Khảo sát giá thể giâm cây mía nuôi cấy mô trên khay

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  774 KHẢO SÁT GIÁ THỂ GIÂM CÂY MÍA NUÔI CẤY MÔ TRÊN KHAY Thân Thị Thu Hạnh, Lê Quang Tuyền, Nguyễn Văn Dự, Hoàng Thị Thu Hằng, Nguyễn Thị Thanh Lan TÓM TẮT Giá thể giâm cây mía nuôi cấy mô trên khay sẽ góp phần giải quyết lượng cây giâm lớn trong diện tích vườn ươm hẹp, giảm chi phí đóng bầu, dễ kiểm soát số lượng, tránh lẫn giống, dễ chăm sóc và dễ vận chuyển. Kết quả nghiên cứu cho thấy công thức sử dụng thành phần giá thể mới theo tỉ lệ: 2 Đất : 3 xơ dừa : 1 tro trấu: 1% (Lân + Đạm+Vi sinh) cho kết quả tốt nhất, sự sinh trưởng của cây và độ bó rễ tốt hơn hẳn so với các công thức khác. Bên cạnh đó sử dụng giá thể: 3 Đất: 4 xơ dừa : 1% (Lân + Đạm+Vi sinh) cũng cho kết quả khá tốt, cây cao, độ bó rễ tương đối chặt. Từ khóa: Giá thể, sự sinh trưởng của cây, độ bó rễ I. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây, cây mía đã trở thành cây trồng công nghiệp cho hiệu quả kinh tế cao ở nước ta cũng như nhiều nước trên thế giới như Cuba, Ấn Độ, Braxin. Do điều kiện tự nhiên từng vùng khác nhau nên việc nghiên cứu tạo giống mới là rất cần thiết, nhiều giống mía mới đã được Viện Nghiên cứu Mía Đường đưa vào trồng thử nghiệm trong những năm gần đây. Tuy nhiên với ảnh hưởng chung của biến đổi khí hậu toàn cầu, thời tiết bất thuận thường xuyên xảy ra, sâu bệnh hại mía phát triển mạnh; các yếu tố này làm giảm năng suất, chất lượng mía. Do đó một yêu cầu đặt ra là nhân nhanh một số giống, dòng mía mới triển vọng, sạch bệnh cung cấp giống cho vùng trồng mía có nguy cơ bị mất giống do dịch bệnh. Kỹ thuật nuôi cấy mô có đặc tính vượt trội do giữ được nguồn gen ban đầu của cây mẹ, tạo ra giống mía trẻ hoá, sạch bệnh có khả năng thích nghi tốt với môi trường, đem lại năng suất, chất lượng cao. Tuy nhiên quá trình chăm sóc cây con in vitro trong giai đoạn vườn ươm (giâm bầu) là giai đoạn khó khăn và có ý nghĩa quyết định đến sự thành công của sản xuất giống. Giá bầu ươm chỉ chiếm khoảng 8- 15% giá bán cây giống nhưng nó có ý nghĩa rất lớn vì có bầu ươm tốt và biện pháp chăm bón hợp lý sẽ tạo ra đượng những giống cây trồng khỏe mạnh, quyết định năng suất của cây trồng sau này (Cao Kỳ Sơn, 2009). Hiện nay sản xuất bầu được làm theo các cách: sử dụng túi nilong hoặc gieo trực tiếp trên khay có lỗ. Việc sử dụng bầu bằng túi nilong có nhược điểm chỉ sử dụng 1 lần gây lãng phí, tăng chi phí, gây ô nhiễm môi trường (Cao Kỳ Sơn và ctv., 2008). Vì thế từ tháng 12/2015 đến 5/2016, chúng tôi thực hiện đề tài: “Khảo sát giá thể giâm cây mía nuôi cấy mô trên khay” là việc làm cấp thiết nhằm cung cấp biện pháp kỹ thuật góp phần nâng cao hiệu quả của việc chăm sóc cây con in vitro trong vườn ươm tạo ra nguồn giống sạch bệnh cho các vùng trồng mía nguyên liệu cũng như nâng cao năng lực cạnh tranh của cây mía với các loại cây trồng khác giúp ngành mía đường phát triển ổn định và bền vững trong giai đoạn hiện nay. