Luận văn Nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý- Sinh thái cây đầu lân (couroupita guianensis aulb.) thuộc họ lộc vừng (lecythidaceae) trong giai đoạn vườn ươm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH PHAN THỤY PHƯƠNG THẢO NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH LÝ- SINH THÁI CÂY ĐẦU LÂN (Couroupita guianensis Aulb.) THUỘC HỌ LỘC VỪNG (Lecythidaceae) TRONG GIAI ĐOẠN VƯỜN ƯƠM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: SINH THÁI HỌC Mã số: 60 42 60 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. LÊ MINH TRUNG TP.HCM, NĂM 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Tất cả những số liệu và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Phan Thụy Phương Thảo LỜI CẢM TẠ Luận văn này được hoàn thành theo chương trình đạo tạo Thạc sĩ, hệ chính quy, khóa 2008 – 2011 của trường Đại học Sư phạm Tp. Hồ Chí Minh. Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn, tác giả đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ và tạo những điều kiện thuận lợi của Ban Giám Hiệu và Phòng Sau Đại Học – Đại học Sư phạm Tp. Hồ Chí Minh, Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Sài Gòn, Ban Giám Hiệu Trường Trung Học Thực Hành Sài Gòn, Ban Chủ Nhiệm và Thầy Cô Khoa Sinh Học – Đại Học Sư Phạm Tp. Hồ Chí Minh và Khoa Sư phạm Tự nhiên – Đại học Sài Gòn. Nhân dịp này tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc trước những sự quan tâm, giúp đỡ quý báu. Kết quả của luận văn này không thể tách rời sự chỉ dẫn nhiệt tình của người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Minh Trung. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với sự chỉ dẫn chân tình của Thầy hướng dẫn khoa học. Trong quá trình làm luận văn, tác giả còn nhận được sự giúp đỡ và cổ vũ chân thành của Ba Mẹ, các em trong gia đình, các bạn đồng nghiệp và các Ni, Sư, Phật tử của chùa Tường Quang. Tác giả xin chân thành cảm ơn và ghi nhớ sự giúp đỡ, cổ vũ vô tư đó. Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 8 năm 2011 Phan Thụy Phương Thảo DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT APG : Angiosperm Phylogeny Group DR0 R: Đường kính cổ rễ DRt R: Đường kính tán H : Chiều cao ℓ : Kích thước lóng TpHCM: Thành phố Hồ Chí Minh R : Ruột bầu MỤC LỤC 1TLỜI CAM ĐOAN1T ................................................................................................................. 1 1TLỜI CẢM TẠ1T ....................................................................................................................... 2 1TDANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT1T ...................................................... 3 1TMỤC LỤC1T ............................................................................................................................ 4 1TChương 1 – Mở đầu1T ............................................................................................................. 6 1T .1.Tính cấp thiết của đề tài1T ...................................................................................................................... 6 1T .2.Mục tiêu nghiên cứu1T ........................................................................................................................... 6 1T .3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu1T ....................................................................................................... 6 1T .3.1.Đối tượng nghiên cứu:1T ................................................................................................................ 6 1T .3.2.Phạm vi nghiên cứu:1T ................................................................................................................... 7 1T .4.Đóng góp của luận văn1T ....................................................................................................................... 7 1T .5.Bố cục của luận văn1T............................................................................................................................ 7 1TChương 2 – Tổng quan tài liệu1T ............................................................................................ 