Thiết Kế Hệ Thống Điều Chỉnh Ánh Sáng Cho Nhà Ươm Cây Mô Thuộc Viện Sinh Thái Rừng Và Môi Trường Trường Đại Học Lâm Nghiệp

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Nước ta vốn là một đất nước có tài nguyên rừng phong phú, đa dạng, nhiều

loại cây gỗ và lâm sản có giá trị cao. Nhưng mấy chục năm qua vốn rừng đã bị suy

giảm mạnh cả về diện tích và chất lượng. Trước tình hình đó đòi hỏi các cấp, các

ngành và đặc biệt là ngành lâm nghiệp phải cung cấp đầy đủ cây giống và tạo ra

được cây giống có chất lượng cao, tăng trưởng mạnh, chống chọi được với bệnh

tật và sản phẩm phải phù hợp với ngành công nghệ chế biến gỗ Việt Nam.

Sản xuất cây giống lâm nghiệp bao gồm nhiều khâu công việc như: Xử lý

hạt giống, tạo bầu dinh dưỡng, gieo ươm, chăm sóc, phòng trừ sâu bệnh và đặc

biệt là việc che nắng, mưa,... Hiện nay, các khâu công việc trên vẫn còn sử dụng

nhiều đến lao động thủ công do đó chi phí cao, năng suất lao động thấp, hiệu quả

kinh tế còn chưa cao đặc biệt là không chủ động được thời vụ.

Để khắc phục khó khăn trên thì vấn đề đặt ra là phải cơ giới hoá, tiến tới tự

động hoá việc điều chỉnh ánh sáng cho phù hợp với từng khoảng thời gian trong

ngày và từng giai đoạn phát triển, sinh trưởng của cây giống nhằm đáp ứng nhu

cầu về số lượng cũng như chất lượng cây giống trong thời gian tới và quan trọng

hơn là cải thiện được điều kiện làm việc của người công nhân, tăng năng suất lao

động và giảm giá thành sản phẩm.

Xuất phát từ thực tế đó và được sự nhất trí của khoa Công nghiệp phát triển

nông thôn và thầy giáo hướng dẫn tôi thực hiện đề tài “Thiết kế hệ thống điều

chỉnh ánh sáng cho nhà ươm cây giống thuộc Viện sinh thái rừng và môi

trường - Trường Đại học Lâm Nghiệp”

2

Chƣơng 1

TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tình hình sản xuất cây giống trồng rừng.

Trong các ngành trồng trọt, cây giống đóng vai trò quan trọng, nó cho chất

lượng cây trồng, năng suất và sản lượng cũng như chịu được bách bệnh,…vì thế

đây là khâu mũi nhọn trong sản xuất.

Giống cây trồng rừng cũng vậy, nên Nhà nước đã có nhiều chủ trương tăng

cường hệ thống sản xuất cây giống.

Trong dự án trồng 5 triệu ha rừng của Nhà nước, từ năm 2001-2005 ngành

lâm nghiệp cần 1.278.455 kg hạt giống hoặc 2.521.675 ngàn cây giống, từ năm

2006-2010 cần 1.365.745 kg hạt hoặc 3.740.515 ngàn cây giống với cơ cấu cây

trồng chủ yếu là Bạch đàn, Keo và một số cây bản địa.

Như vậy, khối lượng cây con cung cấp cho trồng rừng là rất lớn, vì vậy hệ

thống phục vụ và sản xuất cây con cũng rất lớn.

Hiện nay, công nghệ sản xuất cây con theo phương pháp nhân giống hom

đang phát triển, đã cho số lượng và chất lượng cây giống tốt hơn, vì vậy cần phải

có công nghệ thiết bị và hệ thống vườn ươm, nhà ươm, cũng như các biện pháp kỹ

thuật phục vụ chăm sóc, bảo vệ cây ươm rất cần thiết. Tuy nhiên, trong thực tế sản

xuất cây con cũng chưa hoàn chỉnh, chưa thống nhất mà tùy điều kiện thực tế của

từng cơ sở sản xuất để góp phần nâng cao khả năng ươm cây giống.

Cây giống phục vụ trồng rừng đã đạt được nhiều tiến bộ về quy mô và công

nghệ, cây con được sản xuất chủ yếu ở các trung tâm giống lâm nghiệp. Sử dụng

công nghệ tiên tiến như ra rễ bằng phương pháp thủy canh, nuôi cấy mô phân sinh,

phát triển công nghệ giâm hom cành cho một số loài cây chính. Hiện nay Nhà

nước đang đầu tư xây dựng nhiều trung tâm tạo cây con ở hầu hết các tỉnh thành.

