Báo cáo tổng kết chuyên đề Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh thái quan trọng của cây trinh nữ thân gỗ tại Việt Nam

Nội dung text: Báo cáo tổng kết chuyên đề Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh thái quan trọng của cây trinh nữ thân gỗ tại Việt Nam

1. Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn Viện khoa học nông nghiệp việt nam Báo cáo tổng kết chuyên đề Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh thái quan trọng của cây trinh nữ thân gỗ tại việt nam Thuộc đề tài độc lập cấp nhà n−ớc Nghiên cứu các biện pháp tổng hợp phòng trừ cây trinh nữ thân gỗ (mimosa pigra l.) ở việt nam Mã số: ĐTĐL – 2005/02 Chủ nhiệm đề tài: TS . nguyễn hồng sơn NTTULIB 6463-3 15/8/2007 hà nội- 2007
2. Chuyên đề: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh thái quan trọng của cây TNTG tại Việt Nam 1. Đặt vấn đề Tìm hiểu đặc điểm sinh học sinh thái của cây trinh nữ thân gỗ là một nội dung rất quan trọng trong công tác phòng trừ cũng nh− nhằm ngăn chặn sự xâm lấn của cây trinh nữ thân gỗ tại Việt Nam. Trong khuôn khổ của đề tài: “ Nghiên cứu các biện pháp tổng hợp phòng trừ cây Trinh nữ thân gỗ (Mimosa pigra L.) ở Việt Nam” chúng tôi tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm quan trọng về sinh học, sinh thái của cây trinh nữ thân gỗ tại Việt Nam. 2. Mục đích Phân tích đ−ợc một số đặc điểm sinh học, sinh thái quan trọng của cây trinh nữ thân gỗ tại Việt Nam nhằm giúp công tác nghiên cứu phòng trừ và ngặn chặn sớm loài thực vật ngoại lai này. 3. Ph−ơng pháp tiến hành Nghiên cứu sinh học của cây TNTG: đ−ợc tiến hành theo ph−ơng pháp nghiên cứu sinh học của thực vật nói chung và của cỏ dại nói riêng thông qua kỹ thuật quan sát và đo đếm các chỉ tiêu sinh vật học cơ bản nh− tốc độ tăng tr−ởng chiều cao, tốc độ ra lá, phân nhánh, diện tích che phủ, đ−ờng kính thân, khả năng sinh sản, đặc điểm ngủ nghỉ và sức sống của hạt trong đất v.v Đặc biệt chú trọng đến ph−ơng pháp lấy phẫu diện để điều tra nguồn hạt trong đất, từ đó xác định đặc điểm và nguồn lây lan của cây TNTG Các nghiên cứu về sinh thái học đ−ợc tiến hành thông qua đánh giá khả năng phát tán, sinh tr−ởng, phát triển của cây TNTG ở các vị trí có những đặc điểm sinh thái khác nhau đặc biệt là so sánh giữa những vùng ngập n−ớc với vùng khô cạn, vùng đất canh tác th−ờng xuyên với vùng hoang hoá, các vùng đất khác nhau về thành phần cơ giới và dinh d−ỡng v.v . Từ đó đánh giá những yếu tố thuận lợi hay bất lợi cho sự lây lan, phát triển của cây trinh nữ thân gỗ để có h−ớng kiểm soát chúng. 4. Địa điểm nghiên cứu NTTULIB (1). V−ờn quốc gia Tràm Chim – Tam Nông – Đồng Tháp (2). V−ờn quốc gia Cát Tiên – Tân Phú - Đồng Nai (3). L−u vực sông La Ngà - Định Quán - Đồng Nai (4). Lòng hồ thuỷ điện Hoà Bình (5). Lòng hồ thuỷ điện Thác Bà - Yên Bình - Yên Bái (6). Viện Bảo vệ thực vật – Từ Liêm – Hà Nội 5. Kết quả nghiên cứu 5.1. Đặc điểm và các yếu tố ảnh h−ởng đến quá trình nảy mầm của cây TNTG: Nảy mầm là một quá trình quan trọng quyết định khả năng xâm nhiễm ban đầu 1
3. của cây TNTG tại những vùng sinh thái nhất định. Để xác định đặc tính ngủ nghỉ và nảy mầm của hạt, chúng tôi đã tiến hành các thí nghiệm trong phòng nhằm khảo sát khả năng nảy mầm trong các điều kiện thí nghiệm và bảo quản khác nhau. Vật liệu nghiên cứu là nguồn hạt TN đ−ợc thu trong năm 2004, bảo quản trong điều kiện khô và vùi trong đất, sau đó tiến hành thử khả năng nảy mầm sau bảo quản 1, 3 , 5 và 7 tháng trong điều kiện nhiệt độ và ẩm độ khác nhau. Kết quả thí nghiệm cho thấy, trong khoảng nhiệt độ từ 15-40o C hạt TNTG đều hoàn toàn không nảy mầm khi bảo quản trong điều kiện khô ở tất cả các thời điểm bảo quản khác nhau (1, 3, 