219 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, tập 73, số 4, năm 2012 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG CÁC CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG VÀ MÔI TRƯỜNG GIÂM HOM TRONG NHÂN GIỐNG CỎ VETIVER Ở THỪA THIÊN HUẾ Nguyễn Minh Trí, Nguyễn Đắc Tạo Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Tóm tắt. Giâm hom là một phương pháp nhân giống vô tính có nhiều ưu điểm như: có hệ số nhân giống cao, đảm bảo chất lượng, giữ được đặc tính di truyền của cây mẹ, đáp ứng đủ và kịp thời cho việc sử dụng một lượng lớn cây giống trên qui mô lớn. Việc sử dụng chất điều hòa sinh trưởng là một phương pháp khá phổ biến trong nhân giống, do vậy ứng dụng phương pháp này vào nhân giống cỏ Vetiver sẽ tạo được nguồn cây giống phong phú cung cấp cho các mục đích bảo vệ môi trường ở Thừa Thiên Huế. Kết quả nghiên cứu cho thấy sử sụng chất điều hòa sinh trưởng -NAA để kích thích ra rễ của các hom cỏ Vetiver ở nồng độ 500 ppm cho tỉ lệ ra rễ, số rễ trung bình/hom và chiều dài trung bình rễ cao nhất đối với cả hom non và hom trưởng thành. Trong trường hợp nguồn hom giâm bị hạn chế về số lượng thì chúng ta có thể tận dụng những đoạn thân trưởng thành hoặc thân cây đã trổ hoa để làm vật liệu nhân giống. Từ khóa: nhân giống, Vetiver, chất điều hòa sinh trưởng. 1. Đặt vấn đề Cỏ Vetiver đã được Ngân hàng thế giới triển khai trồng để bảo vệ tài nguyên đất ở một số quốc gia trên thế giới từ những năm 1980. Tại Việt Nam, kể từ năm 2003 thì cỏ Vetiver được trồng rộng rãi ở một số tỉnh thành để hạn chế xói lở đất. Hiện nay, ở Thừa Thiên Huế, diện tích và mức độ sử dụng cỏ Vetiver còn nhiều hạn chế, nguyên nhân có thể là do số lượng cây giống còn quá ít không đủ để cung cấp, hơn nữa người ta còn nghi ngờ về khả năng nó thích nghi rộng ở các vùng sinh thái khác nhau, cây ra hoa có tạo hạt, do đó nó có thể trở thành loài xâm hại. Trong khi đó việc chống sạt lở đất ở các bờ sông, taluy đường và nhiều mục đích khác đòi hỏi cần có một số lượng cây giống rất lớn. Giâm hom là một phương pháp nhân giống vô tính với nhiều ưu điểm như: có hệ số nhân giống cao, đảm bảo chất lượng, giữ được đặc tính di truyền của cây mẹ, đáp ứng đủ và kịp thời cho việc sử dụng một lượng lớn cây giống trên qui mô lớn [6]. Việc 220 sử dụng chất điều hòa sinh trưởng là một phương pháp khá phổ biến trong nhân giống cây trồng, do vậy ứng dụng phương pháp này để nhân giống cỏ Vetiver sẽ tạo được nguồn cây giống phong phú cung cấp cho các mục đích bảo vệ môi trường. Bài báo này giới thiệu một số kết quả về nhân giống cỏ Vetiver ở Huế nhằm đáp ứng nhu cầu về nguồn giống phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau ở địa phương. 