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu - Cây mía nuôi cấy mô: Dòng lai VN11- 203 đủ tiêu chuẩn để giâm ngoài vườn ươm. - Vật liệu làm giá thể: Perlite, Xơ dừa, Tro trấu, Vi sinh, Lân, Đạm 2.2. Phương pháp 2.2.1. Địa điểm thực hiện Vườm ươm - Viện Nghiên cứu Mía đường 2.2.2. Bố trí thí nghiệm - Bố trí theo phương pháp khối đầy đủ ngẫu nhiên RCBD, gồm 6 công thức, mỗi công thức bố trí 3 lần nhắc lại. Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai  775 Bảng 1. Công thức thí nghiệm CT Công thức Tỉ lệ phối trộn Đ/c Phân bò: Đất: Lân 1: 1: 1% CT1 Perlite : Đất : Xơ dừa : LV 1: 1: 1: 1% CT2 Perlite : Đất : Xơ dừa : LV 1,5: 3: 4: 1% CT3 Đất : Xơ dừa : LĐV 3: 4: 1% CT4 Đất : Xơ dừa : Tro trấu: LĐV 2: 3: 1: 1% CT5 Perlite : Đất : Xơ dừa : Tro trấu : LĐV 1,5: 3: 3: 1,5: 1% CT6 Vi sinh : Đất : Xơ dừa 1: 3: 4 Ghi chú: - Lân + Đạm + Vi sinh: LĐV - Lân + Vi sinh: LV 2.2.3. Các chỉ tiêu theo dõi và phần mềm xử lý số liệu * Các chỉ tiêu theo dõi về sinh trưởng: Tỷ lệ sống, chiều cao cây, chiều dài rễ, số rễ, sức đẻ nhánh, số lá, độ bó rễ, Tỷ lệ cây xuất vườn. * Các phần mềm được ứng dụng để xử lý, phân tích số liệu: Excel 2007 và Stagraphic III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Tỷ lệ sống của cây con sau khi đưa ra vườn ươm và tỷ lệ cây đạt tiêu chuẩn xuất vườn trên các công thức giá thể Cây in vitro được nuôi cấy trong điều kiện ổn định về dinh dưỡng, ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ nên khi chuyển ra đất với các điều kiện hoàn toàn khác hẳn như dinh dưỡng thấp, ánh sáng cường độ mạnh, nhiệt độ cao, ẩm độ thấp nên cây con dễ bị stress, dễ mất nước và mau bị héo. Bảng 2. Đánh giá tỷ lệ sống và tỷ lệ cây con đạt tiêu chuẩn xuất vườn Công thức Tỷ lệ sống (%) Tỷ lệ cây đạt tiêu chuẩn (%) Đ/c 75,71 60,00 1 82,85 65,70 2 85,71 81,42 3 88,57 87,14 4 92,80 92,85 5 77,14 85,71 6 71,42 61,42 Thí nghiệm được bố trí trong điều kiện đủ độ ẩm, ánh sáng, có lưới che giảm nhiệt độ nên nhìn chung các công thức có tỷ lệ sống khá cao. Tỷ lệ sống dao động từ 71,42% đến 92,80%, công thức 3 và 4 có tỷ lệ sống là 88,57% và 92,80% cao hơn hẳn so với đối chứng (75,71%). Công thức 6 có tỷ lệ sống thấp nhất là 71,42% thấp hơn đối chứng. Công thức giá thể này chứa nhiều phân vi sinh nên làm cây con khi giâm xuống bị sót cây và chết. Các công thức 1, 2, 5 tỷ lệ sống đạt 77,14%- 85,71% cao hơn đối chứng. Tỷ lệ cây đủ tiêu chuẩn xuất vườn là chỉ tiêu quan trọng nhất của giai đoạn giâm cây con ngoài vườn ươm. Các công thức thí nghiệm có tỷ lệ cây xuất vườn khá, dao động 60 – 92,85%, công thức 4 có tỷ lệ cây xuất vườn cao nhất đạt 92,85%, kế đến là công thức 2, 3, 5 đạt tỷ lệ hơn 81%, các công thức còn lại đều có tỷ lệ cây xuất vườn cao hơn đối chứng. VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  776 3.