5 và 7 tháng). Tuy nhiên, khi xử lý c−ỡng bức ở điều kiện nhiệt độ cao (trên 45 và 500C) thì hạt có thể nảy mầm ngay sau khi thu, tỷ lệ nảy mầm sau khi xử lý nhiệt độ 15 ngày có thể đạt TB là 13,7%. Kết quả thí nghiệm có thể cho thấy rõ trong điều kiện bình th−ờng, hạt TNTG đều xảy ra quá trình ngủ nghỉ sau khi rụng, nh−ng khi xử lý phá ngủ nghỉ c−ỡng bức bằng tác nhân nhiệt độ, quá trình ngủ nghỉ có thể bị phá vỡ. Tuy nhiên, sau thời gian bảo quản 1, 3, 5 và 7 tháng, tỷ lệ nảy mầm của hạt trong điều kiện phá ngủ nghỉ bị giảm xuống rõ rệt. Ng−ợc lại, với quá trình bảo quản khô, khi bảo quả hạt trong điều kiện vùi trong bùn và duy trì ngập n−ớc th−ờng xuyên, hạt TN có thể bắt đầu mọc mầm sau bảo quản 3 tháng ngay ở điều kiện nhiệt độ từ 25 đến 40 0C. Trong khoảng nhiệt độ này, tỷ lệ nảy mầm tăng khi nhiệt độ thí nghiệm tăng. Thời gian bảo quản 5 tháng cho tỷ lệ nảy mầm cao nhất. Khi nhiệt độ thấp d−ới 200C, hạt TNTG hầu nh− không nảy mầm. Trong điều kiện tăng nhiệt độ trên 40 0C, hạt TN cũng có thể mọc mầm ngay sau khi bảo quản 1 tháng (bảng 1). Có thể quá trình ngủ nghỉ của hạt đã bị mất đi khi phần phôi đầu hạt bị thủng do vết x−ớc cơ giới hay tác động của nhiệt, do đó việc đốt cây TNTG th−ờng kích thích cho hạt nảy mầm nhiều hơn Bảng 1: Khả năng nảy mầm của hạt TNTG trong các điều kiện bảo quản và nhiệt độ thí nghiệm khác nhau (TN trong phòng, Viện BVTV 2005) Thời Tỷ lệ nảy mầm (%) sau gieo 30 ngày gian Bảo quản khô Vùi trong bùn ngâm ngập n−ớc bảo quản 15 20 25 30 35 40 45 50 15 20 25 30 35 40 45 50 (tháng) 0C 0C 0C 0CNTTULIB 0C 0C 0C 0C 0C 0C 0C 0C 0C 0C 0C 0C 0 0 0 0 0 0 0 9,3 13,7 - - - - - - - - 1 0 0 0 0 0 0 7,3 7,7 0 0 0 0 0 0 8,3 12,0 3 0 0 0 0 0 0 5,0 6,0 0 0 0 0,3 1,3 1,3 9,7 13,3 5 0 0 0 0 0 0 4,7 5,3 0 0 3,3 4,3 4,0 4,7 9,7 13,7 7 0 0 0 0 0 0 4,7 5,7 0 0 2,3 3,0 3,7 3,3 7,0 11,0 Song song với việc tìm hiểu khả năng phá ngủ nghỉ của hạt bằng biệt pháp xử lý nhiệt độ, các thí nghiệm thăm dò khả năng xử lý phá ngủ nghỉ bằng hoá chất cũng đã đ−ợc tiến hành. Chúng tôi đã xử dụng Acid sulfuric ở các nồng độ xử lý 1/1000 kết qủa cho thấy khi xử lý acid ở nồng độ trên có thể phá ngủ nghỉ của hạt, do đó hạt có 2
4. thể nảy mầm ngay sau thu. Tuy nhiên, nếu sử dụng nguồn hạt đã đ−ợc bảo quản sau thu 1, 2 hay 3 tháng thì tỷ lệ nảy mầm vẫn không tăng lên đ−ợc (bảng 2). Qua các thí nghiệm xử lý phá ngủ nghỉ của hạt TNTG cũng cho thấy dù trong điều kiện nào thì tỷ lệ nảy mầm của hạt cũng chỉ đạt thấp. Nguyên nhân có thể do mức độ thành thục về sinh lý của các hạt thu trên cùng một cây hay cùng một đợt không đồng đều, do đó có nhiều hạt ch−a thành thục hoàn toàn về mặt sinh lý, dẫn đến mất sức nảy mầm ngay cả khi không trải qua quá trình ngủ nghỉ hay phá ngủ nghỉ một cách c−ỡng bức. Kết quả bảng 2 cũng cho thấy, khi xử lý bằng nhiệt độ thì tỷ lệ nảy mầm đạt cao nhất ngay sau thu, sau khi đã qua quá trình bảo quản, tỷ lệ nảy mầm bị giảm dần. Nh−ng khi xử lý bằng nhiệt độ thì tỷ lệ nảy mầm hầu nh− ít có sự biến động khi sử dụng các nguồn hạt đã đ−ợc bảo quản ở các thời gian khác nhau. Bảng 2. Hiệu quả phá ngủ nghỉ của hạt TNTG bằng tác nhân nhiệt độ và hoá chất (TN trong phòng, Viện BVTV – 2005) Thời gian bảo quản Tỷ lệ nảy mầm khi xử Tỷ lệ nảy mầm khi xử của hạt (tháng) lý ở nhiệt độ 50oC bằng H2SO4 (1%o) 0 13,7 7,3 1 7,7 8,7 2 7,0 9,7 3 6,0 9,0 Ghi chú: Nguồn hạt TN đ−ợc bảo quản trong điều kiện bảo quản khô Bảng 3: Khả năng nảy mầm của hạt TNTG ngày trong các điều kiện ẩm độ thí nghiệm khác nhau (TN trong chậu vại, Viện BVTV 2005) Mực n−ớc thí nghiệm Thời gian mọc sau gieo Tỷ lệ nảy mầm (cm) (ngày) (%) 0 (không phun ẩm) 7 3,3 0 (phun đủ ẩm) 7 4,7 1 9 3,0 3 NTTULIB14 1,7 5 17 1,0 7 17 0,3 10 - 0 20 - 0 Tuy nhiên, qua quan sát cũng nh− thí nghiệm cho thấy, khả năng nảy mầm của hạt TN phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện ngoại cảnh nh− ẩm độ đất hay c−ờng độ ánh sáng. Qua kết quả thí nghiệm trong phòng với nguồn hạt TNTG đ−ợc bảo quản trong điều kiện ngâm vào bùn và ngập n−ớc sau khi thu 5 tháng cho 3