2. Vật liệu và phương pháp 2.1. Vật liệu Cỏ Vetiver - Vetiveria zizanioides (L.) Nash [2]. Chất xử lý: các chất kích thích ra rễ gồm IBA (β-indol butyric acid) và NAA (α- naphthyl acetic acid) dạng bột, có độ tinh khiết 99,9% của hãng Merck - Đức được pha ở các nồng độ khác nhau để nghiên cứu. Môi trường giâm: đất thịt, cát và tro trấu. Để phòng trừ các loại côn trùng ăn phá rễ non, ta phải khử trùng môi trường bằng cách dùng (KMnO 4 0,1%) tưới đều lên, sau đó đậy kín lại bằng tấm nylon trong 3 ngày để diệt trùng. 2.2. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu giâm hom cỏ Vetiver trên hai loại hom khác nhau là hom non (A) được lấy từ thân cây non (cây từ 2 - 4 tháng tuổi); có thân phân đốt từ 1 - 2 lóng và hom trưởng thành (B) lấy từ thân cây trưởng thành (cây từ 6 - 9 tháng tuổi); thân đã phân nhiều lóng. Mỗi hom có kích thước từ 10 - 15 cm. Cho hom non của cỏ Vetiver tiếp xúc với các chất kích thích ra rễ ở các nồng độ: 250, 500, 750, 1000ppm trong thời gian 60giây. Sau đó các hom được giâm trên môi trường cát ở nhà ươm và theo dõi quá trình ra rễ. Đối chứng là các hom không xử lý với các chất kích thích trên. Các số liệu được thống kê theo phương pháp chuẩn DUNCAN (Duncan’s Multiple Range Test) để kiểm định sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) của các thông số giữa các thí nghiệm. Số liệu được xử lý trên phần mềm vi tính SAS 9.1 Hình 1. Hai loại hom được sử dụng làm vật liệu ra rễ 221 3. Kết quả và thảo luận Các kết quả nghiên cứu trước đây của chúng tôi cho thấy thời gian trổ hoa và kết hạt của cỏ Vetiver từ tháng 6 -11 hàng năm. Trong khoảng thời gian từ tháng 12 đến tháng 7 năm sau, chúng tôi tiến hành điều tra, tìm hiểu và quan sát thì không phát hiện thấy có cá thể con nào được phát triển từ quá trình nẩy mầm từ các hạt của cây mẹ rụng xuống đất trong bán kính 150 - 200m kể từ những gốc cây mẹ, mà các cây con này được hình thành bằng hình thức nẩy chồi từ gốc của cây mẹ hoặc từ các lóng của thân cây đã trổ hoa [4], [5]. Theo Chomchalow và Paul Truong thì đa số hạt cỏ Vetiver dễ mất sức nẩy mầm sau khi rụng một thời gian ngắn do chúng nhạy cảm với các yếu tố môi trường như khô hạn, gió, ánh sáng mặt trời nên nó không thể phát triển lây lan thành thảm họa cỏ dại [7], [8]. Thông qua quá trình thăm dò, tìm hiểu thời gian tác động tối ưu của nồng độ chất điều hòa sinh trưởng (auxin), theo chúng tôi với thời gian tác động 60 giây là thích hợp để kích thích và các auxin có nồng độ ≤1000ppm là thích hợp cho khả năng ra rễ của các hom cỏ Vetiver khi đem giâm. Từ đó, các thí nghiệm về sau chúng tôi đã sử dụng các auxin ở các nồng độ 250, 500, 750 và 1000ppm với thời gian tác động là 60 giây để tìm hiểu khả năng ra rễ của các loại hom cỏ Vetiver. 