Khoá luận tốt nghịêp Sinh viên: Lê Xuân Mai 1 Trờng Đại học Vinh Khoa Sinh học ===**=== Lê xuân mai nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý sinh trởng phát triển sinh sản của giống dứa cayen trồng ở quỳnh lu nghệ an Khoá luận tốt nghiệp đại học Vinh, 05/2006 Khoá luận tốt nghịêp Sinh viên: Lê Xuân Mai Mục lục Trang mở ĐầU 1 Chơng I: Tổng quan tài liệu về cây dứa 3 1.1. Nguồn gốc, sự phân bố của cây dứa trên thế giới và ở Việt Nam 3 1.1.1. Trên thế giới 3 1.1.2. Sự phân bố của cây dứa và lịch sử nghề trồng dứa ở nớc ta 4 1.2. Hệ thống phân loại và đặc điểm thực vật học của cây dứa 5 1.2.1. Hệ thống phân loại cây dứa 5 1.2.2. Đặc điểm thực vật học của cây dứa (Đặc điểm hình thái và sinh lý) 6 1.3. Những nghiên cứu về sinh trởng, phát triển, sinh thái và các biện pháp kỹ thuật trồng dứa ở trên thế giới 10 1.4. Tình hình nghiên cứu về cây dứa ở Việt Nam 14 1.5. Thành phần sinh hoá và giá trị dinh dỡng của quả dứa 17 1.6. Tình hình sản xuất, tiêu thụ các sản phẩm dứa trên thế giới và ở Việt Nam; lợi ích của việc trồng dứa 17 1.6.1. Trên thế giới 17 1.6.2. ở Việt Nam 18 1.6.3. Lợi ích của việc trồng dứa 20 Chơng II: Đối tợng, nội dung và phơng pháp nghiên cứu 21 2.1. Đối tợng, địa điểm và thời gian nghiên cứu 21 2.1.1. Đối tợng nghiên cứu 21 2.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 21 2.2. Nội dung nghiên cứu 21 2.3. Phơng pháp nghiên cứu 21 2.3.1. Phơng pháp thu mẫu 21 2.3.2. Phơng pháp phân tích mẫu 22 2.3.3. Phơng pháp sử lý số liệu 24 chơng III: kết quả nghiên cứu và bàn luận 25 3.1. Đặc điểm sinh trởng 25 3.1.1. Đăc điểm sinh trởng của lá 25 3.1.2. Đặc điểm sinh trởng của quả 29 3.1.3. Đặc điểm cấu tạo của hoa 33 3.1.4. Mối tơng quan giữa kích thớc và khối lợng của quả 34 2 Khoá luận tốt nghịêp Sinh viên: Lê Xuân Mai 3.2. Đặc đặc điểm sinh lý 35 3.2.1. Hàm lợng diệp lục (a, b và tổng số ) 35 3.2.2. Cờng độ quang hợp 37 3.2.3. Cờng độ hô hấp 39 3.2.4. Cờng độ thoát hơi nớc 40 Kết luận và đề nghị 43 A. Kết luận 43 B. Đề nghị 44 Tài liệu tham khảo 45 Lời cảm ơn Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo - TS. Nguyễn Đình San, ngời đã quan tâm hớng dẫn tận tình và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành luận văn. Em cũng xin chân thành cảm ơn Thầy giáo - Ths. Mai Văn Chung, cùng các thầy cô giáo trong bộ môn Sinh lý- Sinh hoá Thực vật, Ban chủ nhiệm khoa Sinh học, Trờng Đại học Vinh, Phòng Nông vụ - Nhà máy chế biến dứa xuất khẩu Nghệ An, các hộ gia đình xã Quỳnh Châu - Quỳnh Lu đã tạo điều kiện, 3 Khoá luận tốt nghịêp Sinh viên: Lê Xuân Mai quan tâm, hớng dẫn, góp ý và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, các anh chị học viên cao học, các bạn sinh viên đã giúp đỡ, cổ vũ, động viên trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Vinh, ngày 20 tháng 05 năm 2006 Sinh viên: Lê Xuân Mai Mở ĐầU Việt Nam là một nớc nằm trong vùng nhiệt đới ẩm, gió mùa, điều kiện tự nhiên rất thuận lợi cho sự phát triển của nông nghiệp. Nông nghiệp chiếm 80% tỷ trọng trong nền kinh tế quốc dân. Hàng năm sản xuất nông