống đài hoa xuống nách lá gần nhất Chiều dài cành (cm): tính từ cuống đài hoa xuống cách mặt đất 3cm

Số lá: số lá có trên thân chính

Đường kính gốc trung bình (cm): Đo 3 điểm dưới gốc

Đường kính cành trung bình (cm): Đo giữa cành

Đường kính cổ bông trung bình (cm): Đo 3 vị trí từ sát cuống bông + vị trí giữa + sát nách lá

Đường kính bông trung bình (cm): Đo 2 đường vuông góc

Thời gian hình thành nụ hoa, nở hoa, hoa nở rộ sau khi ngắt sáng (ngày) Thời gian tươi của hoa (ngày): tính từ khi bông nở hoàn chỉnh đến khi tàn

3.5.3 Xử lý số liệu

Các kết quả nghiên cứu được xử lý thống kê bằng phần mềm Microsoft Office Excel 2007 và phân tích bằng phần mềm Irristat 4.0.2.0 và phần mềm sas 9.1

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI ĐÈN CÓ PHỔ CHIẾU SÁNG KHÁC NHAU VÀ THỜI LƯỢNG CHIẾU SÁNG TRONG NHÂN GIỐNG CÂY HOA CÚC TẠI TÂY TỰU - HÀ NỘI

4.1.1 Ảnh hưởng của các loại đèn chiếu sáng đến khả năng sinh trưởng và nhân giống chồi cúc vườn cây mẹ giống Vàng pha lê

Chiều dài chồi và số lá chồi thu được qua các lần cắt được thể hiện ở bảng dưới đây (các chồi thu để lại 2 cặp lá dưới cùng của chồi)

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của các loại đèn chiếu sáng đến sinh trưởng chồi cúc Vàng pha lê sau các lần cắt (Vụ thu đông 2015 tại Tây tựu-Từ liêm- Hà Nội)

Chỉ tiêu

Công thức

Dài chồi (cm)

Số lá (lá)

Dài chồi (cm)

Số lá (lá)

Dài chồi (cm)

Số

lá (lá)

Dài chồi (cm)

Số

lá (lá)

Từ kết quả bảng 4.1 và biểu đồ hình 4.1 cho thấy:

Sự sinh trưởng chiều dài chồi và số lá/chồi ở các công thức chiếu đèn khác nhau là không sai khác có ý nghĩa thống kê Điều đó cũng nói lên là các đèn huỳnh quang compact có công suất thấp hơn, tiêu thụ điện ít hơn (15-20W) so với đèn sợi đốt (40W) không làm ảnh hưởng đến sinh trưởng của chồi

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của các loại đèn sáng đến hệ số nhân chồi giống Vàng

pha lê (Vụ thu đông 2015 tại Tây tựu-Từ liêm- Hà Nội)

Chỉ tiêu

Công thức

Số ngày giữa các lần cắt ngọn (ngày)

Số chồi thu TB/cây/lần

Đối chứng (sợi đốt 40w) CFL-20W NN-R660

Hình 4.3 Cây cúc nhân giống Vàng pha lê

Số chồi trung bình thu được/cây/lần cắt cây cúc Vàng pha lê ở các công thức đèn nghiên cứu đều cao hơn so với đèn đối chứng sợi đốt (40W) với cùng

thời gian chiếu sáng 10 giờ/đêm Trong đó đèn CFL-20W NN-R660 cho số chồi

thu được trung bình/cây/lần cắt là cao nhất (2,42 chồi), tăng 38,28% so với khi chiếu đèn sợi đốt 40W Tiếp đến là đèn CFL-15W NN-R660 cho hệ số nhân chồi (1,97 chồi/cây) cao hơn so với đèn sợi đốt 40W là 12,57%, đèn CFL-20W NN-

FR730 hệ số nhân chồi (1,83 chồi/cây) cao hơn so với đèn sợi đốt 40W là 4,57%, đèn CFL-15W NN-FR730 cho hệ số nhân chồi (1,89 chồi/mẫu) cao hơn so với đèn sợi đốt 40W là 8% Cùng thời gian chiếu sáng 10h/đêm đèn CFL-20W NN-

R660 cho hệ số nhân chồi tăng 38,28% so với khi chiếu đèn sợi đốt 40W

Qua đó cho thấy đèn CFL-20W NN-R660 là đèn phù hợp cho nhân giống chồi cây hoa cúc vàng pha lê, cho hiệu quả nhân giống và khả năng tiết kiệm điện năng hơn so với đèn sợi đốt 40W

4.1.2 Ảnh hưởng của thời lượng chiếu sáng đèn huỳnh quang compact chuyên dụng đến khả năng nhân giống cúc Vàng pha lê

Từ kết quả nghiên cứu ở thí nghiệm trên chúng tôi tìm ra loại đèn thích hợp cho khả năng nhân giống chồi cúc Vàng pha lê là đèn CFL-20W NN-R660 Sau khi tìm ra được loại đèn thích hợp chúng tôi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của thời lượng chiếu sáng đến khả năng nhân chồi giống Vàng pha lê nhằm tìm

ra thời lượng thích hợp nhất để tiết kiệm được chi phí điện năng tiêu thụ Kết quả nghiên cứu được thể hiện qua bảng 4.3 dưới đây:

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của thời lượng chiếu sáng đèn chuyên dụng đến sinh

trưởng chồi cúc Vàng pha lê sau các lần cắt (Vụ đông xuân 2015 - 2016 tại Tây tựu-Từ liêm- Hà Nội)

Chỉ tiêu

Công thức

Dài chồi (cm)

Số lá (lá)

Dài chồi (cm)

Số lá (lá)

Dài chồi (cm)

Số lá (lá)

Dài chồi (cm)

Số lá (lá)

Sợi đốt (40W) 8h/đêm 6,68 6,39 7,03 6,76 5.98 6.36 5.98 6.36 CFL-20W NN-R660

8h/đêm 7,60 8,09 7,58 8,03 6.62 7.20 6.60 7.12 CFL-20W NN-R660

1h/đêm 6,60 6,59 6,65 6,96 5.92 6.20 5.98 6.40 CFL-20W NN-R660

2h/đêm 6,79 6,80 6,41 6,69 5.88 6.04 5.86 6.04 CFL-20W NN-R660

3h/đêm 7,27 7,17 7,17 7,13 6.10 6.08 6.12 6.08

CV(%) 2,89 4,74 6,24 2,87 14.90 14.00 14.60 13.30