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ auxin đến khả năng ra rễ của hom thân non Bảng 1. Ảnh hưởng xử lý của auxin đến khả năng ra rễ của hom thân non cỏ Vetiver Thời gian ra rễ (ngày Các auxin Nồng độ (ppm) Số lượng hom 7 8 12 Tỷ lệ ra rễ (%) Số rễ trung bình/hom (rễ) Chiều dài rễ trung bình (cm) Thành cây giống 250 30 - - + 43,33 3,29 d 2,11 i 13 500 30 - - + 53,33 3,38 d 2,52 h 16 750 30 - - + 63,33 5,75 c 3,21 g 19 IBA 1000 30 - - + 53,33 3,75 e 3,90 d 16 250 30 - + + 53,33 4,30 d 3,55 e 16 500 30 - + + 86,67 6,85 a 5,57 a 26 750 30 - + + 73,33 6,32 b 3,85 c 22 α-NAA 1000 30 - + + 63,33 5,75 c 4,23 b 19 Đối chứng 0 30 - - + 23,33 2,12 f 1,56 j 7 (Ghi chú: số liệu đối với IBA ở ngày thứ 12 và α-NAA ở ngày thứ 8 sau khi giâm hom). 222 Kết quả nghiên cứu được trình bày ở bảng 1 cho thấy: việc xử lý auxin đã có ảnh hưởng rất rõ rệt đến khả năng ra rễ của hom cỏ Vetiver từ thân non. Về thời gian ra rễ: Công thức xử lý bằng α-NAA sau 8 ngày đã xuất hiện rễ, còn đối chứng là 12 ngày mới xuất hiện rễ đầu tiên. Rõ ràng là các hợp chất auxin đã kích thích sự phân hóa rễ nhanh hơn. Đến ngày thứ 13, tỷ lệ ra rễ của hom non khi được xử lý bởi các auxin không tăng lên. Do đó chúng tôi đã tiến hành thống kê và xử lý số liệu đối với IBA ở ngày thứ 12 và α-NAA ở ngày thứ 8 sau khi giâm hom. Về tỷ lệ ra rễ: qua bảng 1 cho thấy các công thức được xử lý bằng auxin đều cho tỷ lệ ra rễ cao hơn rất nhiều lần so với đối chứng. Tỷ lệ ra rễ tối đa đạt 86,67% khi xử lý bằng α-NAA 500ppm và 63,33% (xử lý bằng IBA 750ppm), so với đối chứng không xử lý chỉ đạt tỷ lệ ra rễ 23,33%. Như vậy có thể xác định sơ bộ được α-NAA ở nồng độ 500ppm cho tỷ lệ hom sống có ý nghĩa thống kê (p<0,05), nhưng để kiểm định chất lượng cây sống và phát triển sau này như thế nào, cần phải căn cứ vào chất lượng bộ rễ của cây con. Số lượng rễ/hom ở các công thức thí nghiệm được sử dụng auxin có tỷ lệ khác nhau rõ rệt với mức ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với đối chứng, trong đó cao nhất là α- NAA ở nồng độ 500ppm (6,85). Điều này cho thấy về cơ bản chất lượng bộ rễ của những cây có sử dụng auxin tốt hơn so với hom đối chứng. Số lượng rễ giữa các công thức thí nghiệm có sự sai khác có ý nghĩa (p<0,05) nhưng sự chênh lệch không lớn lắm, nhìn chung số lượng rễ ở các công thức có sử dụng auxin đều đảm bảo cho cây phát triển tốt khi đưa ra trồng. Về chiều dài rễ: các hom thí nghiệm có tác động của auxin đều cho chiều dài rễ có ý nghĩa so với đối chứng. α-NAA 500ppm cho chiều dài rễ của hom cao nhất là 5,57cm, tiếp đến là IAA 1000ppm (4,99cm). Như vậy là các hợp chất thuộc nhóm auxin đã kích thích sự ra rễ và chiều dài rễ của hom giâm. Các chất auxin khác nhau cũng có ảnh hưởng khác nhau lên khả năng ra rễ của hom non cỏ Vetiver bao gồm thời gian ra rễ, tỷ lệ ra rễ và nồng độ tối ưu. Trong đó nồng độ tối ưu cho sự ra rễ là α-NAA 500ppm và IBA là 750ppm. 3.2. Ảnh hưởng của nồng độ auxin đến khả năng ra rễ ở hom trưởng thành Thân của cỏ Vetiver khi trưởng thành hay cây chuẩn bị ra hoa thường hóa gỗ và phân thành nhiều lóng, do vậy việc nghiên cứu tìm hiểu ảnh hưởng về nồng độ cũng như thời gian tác động của các auxin lên