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của cây con trong các công thức Qua kết quả theo dõi, đánh giá đợt đầu (2 tuần sau khi giâm cây) chiều cao cây tương đương nhau, phát triển theo động thái tăng dần đều, tuy nhiên ở công thức 2 chiều cao cây cao hơn so với các công thức còn lại. Giai đoạn này do cây mới được chuyển từ trong phòng ra nên chưa có sự tăng trưởng lớn, hơn nữa đây là giai đoạn cây bén rễ nên dinh dưỡng hấp thu chưa được tập trung nhiều cho quá trình tăng trưởng về chiều cao. Diễn biến của động thái tăng dần đều này cũng diễn ra tương tự ở lần theo dõi thứ 2 (4 tuần sau khi giâm cây). Hình 1. Động thái tăng trưởng chiều cao cây Đợt theo dõi trước khi xuất cây con trồng ra đồng, lúc này cây đã đạt tiêu chuẩn xuất vườn. Chiều cao cây có sự khác biệt nổi trội. Chiều cao cây ở công thức 5 là cao hơn hẳn so với các công thức còn lại. Như vậy chiều cao cây giữa các công thức có sự khác biệt nhau thể hiện các loại giá thể khác nhau tác động đến chiều cao cây khác nhau. 3.3. Ảnh hưởng của các loại giá thể đến rễ cây con Bảng 3. Ảnh hưởng của giá thể đến sự phát triển rễ CT Rễ dài nhất (mm) Rễ trung bình (mm) Rễ ngắn nhất (mm) Tổng số rễ (rễ/cây) Đ/c 167,58 e 70,00 d 27,50 d 12,67 c 1 191,67 d 86,25 c 38,33 c 11,00 d 2 189,7 d 90,42 c 47,42 b 13,25 bc 3 226,25 b 113,83 c 49,50 b 13,67 bc 4 243,17 a 124,92 a 46,42 b 15,25 a 5 230,67 ab 116,50 b 55,17 a 14,41 ab 6 207,25 c 114,50 b 46,50 b 12,58 c CV (%) 7,68 7,47 9,35 12,04 LSD.05 13,02 6,23 3,38 1,71 Rễ có vai trò quan trọng trong hoạt động sống của cây, chức năng quan trọng là hút nước và muối khoáng cần thiết cho các quá trình sinh lý. Ngoài ra rễ còn đóng vai trò giữ cây vào giá thể và dự trữ các chất hữu cơ. Chiều dài rễ và tổng số rễ là chỉ tiêu đánh giá khả năng hút dinh dưỡng của cây, thể hiện khả năng bó rễ chặt hay không vào giá thể. * Rễ dài nhất: Qua kết quả bảng 4 cho thấy chiều dài rễ các công thức dao động từ 167,58 đến 243,17 mm. CT3, CT 4 và CT5 có chiều dài rễ dài nhất trên 225mm cao hơn rất Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai  777 nhiều so với đối chứng (167,58 mm). CT1và CT 2 có chiều dài rễ tương đương nhau về mặt thống kê và đều cao hơn so với đối chứng. * Rễ trung bình: Chiều dài rễ trung bình cũng thay đổi theo từng loại giá thể. Thấp nhất là công thức đối chứng (70,00mm). CT 4 có chiều dài rễ trung bình dài nhất đạt 124,92 mm. Các công thức còn lại có chiều dài rễ trung bình dài trên 86mm, cao hơn hẳn so với đối chứng. Qua kết quả phân tích cho thấy có sự sai khác có ý nghĩa về mặt thống kê ở các loại giá thể khác nhau. Công thức 1, 2, 3 có chiều dài rễ tương đương nhau, không có sự sai khác về mặt thống kê. Công thức 5, 6 không có sự sai khác về mặt thống kê, đều ngắn hơn so với công thức 4, sai khác này có ý nghĩa về mặt thống kê. * Rễ ngắn nhất: Rễ ngắn nhất thể hiện hiệu suất hút chất dinh dưỡng và khả