Bào giảng Chương 1: Nguyên lý kĩ thuật hạt giống cây rừng

Chương 1Nguyên lý kĩ thuật hạt giống cây rừng1.1. Ý nghĩa và nhiệm vụ của công tác giống1.2. Năng lực ra hoa kết quả của cây rừng 1.3.Các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng ra hoa kết quả và sản lượng của hạt giống1.4. Điều tra dự báo sản lượng hạt giống1.5. Thu hát cất trữ và kiểm nghiệm hạt giống1.6. Xây dựng và quản lý rừng giống, vườn giốngTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU1Điều tra dự báo sản lượng hạt giốngCấu tạo của hạt giốngTuan, Do Anh Silviculture Department, VFUCác phầnChức năng1 và 2 : vỏ hạtBảo vệ3: PhôiPt thành cây tương lai3.1. Lá mầmPt thành lá3.2 Trụ mầmPT thành thân3.3. Cuông mầmPT thành rễ4. Nội nhũCác tế bào ding dưỡng2Các loại quả thông dụng ở vùng nhiệt đớiTuan, Do Anh Silviculture Department, VFUQuả nangQuả hạchQuả đạiQuả mởQuả nónQuả có cánh3Điều tra sản lượng hạt giốngÝ nghĩa: + Làm cơ sở cho kế hoạch thu hái, kế hoạch trồng rừng+ Tài liệu khoa học phục vụ việc nghiên cứu về giống (quy luật ra hoa quả, biện pháp nâng cao sản lượng hạt ...)Đơn vị tính sản lượng: + Thường là trọng lượng /số lượng hạt trên 1 đơn vị diện tích, hoặc trên 1 câyTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU4Phương pháp điều tra Ước lượng bằng mắt:Cách làm:+ Chọn 1 OTC có S= 2-4 ha+ Quan sát 3 lần ở 3 thời gian: ra hoa, hình thành quả, và trước khi quả chín+ So sánh sản lượng của các nhóm cây khác nhau:Cây mọc lẻ, cây bìa rừng, và cây trong rừngPhân cây theo 5 cấp: Cấp 0: Không ra hoaCâp 1: rất ít hoaCấp 2: Ít hoaCấp 3: Hoa trung bìnhCấp 4: Hoa nhiềuCấp 5: Hoa rất nhiều Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU5Sau đó ước lượng cho mỗi cây ở mỗi cấp, vào dự đoán sản lượngƯu nhược điểm:Phương pháp đơn giảnKém chính xác (do sai số chủ quan)Chỉ thích hợp khu rừng giống, vườn giống thu hái tận thuTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU62.Phương pháp cây tiêu chuẩn:Cơ sở: Sản lượng hoa quả có tỷ lệ thuận với đường kính tán, đường kính thân câyCách làm:+ Lập OTC 0,25-.5 ha , điều tra đường kính , chiều cao, đường kính tán từng cây. Sau đó tính các giá trị trung bình+ Đo 5 cây có các chỉ số gần các giá trị trung bình. Thu hát toàn bộ quả trên các cây tiêu chuẩn. Tính sản lượng TB cho 1 cây tiêu chuẩn, rồi suy ra cho toàn lâm phần Z= (N.B.C.F.P)/5.10.000 ^2 Kg/haTrong đó: Z: sản lượng hạt trên 1 ha N: số cây trên 1 ha B: tổng số quả của 5 cây TC C: số hạt bình quân/quả F: độ thuần của hạt (%) P. Trọng lượng 1.000 hạt (gr)Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU7_ Phương pháp này khá chính xác, với sản lượng thường cao hơn thực tế (20-30 %)Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU83. Phương pháp OTCCơ sở: nhằm chọn OTC đại diệnCách làm:+ Lập OTC 0,25-.5 ha+ Thu hoạch toàn bộ quả+ suy ra sản lượng của khu rừng (theo tỷ lệ về diện tích)Phương pháp này khá chính xác, thường áp dụng trong NCKHKhá tốn kémTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU94. Phương pháp thu hát hạt trên mặt đấtCách làm:+ Lập OTC diện tích 0.25 ha, chia thành các ô vuông có diện tích nhỏ+ Sử dụng dụng cụ nhặt quả hạt (thùng, lưới ..) hoặc rây cỏ+ Hát định kì ở các thùng, lưới, hay ô vuông (thương 2-3 ngày lần)+ Tính sản lượngÁp dụng:+ Thích hợp loại quả to, nặng ra tại chỗ+ Dê theo dõi vật hậu của cây. ....Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU10Thu hái bảo quản và kiểm nghiệm hạt giốngHạt chín và các đặc trưng chín của hạtQuá trình chín của hạt là quá trình phát triển của phôi, nội nhũ và vỏĐặc trưng chín của hạt là quá trình tích lũy và biến đổi các chất hữu cơ trong hạt, dẫn đến thay đổi về hình thái của hạt (kích thước, màu sắc, mùi vị...)