Tổng quan nghiên cứu
Nguồn gốc và phân loại
Cây bơ có tên khoa học: Persea Americana, M (1768)
Persea gratissima (G, 1807), Persea drymifolia (S, 1831), và Persea nubigena (L.O.William, 1950) thuộc họ Lauraceae với số nhiễm sắc thể 2n = 24, bên cạnh đó cũng có các dạng tam bội (3n = 36) và tứ bội (4n = 48) (Gary, 2012; Popenoe, 1952) Hầu hết các giống bơ đều có nguồn gốc từ các vùng nhiệt đới Trung Mỹ như Mexico, Guatemala và quần đảo Antilles, nơi thường phát hiện những cây bơ mọc hoang dại Các giống bơ thương mại chủ yếu được phân thành ba chủng: chủng Mexico, chủng Guatemala và chủng Antilles (West Indian), và chúng có khả năng lai chéo dễ dàng khi trồng gần nhau (Popenoe, 1952; Bergh, 1969; Crowley và Arpaia, 2002) Trong đó, chủng Guatemala và West Indian thuộc loài Persea americana Mill, còn chủng Mexico thuộc loài Persea drymifolia.
Chủng bơ Mexico có lá xanh lục, kích thước đa dạng và có mùi hôi khi vò Quả nhỏ, nặng khoảng 250 gram, hình dạng giống quả lê hoặc đu đủ, với chất lượng cao nhờ hàm lượng chất béo từ 15-30%, thường được gọi là bơ sáp Vỏ quả mỏng, có màu xanh, vàng xanh, hoặc đỏ tùy giống Hạt lớn, vỏ mỏng và khi chín nằm lỏng trong quả Thời gian từ hoa đến quả chín khoảng 8-9 tháng Đây là chủng bơ chất lượng cao nhất và chịu rét tốt, bao gồm các giống như Mexico, Puebla, Jalna, Gottfried, Duke, Winter, cùng với các giống lai như Collinson và Winslowson, có thể trồng ở đồng bằng miền Nam và vùng đất đỏ sông Bé, Đồng Nai.
+ Lai giữa Guatemala x Mexico như các giống: Fuerte, Ryan
Chủng Guatemala là loại cây có tán rộng và nhiều cành rậm rạp, với lá to màu xanh sẫm hơn so với chủng Mexico và Antilles Khi vò lá, không có mùi hôi, trong khi đọt non có màu đỏ tối Thời gian từ khi hoa nở đến khi quả chín thường kéo dài từ 9-12 tháng, với quả có kích thước và trọng lượng khác nhau, từ 250 đến 800 gram, hình bầu dục, cuống dài, vỏ hơi dày và có sớ gỗ, thường sần sùi như da cá sấu Hạt nhỏ nằm sát trong lòng quả, và thịt quả dày, được biết đến ở Việt Nam với tên gọi bơ mỡ, có hàm lượng dầu béo từ 10-15% Chủng này cũng có khả năng chống chịu rét khá tốt.
Chủng Antilles hay còn gọi là West Indian có đặc điểm lá to, màu sắc đồng đều ở cả hai mặt và không có mùi khi vò nát Thời gian từ khi trổ hoa đến khi quả chín dao động từ 6 đến 9 tháng, với quả lớn nặng từ 100 đến 400 gram Quả có cuống ngắn, vỏ hơi ngắn, dai và dày từ 0,8 đến 1,5 mm, màu xanh khi chưa chín và chuyển sang xanh hơi vàng khi chín Thịt quả chứa 3-10% dầu, hạt lớn nằm lỏng trong quả và phát ra tiếng kêu khi lắc Hạt có bề ngoài sần sùi và vỏ không dính liền với hạt Chủng Antilles có khả năng chịu nóng và mặn (3% trong nước tưới) nhưng yếu với rét Các đặc điểm này giúp phân biệt chủng bơ Antilles với hai chủng khác qua 15 tính trạng chính dễ nhận biết.