8 1T2.1. Điều kiện tự nhiên và tài nguyên của khu vực nghiên cứu1T.................................................................. 8 1T2.1.1. Điều kiện tự nhiên1T ...................................................................................................................... 8 1T2.1.2. Các nguồn tài nguyên1T ................................................................................................................. 9 1T2.2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu1T .......................................................................................................... 11 1T2.2.1. Vai trò của một số nhân tố sinh thái đối với cây gỗ non trong giai đoạn vườn ươm1T................... 11 1T2.2.2. Những nghiên cứu về gieo ươm các loài cây gỗ1T ....................................................................... 13 1T2.2.3. Tình hình nghiên cứu cây Đầu Lân trong và ngoài nước1T ........................................................... 15 1TChương 3 – Phương pháp nghiên cứu1T .............................................................................. 16 1T3.1. Cơ sở khoa học:1T ............................................................................................................................... 16 1T3.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu1T .................................................................................................... 16 1T3.3. Vật liệu và phương tiện hỗ trợ nghiên cứu1T ....................................................................................... 16 1T3.4. Các phương pháp tiến hành thí nghiệm1T ............................................................................................ 17 1T3.4.1. Ngoài tự nhiên1T ......................................................................................................................... 17 1T3.4.2. Bố trí thí nghiệm trong vườn ươm1T ............................................................................................ 17 1T3.4.3. Phương tiện xử lý và phân tích số liệu1T ...................................................................................... 19 1TChương 4 – Kết quả và thảo luận1T ..................................................................................... 21 1T4.1. Đặc điểm hình thái của cây Đầu lân1T ................................................................................................. 21 1T4.2. Phân loại, vị trí loài trong hệ thống sinh giới1T ................................................................................... 25 1T4.3. Kết quả trồng cây con tại vườn ươm1T ................................................................................................ 25 1T4.3.1. Ảnh hưởng của ánh sáng đến tăng trưởng của cây con1T.............................................................. 25 1T4.3.1.1. Trồng cây:1T ........................................................................................................................ 25 1T4.3.1.2.Kết quả:1T ............................................................................................................................. 26 1T4.3.2.Ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu đến tăng trưởng của cây con:1T ................................................. 44 1T4.3.2.1.Trồng cây:1T ......................................................................................................................... 44 1T4.3.2.2.Kết quả:1T ............................................................................................................................. 44 1TChương 5 – Kết luận và kiến nghị1T..................................................................................... 62 1T5.1. Kết luận1T ........................................................................................................................................... 