nghiệp đóng góp 35% - 45% tổng sản phẩm xã hội, 47% - 50% thu nhập quốc dân, góp phần quan trọng ổn định chính trị và phát triển nền kinh tế quốc dân. Để phát huy thế mạnh của nông nghiệp, nớc ta đã và đang tiến hành đa dạng hoá các loại hình cây trồng. Trong đó, có rất nhiều cây cho năng xuất, hiệu quả kinh tế cao. Nó không chỉ phục vụ cho nhu cầu về thực phẩm của con ngời, mà còn cung cấp cho xuất khẩu, mang lại lợi nhuận về kinh tế - trong đó có cây dứa. Dứa là một cây ăn quả nhiệt đới, có nguồn gốc từ châu Mỹ (Brazin, Paragoay). Cây dứa - Ananas comosus (Linn.) Merr, thuộc chi dứa (Ananas Merr), họ dứa (Bromeliaceae). Các giống dứa đang trông trọt hiện nay đều thuộc loài Ananas 4 Khoá luận tốt nghịêp Sinh viên: Lê Xuân Mai comosus (Linn.) Merr. Loài này đợc chia làm 7 nhóm, trong đó có 3 nhóm chính là: Nhóm dứa Cayen, nhóm dứa Queen và nhóm dứa Spanish [9, 17]. ở Việt Nam, cây dứa đợc trồng từ rất lâu và ở khắp nơi, từ Bắc vào Nam hầu nh tỉnh nào cũng có. Dứa có thể trồng phân tán trong vờn gia đình xen dới các tán cây, hoặc trồng thuần ở các vờn đồi, hoặc là trồng tập trung hàng trăm hecta ở các nông trờng quốc doanh, các trang trại. ở nớc ta hiện nay cây dứa đợc xem là một trong ba loại cây ăn quả hàng đầu: Chuối, dứa, cam quýt. Dứa đợc trồng ở nhiều vùng trong cả nớc. Quả dứa dùng để ăn tơi, chế biến thành các sản phẩm xuất khẩu. Về mặt dinh dỡng, quả dứa đợc xem là Hoàng Hậu trong các loại quả vì nó có hơng vị thơm ngon hàm lợng dinh dỡng cao. Trong quả dứa có khoảng 11% - 15% đờng tổng số, 0,6% axit tự do và nhiều loại vitamin, khoáng chất. Đặc biệt, trong quả dứa có chứa enzim bromelin rất tốt cho quá trình tiêu hoá [13, 16, 17]. Dứa là cây có thể sinh trởng, phát triển và cho quả quanh năm nếu điều kiện sống thích hợp (dứa thích hợp với điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cao, sợ rét và s- ơng muối). Cây dứa có thể phát triển tốt trên nhiều loại đất (không kén dất), có thể trồng đợc cả trên những vùng đất cằn cỗi, đất đồi, đất phèn, những loại đất nghèo dinh dỡng đều có thể trồng đợc dứa. Do vậy mà cây dứa phân bố rất đa dạng trên các loại hình đất đai và các hệ sinh thái khác nhau. Trong quá trình trồng trọt con ngời đã chọn lọc và tạo ra nhiều giống mới. Các giống dứa này mang những đặc điểm hình thái, sinh trởng và chất lợng khác nhau. Mỗi giống phù hợp với những điều kiện khí hậu, đất đai và phơng thức canh tác nhất định. Do có nhiều u điểm, vai trò và vị trí quan trọng trong sự phát triển kinh tế, cho nên cây dứa đang là cây đợc u tiên phát triển với quy mô lớn trên phạm vi cả nớc. Tuy nhiên, cho đến nay thì có rất ít công trình nghiên cứu tiến hành điều tra, đánh giá về các đặc điểm sinh lý, sinh trởng, phát triển, sinh sản của các giống dứa đang đợc trồng. Còn trên địa bàn tỉnh Nghệ An trong thời gian qua, do hiểu đợc vai trò, vị trí của cây dứa trong sự phát triển kinh tế mà tỉnh đã xác định cây dứa là một 5 Khoá luận tốt nghịêp Sinh viên: Lê Xuân Mai trong mời loại cây ăn quả cần u tiên phát triển. Và ở Nghệ An hiện nay đang u tiên