loại hom này có một ý nghĩa quan trọng trong việc tận dụng các đoạn thân này làm nguồn hom giống. Kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của IBA α-NAA ở các nồng độ: 250, 500, 750, 1000ppm tác động lên hom trưởng thành của cỏ Vetiver được trình bày ở bảng 2. Kết quả cho thấy đối với loại hom này có thời gian ra rễ chậm hơn so với hom non khi sử dụng các auxin cùng thang nồng độ để kích thích các hom ra rễ. Việc xử lý 223 bằng auxin đã có ảnh hưởng rất rõ rệt đến khả năng ra rễ của hom trưởng thành. Về thời gian ra rễ: Các công thức xử lý bằng α-NAA sau 15-16 ngày đã xuất hiện rễ, còn IBA và đối chứng đến 17 ngày mới xuất hiện rễ đầu tiên. Rõ ràng là α-NAA đã kích thích sự phân hóa rễ của hom giâm nhanh hơn. Đến ngày thứ 18, tỷ lệ ra rễ của các hom trưởng thành khi được xử lý bởi auxin ở các nồng độ không tăng lên nữa. Bảng 2. Ảnh hưởng của các auxin lên khả năng ra rễ của hom cỏ Vetiver trưởng thành Thời gian ra rễ (ngày Các auxin Nồng độ (ppm) Số lượng hom 15 16 17 Tỷ lệ ra rễ (%) Số rễ trung bình/hom (rễ) Chiều dài rễ trung bình (cm) Thành cây giống 250 30 - - + 16,67 1,56 e 2,50 h 5 500 30 - - + 36,67 2,67 c 5,90 c 11 750 30 - - + 23,33 2,50 cd 3,17 g 7 IBA 1000 30 - - + 46,67 3,75 b 5,51 d 14 250 30 + + + 33,33 2,33 cd 4,75 e 10 500 30 + + + 66,67 4,56 a 6,75 a 20 750 30 + + + 43,33 3,75 b 7,05 a 13 α-NAA 1000 30 + + + 53,33 4,25 a 4,83 b 16 Đối chứng 0 30 - - + 13,33 2,12 d 1,46 j 4 (Ghi chú: số liệu đối với IBA ở ngày thứ 17 và α-NAA ở ngày thứ 15 sau khi giâm hom). Về tỷ lệ ra rễ: qua bảng 2 cho thấy các công thức xử lý bằng auxin đều cho tỷ lệ ra rễ cao hơn rất nhiều lần so với đối chứng. Tỷ lệ ra rễ tối đa khi xử lý bằng α-NAA 500ppm đạt 66,67% và 46,67% (khi xử lý bằng IBA 1000ppm) so với đối chứng không xử lý chỉ đạt tỷ lệ là 13,33%. Khi xử lý hom trưởng thành bằng -NAA đều cho tỷ lệ ra rễ cao hơn so với đối chứng (13,33%). Xét về tỷ lệ ra rễ, ở nồng độ α-NAA 500ppm cho tỷ lệ tạo rễ cao nhất (66,67%). Khi xét về chiều dài trung bình của rễ thì ở nồng độ α-NAA 750ppm chiều dài rễ lớn nhất (7,05cm) nhưng tỷ lệ ra rễ chỉ có 43,33%. Nếu xét về tổng thể, chúng tôi sơ bộ kết luận rằng ở nồng độ α-NAA 500ppm là nồng độ tối ưu có ý nghĩa thống kê (p<0,05) cho sự ra rễ của hom trưởng thành của cỏ Vetiver, bởi vì có các chỉ tiêu về số rễ trung bình/hom (4,56cm) và chiều dài trung bình rễ (6,75cm) cao nhất. Từ kết quả ở bảng 2 cho thấy chỉ số ra rễ ở các công thức thí nghiệm khi sử dụng các auxin để kích thích ra rễ có tỷ lệ cao hơn so với đối chứng. Điều này cho thấy 224 về cơ bản chất lượng bộ rễ của những cây hình thành từ hom giâm có sử dụng auxin tốt hơn so với hom không được sử dụng. Số lượng rễ giữa các công thức thí nghiệm có sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p<0,05), nhìn chung số lượng rễ ở các công thức có sử dụng auxin đều đảm bảo cho cây phát triển tốt