5. thấy, tỷ lệ nảy mầm của hạt đạt cao nhất (4,7%) trong điều kiện khay thí nghiệm đ−ợc giữ đủ ẩm, không bị ngập n−ớc. Trong điều kiện không đủ ẩm hay bị ngập n−ớc, thời gian nảy mầm kéo dài và tỷ lệ nảy mầm bị giảm đi. Khi ngập n−ớc 5 - 7cm, thời gian bắt đầu nảy mầm có thể kéo dài đến 17 ngày sau gieo và tỷ lệ nảy mầm giảm từ 4,7 xuống 1,0 và 0,3%. Khi mực n−ớc thí nghiệm đ−ợc duy trì trên 10 cm, hạt hoàn toàn không nảy mầm (bảng 3). Quan sát ngoài đồng ruộng chúng tôi cũng nhận thấy, khả năng nảy mầm của hạt TN phụ thuộc rất nhiều vào chế độ n−ớc. Trong cùng một khu vực thí nghiệm nh−ng tại những vị trí cao không ngập n−ớc, hạt TN nẩy mầm rất nhiều, mật độ cây con có thể nên tới 98,8 cây/ m2, trong khi đó tại khu vực trũng (lòng chảo), tỷ lệ nảy mầm bị giảm rõ rệt. Tại những vị trí có mực n−ớc từ 1 – 2cm mật độ cây chỉ đạt 12,8 cây/ m2, những nơi mực n−ớc từ 3 – 5 cm mật độ cây chỉ 3,5 cây/ m2 còn ở đáy lòng chảo nơi có mực n−ớc trên 9cm thì hầu nh− không thấy sự có mặt của cây TN mới mọc (Bảng 4) Bảng 4: ảnh h−ởng của mực n−ớc đến khả năng nảy mầm của cây TN (Quan sát thực địa tại Tràm Chim, Cát Tiên và Yên Bình – Yên Bái) STT Mực n−ớc (cm) Mật độ (cây/ m2) 1 0 98,8 2 1 – 2 12,8 3 3 -5 3,5 4 6 - 8 0,6 5 > 9 0 Bên cạnh yếu tố ẩm độ, c−ờng độ ánh sáng cũng có ảnh h−ởng rõ rệt đến tỷ lệ nảy mầm cuả hạt TNTG. Qua quan sát tại những ô thí nghiệm có diện tích che phủ của cây TN tr−ởng thành khác nhau chúng tôi thấy mật độ cây con mọc ở tầng d−ới có sự biến động rất lớn và t−ơng quan rất chặt chẽ với diện tích che phủ của tầng tán bên trên. Tại Yên Bái, cùng diện tích bị nhiễm cây TNTG nh− nhau nh−ng ở những khu vực cây sinh tr−ởng kém, diện tích che phủ chỉ đạt d−ới 20% thì mật độ cây con mới mọc trong năm 2005 lên tới 128,2 cây/ m2, trong khi đó, tại những vị trí bị che phủ từ 20-50%, mật độ cây con là 96,4 cây/ m2; 51-80% là 40,7 cây/ m2 và trên 80% là 24,0 cây/ m2 (bảng 5). NTTULIB Bảng 5: Khả năng mọc mầm của cây TNTG tại những vị trí có diện tích che phủ của cây tr−ởng thành khác nhau (Quan sát tại Tràm Chim và Yên Bình – Yên Bái, 2005) Diện tích che phủ Mật độ cây con (cây/ m2) (%) Yên Bái Tràm Chim 80 24,0 5,2 4
6. Tại Tràm Chim, do lớp đất mặt nhanh chóng bị chai cứng sau khi n−ớc rút, nên mật độ cây con thấp hơn so với Yên Bái nh−ng tại những vị trí có diện tích che phủ của cây TN khác nhau, mật độ cây con cũng có sự biến động rõ rệt. Trong quá trình quan sát cũng cho thấy, khả năng nảy mầm của hạt trong điều kiện bị các thảm thực vật trên bề mặt che phủ giảm đáng kể so với điều kiện bề mặt đất không có thảm thực vật che phủ. Tại một số vùng đất canh tác, nếu ở đầu vụ ngay sau n−ớc rút nông dân có thể tranh thủ trồng các loại cây trồng nh− lúa, ngô, mía, lạc hay khoai lang thì mật độ cây con sau 1-2 tháng giảm đi rõ rệt so với điều kiện đất trống. 