62 1T5.1.1.Về phân loại:1T............................................................................................................................. 62 1T5.1.2.Đặc điểm hình thái:1T ................................................................................................................... 62 1T5.1.3.Cách thu hạt:1T ............................................................................................................................. 62 1T5.1.4.Trong vườn ươm:1T ...................................................................................................................... 62 1T5.2. Kiến nghị:1T ....................................................................................................................................... 64 1T ÀI LIỆU THAM KHẢO1T ................................................................................................. 65 1TPHỤ LỤC1T ........................................................................................................................... 69 Chương 1 – Mở đầu 1.1.Tính cấp thiết của đề tài Cây xanh – Một phần không thể thiếu tại các thành phố lớn như Tp Hồ Chí Minh. Cây xanh không chỉ giúp làm giảm ô nhiễm không khí, giảm tiếng ồn, cho bóng mát, tăng vẻ mỹ quan mà còn có thể giúp tinh thần bớt căng thẳng và sảng khoái. Trên đường phố, công viên và nhất là trong trang trí ngoại thất, việc lựa chọn cây xanh phù hợp làm nguyên liệu thiết kế đóng vai trò quan trọng. Cây Đầu lân (Couroupita guianensis Aubl.) thuộc họ Lộc vừng (Lecythidaceae) là loài cây che bóng, có hoa đẹp, nở quanh năm, hương thơm thanh thoát và có ý nghĩa về tâm linh Phật giáo. Do đó, hiện nay, cây được trồng rải rác trong 1 số công viên như Tao Đàn, Bình Quới, Thảo Cầm Viên và trồng nhiều ở các chùa Kỳ Quang, Tường Quang, Xá Lợi, Vĩnh Nghiêm, Trung tâm Tịnh xá Ngoài ra, đây cũng là loài cây có quả và lá được dùng làm dược liệu chữa các bệnh thông thường. Từ những ưu điểm nêu trên của loài cây này, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý - sinh thái cây Đầu lân (Couroupita guianensis Aubl.) thuộc họ Lộc vừng (Lecythidaceae) trong giai đoạn vườn ươm” để nghiên cứu sâu hơn về quá trình sinh trưởng của cây trong giai đoạn vườn ươm và tiến tới phát triển loài cây có giá trị trang trí ngoại thất cao và có ý nghĩa Phật giáo đặc biệt này. 1.2.Mục tiêu nghiên cứu - Mô tả các đặc điểm hình thái, minh họa bằng hình ảnh các bộ phận của cây như thân, lá, hoa, quả... - Xác định được các điều kiện thích hợp cho cây con phát triển ở giai đoạn vườn ươm như: + Xác định thành phần hỗn hợp ruột bầu khi gieo ươm + Xác định độ che bóng phù hợp 1.3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.3.1.Đối tượng nghiên cứu: Cây Đầu lân (Couroupita guianensis) trong tự nhiên và được nhân giống trong vườn ươm. 1.3.2.Phạm vi nghiên cứu: + Nghiên cứu hình thái các bộ phận của cây Đầu lân để từ đó tra cứu theo các khóa tra mà định danh tên khoa học của loài. + Nghiên cứu các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây Đầu lân với các điều kiện ánh sáng, thành phần hỗn hợp ruột bầu khác nhau để chọn ra công thức gieo ươm tốt nhất. 1.4.Đóng góp của luận văn - Bước đầu cung cấp một số thông tin làm cơ sở cho việc gieo ươm cây Đầu Lân con. - Miêu tả cụ thể, định danh và đặc điểm sinh lý của cây tại TpHCM. 1.5.Bố cục của luận văn Chương 1 – Mở đầu Chương 2 – Tổng quan tài liệu Chương 3 – Phương pháp nghiên cứu Chương 4 – Kết quả và thảo luận Chương 5 – Kết luận và kiến nghị Chương 2 – Tổng quan tài liệu 2.1. Điều kiện tự nhiên và tài nguyên của khu vực nghiên cứu 2.1.1. Điều kiện tự nhiên a. Vị trí địa lý: Với tổng diện tích đất tự nhiên là 543,8884 ha, Hiệp Thành mang hình dáng của một tứ giác lồi về hướng Tây và Tây Bắc, nằm gọn giữa khúc lưng của Quận 12 – Thành phố Hồ Chí Minh, bốn hướng tiếp giáp với: Hướng Đông : Phường Thới An – Quận 12 Hướng Tây : Phường Tân Chánh Hiệp – Quận 12 và xã Thới Tam Môn – Hóc Môn Hướng Nam : Phường Tân Chánh Hiệp và phường Tân Thới Hiệp – Quận 12 Hướng Bắc : Xã Đông Thạnh – Huyện Hóc Môn. b. Địa hình, địa mạo: Hiệp Thành thuộc vùng đồng bằng Nam bộ, mang 2 dạng địa hình : thấp và cao. - Địa hình thấp : tương đối thấp và bằng phẳng, độ cao trung bình từ 0,6 – 0,8 m. - Địa hình cao : độ cao trung bình là 4,5 – 5 m. Với những đặc điểm trên, Hiệp Thành có khả năng phát triển cả về canh tác nông nghiệp cũng như thuận lợi cho xây dựng cơ sở hạ tầng – kỹ thuật. c. Khí hậu: - Nằm trong vùng xích đạo nhiệt đới gió mùa của nước ta nên Hiệp Thành mang nét đặc trưng của khí hậu Đông Nam Bộ có 2 mùa rõ rệt : mùa khô và mùa mưa. + Mùa khô bắt đầu từ tháng 2 đến tháng 4, chiếm 10% lượng mưa cả năm. + Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 11, với số ngày mưa khoảng 132 ngày, với lượng mưa bình quân là 1980 mm/ năm, chiếm 90% lượng mưa cả năm. - Nhiệt độ bình quân là 29P0PC, độ ẩm không khí trung bình 61%. - Hai hướng gió chủ đạo là Đông Nam và Tây Bắc, với vận tốc trung bình 2,5 m/s. d. Thủy văn : Phường được bao bọc về hướng Tây Bắc bởi kênh Trần Quang Cơ và rạch Cầu Dừa. Ngoài ra toàn lãnh thổ của phường không còn sông suối chảy qua nên cũng gặp nhiều khó khăn trong việc xử lý chất thải sinh hoạt và chất thải công nghiệp, gây ít nhiều ảnh hưởng đến mùa màng ở địa phương. 2.1.2. Các nguồn tài nguyên a. Tài nguyên đất: Tổng diện tích đất tự nhiên của phường Hiệp Thành là 543,8884 ha được chia theo từng loại đất như sau: - Đất nông nghiệp : 200,6440 ha - Đất ở : 195,7374 ha - Đất chuyên dùng : 147,5070 ha Hiện nay, trên địa bàng phường, toàn bộ diện tích đất đã được đưa vào sử dụng. Vì vậy, phần diện tích đất chưa sử dụng là 0,0 ha. Trong đó, về thổ nhưỡng có 3 thành phần đất chính: - Đất xám bạc màu - Đất cát pha - Đất xám trên phù sa cổ Ngoài ra có một phần nhỏ diện tích đất phù sa nhiễm phèn nhiều. Bảng 2: Phân loại đất đai phường Hiệp Thành, quận 12 Ký hiệu Phân loại đất Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) FAO/UNESCO Việt Nam ACd Dystric Acrisols Đất xám bạc màu 208,99 38,53 ACf Ferric Acrisols Đất nâu vàng trên phù sa cổ 207,16 38,20 ACh Haplic Acrisols Đất xám trên phù sa cổ 119,84 22,10 FLtp Protothionic Fluvisols Đất phù sa nhiễm phèn nhiều 6,36 1,17 (Nguồn : Bản đồ đất quận 12 – TP. Hồ Chí Minh) Điều này tạo điều kiện cho Hiệp Thành phát triển đa dạng về thành phần kinh tế, tuy vậy cũng gây hạn chế cho việc phát triển đồng đều, cân đối giữa các ngành dựa trên tiềm lực sẵn có ở địa bàn. b. Tài nguyên nước : Ở đây, người dân chủ yếu sử dụng nguồn nước ngầm với mực nước giếng đào sâu từ 8 - 10m. Nhìn chung, chất lượng nước tương đối tốt nên đại đa số hộ dân trong phường đều sử dụng hầu hết là giếng khoan, chỉ một số ít hộ dùng giếng đào phục vụ cho sản xuất nông nghiệp. 2.2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2.2.1. Vai trò của một số nhân tố sinh thái đối với cây gỗ non trong giai đoạn vườn ươm a. Ánh sáng Theo các tài liệu của Kimmins (1998) [40]; Nguyễn Tuấn Bình (2002) [5]; Vũ Thị Lan (2007) [18]; Nguyễn Thị Hà Linh (2009) [19]; Trương Thị Cẩm Nhung (2010) [22]: Ánh sáng là nguồn năng lượng cần cho quanh hợp của thực vật. Ánh sáng có ảnh hưởng căn bản đến sự phân phối lượng tăng trưởng mới giữa các bộ phận của cây gỗ. Khi được che bóng, tăng trưởng chiều cao của cây gỗ non diễn ra nhanh, nhưng đường kính nhỏ, sức sống yếu và thường bị đổ ngã khi gặp gió lớn. Trái lại, khi gặp điều kiện chiếu sáng mạnh, tăng trưởng chiều cao của cây gỗ non diễn ra chậm, nhưng đường kính lớn, thân cây cứng và nhiều cành. Nói chung, việc che bóng giúp cây con tránh đươc những tác động cực đoan của môi trường, làm giảm khả năng thoát hơi nước, đồng thời làm giảm nhiệt độ của cây và của hỗn hợp ruột bầu. Sự sống sót ban đầu của cây con ở điều kiện đất trồng rừng cũng phụ thuộc vào việc điều chỉnh ánh sáng trong giai đoạn vườn ươm. Những cây con sinh trưởng với cường độ ánh sáng thấp sẽ hình thành các lá chịu bóng. Nếu bất ngờ đưa chúng ra ngoài ánh sáng và kèm theo điều kiện ẩm độ, nhiệt độ thay đổi, chúng sẽ bị ức chế bởi ánh sáng mạnh. Điều này có thể làm cho cây con bị tử vong hoặc giảm tăng trưởng cho đến khi các