+ Lượng chất khô tăng lên+ Lượng nước giảm đến mức thấp+ Hạt to dần và cứngTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU11Hạt chín và các đặc trưng chín của hạt (cont.)Phân loại hạt chín:Chín sinh lýPhôi phát triển đầy đủ, có năng lực nẩy mần, tuy nhiên quá trình tích lũy và phát triển của hạt chưa hoàn chỉnhLượng nước còn nhiều, lượng chất khô chưa đầy đủHoạt động sinh lý còn mạnhHạt khó cất chữa và tỷ lệ nẩy mần thấpKhông nên thu hoạchTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU12Hạt chín và các đặc trưng chín của hạt (cont.)Phân loại hạt chín:b) Chín thu hoạch (chín hình thái)Chín hoàn toàn: các chất hữu cơ tích lũy đầy đủ, lượng nước giảm, vỏ hạt dầy và cứngBước vào giai đoạn „ngủ“: quá trình sinh lý thấp nhấtHạt có thể bảo quản và cất trữ lâuHạt nẩy mần thành bình thường và cây con phát triển bình thườngTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU13Cách nhận biết hạt chín thu hoach:+ Hình thái bên ngoài: Màu sắc vỏ quả: xanh --- xám/ đen nâu Quả thường khô cứng (với loại quả khô), vỏ quả chín mền (với loại quả thịt) .. Tỷ trọng của hạt: tỷ trọng hạt giảm dần+ Giải phẫu hạt: hạt chín có nhân hạt cứng , lớn+ Thí nghiệm sinh lý (gieo ươm): gieo thí nghiệm, có tỷ lệ nẩy mần cao nhấtTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU14Thời kì rơi rụng hạtĐa số hạt chín thì dần dần rơi rụngThời kì rơi rụng phụ thục vào đặc điểm loài và loại quả (thời điểm rơi rụng và thời gian rơi rụng), và đặc điểm thời tiếtVí dụ: + Phi lao, Bạch đàn: hạt nhỏ rơi bay xa, từ lúc hạt chín đến lúc rơi rụng khoảng 10 ngày, cần thu hát trước khi hạt rơi+ Xoan, bồ kếp: quả chín treo trên cây một thời gian dàiTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU15Thời kì thu hoạch hạt giốngXác định dựa trên cơ sở quy luật hạt chín và rơi rụngNhững loài chín và rơi rụng gần nhau cần thu hoạch sớmTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU16Thời kì thu hoạch hạt giốngTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU17Phương pháp thu hoạch hạt giốngCác nhân tố ảnh hưởng đến việc thu hoạc hạtĐiều kiện thời tiết khi thu hoạch: + Mùa khô là tốt nhất, thời tiết ẩm ướt không phù hợp+ Điều kiện gió- Cây mẹ+ Chiều cao và hành thái cây mẹ+ Vị trí tiếp cận cây mẹLoại quả và hạt+ To nhỏ, có cánh hay không ..- Các vấn đề về ảnh hưởng đến cây mẹ, sản lượng quả hạt mùa tới, an toàn lao động và chí phíTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU18Các phương pháp thu hoạch hạtThu nhặt trên mặt đất1.1. Khi quả/hạt rơi rụng tự nhiênLoại quả to, chín rụngƯu điểm:+ Tiết kiệm thời gian và chí phí+ Không hại đến cây+ Không cần thiết bị hiện đại- Nhược điểm:+ Không thu được các hạt phát tán+ Dễ bị sâu bệnh hại và côn trùng xâm hại và ăn mất+ Độ ẩm mặt đất thường cao, dễ nẩy mầnTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU19Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU20Các phương pháp thu hoạch hạtThu nhặt trên mặt đất1.1. Thu hát sau khi rung câyÁp dụng cho các cây tương đối thấp, có nhiều quảƯu điểm: + Thu được nhiều hơn so với để rụng tự nhiên+ Giảm ảnh hưởng của hạt phát tán, thời gian thu hát và bị động vật ăn hạt, cũng như nẩy mầnNhược điểm:+ Chỉ phù hợp với it loài, quả rễ rung (loaih quả mọng, thịt vv)Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU21Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU222) Thu nhặt ở cây đã chặt ngảÁp dụng nhiều