phát triển nhóm giống dứa Cayen trên quy mô lớn. Mặc dù vậy, cho đến nay các đặc điểm sinh lý, sinh trởng, phát triển, sinh sản của giống dứa Cayen đang đợc trồng trên địa bàn của tỉnh cũng cha đợc điều tra, đánh giá một cách có hệ thống. Vì vậy mà chúng tôi tiến hành đề tài: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý sinh trởng phát triển sinh sản của giống dứa Cayen trồng ở Quỳnh Lu -Nghệ An . Mục tiêu của đề tài là nhằm xem xét, điều tra, đánh giá một số đặc điểm sinh lý sinh trởng phát triển sinh sản của nhóm giống dứa Cayen để đa những dẫn liệu khoa học ban đầu làm cơ sở cho việc quy hoạch và phát triển giống dứa này ở Nghệ An. Chơng I Tổng quan tài liệu về cây dứa 1.1. Nguồn gốc, sự phân bố của cây dứa trên thế giới và ở Việt Nam 1.1.1. Trên thế giới Cây dứa có nguồn gốc ở Nam Mỹ. Theo K.F.Baker và J.K.Collins- những ngời đã khảo sát ở Nam Mỹ 1939 thì nguồn gốc cây dứa có thể là một vùng bốn cạnh rộng lớn nằm giữa vĩ tuyến nam 15 0 - 30 0 , kinh tuyến tây 40 0 - 60 0 bao gồm chủ yếu miền nam Brazin, miền bắc Achentina và Paragoay. Các ông đã gặp ở đây dạng hoang dại các loài dứa Ananas ananassoides, Ananas bracteatus và Pseudananas sagenarius theo những hoàn cảnh thích hợp riêng cho từng loài [13, 17]. - Ananas ananassoides trong rừng khu của Brazin, cây mọc rải rác và thấp lùn. - Ananas bracteatus dới bóng cây tha thớt, thờng a mọc ven rừng. 6 Khoá luận tốt nghịêp Sinh viên: Lê Xuân Mai - Pseudananas sagenarius sống trong những vùng ẩm ớt hơn, dọc theo các sông trong những vùng thấp có mùa bị ngập nớc hoặc trong những khu rừng ẩm ớt. Trong khi đó chỉ tìm thấy Ananas erectifolius ở lu vực sông Amazon trong những vùng nóng và ẩm. Mặc dù Baker và Collins tìm gặp hai dạng Ananas comosus hoang dại trong các vùng đó, nhng không thể xác định hai dạng này là mối liên quan giữa các loài vừa mô tả trên với các loại dứa trồng (Cultivars) hiện nay. M.Bertoni khoanh vùng nguồn gốc dứa vào các lu vực Panama và Paragoay và cho rằng cấy dứa đã di c từ đó lên phía bắc với các bộ lạc Tupi-Guarani trong vùng. Và do sự trao đổi giữa các bộ lạc đó, dứa tiến dần từng bớc lên Trung Mỹ và vùng Caribê [13, 17]. Chính vì vậy mà rất nhiều nớc trên thế giới đã du nhập các giống dứa, lai tạo thành nhiều giống mới cho giá trị kinh tế cao, chất lợng tốt. Cũng từ đó mà cho đến nay cây dứa đợc trồng ở rất nhiều nớc trên khắp các châu lục. ở Châu á, có các nớc trồng dứa nh: Trung Quốc. Thái Lan, Philippin, ấn Độ, Việt Nam Châu Mỹ có: Mỹ, Brazin, Mêhicô . Châu phi nh: Côlômbia, Kênia, Nam Phi .[13, 17]. 1.1.2. Sự phân bố của cây dứa và lịch sử nghề trồng dứa ở nớc ta Theo tài liệu của J.Lan(1928) và Nguyễn Công Huân(1939) thì giống dứa ta đã có ở Việt Nam rất sớm, cách đây hơn 100 năm. Còn dứa tây ngời Pháp đa đến trồng đầu tiên ở Trại canh nông Thanh Ba năm 1913, sau đó đợc trồng ở các Trại Phú Hộ, Tuyên Quang, Âu Lâu, Đào Giả. Giống Cayen không gai đợc trồng đầu tiên ở Sơn Tây năm 1939, về sau phát triển ra nhiều vùng khác ở Nghệ An (các xã ven đờng từ Phủ Quỳ đến Quỳ Châu), xã Chân Mộng (Vĩnh Phú), xã Giới Phiên (Yên Bái), xã Nhật Tiến (Lạng Sơn), Nông trờng Hữu Nghị (Quảng Ninh), Nông trờng Hữu Lũng (Lạng Sơn), Trạm cây đặc sản trớc đây của Nghệ An, Trại thí nghiệm Phú Hộ (Vĩnh Phú). 