Bảng 2.1 Đặc điểm so sánh của 3 chủng bơ khác nhau Đặc điểm Antilles(West India) Guatemala Mexico
Khí hậu Nhiệt đới Cận nhiệt đới Á nhiệt đới
Chịu lạnh Ít Trung bình Tốt
Chịu mặn Tốt Trung bình Ít
Mùi anise ở lá Không Không Có
Màu sắc lá non Vàng nhạt Xanh lục, hơi đỏ Xanh lục
Từ hoa đến quả trưởng thành 5 tháng 12 tháng hoặc hơn 6 tháng
Kích thước quả Thay đổi Thay đổi Nhỏ
Màu sắc quả Xanh, hơi đỏ Xanh Xanh đậm Độ dày vỏ quả Vừa phải(0,8–1,5mm) Dày(1,5 – 1,8mm) Rất mỏng
Bề mặt vỏ Nhẵn bóng Xù xì Phấn sáp
Kích thước hạt Thay đổi Nhỏ Lớn
Khoang chứa hạt Thay đổi Dính chặt vào cơm Lỏng
Hàm lượng dầu Thấp Cao Rất cao
Xơ của cơm Ít Ít Bình thường
Hương vị của cơm Ngọt dịu Thơm Mùi anise
Đặc điểm thực vật học
Cây bơ là loại cây lớn, thuộc nhóm cây xanh lá quanh năm, mặc dù một số giống có hiện tượng rụng lá tạm thời khi ra hoa Tuy nhiên, hiện tượng này không kéo dài, vì sau đó cây sẽ phát triển chồi non Thông thường, lá già sẽ rụng từ từ trong suốt mùa xuân, giúp cây luôn giữ được màu xanh tươi mát.
- Thân: Cây bơ thuộc loại thân gỗ, cao 6 – 18m, phân nhánh nhiều, sum xuê, tán xoè rộng đến 15m, vỏ thân có màu xám
Lá của cây Persea drymifolia Cham.et Schect có hình dạng đơn nguyên, mọc xen kẽ, dài từ 10 đến 28cm và rộng từ 6 đến 18cm Khi còn non, lá có lông mịn và màu đỏ hoặc đồng, nhưng khi trưởng thành, chúng chuyển sang màu xanh lá Hình dạng lá thay đổi từ thuôn dài đến hình dao, với chóp lá thường bén nhọn, mặc dù một số giống có chóp hơi tròn Đặc biệt, khi vò lá, mùi hôi đặc trưng sẽ tỏa ra, chỉ riêng cho loài này.
Hoa có màu xanh nhạt hoặc xanh vàng, thường mọc thành chùm ở đoạn cuối cành quả Khi nở, hoa có đường kính từ 12-14mm và có cấu tạo đặc biệt.
Hoa có 12 nhị, trong đó chỉ 9 nhị hoạt động, mỗi nhị mang 4 túi phấn nhỏ Nhị hoa được sắp xếp thành 2 vòng: vòng ngoài gồm 6 nhị và vòng trong cũng có 6 nhị, trong đó có 3 nhị hoạt động và 3 nhị bị thoái hóa Mỗi nhị trong vòng trong được gắn thêm đặc điểm riêng biệt.
2 tuyến mật để hấp dẫn côn trùng
Hạt phấn có kích thước nhỏ, chỉ khoảng 40 µm, với số lượng lớn từ 5.000 đến 10.000 hạt phấn mỗi hoa và thường nở trong khoảng 1-2 giờ Chúng có nhiều lớp nhớt giúp bám chặt vào bề mặt bên trong của thành cánh bao phấn.
Nhuỵ hoa chỉ có một nhuỵ và một tâm bì chứa tiểu noãn, nhưng rất nhanh chóng mất sức sống Khi hạt phấn rơi lên nhuỵ, chỉ sau 10 phút, hạt phấn sẽ nảy mầm ở nhiệt độ 17°C, đồng thời ống phấn và nội nhũ cũng phát triển nhanh chóng trong khoảng 4 – 6 giờ (Jonathan, 2004).
Quả bơ có nhiều hình dáng và trọng lượng khác nhau tùy thuộc vào giống, bao gồm hình tròn, hình trứng, hình lê và thuôn dài, với trọng lượng dao động từ 60 đến 150g, có giống nặng đến 1,5kg Trên thị trường, những giống bơ quá nhỏ hoặc quá lớn thường không được ưa chuộng Quả bơ được cấu tạo từ ba phần chính: vỏ, thịt và hạt.
Vỏ quả có độ dày và cấu tạo khác nhau tùy thuộc vào giống, với giống Mexico thường có vỏ mỏng và láng, trong khi giống Guatemala và Antilles thường có vỏ dày hơn Một số giống có vỏ sần sùi, trong khi những giống khác lại có vỏ láng hoặc đôi khi có sớ gỗ Màu sắc vỏ quả cũng đa dạng, từ xanh sáng, xanh nhạt, xanh vàng, đến tím và tím sẫm khi quả chín.
Thịt quả thường có màu vàng kem, vàng bơ hoặc vàng sáng, với một số loại có màu vàng xanh gần phần vỏ Đặc biệt, thịt quả này chứa hàm lượng dầu béo rất cao so với các loại quả khác.