năng bó rễ của cả bộ rễ. Rễ ngắn nhất ngắn thì bộ rễ chưa đâm sâu và khả năng bó rễ kém hơn. Chiều dài rễ ngắn nhất của các công thức dao động từ 27,50 - 55,17 mm. Trong đó, công thức đối chứng rễ ngắn nhất chỉ đạt 27,50mm, các công thức khác đều có chiều dài rễ ngắn nhất đạt trên 38 mm. Cao nhất là công thức 5 có chiều dài rễ ngắn nhất đạt 55,17mm, các công thức 2, 3, 4, 6 không có sự sai khác về chiều dài rễ ngắn nhất nhưng đều cao hơn công thức 1 và đối chứng, sự sai khác có ý nghĩa về mặt thống kê. * Tổng số rễ: Tổng số rễ trên cây chỉ dao động từ 11-15,25 rễ. Công thức 4 có tổng số rễ nhiều nhất là 15,25 rễ/cây. Công thức 1 (11 rễ/cây) có tổng số rễ ít nhất, thấp hơn so với đối chứng (12,67 rễ/cây), công thức 2, 3 và công thức 5 có số rễ tương đương nhau về mặt thống kê. Qua kết quả phân tích chúng tôi thấy không có sự sai khác có ý nghĩa về mặt thống kê giữa công thức 2, 3, 5 và giữa đối chứng và công thức 6. 3.4. Ảnh hưởng các loại giá thể đến một số đặc điểm nông sinh học Bảng 4. Sự sinh trưởng cây mía trên các giá thể khác nhau CT Chiều cao cây (mm) Sức đẻ nhánh (nhánh/mẹ) Tổng số lá (lá/cây) Đ/c 71,08 e 4,25 c 17,00 e 1 88,08 d 4,08 c 18,00 d 2 99,58 c 4,25 c 19,33 c 3 115,50 b 4,92 b 21,17 b 4 116,83 b 6,58 a 26,33 a 5 128,83 a 4,08 c 19,50 c 6 92,83 d 3,83 c 16,17 e CV (%) 8,10 12,07 5,51 LSD.05 6,72 0,45 0,88 Ở đợt theo dõi trước khi xuất vườn, chiều cao cây có sự khác biệt nổi trội. Chiều cao cây ở công thức 5 là cao hơn hẳn so với các công thức còn lại. Không có sự sai khác về mặt thống kê giữa công thức 3 và 4, đều cao hơn 115 mm. Các công thức còn lại có chiều cao cây khá, đều cao hơn so với đối chứng. Như vậy chiều cao cây giữa các công thức có sự khác biệt nhau thể hiện các loại giá thể khác nhau tác động đến chiều cao cây khác nhau. Sức đẻ nhánh của dòng lai VN11-203 trên các công thức giá thể khác cao, ở công thức 4 dòng lai VN11-203 có khả năng đẻ nhánh nổi trội nhất đạt 6,58 nhánh/mẹ, cao hơn hẳn so với công thức đối chứng và các công thức khác, kế đến là công thức 3 đạt 4,92 nhánh/cây mẹ. Các công thức còn lại đều không có sự sai khác với công thức đối chứng về mặt thống kê. Tổng số lá: Tổng số lá của các công thức đạt trên 16 lá/cây, dao động từ 16,17 – 26,33 lá/cây. Công thức 4 có số lá nhiều nhất 26,33 lá/ cây. Kế tiếp là công thức 3 (21,17 lá/cây). Ngoại trừ công thức 6, tất cả các công thức còn lại đều có tổng số lá cao hơn với đối chứng có ý nghĩa về mặt thống kê. 3.5. Đánh giá cảm quan về một số đặc điểm của cây Cây giống tốt, đảm bảo chất lượng là cây VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  778 to, khỏe, lá xanh, không sâu bệnh, rễ trắng, bộ rễ phát triển, bó rễ tốt. Chất lượng cây giống chịu ảnh hưởng rất lớn của điều kiện trồng và chăm sóc. Bảng 5. Kết quả đánh giá cảm quan CT Hình thái cây Màu sắc hình thái rễ Độ bó rễ Đ/c Yếu, xanh, cây nhỏ Đen, ít rễ phụ, chùm rất