5.2. Một số chỉ tiêu sinh tr−ởng và các yếu tố ảnh h−ởng đến sinh tr−ởng của cây TNTG 5.2.1. Chiều cao cây Ngay sau khi mọc, cây TNTG tăng tr−ởng chiều cao rất nhanh, sau 7 ngày, chiều cao TB của cây từ 2,8-4,3cm; sau sau 1 tháng cây có thể cao tới 19,5-25,3 cm; sau 2 tháng đạt 35,5-40,6cm. Trong suốt 6 tháng mùa khô, kích th−ớc chiều cao của cây con có thể đạt từ 84,2-119,6cm. Qua theo dõi động thái tăng tr−ởng chiều cao ở bảng 6 cũng cho thấy, trong điều kiện phía Nam, tăng tr−ởng chiều cao cây giai đoạn đầu nhanh hơn khu vực phía Bắc. Nguyên nhân là do giai đoạn sinh tr−ởng ban đầu của các tỉnh phía Bắc trùng vào các tháng mùa đông, nên tốc độ tăng tr−ởng chiều cao chậm hơn. Chiều cao đạt đ−ợc sau 180 ngày ở 3 điểm phía Nam cũng cao hơn so với các tỉnh phía Bắc. Bảng 6: Động thái tăng tr−ởng chiều cao cây mới mọc tại các điểm theo dõi Chiều cao cây (cm) Địa điểm 7NS 15NS 30NS 60NS 90NS 120NS 150NS 180NS theo dõi M M M M M M M M Yên Bái 2,8 7,3 19,5 35,5 52,5 68,8 80,5 90,3 Hoà Bình 2,5 6,6 15,6 32,4 46,8 57,3 69,1 84,2 La Ngà 3,3 8,4 20,2 38,5 58,1 80,2 94,6 111,4 Tràm 4,2 11,7 24,5 41,6 64,4 85,4 100,1 117,5 Chim Cát Tiên 4,3 12,4 NTTULIB25,3 40,6 67,2 87,5 102,8 119,6 Ghi chú: NSM – Ngày sau mọc Chiều cao cây TNTG ở các năm tiếp theo phụ thuộc rất nhiều vào tuổi cây, mật độ cây cũng nh− điều kiện sinh thái đặc biệt là chế độ n−ớc ở từng vùng sinh thái. Sau khi kết thúc mùa khô, cây TNTG vẫn tiếp tục tăng tr−ởng chiều cao trong mùa m−a thậm chí trong điều kiện ngập n−ớc. Sự gia tăng này không phải là vô hạn nh−ng thông th−ờng, khi n−ớc dâng cao, cây cũng tăng dần chiều cao để v−ợt qua mặt n−ớc. Sau 1 năm tuổi chiều cao ở các điểm theo dõi có thể đạt từ 117-167cm, các cây 2-3 năm tuổi có thể đạt 186-225cm, cây 4-5 năm tuổi có thể đạt 237-300cm và cây trên năm tuổi có thể đạt 304-360cm. 5
7. Lúc này cây rất ít tăng tr−ởng về chiều cao, tuy nhiên tại nhiều vùng ngập n−ớc th−ờng xuyên, cây th−ờng kết thành bè và chiều cao có thể kéo dài đến 400 thậm chí trên 500cm. Qua điều tra cũng cho thấy, trong điều kiện nhiệt độ cao ở các tỉnh phía Nam nh− khu vực Tràm Chim, Cát Tiên hay l−u vực sông La Ngà, chiều cao cây ở từng độ tuổi có thể đạt cao hơn các khu vực lòng hồ phía Bắc từ 40-60cm (bảng 7). Bảng 7: Chiều cao cây TNTG tại một số vùng sinh thái khác nhau Chiều cao ở các khu vực điều tra (cm)* Tuổi cây Lòng hồ V−ờn quốc gia L−u vực sông La Ngà 1 năm 117,2 167,3 155,0 2-3 năm 186,5 225,5 198,9 4-5 năm 237,0 300,8 267,3 Trên 5 năm 304,7 360,5 340,5 Ghi chú: * Số liệu thu thập từ các vùng bán ngập. Tuy nhiên, ở tất cả các khu vực điều tra, chiều cao cây trong cùng một vùng bị xâm nhiễm cũng không có sự đồng nhất. Nguyên nhân có thể là do đặc tính nảy mầm không đồng đều của hạt nên nhiều cây có điều kiện nảy mầm tr−ớc th−ờng sinh tr−ởng, phát triển tốt hơn và lấn át các cây khác. Quan sát tất cả các khu vực điều tra đều cho thấy, trong cùng một khu vực xâm nhiễm, chiều cao cây TNTG có thể biến động rất lớn (từ 3,0m) – bảng 8. Bảng 8. Biến động chiều cao cây TNTG tại một số khu vực bị xâm nhiễm Tỷ lệ cây ở các chiều cao t−ơng ứng (%) Địa điểm 3,0m điều tra 1,0m 1,5m 2,0m 2,5m 3,0m Tràm Chim Cát Tiên La Ngà 6,40 8,70 15,51 13,24 18,72 16,90 20,50 Hoà Bình 8,03 17,72 18,06 14,71 13,71 14,72 13,04 Thác Bà 10,28 10,28 14,95 14,95 24,3 10,28 14,95 TB NTTULIB Bảng 9. Sự phân bố tuổi cây tại một số khu vực bị xâm nhiễm cây TNTG Điểm khảo Mật độ Tỷ lệ cây ở các tuổi (%) sát (cây/ m2) 1 năm 2-3 năm 4-5 năm > 5 năm 1 11,8 13,5 20,3 33,9 32,3 2 16,2 12,3 24,7 30,9 32,1 3 18,8 11,7 34,0 34,0 20,3 4 21,0 30,5 30,5 23,8 15,2 5 25,2 19,2 30,0 33,4 18,4 6
8. Một nguyên nhân nữa có thể do trong cùng một diện tích bị xâm nhiễm nh−ng tồn tại nhiều tuổi cây khác nhau. Qua quan sát cho thấy, trong nhiều khu vực đã bị xâm lấn nh−ng nếu ch−a bị che phủ hoàn toàn thì cây con vẫn tiếp tục mọc, do đó có thể tồn tại nhiều tuổi cây khác nhau (bảng 9). Qua điều tra cũng cho thấy, chiều cao cũng phụ thuộc rất rõ rệt vào điều kiện sinh tr−ởng phát triển ở từng vùng, trong đó điều kiện ngập n−ớc có ảnh h−ởng rất lớn đến sự tăng tr−ởng chiều cao. Những cây TNTG mọc trong điều kiện khô hạn nh− bờ kênh, gò cao hay ven đ−ờng không bị ngập n−ớc