Giải bài toán nhu cầu giống hoa Cúc
Hoa Cúc (Chrysanthemum sp.) là loài hoa trồng chậu và cắt cành phổ biến hàng đầu trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Loài hoa này được ưa chuộng bởi màu sắc phong phú (trắng, vàng, xanh,…) cũng như hình dáng và kích cỡ hoa rất đa dạng. Ở Việt Nam, hoa Cúc được xem là biểu tượng của sự thanh cao, được xếp vào hàng tứ quý “Tùng, Cúc, Trúc, Mai”.
Trước những 1997, hoa Hồng được trồng nhiều nhất (chiếm 31%) ở nước ta, nhưng từ năm 1998 trở lại đây, diện tích trồng hoa Cúc (chiếm 42%) đã vượt qua hoa Hồng (29,4%) để trở thành loài hoa được trồng phổ biến nhất. Hiện nay, hoa Cúc được trồng khắp nước ta, từ núi cao xuống đồng bằng, từ nông thôn đến thành thị với diện tích hơn 2.000 ha, tập trung nhiều nhất tại Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh, Lâm Đồng, Tp. Hồ Chí Minh. Ở các tỉnh phía Nam, Lâm Đồng là nơi có diện tích trồng hoa Cúc lớn nhất. Chỉ riêng Công ty Hasfarm (Lâm Đồng) đã cung cấp 60% sản lượng hoa Cúc cho Tp. Hồ Chí Minh và một số tỉnh phía Bắc.
Khi nhu cầu hoa chậu và hoa cắt cành tăng nhanh thì yêu cầu về cây giống cũng tăng theo nhưng các phương pháp nhân giống truyền thống (giâm cành, gieo hạt, tách đầu mầm,…) hiện chưa đáp ứng được nhu cầu về giống. Các phương pháp nhân giống truyền thống không đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao; tuy nhiên, hệ số nhân giống thấp, chất lượng cây giống kém (cây con bị thoái hóa và nhiễm virus sau vài thế hệ) và dễ bị bệnh. Một vấn đề nữa là khả năng vận chuyển cây giống cũng gặp rất nhiều khó khăn, cây con được nhân giống trong các vỉ xốp hoặc trồng trực tiếp trên đất rất khó để vận chuyển đi xa nên không đáp ứng được nhu cầu cây giống ở những khu vực xa cơ sở sản xuất cây giống cũng như xuất khẩu, hiệu quả kinh tế từ việc nhân giống còn thấp.
Để giải quyết nhu cầu về giống hoa nói chung, hoa Cúc nói riêng, phương pháp vi nhân giống đã được áp dụng. Phương pháp này có ưu điểm nhân giống với số lượng lớn, đồng nhất nhưng điểm hạn chế là sự thành công của phương pháp vi nhân giống phụ thuộc rất nhiều vào khả năng thuần hóa cây giống trong điều kiện vườn ươm. Trong điều kiện in vitro, cây giống đã quen với những điều kiện lý tưởng được kiểm soát trong quá trình sinh trưởng nên khi chuyển ra vườn ươm, cây giống phải chống chịu với nhiều tác nhân bất lợi bên ngoài như nấm bệnh, nhiệt độ thay đổi, độ ẩm thấp, nghèo dinh dưỡng,… Sự thay đổi đột ngột đó làm cho khả năng thích nghi và tỷ lệ sống sót của cây giống giảm đáng kể, làm giảm hiệu quả sản xuất.
Nhằm giải quyết những khó khăn nêu trên, nhóm tác giả thuộc Viện Nghiên cứu Khoa học Tây Nguyên đã nghiên cứu, áp dụng thành công hệ thống vi thủy canh (microponic system) vào nhân giống hoa Cúc. Kết quả của nghiên cứu này đã được ứng dụng vào thực tiễn và góp phần giải quyết nhu cầu về giống, nâng cao hiệu quả kinh tế cho các cơ sở sản xuất giống nói riêng, trồng hoa Cúc nói chung.