Hạt được bao bọc bởi hai lớp vỏ lụa và có hai tử diệp hình bán cầu, với phôi hạt nằm gần cuống quả Khi nảy mầm, cây mầm sẽ phát triển thẳng từ dưới lên theo trục thẳng đứng của hạt Bề mặt tử diệp (nội nhũ) có thể trơn láng hoặc sần sùi, tùy thuộc vào giống Tỷ lệ giữa vỏ, thịt và hạt của quả cũng biến đổi theo từng giống, như giống Lula, trong đó hạt chiếm đến 25% trọng lượng quả.
Yêu cầu sinh thái và khả năng chống chịu
2.3.1 Yêu cầu sinh thái của cây bơ
Cây bơ có khả năng thích ứng rộng rãi, phát triển từ 30 độ vĩ Bắc đến Nam bán cầu, tạo nên sự đa dạng về các chủng sinh thái Sự thích ứng này thể hiện qua yêu cầu về các yếu tố sinh thái như độ cao, nhiệt độ, độ ẩm và loại đất, trong đó độ cao và nhiệt độ là hai yếu tố quan trọng nhất.
* Yêu cầu về độ cao:
Cây bơ phát triển tốt nhất ở độ cao dưới 2.000m so với mặt nước biển; khi lên cao, quá trình ra hoa và kết quả của cây diễn ra chậm hơn Chất lượng quả bơ thay đổi theo độ cao: ở độ cao lớn, hàm lượng dầu giảm trong khi xenllulo tăng Tỷ lệ các chất tro không bị ảnh hưởng bởi độ cao, mà phụ thuộc vào loại đất và lượng mưa.
Cây bơ, theo nghiên cứu của Nguyễn Cao Ban (1956), phát triển mạnh mẽ ở độ cao trên 1.000 m so với mực nước biển Mặc dù cây bơ cũng sinh trưởng tốt gần Sài Gòn và Hà Nội, nhưng tỷ lệ ra quả ở những khu vực này lại khá thấp.
* Yêu cầu về nhiệt độ:
Phản ứng của cây bơ với nhiệt độ phụ thuộc vào kiểu gen, trong đó chủng Mexico có khả năng chịu lạnh tốt nhất, tiếp theo là chủng Guatemala, và chủng West India thích hợp với khí hậu nóng, ít chịu lạnh Nhiệt độ gần 0°C có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sự sinh trưởng của cây con, ra hoa và phát triển chồi Biên độ nhiệt độ ngày đêm cũng tác động rõ rệt đến sự phát triển của cây, đặc biệt là sự phát dục của hoa Nhiệt độ ban đêm từ 15-20°C và ban ngày khoảng 20°C là điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của hoa, tăng trưởng ống phấn và các giai đoạn phát triển của phôi (Gazit và Degani, 2002).
* Yêu cầu về độ ẩm và lượng mưa
Cây bơ có khả năng thích ứng rộng, sinh trưởng, phát triển trong phạm vi từ
Cây bơ phát triển tốt nhất ở khu vực từ 30 độ Bắc đến 30 độ Nam, nơi có sự phân bố gen đa dạng Mặc dù cây bơ nhạy cảm với độ ẩm, nhưng không phải là cây thích hợp cho vùng khô hạn; trong điều kiện thời tiết quá khô, quả non có thể rụng nhiều Hầu hết các giống bơ đều không chịu được ngập úng và cần đất thoát nước tốt, như ở Hawaii với lượng mưa hàng năm 3.125 mm Chủng West India thích hợp với lượng mưa cao trong mùa hè, trong khi chủng Mexico có khả năng chịu hạn tốt hơn Tại Việt Nam, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 8 gây khó khăn cho cây bơ, vì cây rất nhạy cảm với ngập úng; chỉ cần 7 ngày ngập nước mà không thoát kịp, cây có thể chết Điều này giải thích tại sao trồng bơ ở Phú Hộ thường thất bại do đất nặng và thoát nước kém Đồng bằng sông Cửu Long cũng không phù hợp cho cây bơ vì đất quá ẩm và mực nước ngầm cao Ngược lại, đất đỏ miền Đông Nam Bộ có khả năng thoát nước tốt, giúp bơ phát triển mạnh mẽ dù lượng mưa lớn Sự khô hạn cũng ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình hình thành quả và làm rụng nhiều quả non.
* Yêu cầu về đất đai
Các chuyên gia Pháp và Mỹ khuyến cáo nên chọn đất trồng bơ ở những khu vực có độ dốc vừa phải và mạch nước ngầm sâu trên 1m Tại Puerto Rico, cây bơ phát triển tốt hơn trên đất trung tính hoặc kiềm, trong khi ở Israel, các giống Mexican và Guatemalan gặp vấn đề vàng lá khi trồng trên đất giàu canxi Ở vùng Rio Grande Valley, Texas, giống Mexican cần được ghép lên gốc ghép chịu mặn thuộc nhóm West Indian.