Quá trình tạo cây con rất phức tạp, từ hỗn hợp tạo bầu, nạp hỗn hợp vào

bầu, mà vỏ bầu bằng polyetylen mỏng, kích thước khác nhau, có đáy hoặc không

3

có đáy, hỗn hợp ruột bầu là đất và các chất dinh dưỡng khác nhau, theo tỷ lệ nhất

định. Từ chỗ thực hiện hầu như hoàn toàn bằng thủ công, số lượng chất lượng cây

con chưa đều, tốn kém nhiều lao động, không đáp ứng thời vụ.

Hiện nay hầu như các vườn ươm sử dụng công nghệ giâm hom cành, với

quy trình công nghệ tương đối ổn định cho hai miền Nam, Bắc.

Ngoài các trung tâm tạo cây con tập trung, nhân dân ta còn sản xuất phân

tán, ở các vườn ươm giã chiến, các nhà ươm được lắp đặt lưu động nên môi

trường tạo cây con không đảm bảo.

Trên thế giới, ở các nước tiên tiến việc sản xuất cây giống hầu như cơ giới

hóa, điện khí hóa rất cao, các trung tâm sản xuất hiện đại, sản phẩm sản xuất theo

đơn đặt hàng, nên quản lý chất lượng và công nghệ cũng được dễ dàng

Công nghệ sản xuất cây giống chủ yếu gieo hạt và nhân giống từ hạt chiếm

đa số, công nghệ giâm hom đang được phát triển.

Các giai đoạn giâm hom cành chủ yếu gồm có:

- Khâu tạo giá thể.

- Tạo bầu.

- Tạo môi trường cho hom ra rễ.

- Cấy hom vào bầu.

- Chăm sóc cây con tại nhà ươm, vườn ươm.

Các nước có nền công nghiệp tiên tiến, dây chuyền tạo cây con được cơ giới

hóa cao, thậm chí còn tự động hóa. Những dây chuyền này cần có sự đồng bộ và

kế hoạch hóa cao.

1.2. Quá trình sản xuất cây giống lâm nghiệp.

Hiện nay, sản xuất cây giống phục vụ trồng rừng thường được tiến hành theo

các phương pháp sau: [8]

+ Phương pháp sinh sản hữu tính:

4

Hình thức sinh sản hữu tính có cơ sở dựa trên phân bào giải nhiễm, hợp tử

hình thành do sự kết hợp giữa hai giao tử đực và cái của cơ thể bố và mẹ, cây phân

sinh được hình thành từ hạt như sau:

Hình 1.1. Sơ đồ tạo cây con bằng phương pháp sinh sản hữu tính

Trong đó:

- Hạt giống thường được lựa chọn những hạt đủ tiêu chuẩn, không sâu bệnh.

- Khâu xử lý nảy mầm: Hiện nay phương thức để xử lý hạt nảy mầm như dùng

nhiệt độ cao làm cho hạt nứt nẻ hoặc mềm ra, nước và không khí dễ thấm qua vỏ

hạt, do đó quá trình sinh lý của hạt được xúc tiến nhiều hơn. Có nhiều hình thức

tạo nhiệt độ cao như nước nóng, đốt,…

Xử lý hạt bằng nước nóng, tuỳ theo cấu tạo của vỏ hạt, thành phần chất trong

hạt mà ngâm vào nước có nhiệt độ và thời gian khác nhau. Thông thường một số

hạt ngâm trong nước nóng có tỷ lệ 2 sôi 3 lạnh. Thí dụ như bạch đàn trắng Camal:

Xử lý với nước 2 sôi + 3 lạnh (50 - 60ºC) ngâm đến thời gian nhất định, sau đó

vớt hạt ra rửa sạch rồi ủ cho đến khi nứt nanh, mồng đem ngâm trong nước 80ºC.

Hạt giống Xử lý nảy mầm Cây mạ

Bầu dinh

dưỡng

Hỗn hợp ruột bầu

Nạp hỗn hợp

vào các túi bầu

Chăm sóc

Đảo bầu

Cây không

tiêu chuẩn

Cây đủ

tiêu

chuẩn

Trồng

rừng

5

Ngoài ra còn những phương pháp khác như:

Phương pháp cơ giới, phương pháp hoá học, được dùng đối với những loại

hạt vỏ dày khó thấm nước.

- Hạt sau khi xử lý nảy mầm có thể đem gieo vào trong bầu ươm, ví dụ như

các loại keo, trám,…hoặc có thể tạo thành cây mạ rồi cấy vào trong bầu ươm như

bạch đàn, lát, thông…

- Khâu tạo bầu: Hỗn hợp ruột bầu gồm có đất + supe lân + phân chuồng đã ủ

hoại và một số thành phần khác như đạm, phân vi sinh được đập nhỏ. Sạch cỏ và

trộn đều. Kỹ thuật nhồi bầu phải đảm bảo đất và phân có độ ẩm, độ xốp thích hợp,

có thể dùng phương pháp nhồi đất bằng máy hoặc thủ công. Hiện nay phương

pháp nhồi đất bằng thủ công là chính. Sau đó xếp bầu thành luống bảo quản và

gieo hạt.