7 Khoá luận tốt nghịêp Sinh viên: Lê Xuân Mai Từ năm 1960, ngành đồ hộp phát triển, giống dứa tây đợc nhân giống và trồng rộng rãi ở nhiều nông trờng và hợp tác xã, đợc xem là giống dứa chủ đạo. Dứa ta và dứa Cayen không gai diện tích trồng lẻ tẻ, số lợng không lớn. Thực ra dứa đợc đa vào trồng ở Việt Nam sớm hơn nhiều. Một tài liệu của giáo sĩ Borri ngời ý viết năm 1633 xuất bản ở Rôme, trong phần nói về các sản vật miền Nam có mô tả chi tiết về cây dứa. Vào thời gian này các thuyền buôn ngời Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha đã cập cảng Việt Nam và có thể chính họ đã mang những giống mới trong đó có dứa vào nớc ta. Mãi đến thế kỷ XX, Boris Tkatchenko (1947 - 1948) viết về sinh thái cây dứa Miền Nam Đông Dơng có nhận định: Từ năm 1937 ở miền Nam Đông D- ơng việc trồng dứa để phục vụ công nghiệp đã bắt đầu phát triển đáng kể . Theo tài liệu của Tổng cục thống kê năm 1998, diện tích trồng dứa 1995 trong toàn quốc là: 24.037 ha. Trong đó các tỉnh miền Bắc chỉ có 6.852 ha - chiếm 28,51%, các tỉnh phía Nam có diện tích là 17.185 ha - chiếm trên 70% diện tích cả nớc. Những năm gần đây (1996, 1997, 1998) tuy cha có số liệu chính thức nhng theo tổng hợp của ngành rau quả thì diện tích trồng dứa có xu hớng tăng lên đáng kể, trên dới 40.000 ha vào năm1998. Lấy năm 1995 làm mốc đánh giá, các tỉnh có diện tích trồng dá khá lớn là: Kiên Giang (7.200 ha), Minh Hải (3.720 ha), Tiền Giang (4.132 ha),Thanh Hoá (3.407 ha), Ninh Bình (520 ha) và Bắc Giang (683 ha). Hai, ba năm trở lại đây, một số vùng trồng mới đợc quy hoạch mở rộng nh: Bắc Giang, Hà Tĩnh, Quảng Nam, Bình Phớc làm cho tổng diện tích gieo trồng tăng nhanh, lớn hơn cả nớc những năm cuối thập kỷ 80, thời kỳ có diện tích trồng dứa đạt cao nhất với thị trờng xuất khẩu chính là Liên Xô cũ rất ổn định [3, 5, 13, 16, 17]. 1.2. Hệ thống phân phân loại và đặc điểm thực vật học của cây dứa 1.2.1. Hệ thống phân loại cây dứa - Cây dứa tên khoa học là Ananas comosus( Linn.) Merr. - Thuộc chi dứa (Ananas Merr). - Họ dứa (Bromeliaceae). - Bộ dứa (Bromeliales). 8 Khoá luận tốt nghịêp Sinh viên: Lê Xuân Mai - Phân lớp hành (Liliidae). - Lớp một lá mầm (Monocotyledoneae) hay lớp hành (Liliopsidae). - Ngành hạt kín (Angiospermatophyta) hay ngành ngọc lan (Magnoliophyta). Họ dứa gồm khoảng 50 chi và 2000 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Châu Mỹ. ở Việt Nam có 2 chi với 2 loài nhng phổ biến và có giá trị kinh tế là loài dứa Ananas comosus (Linn.) Merr với nhiều thứ khác nhau. ở nớc ta hiện nay đã trồng đợc 4 thứ: - Dứa ta (Ananas comosus (Linn.) Merr. var. spanish, subvar. red spanish): là cây chịu bóng tốt, có thể trồng ở dới tán cây khác. Quả to nhng vị kém ngọt. - Dứa mật (Ananas comosus (Linn.) Merr. var. spanish, subvar.singapor spanish ): có quả to, thơm ngon, gặp trồng ở Nghệ An. -Dứa tây hay dứa hoa (Ananas comosus (Linn.) Merr. var. queen): đợc nhập nội từ 1913, trồng nhiều ở các đồi vùng trung du. Quả bé nhng lại thơm, ngon. - Dứa không gai (Ananas comosus (Linn.) Merr. var. cayenne): đợc trồng ở vùng Quỳ Châu (Nghệ An), Vĩnh Linh (Quảng Trị), Lạng Sơn. Cây không a bóng, quả to, có thể nặng tới 2,5kg [9, 17]. 