Trong năm 1989, nghiên cứu cho thấy rằng đất hoặc nước tưới có nồng độ Clo cao, đặc biệt là Na và Mg, có thể gây ra hiện tượng cháy lá ở cây Nếu cháy nhiều ở chóp lá, điều này cho thấy nồng độ Clo trong môi trường cao, trong khi cháy ở viền lá thường liên quan đến sự hiện diện của Na và Mg.
Na.Trong nước tưới có chứa khoảng 200 – 400 ppm (0,2 – 0,4 g/l) Clo là cây bị cháy lá Chủng Mexico dễ bị cháy lá hơn chủng Antilles
2.3.2 Khả năng chống chịu của cây bơ
Các giống cây thuộc chủng West India có khả năng kháng mặn tốt nhất, trong khi các giống thuộc chủng Mexico có khả năng kháng mặn kém nhất Tuy nhiên, tính kháng mặn của các giống trong từng chủng của ba nhóm này vẫn có sự biến thiên đáng kể.
Tính kháng vàng lá ở cây thực sinh từ cùng một cây mẹ được thể hiện rõ nhất ở các giống thuộc chủng West, do hàm lượng vôi cao trong đất (Ya’acov, 1976; Kadman, 1968).
Ở Ấn Độ, tính kháng của các giống cây có sự biến đổi đáng kể, đặc biệt là ở gốc ghép West Indica, vốn phản ứng kém với đất nặng và điều kiện úng nước Ngoài ra, cũng có những báo cáo về việc phát triển giống ghép có khả năng chịu mặn và vàng lá do hàm lượng vôi cao.
Gốc ghép thuần chủng West India không phản ứng tốt trong điều kiện đất lạnh mùa đông ở California, nhưng những con lai, đặc biệt là con lai dạng
Mexico đã thích nghi tốt với khí hậu, đặc biệt ở những vùng dễ bị sương giá Tuy nhiên, cần sử dụng gốc ghép có khả năng chịu lạnh để tăng cường tính chịu lạnh cho chồi ghép Dù các gốc ghép chịu lạnh từ Mexico đã được đưa vào nghiên cứu, chúng lại không di truyền được tính chịu lạnh cho chồi ghép (Ben-Ya’acov, 1987, 1998).
Chịu lạnh là một yếu tố quan trọng đối với cây bơ, đặc biệt trong các vùng trồng bơ chủ lực toàn cầu, nơi thường xuyên gặp phải sương muối Các giống bơ thuộc chủng Mexico có khả năng chịu lạnh tốt hơn, trong khi các giống thuộc chủng West India lại dễ bị tổn thương khi nhiệt độ vượt ngưỡng 0°C.
Giống Hass, thuộc chủng Guatemala, nổi bật với khả năng chịu lạnh tốt, nhưng nghiên cứu cho thấy khoảng 1/5 số gen của nó có nguồn gốc từ chủng Mexico, chứng minh rằng Hass là kết quả của sự lai giữa hai chủng (Ben Ya’acov et al., 1974; Mhameed et al., 1997) Điều này giải thích cho khả năng chịu lạnh và thời gian chín sớm hơn nhiều so với các giống Guatemala thuần chủng.
Tính chịu lạnh giữa các giống cây thuộc cùng một chủng và giữa các chủng khác nhau có sự khác biệt rõ rệt Chẳng hạn, trong số các giống thuần chủng của Guatemala, giống Nahal và Reed có khả năng chịu lạnh rất cao, trong khi giống Anaheim lại nhạy cảm với lạnh Giống Yama, thuộc chủng Mexico, được xem là giống chịu lạnh nhất, có thể chịu được nhiệt độ -8°C mà không bị tổn hại nghiêm trọng, do đó là giống bố mẹ lý tưởng cho việc phát triển các giống chịu lạnh Tại Florida, các giống thuộc chủng Mexico hứa hẹn sẽ được chọn lọc để tạo ra các giống thương mại có khả năng chịu lạnh cao, nhằm đối phó với các điều kiện lạnh xảy ra theo chu kỳ.
Tính chịu nóng của các giống cây trồng rất khác nhau, với chủng Mexicola, Mayo và Indio có sức chịu nóng trung bình Các giống thuộc chủng Mexicola nở hoa và quả già sớm, giúp chúng ít bị ảnh hưởng bởi đợt nóng mùa xuân Trong khi đó, giống Frey và Hass thuộc chủng Guatemala lại nhạy cảm hơn với nhiệt độ cao Giống Irving, là sự lai tạo giữa Mexico và Guatemala, cho thấy khả năng chịu đựng tốt với nhiệt độ cao và độ ẩm thấp tại California (Bergh and Lahav, 1996).