- Khâu chăm sóc: Sau khi gieo hạt hoặc cấy xong, tiến hành che phủ, tưới

nước, tưới phân, làm cỏ xới đất đồng thời phòng trừ sâu bệnh cho cây.

- Đảo bầu: Sau một thời gian ươm cây ta phải tiến hành đảo bầu (xếp bầu

sang luống khác) nhằm mục đích không cho rễ cây mọc xuyên xuống dưới đất và

sang bầu bên cạnh và tạo điều kiện thuận lợi cho việc mang cây đi trồng. Trong

quá trình đảo bầu, những cây không đủ tiêu chuẩn sẽ tiếp tục được chăm sóc, còn

những cây đủ tiêu chuẩn được đem đi trồng.

+ Phương pháp sinh sản vô tính là sự nhân giống từ một bộ phận sinh

dưỡng của cây (củ, thân, lá, cành, mô phân sinh,…) hoặc sự tiếp hợp các bộ phận

sinh dưỡng ghép ) để tạo thành một cây mới.

Hiện nay nhân giống bằng hom là phổ biên nhất đối với lâm nghiệp. Còn

các hình thức khác ở mức thử nghiệm, chưa ứng dụng vào sản xuất.

Trật tự các bước trong quá trình tạo cây con bằng hom như sau:

6

Hình 1.2. Sơ đồ quá trình tạo cây con theo phương pháp sinh sản vô tính

Trong đó:

- Cây mẹ: Những cây mẹ có độ tuổi từ (1-2) tuổi (thông thường là 1 tuổi), chọn

những cành bám lẻ, mập, không cong queo, sâu bệnh, cành nhiều mắt để lấy hom.

- Cắt hom: Không nên cắt hom vào thời kỳ cây đang sinh trưởng mạnh, nên cắt

hom vào lúc cây hoạt động sinh lý giảm xuống thấp nhất. Tuỳ theo loài cây mà

hom có thể cắt dài ngắn khác nhau, có thể từ 5 – 10cm hoặc 15 – 20cm. Tối thiểu

hom phải có 3 mầm. Khi cắt hom phải dùng dao thật sắc không làm dập hoặc sây

sát hom, sau khi cắt hom cần phải để vào nơi râm mát, ẩm thoáng rồi đem ươm.

- Khâu xử lý thuốc: Mục đích là kích thích cho hom nhanh ra rễ, có nhiều

phương pháp kích thích hom ra rễ như kích thích cơ giới, che ánh sáng, dùng các

Cây mẹ Cắt hom Xử lý thuốc Giâm hom

Hỗn hợp

ruật bầu

Nhồi đất Bầu dinh

dưỡng

Chăm sóc

Đảo bầu

Cây

không

đủ tiêu

chuẩn

Cây

đủ tiêu

chuẩn

Trồng

rừng

7

chất điều tiết sinh hưởng thực vật,…Nhưng hiện nay sử dụng phổ biến là phương

pháp sử dụng các chất điều hoà sinh trưởng như IAA, NAA, IBA,...

- Giâm hom: Sau khi ngâm trong dung dịch chất kích thích sinh trưởng đem

cắm hom vào đất hoặc có thê ủ hong mùn cưa ẩm cho tới khi ra rễ dài 0,5 – 1cm

mới đem cắm hom. Có thể cắm hom vào bầu dinh dưỡng hoặc cắm trực tiếp

xuống hố trồng.

- Các khâu còn lại chăm sóc, đảo, cây đủ tiêu chuẩn, cây không đủ tiêu chuẩn,

trồng rừng tương tự như mục (1.1. Quá trình tạo cây bằng phương pháp sinh sản

hữu tính ).

Ở các nước đang phát triển, công nghệ giâm hom được thực hiên trong các

nhà kính với các trang thiết bị hiện đại: Máy điều ẩm, điều nhiệt, điều tiết ánh

sáng,…

Ở Việt Nam những nghiên cứu tạo giống bằng hom được thực hiện bởi trung

tâm nghiên cứu giống cây rừng thuộc Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam. [8]

Cây hom sau khi ngâm trong dung dịch chất kích thích sinh trưởng được

giâm trong các lều giâm hom.

Kết cấu lều giâm hom gồm: Khung tre nứa phủ nilông trắng đục để che bớt

ánh sáng và giữ ẩm bên trong tạo ẩm bằng cách tưới sương mù.

1. Luống đất 2. Nilon 3. Khung che

Hình 1.3. Kết cấu lều giâm hom