thì chiều cao cây th−ờng thấp hơn ở các vùng bán ngập hay th−ờng xuyên ngập n−ớc. Trong điều kiện th−ờng xuyên ngập n−ớc nh− các lạch n−ớc, khu vực giữ n−ớc của v−ờn quốc gia hay các vùng đất trũng ở lòng hồ thì cây th−ờng v−ơn cao hơn rõ rệt (bảng 10) Bảng 10: ảnh h−ởng của chế độ n−ớc tới chiều cao cây cây TNTG tại một số vùng sinh thái khác nhau Chiều cao cây (cm) Tại v−ờn Tràm Chim Tại khu vực lòng hồ thuỷ điện Vùng Vùng Vùng Vùng Tuổi cây không Vùng bán ngập không Vùng bán ngập ngập ngập th−ờng ngập ngập th−ờng n−ớc xuyên n−ớc xuyên 1 năm 155,5 167,3 187,2 105,3 117,2 138,5 2 – 3 năm 198,1 225,5 255,5 165,9 186,5 213,7 4-5 năm 267,0 300,8 325,3 214,4 237,0 278,4 > 5 năm 340,5 360,5 371,8 275,6 304,7 345,3 5.2.2. Đ−ờng kính thân cây Là một chỉ tiêu sinh tr−ởng có ý nghĩa quan trọng đối với quá trình cạnh trạnh dinh d−ỡng, che phủ và sản sinh hạt của cây TNTG. Cũng nh− chỉ tiêu chiều cao cây, đ−ờng kính thân cây TNTG phụ thuộc rất nhiều vào tuổi cây và điều kiện sinh thái đặc biệt là tình trạng ngập NTTULIBn−ớc ở khu vực xâm nhiễm. Trong điều kiện bình th−ờng, cây TNTG sống trong điều kiện bán ngập ở vùng lòng hồ có thể đạt đ−ờng kính TB là 0,69cm sau 1 năm tuổi, sau 2-3 năm đ−ờng kính có thể đạt 1,16 cm, sau 4-5 năm đạt 1,70 cm và cây trên 5 năm tuổi có đ−ờng kính khoảng 2,12cm. Tại khu vực v−ờn quốc gia hay l−u vực sông La Ngà, đ−ờng kính thân cây cao hơn rõ rệt so với các vùng lòng hồ phía Bắc, đặc biệt các cây trên 5 tuổi ở l−u vực sông La Ngà có thể đạt đ−ờng kính tới 5,12 cm. Ng−ợc với chỉ tiêu chiều cao cây, trong điều kiện ngập n−ớc, đ−ờng kính thân cây giảm so với trong điều kiện bán ngập hay khô hạn. Có thể sự tăng tr−ởng về chiều cao để thích nghi với điều kiện ngập n−ớc đã hạn chế khả năng tăng tr−ởng về đ−ờng kính thân cây TNTG (bảng 11). 7
9. Bảng 11. Đ−ờng kính thân cây TNTG (cm) ở các tuổi cây và điều kiện ngập n−ớc khác nhau Vùng lòng hồ L−u vực V−ờn quốc gia phía Bắc sông La Ngà Tuổi Vùng Vùng Vùng Vùng Vùng Vùng Vùng Vùng Vùng cây không ngập không ngập không ngập bán bán bán ngập th−ờng ngập th−ờng ngập th−ờng ngập ngập ngập n−ớc xuyên n−ớc xuyên n−ớc xuyên 1 năm 0,75 0,69 0,48 1,18 1,02 0,85 1,35 1,22 1,06 2–3 năm 1,32 1,16 0,86 2,03 1,98 1,57 2,45 2,30 2,03 4-5 năm 1,91 1,70 1,58 2,81 2,63 2,40 3,84 3,66 3,26 >5 năm 2,33 2,12 1,84 3,55 3,45 3,21 5,12 4,70 3,94 5.2.3. Khả năng phân nhánh của cây TNTG Đây là một đặc điểm quan trọng giúp cho cây tăng tr−ởng sinh khối và diện tích che phủ. Thông th−ờng trong năm thứ nhất cây TNTG không phân nhánh. Kể từ năm thứ hai trở đi, cây bắt đầu phân nhánh. Trong điều kiện không ngập n−ớc cây có thể phân nhánh ngay ở phần gốc, cách mặt đất 10-15 cm, nh−ng trong điều kiện ngập n−ớc, vị trí phân nhánh th−ờng cao hơn tuỳ thuộc vào mực n−ớc. Thông th−ờng, sau mùa khô năm thứ nhất cây cao khoảng 1m, khi bị ngập n−ớc phần ngọn cây bị trùn xuống thậm chí bị chết. Sau mùa n−ớc rút, cây bị đình trệ sinh tr−ởng ngọn và bắt đầu mọc chồi nách cách mặt đất từ 80-120cm. Bảng 12: Số nhánh/ thân chính và chiều dài nhánh tại một số vùng sinh thái Số nhánh/ thân chính Chiều dài nhánh (cm) Tuổi Vùng Vùng Vùng Vùng cây không Vùng bán ngập không Vùng bán ngập (năm) ngập ngập th−ờng ngập ngập th−ờng n−ớc xuyên n−ớc xuyên 1 tuổi 0 NTTULIB0 0 - - - 2 tuổi 2,1 1,3 1,0 87 95 70 3 tuổi 4,3 2,5 1,3 134 143 128 4– 5 tuổi 4,8 3,3 1,5 186 198 150 Đặc điểm và khả năng phân nhánh của cây không có sự khác biệt lớn giữa các vùng sinh thái khác nhau mà chủ yếu biến động theo điều kiện ngập n−ớc. Trong điều kiện không ngập n−ớc, số nhánh cấp 1 cao hơn rõ rệt so với cây mọc trong điều kiện bán ngập hay ngập n−ớc th−ờng xuyên. Tuy nhiên, trong điều kiện bán ngập, cây TNTG cũng bắt đầu mọc nhánh từ phần gần sát gốc nh− điều kiện khô hạn nh−ng nhánh cây nhanh v−ơn dài để thích nghi với điều kiện ngập n−ớc nên nhánh th−ờng 8