Đặc điểm ra hoa – đậu quả của cây bơ
Cây bơ có hoa lưỡng tính, nhưng quá trình thụ phấn phụ thuộc vào hoạt động của nhị và nhuỵ Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng thụ phấn ở cây bơ là hiện tượng tạp giao Dựa vào thời gian hoạt động của nhị và nhuỵ, các nhà khoa học đã phân chia cây bơ thành hai nhóm hoa (Bancombe J, 1979).
Nhóm A có hoa nở một lần vào buổi sáng khi nhuỵ đã chín nhưng nhị chưa phát tán phấn Sau đó, hoa sẽ cụp lại và nở lần hai vào buổi trưa hôm sau, lúc này nhị đã chín và phát tán phấn, nhưng nhuỵ không còn khả năng thụ phấn Thời gian giữa hai lần nở hoa kéo dài hơn 24 giờ.
Nhóm B: Nhóm này có đặc điểm nở hoa ngược lại với nhóm A Hoa nở lần
Vào buổi chiều, nhuỵ hoa chín và sẵn sàng tiếp nhận phấn Sau đó, hoa sẽ cụp lại trong vòng dưới 24 giờ Vào sáng hôm sau, hoa nở lần thứ hai, nhị chín và phát tán phấn, nhưng nhuỵ không còn khả năng tiếp nhận phấn nữa.
Quá trình nở hoa tóm tắt qua sơ đồ sau:
Cái nhận phấn Hoa Đóng Tung phấn
Việc trồng cây bơ yêu cầu sự kết hợp giữa hai giống thuộc nhóm hoa A và các giống thuộc nhóm B để đạt được năng suất và chất lượng ổn định (Wostenholme và A Whiley, 2002).
Nhóm hoa đóng vai trò quan trọng trong việc chọn giống, ảnh hưởng đến khả năng thụ phấn và năng suất của các giống khác nhau Nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy cả hai nhóm hoa A và B đều có hoa lưỡng tính, không có sự phân chia giữa hoa đực và hoa cái Mỗi hoa đều có nhị và nhuỵ phát triển song song, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thụ phấn.
Hai nhóm hoa A và B của cây bơ có cấu trúc rất khác nhau Nhóm hoa A có 6 nhị phân bố thẳng đứng và có thể tự thụ phấn, nhưng tỷ lệ thụ phấn chỉ khoảng 0,47% Trong khi đó, nhóm hoa B có 6 nhị đổ ra ngoài, không thể tự thụ phấn, khẳng định cây bơ là loài giao phấn chéo bắt buộc Việc trao đổi phấn giữa hai nhóm hoa này rất quan trọng để cải thiện giống và giảm thiểu khả năng thoái hóa giống do thụ phấn trong cùng một nhóm Ngoài ra, điều kiện ngoại cảnh cũng ảnh hưởng lớn đến khả năng phân hóa mầm hoa, nở hoa và điều kiện thụ phấn.
Ngày 1 trưa Nửa đêm Ngày 2 trưa lệ đậu quả của cây bơ là: sương muối trong mùa đông, nhiệt độ thấp (35 0 C) vào giai đoạn đậu quả Bình thường, hoa nở vào vụ xuân, lúc tiết trời ấm áp, lượng ánh sáng nhỏ, ánh sáng huỳnh quang có ảnh hưởng tốt đến sự hình thành và phát triển của ống phấn Nhiệt độ tối thấp là
Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của hoa bơ dao động từ 12°C đến 22°C, với thời tiết lạnh làm chậm quá trình nở hoa Quá trình hình thành quả bắt đầu từ sự phát triển của nội nhũ qua hai lần phân chia: lần đầu diễn ra từ 3-7 ngày sau thụ tinh và lần hai sau 9 ngày Khoảng 3 tuần sau thụ tinh, quả sẽ hình thành với kích thước nhỏ từ 60-150 μm và mầm phôi sẽ phát triển hoàn chỉnh Sự đồng bộ giữa sự chín của nhị và nhuỵ trong hoa bơ tăng khả năng thụ phấn, đặc biệt khi các nhóm hoa A và B được trồng gần nhau, giúp nâng cao năng suất lên gấp đôi so với khi trồng cùng nhóm hoa, theo nghiên cứu tại Florida, Mỹ (Peter et al., 2013).
Nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng ra hoa và đậu quả của giống bơ Hass cho thấy cây bơ phát triển bình thường trong điều kiện nhiệt độ ban ngày cao nhất là 33°C và ban đêm là 28°C, với chênh lệch ngày/đêm là 33/28 Nhiệt độ trung bình lý tưởng vào ban ngày là 25°C và ban đêm là 20°C (chênh lệch 25/20), trong khi nhiệt độ tối thiểu cần đạt là 17°C vào ban ngày và 12°C vào ban đêm (chênh lệch 17/12) Ngoài ra, yêu cầu về quang chu kỳ là 12 giờ chiếu sáng với cường độ ánh sáng đạt khoảng 400 µE m⁻² s⁻¹.
Nhiệt độ từ 400 – 700 nm là yếu tố quan trọng đối với các giống hoa nhóm A Ở mức chênh lệch nhiệt độ ngày/đêm 33/28 và 25/20, hoa cái nở vào buổi sáng và hoa đực phát tán phấn vào buổi chiều Nếu chênh lệch nhiệt độ giảm xuống 17/12, hoa cái sẽ nở vào chiều và tiếp tục nở vào chiều hai ngày sau, kết thúc vào buổi sáng của ngày cuối Ống phấn phát triển mạnh mẽ ở nhiệt độ 33/28, nhưng nhuỵ hoa mất khả năng nhận phấn vào ngày thứ hai Ở nhiệt độ thấp 17/12, sự phát triển của noãn chậm hơn, trong khi hợp tử hình thành và phát triển ở tất cả các mức nhiệt độ Quả non phát triển mạnh ở nhiệt độ 33/28 và rất chậm ở 17/12 (M Segdley, 2012).
Nghiên cứu tại Brazil cho thấy khả năng thụ phấn của cây bơ đạt khoảng 80% trong thời gian từ giữa trưa đến 17 giờ, với thời điểm hiệu quả nhất vào lúc 14 giờ trong cả mùa hè và thu (Margarete et al., 2004) Sự kết hợp giữa phấn hoa nhóm A và nhuỵ nhóm B, cũng như ngược lại, làm tăng đáng kể hiệu quả thụ phấn so với việc tự thụ Mặc dù cây bơ có khả năng tự thụ, nhưng hiệu quả rất thấp, chỉ đạt 0,31 – 0,74%, trung bình 0,47%, theo nghiên cứu của các nhà khoa học Tây Ban Nha kéo dài 13 năm (ML Alcaraz and Hormaza, 2011).
Tình hình nghiên cứu và sản xuất cây bơ trên thế giới
Cây bơ, có nguồn gốc từ Mexico và Trung Mỹ, đã được trồng rộng rãi ở nhiều châu lục như Nam Mỹ, Bắc Mỹ, Châu Á và Châu Úc Cây bơ được du nhập vào Indonesia vào năm 1750, Brazil năm 1809, Palestine năm 1908, và Nam Phi cùng Úc vào cuối thế kỷ XIX Tại Hoa Kỳ, đặc biệt là tiểu bang California, giống bơ Hass chiếm hơn 80% diện tích trồng, tất cả các cây bơ Hass đều có nguồn gốc từ một cây mẹ duy nhất của Rudolph Hass, người đã được cấp bằng sáng chế vào năm 1935 Cây mẹ này đã chết vào năm 2002 do bệnh thối rễ do nấm Phytophthora cinnamoni Các giống bơ ở Mỹ được chia thành hai nhóm: Nhóm A gồm Hass, Gwen, Lamb Hass, Pinkerton và Reed; Nhóm B gồm Fuerte, Sharwil, Zutano, Bacon và Ettinger, trong đó các giống này đã nhận giải thưởng Sir Walter tại Hoa Kỳ vào năm 1935.
Cây bơ không chỉ có giá trị dinh dưỡng cao mà còn mang lại giá trị kinh tế lớn, thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trong việc nghiên cứu và phát triển các giống bơ mới Việc chọn tạo giống bơ được thực hiện liên tục ở hầu hết các quốc gia trồng bơ trên toàn thế giới Các nhà nghiên cứu đã áp dụng nhiều phương pháp khác nhau, từ các kỹ thuật truyền thống như lai hữu tính và chọn lọc quần thể đến các phương pháp hiện đại như lai tế bào soma, nuôi cấy in vitro, chuyển gen và gây đột biến.