loài cây thu hái cùng với khi khai thácƯu điểm: + Thu được trực tiếp, thu hái được nhiều và thời gian ngắnNhược điểm:+ Mất nguồn cây giống+ Thời gian thu hát không chủ động, có thể lúc khai thác không trùng với thời điểm chín thu hoạchTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU23Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU243) Thu nhặt trên cây đứngÁp dụng nhiều loài cây thấy có cành thấp, loai quả hạt nhỏ, dẽ bị bay vvƯu điểm: + nhanh, tránh được mất hạtNhược điểm:+ Mất công+ Yêu cầu thiết bịTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU25Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU26Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU27Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU28Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU29Phiếu thu hái hạt giốngPhiếu thu hái hạt giống là cần thiết vì:Xác định rõ nguồn hay xuất xứ của lô hạt xác định nguồn gen của lô hạt thông qua việc xác đinh số cây mẹ Tuổi của rừng / vườn giốngTên của người hay tổ chức thu hái(có thê) kết quả kiểm tra hạt giốngChỉ ra phương pháp cất trữ, đóng gói, vân chuyển ...Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU30Hình ví dụ về Report on seed collectionTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU31Bảo quản, chế biến và cất trữ hạt giốngBảo quản hạt giữa thời gian thu hái và chế biếnTại sao:Việc bảo quản hạt sau khi thu hát là cần thiết nhằm :i) Duy trì sức sống của hạtii) Duy trì hồ sơ về hạt giốngTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU32i) Duy trì sức sống của hạt (seed vialibilary)Hạt ngủ, hạt nẩy mần và sức sống của hạtHạt ngủ:+ Ở trạng thái ngủ hạt hô hấp rất yếu, chất dinh dưỡng tiêu hao ít.+ Ngủ cưỡng bức (ngủ ngắn): sau khi chín gặp điều kiện môi trường thích hợp có thể nẩy mần ngay (đa số hạt ở các nước nhiệt đới thuộc loại hạt này)+ Ngủ sinh lý (ngủ dài): là hạt sau khi chín nếu đem gieo ngay cũng chưa thể nẩy mần mà cần phải trải qua một thời gian cần thiết để hoàn thành quá trình „xuân hóa“ (phát triển phôi hoàn toàn) . Đa số hạt ở vùng ôn đới thuộc loại nàyTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU33Hạt nẩy mần:+ Ở giai đoạn nẩy mần quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ+ Các giai đoạn của quá trình nẩy mần Giai đoạn vật lý: hút nước mạnh và trương nênGiai đoạn sinh hóa: Chuyển hóa các chất hữa cơ từ dạng khó hòa tan sang dạng dễ hòa tanGiai đoạn sinh lý: Phôi sinh trưởng và phá võ vỏ hạt ra ngoàiTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU34Các nhân tố ảnh hưởng đến sức sống của hạt Sức sống của hạt liên quan chặt chẽ với quá trình hô hấp của hạt. Muốn hạt có sức sống lâu cần hạn chế quá trình chuyển hóa vật chất trong hạt. Ngoài yếu tố di truyền, các nhân tố môi trường sau có ảnh hưởng lớn đến sức sống của hạt:+ Lượng nước chứa trong hạt: nước nhiều – hô hấp mạnh. Lượng nước tối thiểu để duy trì sức sống của hạt giọ là lương nước tiêu chuẩn. Mỗi loài có lượng nước tiêu chuân khác nhau (thấp– sấy, cao thời phơi nhẹ )+ Độ ẩm tương đối của không khí: liên quan đến lượng nước chứa trong hạt. Lượng nước cân bằng là lượng nước ở thời điểm lượng nước hấp thu vào bằng lượng nước thoát ra qua hô hấp. Sự hút ẩm liên quan đến cấu tạo vỏ hạtTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU35+ Nhiệt độ: ảnh hưởng đến hoạt động của enzim--- sức sống của hạt+ Không khí: thiếu O2 , hô hấp không thuận lợi --- giảm sức sống+ Sinh vật: sâu nấm. Chuột vvTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU36Hình (quan hệ độ ẩm và lượng