10. dài hơn nhánh của cây mọc trong điũu kiện khô hạn. Còn trong điều kiện ngập n−ớc th−ờng xuyên, do nhánh mọc xa phần gốc, trong khi đó đ−ờng kính thân chính lại nhỏ nên nhánh cấp 1 th−ờng khẳng khiu và ngắn hơn (bảng 12). 5.2.4. Động thái ra lá của cây TNTG Sau khi nảy mầm, cây TNTG bắt đầu hình thành 2 lá mầm. Giai đoạn này kéo dài khoảng 3-5 ngày, đến 7 ngày sau mọc cây bắt đầu xuất hiện lá thật đầu tiên. Sau mọc 14 ngày, cây ra lá thứ hai, 30 ngày ra lá thứ ba và 90 ngày cây ra đ−ợc 5 lá. Tốc độ ra lá chậm dần và sau 90 ngày cây ra TB khoảng 5 cành lá. Trên mỗi lá ban đầu th−ờng hình thành 3-5 cặp lá kép lông chim, số cặp lá kép lông chim mọc từ các lá ra sau tăng dần và lá thứ 5 có (mọc sau 90 ngày) có thể có 5 cặp lá kép lông chim. T−ơng tự nh− vậy, số cặp lá chét con trên mỗi lá kép lông chim cũng tăng dần từ lá thứ nhất (6 cặp) lên 18 cặp sau ở lá thứ 5 (bảng 13). Sau năm thứ nhất, số lá chính tiếp tục mọc ra theo sự tăng tr−ởng chiều cao cây. Trung bình khi chiều cao tăng thêm 20-25 cm cây lại ra 1 lá mới. Số lá chính trên thân có thể đạt tối đa 25 lá. Khác với số lá chính, các chỉ tiêu về số cặp lá kép lông chim và lá chép có thể đạt tối đa sau khi cây đạt 2-3 năm tuổi. Lúc này, số cặp lá kép lông chim ở khu vực lòng hồ phía Bắc có thể đạt trung bình là 7,8 cặp, số cặp lá chét con là 37,8, chiều dài lá chính là 16,3cm và chiều dài lá kép lông chim là 6,5 cm. Trong điều kiện các v−ờn quốc gia ở phía Nam, các chỉ tiêu này cũng đạt xấp xỉ với các giá trị t−ơng ứng là 9,0 cặp lá kép, 39,3 cặp lá chét con; dài lá chính là 17,0 cm và dài lá kép lông chim là 6,5 cm (bảng 16). Bảng 13: Động thái ra lá của cây TNTG sau mọc Số lá mọc sau nảy mầm Loại lá 7 ngày 14 ngày 30 ngày 60 ngày 90 ngày Lá chính (lá) 1 2 3 4 5 Lá kép lông chim (cặp) 3 3 4 4 5 Lá chét con (cặp) 6 8 10 12 18 5.2.5. Trọng l−ợng sinh khối ở một số độ tuổi khác nhau Nhìn chung TLSK của cây TNTG phụ thuộc rất nhiều vào tuổi cây, diện tích che phủ, chiều cao câyNTTULIB và đ−ờng kính thân. Tuy nhiên, đối với cây 1 năm tuổi t−ơng đ−ơng với đ−ờng kính thân TB khoảng 1,05cm và chiều cao khoảng 130,2 cm thì TLSK t−ơi là 0,23kg/ cây và TLSK khô là 0,14kg/ cây. Với cây 2 - 3 năm tuổi đ−ờng kính TB xấp xỉ 2cm và chiều cao cây là 210,7 cm thì TLSK t−ơi đạt 0,37 kg/ cây và TLSK khô là 0,28/ câykg. Đối với cây TNTG từ 4-5 tuổi có đ−ờng kính TB khoảng 2,55 cm, chiều cao khoảng 269,3 cm thì TLSK t−ơi đạt 0,5kg/ cây và TLSK khô là 0,34kg/ cây, còn cây trên 5 năm tuổi với chiều dài khoảng 323,5cm và đ−ờng kính thân xấp xỉ 3, 25cm thì TLSK t−ơi là 0,61kg / cây và TLSK khô là 0,48 kg/ cây (bảng 14). Qua theo dõi cũng cho thấy, với các cây có cùng độ tuổi và kích th−ớc thì TLSK không có sự khác biệt giữa các khu vực nghiên cứu. 9
11. Bảng 14: Trọng l−ợng sinh khối của cây TNTG ở các độ tuổi khác nhau Tuổi cây Chiều cao TB Đ−ờng kính TLSK t−ơi TLSK khô (năm) (cm) (cm) (kg/ cây) (kg/ cây) 1 tuổi 130,2 1,05 0,23 0,14 2-3 tuổi 210,7 1,98 0,37 0,28 4-5 tuổi 269,3 2,55 0,50 0,34 > tuổi 323,5 3,25 0,61 0,48 Ghi chú: TLSK - Trọng l−ợng sinh khối 3.2.6. Khả năng tái sinh của cây TNTG Khả năng tái sinh là một đặc điểm rất quan trong của cây TNTG, vì trong điều kiện ngập n−ớc ngọn của cây TNTG bị thối nh−ng phần thân vẫn sống và đến mùa khô đoạn thân đó nảy mầm mới và tiếp tục phát triển. Trong điều kiện bị tác động bởi con ng−ời nh− chặt hoặc do súc vật ăn mất ngọn các mầm trên thân sẽ bị kích thích và nhanh chóng mọc thêm chồi mới. Quan theo dõi quá trình tái sinh cũng nh− tốc độ tăng tr−ởng của mầm