Hệ thống vi thủy canh - phương pháp nhân giống mới đơn giản, hiệu quả cao
Vi thủy canh là hệ thống nhân giống kết hợp giữa vi nhân giống (micropropagation) và thủy canh (hydroponic), phương pháp này kế thừa nhiều ưu điểm của kỹ thuật thủy canh và phương pháp vi nhân giống và có tiềm năng trong sản xuất cây giống.
Hiện nay, hệ thống này có thể được nghiên cứu theo hai xu hướng: (1) Hiện đại hóa các thiết bị nhằm tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy; hoặc (2) Đơn giản hóa với các thiết bị, vật liệu đơn giản, rẻ tiền nhưng vẫn đảm bảo được sự phát triển tốt của cây, nâng cao chất lượng cây giống và dễ dàng áp dụng trên quy mô lớn. Xu hướng thứ hai được TS Hoàng Thanh Tùng và cộng sự lựa chọn nhằm đơn giản quy trình sản xuất cũng như dễ ứng dụng vào thực tiễn sản xuất.
Hệ thống vi thủy canh có các ưu điểm so với các phương pháp truyền thống như: 1) Vi thủy canh là một hệ thống mở ex vitro (rút ngắn bớt giai đoạn trong quy trình nhân giống bằng việc kết hợp giai đoạn ra rễ với giai đoạn thuần dưỡng ex vitro thành giai đoạn ra rễ in vitro); 2) Tiết kiệm chi phí (không sử dụng đường, agar, giảm sử dụng cồn và tiết kiệm năng lượng); 3) Dễ dàng vận chuyển và sắp xếp (cùng sản xuất 600 cây giống, hệ thống vi thủy canh có khối lượng khoảng 1 kg, trong khi đó, phương pháp vi nhân giống có khối lượng khoảng 10 kg, các hộp nhựa có thể chồng lên nhau và đóng gói dễ dàng trong các hộp nhựa nhỏ); 4) Đơn giản và dễ thiết kế (hộp nhựa hình chữ nhật dễ mua trên thị trường, dễ dàng vận chuyển đi xa và sắp xếp trong các phòng thí nghiệm); 5) Có thể sản xuất ở quy mô lớn (600 cây giống). Cây hoa Cúc được sản xuất bởi hệ thống vi thủy canh bắt đầu nở hoa sau 15 tuần trồng (sớm hơn 1 tuần so với những cây được sản xuất bởi phương pháp vi nhân giống). Ngoài ra, hệ thống này còn có ưu điểm là dễ áp dụng đại trà cho người dân, chỉ cần đào tạo cơ bản là có thể thực hiện được.
Hệ thống vi thủy canh trong sản xuất cây giống hoa Cúc (600 cây giống).
Đóng gói cây hoa Cúc trong các hệ thống nhân giống (A: vi nhân giống; B: vi thủy canh).
Cây hoa Cúc được sản xuất trong hệ thống vi thủy canh đã được trồng thử nghiệm thành công và cho chất lượng hoa cắt cành tốt ở quy mô đồng ruộng tại Công ty Giống miền Nam (xã Đạ Đờn, huyện Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng), đây là Công ty của Nhật Bản chuyên sản xuất cây hoa Cúc cắt cành tại Lâm Đồng.
Hệ thống vi thủy canh là nghiên cứu đầu tiên trên thế giới về việc sử dụng một kỹ thuật mới trong nhân giống thực vật, là phương pháp đơn giản nhưng rất hiệu quả trong sản xuất cây giống với quy mô lớn và được thực hiện hoàn toàn tại Việt Nam. Kết quả nghiên cứu này còn góp phần cung cấp các dẫn liệu khoa học mới có giá trị về việc đưa ra hệ thống nhân giống vi thủy canh cây hoa Cúc. Là tài liệu tham khảo hữu ích cho việc nghiên cứu và giảng dạy về lĩnh vực nhân giống ở thực vật. Đồng thời mở ra hướng nghiên cứu có tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực nhân giống thực vật.