nhỏ, không đều Không chặt 1 Yếu, xanh, cây nhỏ Đen xám, ít rễ phụ, chùm nhỏ, không đều Kém chặt 2 To vừa, xanh, khỏe Xám trắng, ít rễ phụ, chùm vừa, đều Chặt ít 3 To, xanh, khỏe Trắng ít, nhiều rễ phụ, chùm to, đều Chặt 4 To, xanh, khỏe Trắng, nhiều rễ phụ, rễ to, chùm to, đều Chặt 5 To, xanh, khỏe Trắng, nhiều rễ phụ, rễ to, chùm to, đều Chặt 6 To vừa, khỏe, xanh Trắng ít, rễ phụ ít, chùm vừa, không đều Chặt ít Theo kết quả đánh giá phiếu điều tra chúng tôi nhận thấy: Các công thức 3, 4, 5 có bộ rễ phát triển, rễ trắng, bó rễ chặt, cây to, khỏe, xanh tốt hơn hẳn so với công thức đối chứng và các công thức còn lại. Hình 2. Cây con mía nuôi cấy mô trước khi xuất vườn IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1. Kết luận Thành phần giá thể công thức 4 (2 đất : 3 xơ dừa : 1 Tro trấu: 1% Lân + Đạm + Vi sinh) cho cây con có bộ rễ phát triển, trắng, nhiều rễ phụ, rễ to, chùm to, đều, bó rễ chặt, cây to, khỏe, xanh tốt, tỷ lệ cây đạt tiêu chuẩn xuất vườn cao nhất (92,85%) hơn hẳn so với công thức đối chứng. Bên cạnh đó sử dụng giá thể trong công thức 3: 3 Đất: 4 xơ dừa: 1% (Lân + Đạm+Vi sinh) cũng cho kết quả khá tốt, cây cao, độ bó rễ tương đối chặt, tỷ lệ cây đạt tiêu chuẩn xuất vườn cao (87,14%). 4.2. Đề nghị Sử dụng môi trường giá thể: 2 đất + 3 xơ dừa + 1 Tro trấu: 1% Lân + Đạm + Vi sinh trong quy trình kỹ thuật chăm sóc cây mía nuôi cấy mô. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Cao Kỳ Sơn, Phạm Ngọc Tuấn, Lê Thị Minh Lương, 2008. Nghiên cứu lựa chọn giá thể cứng thích hợp trồng dưa chuột, cà chua thương phẩm trong nhà plastic theo hướng sản xuất nông nghiệp CNC. Tạp chí Khoa học Đất, 31: 25-36. 2. Cao Kỳ Sơn, 2009. Nghiên cứu nguyên liệu tạo bầu ươm và quản lý dinh dưỡng khoáng đối với cây giống trong bầu. Luận án tiến sỹ nông nghiệp. Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai  779 ABSTRACT Examine into potting media for sugarcane tissue culture in the tray nursery Than Thi Thu Hanh, Le Quang Tuyen, Nguyen Van Du, Hoang Thi Thu Hang, Nguyen Thi Thanh Lan The results of this research show that using the tray nursery would reduce the cost of labor and has many other advances such as: easy to control the quality, avoid unclearly varieties and easy to transport. The ingredients includes: 2 soil: 3 coconut husk: 1ash + 1% Phosphorus + microbial fertilizer + urea shows the best results: growth, bunch of roots. The growths of trees and roots formation are better than other ingredients. Besides it the experimental formular medias with: 3 soil: 4 coconut husk: 1% Phosphorus + microbial fertilizer + urea the rate also has quite good results. There for applying this technique in plantlet seedling from sugarcane tissue culture is necessary to stabilize and improve economic efficiency for producers. Keywords: Nursery bed in trays, growth, bunch of roots Người phản biện: TS. Khuất Hữu Trung