sau khi chặt cây TNTG chúng tôi có nhận xét: Số mầm tái sinh mầm/ gốc ở cùng một thời điểm có sự khác nhau giữa 2 vùng sinh thái, vào thời điểm sau chặt 15 ngày sau chặt, số mầm tái sinh/ gốc ở Vùng lòng hồ phía Bắc là 0,8 và chỉ số này tại V−ờn quốc gia L−u vực sông La Ngà là 2,1. Số mầm tái sinh ở cả 2 vùng sinh thái đều tăng nên theo thời gian và vào thời điểm 90 ngày sau chặt số mầm tái sinh/ gốc ở Vùng lòng hồ phía Bắc là 3,5 trong khi đó ở V−ờn quốc gia L−u vực sông La Ngà là 5,6. Nguyên nhân có thể do điều kiện thời tiết trong mùa xuân ở phía Nam thuận lợi hơn cho sự tái sinh của mầm, nhiệt độ th−ờng cao hơn các tháng mùa đông và mùa xuân ở miền Bắc, mặt khác đ−ờng kính thân ở các khu vực thí nghiệm tại miền Bắc nhỏ hơn nên số mầm tái sinh thấp hơn ở miền Nam. Tuy nhiên, tốc độ phát triển về chiều dài mầm lại không có sự khác biệt rõ rệt. Ví dụ ở thời điểm sau chặt 45 ngày chiều dài mầm ở V−ờn quốc gia và L−u vực sông La Ngà là 38,5 cm và ở Vùng lòng hồ phía Bắc là 35,6 cm (bảng 15). Bảng 15: Khả năng tái sinh và tốc độ phát triển mầm tái sinh của cây TNTG Số mầm tái sinh/ gốc Chiều dài mầm tái sịnh (cm) Địa điểm 15 30 NTTULIB45 60 90 15 30 45 60 90 NSC NSC NSC NSC NSC NSC NSC NSC NSC NSC Vùng lòng 0,8 2,3 3,2 3,3 3,5 6,6 20,1 35,6 55,5 87,3 hồ phía Bắc V−ờn quốc gia và L−u vực 2,1 4,3 5,0 5,5 5,6 8,5 24,6 38,5 60,2 95,5 sông La Ngà Ghi chú: NSC – Ngày sau chặt 5.2.7. Một số chỉ tiêu sinh tr−ởng khác của cây TNTG Kết quả theo dõi một số chỉ tiêu sinh học khác của cây TNTG ở bảng 23n cho thấy chiều dài gai thân biến động từ 0,1 – 0,55 cm, chiều dài gai gốc lá chét từ 10
12. 0,3 – 1cm và chiều dài gai giữa 2 cặp lá kép khoảng 0,2 – 0,51cm. Nhìn chung, một số chỉ tiêu về sinh học của cây TNTG không có sự khác nhau lớn giữ các vùng sinh thái ở Việt Nam (bảng 16). Bảng 16. Một số chỉ tiêu sinh tr−ởng khác của cây TNTG Khu vực lòng hồ Khu vực v−ờn phía Bắc Quốc gia Chỉ tiêu Trung Trung Min Max Min Max bình bình Số cặp lá kép lông chim 5,2 10,1 7,8 6 11 9,0 Số cặp lá chét con 24,1 42,4 37,8 26 45 39,3 Chiều dài lá (cm) 12,3 19,2 16,3 10,9 21,2 17,0 Chiều dài lá kép lông chim (cm) 4,5 7,7 6,5 3,2 8,2 6,5 Chiều dài gai thân (cm) 0,2 0,55 0,45 0,1 0,3 0,22 Chiều dài gai gốc lá chét (cm) 0,5 1,0 0,81 0,3 1,1 0,76 Chiều dài gai giữa hai cặp lá kép 0,2 0,51 0,32 0,2 0,55 0,33 5.2.8. Một số chỉ tiêu sinh thực ở các vùng sinh thái Qua theo dõi các đặc điểm và chỉ tiêu sinh thực của cây TNTG cho thấy cây có khả năng thích nghi và tốc độ phát tán rất nhanh. Ngay sau mọc 1 năm tuổi, kể cả khi kích th−ớc còn rất bé nh−ng cây đã bắt đầu có khả năng ra hoa, kết quả. Trong điều kiện thời tiết của phía Nam, sau khi n−ớc rút, cây phục hồi bộ lá và tăng tr−ởng rất nhanh để đạt diện tích che phủ tối đa, sau đó cây bắt đầu ra hoa. Cây có thể ra hoa, kết quả quanh năm nh−ng mạnh nhất vào tháng 2. Quả th−ờng chín, rụng vào tháng 9-10. Hoa mọc ở nách lá kép thứ nhất đến lá kép thứ 5 tính từ ngọn xuống. Do vậy, vào mùa ngập n−ớc cây vẫn trỗ hoa kết trái bình th−ờng. Trong điều kiện ở phía Bắc, cây có thể ra hoa và kết quả quanh năm, nh−ng l−ợng hoa tập trung nhiều nhất vào mùa khô, từ tháng 2-7. Còn quả chín tập chung vào tháng 8-9 khi đó sẽ trùng với thời gian n−ớc lên, do đó l−ợng hạt sẽ đ−ợc phát tán đi rất nhanh theo dòng n−ớc. Đây cũng là nguyên nhân chính làm phát tán nguồn hạt và trở thành nguồn xâm nhiễm rộng khắp ra lòng hồ và các vùng xung quanh. Quan sát thực địa cho NTTULIBthấy số chùm hoa và quả của các cây mọc ở nơi ngập n−ớc không ít hơn so với cây mọc ở điều kiện khô cạn. Mỗi nách lá có thể có 2-3 chùm nụ hoa, nh−ng chỉ có 1 chùm nở thành hoa và kết quả. Trong một chu kỳ nở hoa ở khu vực phía Bắc, trung bình mỗi cành có thể ra từ 6 đến 11, trung bình là 8,4 chùm nụ với đ−ờng kính nụ trung bình là 0,85 cm nh−ng chỉ có 1-3 chùm nụ nở hoa, trung bình là 1,8 chùm hoa/ cành. Thông th−ờng tmột chùm nụ có nhiều nụ nh−ng chỉ có 1 nụ nở ra hoa. Nụ nở thành hoa th−ờng có đặc điểm là cuống nụ dài hơn cuống các nụ khác, do đó chiều dài cuống hoa trung bình có thể đạt 4,8 cm trong khi đó chiều dài cuống nụ chỉ đạt 2,8 cm. Mỗi bông hoa có khoảng 125 hoa đơn. Mỗi chùm hoa có thể ra 11