1.2.2. Đặc điểm thực vật học của cây dứa (Đặc điểm hình thái và sinh lý) Dứa là một cây thảo lâu năm. Sau khi thu hoạch quả các mầm nách ở thân tiếp tục phát triển và hình thành một cây mới giống nh cây trớc, cũng cho một quả; quả thứ hai thờng bé hơn quả trớc. Các mầm nách của cây còn lại phát triển và cho một quả thứ ba. Nhiều thế hệ sinh trởng có thể kế tiếp nhau nh vậy, nhng trong thực tế đối với nhiều giống dứa thì thu hoạch quả hai hoặc ba bớc thờng không lợi lắm, cho năng xuất thấp cho nên ngời ta thờng không để dứa thu hoạch các lứa sau. Dứa Cayen là giống đợc trồng nhiều nhất trên thế giới và có một số đặc điểm cấu tạo khái quát nh sau: 9 Khoá luận tốt nghịêp Sinh viên: Lê Xuân Mai - Cây trởng thành cao từ 1 - 1,2m và có hình dạng nh một con quay với đờng kính khoảng từ 1,3 1,5m. - Cây dứa có thân là trụ của cây còn đợc gọi là gốc. - Lá xếp hình hoa thị trên thân theo một kiểu phân bố nhất định. - Rễ thờng là rễ bất định và mọc ngang mặt đất. - Cuống quả ở đỉnh thân và mang một quả kép, bên trên có một chồi gọn. - Chồi thì có các chồi nách lá và chồi ngọn quả. Đặc điểm cụ thể các bộ phận trên cây dứa: 1.2.2.1. Rễ Có thể dựa vào nguồn gốc phát sinh để chứa thành : - Rễ cái và rễ nhánh: Mọc ra từ phôi hạt. - Rễ bất định : mọc ra từ các mầm rễ, các mầm này đợc phân bố trên các loại chồi dứa trớc khi đem trồng. Rễ dứa thuộc loại ăn nông, phần lớn do nhân giống bằng chồi (nhân giống vô tính) nên mọc từ thân ra, rễ dứa nhỏ và phân nhiều nhánh. ở từng đất dày rễ có thể ăn sâu 0,9m. Những bộ rễ thờng tập trung ở tầng đất 10 - 26cm và phát triển rộng đến 1m. Rễ dứa thuộc loại háo khí. Đất trồng dứa tốt nhất là đất đồi Feralit đỏ vàng. Trên đất cát, đất nhiều sét, đất nặng rễ phát triển kém. Chứng tỏ rễ dứa a xốp và thoáng. Hàm lợng nớc trong đất từ 10 - 20% rất thích hợp cho sự phát triển của bộ rễ dứa. Nớc trong đất bảo hoà rễ sẽ bị úng, phát triển sẽ chậm và đình trệ. Ngâm nớc sau 24 h sẽ bị chết. Gặp hạn, lúc nớc trong đất thấp hơn độ ẩm cây héo ảnh hởng rõ rệt đến sự phát triển của bộ rễ. Độ pH thích hợp nhất cho dứa phát triển là 4 - 5,5, giới hạn chịu đựng của rễ dứa là 3,5 - 6. Nhiệt độ cũng có ảnh hởng trực tiếp đến sinh trởng, phát triển của bộ rễ dứa. Trong phạm vi 12 0 C - 30 0 C, nhiệt độ càng tăng, bộ rễ càng phát triển mạnh. Ngoài giới hạn đã nêu trên, nhiệt độ càng giảm, sinh trởng của bộ rễ cũng giảm theo. 10 . tiến hành đề tài: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý sinh trởng phát triển sinh sản của giống dứa Cayen trồng ở Quỳnh Lu -Nghệ An . Mục tiêu của đề tài là. một số đặc điểm sinh lý sinh trởng phát triển sinh sản của nhóm giống dứa Cayen để đa những dẫn liệu khoa học ban đầu làm cơ sở cho việc quy hoạch và phát