khi đưa ra trồng. Hình 2. Hom cỏ Vetiver ra rễ dưới ảnh hưởng của các auxin Kết quả nghiên cứu nhân giống cây Trúc sào - Phyllostachys edulis (Carr.) Houz. De Lehaie của Nguyễn Văn Phong và cs (2009) cho thấy: bằng phương pháp giâm hom thân ngầm có thể sử dụng cả 2 loại hom thân 4 đốt và 6 đốt để tiết kiệm vật liệu giống. Đồng thời tuổi hom thân ngầm Trúc sào có ảnh hưởng rõ rệt lên sự hình thành cây hom [3]. Kết quả của Lê Văn Bé và cs (2006) về nhân giống cỏ Vetiver bằng phương pháp giâm hom tại Cần Thơ cho thấy: hai loại hom thân trưởng thành và hom non có tuổi khoảng bốn tháng sau khi trồng thì có thể sử dụng làm vật liệu nhân giống bằng phương pháp giâm cành. Ngoài ra có thể tận dụng những đoạn thân có lóng của cây trổ hoa làm vật liệu nhân giống. Tuy nhiên, để đạt được tỷ lệ ra rễ (khoảng 64,7%) khi xử lý bằng α-NAA 1000ppm [1]. 3.3. Ảnh hưởng của môi trường giâm đến khả năng ra rễ của hom Bảng 3. Ảnh hưởng của giá thể đến khả năng ra rễ của hom giâm Khả năng ra rễ Giá thể Thời gian ra rễ (ngày) Tỷ lệ ra rễ (%) Số rễ trung bình/hom Chiều dài rễ trung bình (cm) Cát tinh 2/3 đất + 1/3 cát 2/3 đất + 1/3 tro trấu 8 11 10 85,6 63,5 76,7 6,55 a 2,23 c 5,47 b 6,12 a 5,25 b 4,56 c Ở thí nghiệm này, hom thân non cỏ Vetiver được xử lý bằng α-NAA 500ppm 225 trong thời gian 60 giây và được giâm trên 3 loại môi trường giâm hom (giá thể) khác nhau. Kết quả về mối tương quan giữa giá thể và khả năng ra rễ của hom giâm được thể hiện ở bảng 3. Giâm hom non của cỏ Vetiver trên 3 loại giá thể khác nhau cho kết quả như sau: - Đối với giá thể là cát tinh: thời gian ra rễ là 8 ngày. - Đối với giá thể là 2/3 đất thịt + 1/3 cát: thời gian ra rễ là 11 ngày. - Đối với giá thể là 2/3 đất thịt + 1/3 tro trấu: thời gian ra rễ là 10 ngày. Qua đây cho thấy giá thể giâm hom khác nhau đã ảnh hưởng đến thời gian xuất hiện rễ trên hom giâm. Giá thể cát tinh cho sự xuất hiện rễ bất định sớm nhất (8 ngày sau khi giâm) sau đó đến giá thể đất thịt + tro trấu (10 ngày) và đất thịt + cát (11 ngày). Rõ ràng là sự tái sinh rễ bất định chịu ảnh hưởng của môi trường háo khí - cát tinh thông thoáng hơn các giá thể khác. Tuy nhiên mức độ chênh lệch này giữa các giá thể chỉ từ 2-3 ngày. 4. Kết luận Việc xử lý hom giâm bằng IBA và α-NAA đã làm tăng khả năng tái sinh cây so với đối chứng. α-NAA có tác dụng kích thích ra rễ có ý nghĩa (p<0,05) hơn IBA và đối chứng vì cho tỷ lệ ra rễ cao, thời gian ra rễ ngắn, số lượng rễ nhiều và chiều dài trung bình rễ lớn đối với cả hom non và hom trưởng thành. Giá thể tốt ưu cho quá trình giâm hom là cát nhưng có một hạn chế là phải chuyển hom giâm sau khi ra rễ sang bầu đất. Trong trường hợp nguồn hom giâm bị hạn chế về số lượng thì chúng ta có thể tận dụng những đoạn thân trưởng thành hoặc thân cây đã trổ hoa để làm vật liệu nhân giống. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lê Văn Bé, Võ Thanh Tân, Nguyễn Thị Tố Uyên, Nhân giống cỏ Vetiver – Vetiveria zizanioides (L.) Nash, Hội nghị quốc tế về cỏ Vetiver tại Cần Thơ, 2006. 2. Lã Đình Mỡi, Dương Đức Huyến, Tài nguyên thực vật Đông Nam Á, Nxb. Nông nghiệp Hà Nội, 2002. 3. Nguyễn Văn Phong, Phùng Văn Phê, Nguyễn Trung Thành, Dương Mộng Hùng, Hoàng Quốc Lâm, Nhân giống Trúc sào (Phyllostachys edulis (Carr.) Houz. De Lehaie) bằng phương pháp giâm hom thân ngầm tại tỉnh Cao Bằng, Tạp chí Khoa học Tự Nhiên và Công nghệ Đại học Quốc gia Hà Nội, số 25, (2009). 4. Nguyễn Minh Trí, Tìm hiểu một vài đặc điểm về hình thái - giải phẩu và sinh trưởng của cây Hương Bài ở Thừa Thiên Huế, Tạp chí Khoa học Đại học Huế, số 56, (2009). 226 5. Nguyễn Minh Trí, Nguyễn Bá Lộc, Nguyễn Việt Thắng, Một số đặc điểm sinh học của cỏ Vetiver - Vetiveria zizanioides (L.) Nash ở Thừa Thiên Huế, Tạp chí Sinh học, 32, (1), (2010). 6. Nguyễn Văn Uyển, Các chất kích thích sinh trưởng trong nông nghiệp, Nxb. Nông nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, 1989. 7. Chomchalow N. and Vessabutr S., Techniques of Vetiver Propagation with Special Reference to Thailand, Technical Bulletin No. 2000, Bangkok Thailand, 2005. 8. Truong Paul., Vetiver Propagation: Nurseries and Large Scale Propagation, Workshop on Potential Application of the VS in the Arabian Gulf Region, Kuwait City, 2006. RESEARCH ON EFFECTS OF GROWTH REGULATOR SUBSTANCES AND ENVIRONMENT ON PROPAGATION VETIVER GRASS IN THUA THIEN HUE Nguyen Minh Tri, Nguyen Dac Tao College of Sciences, Hue University Abstract. Cuttings is a method of asexual propagation with several advantages such as high coefficient, ensuring the quality, keeping the genetic characteristics of the mother plant and fully responsing to the use of a number seedlings on a large scale. The use of growth regulators is a common method of propagation, so the application of this method to propagate Vetiver grass will result in a good supply of seedlings for the purpose of environmental protection in Thua Thien Hue. Research results showed that it is a good method to use the growth regulator - NAA to stimulate the roots of the cuttings at a concentration of 500 ppm. The percentage of roots, the average number of roots/cuttings and the average length of roots are the highest in both young body and older body. In case the supply of cuttings decreases in number, the older body or trunk which has flowered can be used as propagative material. Keywords: cuttings, Vetiver grass, growth stimulants. . học Huế, tập 73, số 4, năm 2012 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG CÁC CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG VÀ MÔI TRƯỜNG GIÂM HOM TRONG NHÂN GIỐNG CỎ VETIVER. rễ của các hom trưởng thành khi được xử lý bởi auxin ở các nồng độ không tăng lên nữa. Bảng 2. Ảnh hưởng của các auxin lên khả năng ra rễ của hom cỏ Vetiver