lá chịu bóng được thay thế bằng các lá ưa sáng. Chế độ ánh sáng được coi là thích hợp cho cây con ở vườn ươm khi nó tạo ra tỷ lệ lớn giữa rễ/chiều cao thân, hình thái tán lá cân đối, tỷ lệ chiều cao/ đường kính bằng hoặc gần bằng 1. Đặc điểm này cho phép cây con có thể sống sót và sinh trưởng tốt khi chúng bị phơi ra ánh sáng hoàn toàn. Vì thế, trong gieo ươm nhà lâm học phải chú ý đến nhu cầu ánh sáng của cây con. b. Nước Nước đóng vai trò rất quan trọng đối với thực vật, nhất là giai đoạn vườn ươm. Việc cung cấp nước cho cây con đòi hỏi cần phải đủ về số lượng. Sự dư thừa hay thiếu hụt nước đều không có lợi cho cây gỗ non. Hệ rễ cây con trong bầu cần cân bằng giữa lượng nước và dưỡng khí để sinh trưởng. Nhiều nước sẽ tạo ra môi trường quá ẩm ; kết quả rễ cây phát triển kém hoặc chết do thiếu không khí. Nếu cây thiếu nước, chất nguyên sinh sẽ bị mất nước, chúng có thể chuyển sang trạng thái coaxecva hoặc trạng thái gel và kèm theo giảm hoạt động sống của chúng. Đồng thời khi mất nước có thể làm giảm tính bền vững của keo nguyên sinh chất và ở mức độ có thể gây nên biến tính keo nguyên sinh chất và cây sẽ chết (Hoàng Minh Tấn và ctv, 1994) [29]. Vì thế, việc xác định hàm lượng nước thích hợp cho cây non vườn ươm là việc làm rất quan trọng ( Larcher, 1983) [17]; (Nguyễn Văn Sở, 2004 ) [28]. c) Thành phần hỗn hợp ruột bầu Theo Nguyễn Tuấn Bình (2002) [5]; Nguyễn Văn Sở (2003) [27]; Nguyễn Văn Thêm, Phạm Thanh Hải (2004) [33]; Vũ Thị Lan (2007) [18]; Trương Thị Cẩm Nhung (2010) [22]: Thành phần hỗn hợp ruột bầu là một trong những nhân tố quan trọng ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng cây con trong vườn ươm. Hỗn hợp ruột bầu tốt phải đảm bảo những điều kiện lý tính và hóa tính giúp cây sinh trưởng khỏe mạnh và nhanh. Một hỗn hợp ruột bầu nhẹ, thoáng khí, khả năng giữ nước cao nhưng nghèo chất khoáng cũng không giúp cây phát triển tốt. Ngược lại, một hỗn hợp ruột bầu chứa nhiều chất khoáng, nhưng cấu trúc đất nặng, khó thấm nước và thoát nước cũng ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng và chất lượng cây con. Thành phần hỗn hợp ruột bầu bao gồm đất, phân bón (hữu cơ, vô cơ) và chất phụ gia để đảm bảo điều kiện lý hóa tính của ruột bầu. Đất được chọn làm ruột bầu. Đất được chọn làm ruột bầu thịt nhẹ, pH trung tính, không mang mầm mống sâu bệnh hại. Theo Nguyễn Xuân Quát (1985) [23], để giúp cây con sinh trưởng và phát triển tốt, vấn đề bổ sung thêm chất khoáng và cải thiện tính chất của ruột bầu bằng cách bón phân là rất cần thiết. Trong giai đoạn vươm ươm, những nhân tố được đặt biệt quan tâm là đạm, lân, kali và các chất phụ gia. d) Kích thước bầu Kích thước bầu là chỉ tiêu phản ánh khoảng không gian sinh sống của cây con. Mỗi loài cây khác nhau đòi hỏi một khoảng không gian để sinh trưởng, phát triển tốt. Kích thước bầu chi phối không chỉ đến hàm lượng dinh dưỡng nhiều hay ít, mà còn đến ánh sáng và nước, hình dạng và tình trạng phát triển của hệ rễ và thân cây. Kích thước bầu còn ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế và kĩ thuật trồng rừng. Kích thước bầu quá lớn sẽ gây bất lợi cho việc vận chuyển cây con tới nơi trồng rừng, tốn nhiều hỗn hợp ruột bầu; do đó chi phí trồng rừng cao. Kích thước bầu quá nhỏ dẫn đến thu hẹp không gian sinh sống, làm giảm hàm lượng dinh dưỡng, ánh sáng, nước; kết quả cũng ảnh hưởng đến chất lượng cây con. Vì thế, trong giai đoạn vườn ươm kích thước bầu được nhiều tác giả quan tâm (Nguyễn Xuân Quát, 1985) [23]; (Nguyễn Minh Đường, 1985) [9]; (Nguyễn Văn Thêm, 2002) [30]; (2003) [31]; (Nguyễn Tuấn Bình, 2002) [5]; (Vũ Thị Lan, 2007) [18]. Kích thước bầu cần đảm bảo một số yêu cầu sau đây: (1) giữ cây đứng vững, hệ rễ phát triển bình thường ; (2) cung cấp đầy đủ ánh sáng và chất khoáng cho cây con; (3) tiết kiệm không gian gieo ươm; (4) dễ vận chuyển và xử lý khi đem trồng. 2.2.2. Những nghiên cứu về gieo ươm các loài cây gỗ a. Trên thế giới: Khi nghiên cứu về sinh thái của hạt giống và sinh trưởng của cây gỗ non, Khurama và Singh (2000) [39] đã nhận thấy