13. trung bình là 8,6 qủa, mỗi quả có 14,3 đốt hạt nh−ng chỉ có 10,5 hạt chắc. Chiều dài quả trung bình là 9,3 cm. Hạt cây TNTG th−ờng rụng từng phần và nằm nguyên trong quả, có thể trôi nổi theo dòng n−ớc. Trong điều kiện nhiệt độ cao ở các tỉnh phía Nam, hầu hết các chỉ tiêu sinh thực của cây TNTG đều cao hơn so với phía Bắc nh−ng không rõ rệt (bảng 17). Bảng 17: Một số chỉ tiêu sinh thực ở các vùng sinh thái khác nhau Khu vực lòng hồ Khu vực v−ờn phía Bắc Quốc gia Chỉ tiêu Trung Trung Min Max Min Max bình bình Số chùm nụ hoa/ cành 6 11 8,4 4 12 8,2 Đ−ờng kính nụ hoa (cm) 0,42 1,23 0,85 0,35 1,53 0,87 Số chùm hoa/ cành 1 3 1,8 1 4 2,1 Số hoa đơn/ 1 bông hoa kép 105 130 125,0 108 139 119,5 Đ−ờng kính bông hoa (cm) 1,5 2,0 1,85 1,6 2,2 1,98 Chiều dài cuống nụ (cm) 0,8 4,0 2,8 0,9 2,4 2,24 Chiều dài cuống hoa (cm) 3,6 5,6 4,8 2,8 3,4 3,1 Số quả/ chùm 2 14 8,6 1 18 9,1 Số đốt hạt/ quả 6 18 14,3 3 22 18,2 Số hạt chắc/ quả 5 15 10,5 8 17 12,5 Chiều dài quả (cm) 6 14 9,3 7 16 10,1 6. Kết luận Khả năng nảy mầm của cây TNTG phụ thuộc rất nhiều vào trạng thái ngủ nghỉ của chúng. Trong điều kiện bình th−ờng, hạt TNTG phải trải qua thời kỳ ngủ nghỉ rất dài. Khi vùi trong bùn hoặc tồn tại trong điều kiện ngập n−ớc, hạt có thể nảy mầm sau rụng 4-5 tháng. Tuy nhiên tỷ lệ nảy mầm của hạt rất thấp. Trong điều 0 kiện phá ngủ nghỉ c−ỡng bức bằng tác nhân nhiệt độ cao (45-50 C) hay H2SO4 ở nồng độ 1/ 1%o, hạt có thể nảy mầm ngay sau chín nh−ung tỷ lệ nảy mầm tối đa cũng chỉ xấp xỉ 10%. Khả năng nảy mầm của hạt ít phụ thuộc vào nhiệt độ nh−ng phụ thuộc rất chặt chẽ với điều kiện ẩm độ. Trong điều kiện ngập n−ớc trên 10 cm, hạt hoàn toàn mất khả năngNTTULIB nảy mầm. Khi mực n−ớc càng cao, tỷ lệ nảy mầm càng giảm. rất nhiều vào chế độ n−ớc. Các chỉ tiêu sinh tr−ởng, sinh thực của cây TNTG phụ thuộc rất nhiều vào tuổi cây, vùng sinh thái, điều kiện ngoại cảnh đặc biệt là mực n−ớc ngập. Cây có thể sinh tr−ởng trong cả điều kiện ngập úng và khô hạn. Trong điều kiện khô hạn, chiều cao cây thấp hơn điều kiện ngập n−ớc nh−ng kích th−ớc đ−ờng kính thân hay các chỉ tiêu sinh tr−ởng khác nh− số nhánh, số lá, TLSK v.v lại cao hơn. Trong điều kiện nhiệt độ cao ở phía Nam, khả năng sinh tr−ởng của cây cao hơn nh−ng do độ ẩm thấp trong mùa khô nên thời gian mọc mầm của hạt ngắn hơn và mật độ cây con th−ờng thấp hơn. 12
14. Cây TNTG có khả năng sinh sản rất lớn. Ngay sau mọc 1 năm tuổi, kể cả khi kích th−ớc còn rất bé nh−ng cây đã bắt đầu có khả năng ra hoa, kết quả. Trong điều kiện thời tiết của phía Nam, sau khi n−ớc rút, cây phục hồi bộ lá và tăng tr−ởng rất nhanh để đạt diện tích che phủ tối đa, sau đó cây bắt đầu ra hoa. Cây có thể ra hoa, kết quả quanh năm nh−ng mạnh nhất vào tháng 2. Quả th−ờng chín, rụng vào tháng 9-10. Trong điều kiện ở phía Bắc, cây có thể ra hoa và kết quả quanh năm, nh−ng l−ợng hoa tập trung nhiều nhất vào mùa khô, từ tháng 2-7, quả chín tập trung vào tháng 8-9. Các chỉ tiêu sinh thực của cây TNTG đều rất cao, trung bình mỗi cành có thể ra 1 trung bình 1,8 chùm hoa/ cành, mỗi chùm có thể ra trung bình là 8,6 qủa, mỗi quả có 14,3 đốt hạt và có 10,5 hạt chắc. Hà Nội, ngày tháng năm 2005 Ng−ời viết báo cáo Đinh Thị Bích NTTULIB 13