Việc chọn tạo giống bơ đã thu hút sự quan tâm của nhiều quốc gia do giá trị dinh dưỡng và hiệu quả kinh tế cao của cây bơ Các nghiên cứu về giống bơ đã được thực hiện tại Mỹ, Israel, Nam Mỹ và nhiều nơi khác, với mục tiêu chính là phát triển giống mới có năng suất và chất lượng vượt trội, đồng thời có khả năng chống chịu tốt với các yếu tố ngoại cảnh như sâu bệnh và điều kiện lạnh Đặc biệt, việc tạo ra giống gốc ghép có tính kháng cao đối với bệnh thối rễ do Phytophthora cinnamoni gây ra là rất quan trọng Cây bơ có mức độ dị hợp tử cao, với đời con biến thiên và đặc điểm khó dự đoán Mặc dù các đột biến đơn gen chưa được phát hiện, nhưng cây bơ có lợi thế về biến thiên di truyền rộng, cho phép nhân giống vô tính dễ dàng, mặc dù yêu cầu về diện tích đất cho các dự án chọn tạo giống là khá lớn.
Vào tháng 01 năm 2012, tại California, Mỹ, một hội nghị quốc tế về di truyền, bộ gen và chọn tạo giống bơ đã diễn ra, trong đó các nhà khoa học khẳng định rằng giống bơ Hass là giống chủ lực toàn cầu, nhưng việc chọn tạo giống truyền thống gặp nhiều khó khăn do thời gian dài và yêu cầu diện tích đất lớn Để khắc phục nhược điểm này, nhiều nhà khoa học đã áp dụng phương pháp chọn tạo giống hiện đại bằng chỉ thị phân tử, qua đó đã tạo ra 3 quần thể F1 riêng biệt, với vật liệu giống được chọn lọc từ các quần thể hoang dại ở Mexico.
Israel chú trọng đến việc đánh giá đa dạng di truyền của các giống thông qua các chương trình chọn tạo giống và chọn lọc tế bào chất Việc sử dụng marker phân tử dựa trên tính đa hình của DNA là một phương pháp quan trọng trong quá trình này (Mary and Harley, 2012).
Chương trình nghiên cứu chọn tạo giống bơ tại California đã được thực hiện công phu và kéo dài hơn 50 năm, với mục tiêu phát triển các giống bơ mới chất lượng cao và giống gốc ghép kháng bệnh Phytophthora cinnamomi Nghiên cứu này vẫn đang tiếp tục triển khai nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm.
Năm 2011, các nhà chọn giống đã phát triển hai giống mới là Lamb Hass và Toro Canyon, nổi bật với khả năng kháng bệnh Phytophthora và chịu mặn tốt Mỗi năm, khoảng 2.500 – 10.000 hạt lai từ hai giống này được cung cấp cho sản xuất (Jonathan và Tim, 2013).
Các nhà khoa học tại California đã thành công trong việc tạo ra 7 giống gốc ghép kháng bệnh Phytophthora, bao gồm Duke, Duke 7, Barr-Duke, D9, Thomas, G6 và G755, từ các loài thuộc chủng Mexico thông qua hàng loạt nghiên cứu mới nhất.
Tại Nam Mỹ, Viện Nghiên cứu cây trồng nhiệt đới và Á nhiệt đới đã triển khai chương trình chọn tạo giống bơ từ năm 1991, bao gồm hai pha.
Pha 1 của chương trình thiết lập các nguồn gen, tiếp tục nhập những vật liệu đã cải tiến từ nước ngoài, đánh giá khả năng tự thụ phấn và thụ phấn chéo Từ khi bắt đầu cho chương trình tạo nguồn vật liệu chồi ghép đã nhân được 5.240 cây con thực sinh, 7 cây có nguồn gốc chọn lọc tại địa phương để đánh giá ở pha 2 Chương trình đã tập trung cho việc chọn lọc những dạng gốc ghép chịu bệnh Phytophthora nhân tạo Kết quả chọn được 30 cây con thực sinh để tiếp tục khảo sát và đánh giá
Pha 2: đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển của các tổ hợp ghép khác nhau giữa chồi ghép và gốc ghép tại những vùng sinh thái khác nhau Những đặc tính được đánh giá bao gồm năng suất, chất lượng quả… Các loại gốc ghép được đưa vào thí nghiệm như Duke 7, Thomas và Barr Duke Những gốc ghép được chọn lọc và đánh giá khả năng phối hợp với những vật liệu chồi ghép của các giống như Fuerte, Hass, Pinkerton và Ryan, hiện tại 92 tổ hợp này đang được thử nghiệm (Cutting J.G.Ms et al., 1990)
Nhiều nhà nghiên cứu khuyến nghị rằng việc chọn giống bơ nên được thực hiện thông qua chọn lọc cá thể từ quần thể trồng bằng hạt thụ phấn tự do, thay vì qua lai nhân tạo Các tính trạng quan trọng cần chú ý bao gồm năng suất, chất lượng và hình thái quả (Gazit, 1976; Wanja Kinuthia và Laban Njovage, 2004).