nước, nhiệt độ)Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU37Chế biến và phân loại hạt giốngMục đích:Để dạt được hạt sạch, có độ thuần cao, chất lượng tốt phục vụ cho việc cất trữ, bảo quản và xử lý sau nàyCác bước cơ bản (4 bước):Làm sạch sơ bộ (loại bỏ cành, lá vụn, quả không hạt vv) Tách hạt (bằng nước (soaking), phơi khô (drying), sử dụng sinh vật)Loại bỏ tạp vật và làm sạch hạt: bỏ cánh, hạt lép, các tạp vật khác bằng nhiều phương pháp khác nhau như dùng sàng qua nước, gió, gia tốc quay vv)Phân loại hạt (loại bỏ hạt chết, bị sâu hại vv ), thương phân theo kích thướcTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU38Cất trữ/bảo quản hạt giống (seed storage)Mục đích:Đảm bảo nguồn hạt phục vụ công tác trồng rừng khi cầnPhải duy trì sức sống của hạt trong thời gian cần thiếtPhân loại khả năng cất trứ/bảo quản của hạt Khả năng cất biến động giũa các loàiHạt giống thường được phân loại làm 2 nhóm chính dựa theo khả năng cất trữ của hạt: hạt khô (orthodox seed) và hạt ẩm (recalcitrant)Điều kiện cất trữ các loại hạt cũng khác nhau:Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFUHạt khôHạt trung gianHạt ẩm vùng ôn đớiHạt ẩm vùng nhiệt đớiĐộ ẩm cất trữThấpThấpCaoCaoNhiệt độ cất trữThấpCaoThấpCao39Độ ẩm : 2-5 % (orthodox); > 12 % -35 %(recalcitrant)Nhiệt độ: -15-20 o C; -3- 12,15 o CPhương pháp cất trữ: khô và ẩm( picture)Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU40Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU41Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU42Kiểm nghiệm hạt giống (seed testing)Mục đích:Xác định chất lượng của hạt giốngThế giới hay dựa và tiêu chuẩn của International Seed Testing Association (ISTA)Thời điểm và các chỉ tiêu cần kiểm nghiệmTuan, Do Anh Silviculture Department, VFUKhi thu hoạchChế biếnTrước cất trữKhi cất trữKiểm tra đơn giảnĐộ chín, tình trạng, lượng nướcTình trạng, lượng nước, độ thuầnKiểm nghiệm tiêu chuẩnTrọng lượng, độ thuần, luợng nước, nẩy mầnNẩy mần, lượng nước 431.6. Quản lý vườn ươmNhững mục đích sau đây ảnh hưởng đến thiết kế vườn ươm:Đáp ứng nhu cầu cây con mỗi nămKiểu vườn ươm (tạm thời hay lâu dài)Loài và chu kì sản xuất Kiểu cây con (rễ trần hay có bầu)Cơ giới hóa hay thủ côngTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU44Chọn địa điểm lập vườn ươmĐiều kiện tự nhiên:+ khá tương đồng với nơi trồng rừng (độ cao, độ vĩ, lượng mưa, chế độ nhiệt)+ Không quá ẩm ướt hay quá khô+ Không quá dốcVị trí:+ Gần nơi trồng rừng+ Dễ tiếp cận+ Gần đường vận chuyển+ Tránh nơi nguy hiểm: lũ quét, lở đất ...Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU45Chọn địa điểm lập vườn ươm (cont)Đất+ Tránh nơi đất quá sét, nghèo dinh dưỡng+ Chọn nơi đất thoát nước tốt: đất pha cát + Mực nước ngầm không quá cao hay thấy-....Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU46Thiết kế vườn ươmKích thước vườn ươm+ Phải thiết kế sau cho phù hợp với: kĩ thuật sản xuất: cây lá rộng, rễ trần hay cây con có bầu+ Thời gian lưu cây ở vườn ươm+ Cơ sở hạ tầng (25 %)Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU47Chuẩn bị:+ Phát dọn+ Chặt bỏ các cây to che bóng nhiều+ Đào bỏ rễ cây+ Đo đạcTuan, Do Anh Silviculture Department, VFU48Các phân khu chức năng của vườn ươm+ Khu hành chính: gần đường, thuận tiện để quản lý+ Khu hoạt động: sử lý hạt, gieo hạt, làm hỗn hợp bầu vv+ Khu sản xuất: cấy cây con, nhân giống, đảo bầu ...+ Khu vật tư:+ Các đường ống thiết bị+ Đường xá ...Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU49Tuan, Do Anh Silviculture Department, VFU50