Tại Costa Rica, các nhà khoa học đã nghiên cứu sự đa dạng và tài nguyên gen của cây bơ, phát hiện mối quan hệ giữa các loài trong quần thể bơ địa phương và giống bơ ở các quốc gia phía Bắc Ở độ cao từ 1.200 đến 2.000m, nguồn gen bơ phong phú với sự đa dạng về đặc điểm quả, thường nhỏ hơn so với giống West India và Guatemala Các giống bơ tại đây có đặc điểm trung gian giữa hai chủng này, với vỏ quả màu xanh nhạt, thịt dai, vỏ dày trung bình giống West India, và hạt hình cầu tương tự Guatemala, được xác định là giống lai giữa hai chủng (A Ben-Ya’acov, A Soil – Molina và G Bufler, 2003).
Theo nghiên cứu của Hume (1951) và Malas cùng Vander Meulen (1954), việc cắt hai đầu hạt với lát cắt không vượt quá 5% khối lượng hạt sẽ giúp tăng tốc độ nảy mầm Kết quả này cho thấy rằng phương pháp cắt có thể cải thiện đáng kể quá trình phát triển của hạt giống.
- Hạt để nguyên màng vỏ: nảy mầm 75%, số ngày từ gieo đến mọc 117 ngày ;
- Hạt có bóc màng vỏ: nảy mầm 100%, số ngày từ gieo đến mọc 60 ngày ;
- Hạt có bóc màng vỏ và cắt hai đầu: nảy mầm 94%, số ngày từ gieo đến mọc 55 ngày
Việc bóc màng vỏ hạt và cắt hai đầu hạt bơ có thể tăng tỷ lệ nảy mầm và rút ngắn thời gian từ gieo đến mọc Tuy nhiên, đối với những hạt có hai lá mầm dính sát vào nhau hoặc giống bơ có màng vỏ dính chặt, việc này có thể gặp khó khăn Cần cẩn thận khi cắt hai đầu hạt, vì nếu cắt quá 5% khối lượng hạt, có thể làm tổn hại đến phôi và mất khả năng nảy mầm Việc cắt bỏ hai đầu hạt cũng giúp loại bỏ những hạt hư hỏng mà khó phát hiện bằng mắt thường Nghiên cứu cho thấy hạt bơ để lâu sẽ giảm khả năng nảy mầm, do đó nên gieo trong vòng 7 ngày sau khi tách hạt Nếu được bảo quản lạnh ở nhiệt độ từ 4 – 6 độ C, khả năng nảy mầm có thể kéo dài vài tháng.
L V Young (1961), thử nghiệm ngâm cành bơ trong dung dịch đường rồi đem giâm Kết quả không có sự khác biệt so với đối chứng Cũng theo Young:
Tình hình nghiên cứu và sản xuất cây bơ tại việt nam
Cây bơ đã được người Pháp đưa vào trồng tại huyện Di Linh (Lâm Đồng) từ những năm 1940, cho thấy sự sinh trưởng tốt Năm 1958, phái đoàn viện trợ Hoa Kỳ đã cung cấp khoảng 60.000 hạt giống bơ cho các trung tâm thực nghiệm ở Lâm Đồng, Đồng Nai và Đăk Lăk, từ đó có những đánh giá ban đầu về năng suất và đặc điểm quả Sau năm 1976, Trạm Giống cây ăn quả Cao Lộc đã thử nghiệm giống bơ từ Cuba, nhưng hiện tại vườn bơ này không còn duy trì Mặc dù có một số nghiên cứu từ Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên và Trường Đại học Tây Nguyên, chủ yếu tập trung vào điều tra sản xuất và kỹ thuật nhân giống, nhưng chưa có nghiên cứu sâu về cây bơ Một số công trình gần đây đã thu thập và nhân giống cây bơ, thiết lập vườn tập đoàn để bảo tồn nguồn gen và cung cấp thông tin về tiêu thụ quả bơ, khẳng định khả năng mang lại thu nhập cho nhà vườn khi trồng xen trong vườn cà phê.
Theo Phan Văn Tây (1974) và Vũ Công Hậu cùng các cộng sự (1984), các giống bơ được đưa vào Việt Nam chủ yếu nhân giống bằng hạt, dẫn đến độ biến dị lớn và sự pha trộn nhiều giống trong cùng một vườn Trong điều kiện chăm sóc kém và đầu tư thấp, các giống thuộc chủng West India là những giống duy nhất có thể tồn tại, nhưng hiện nay chúng đang thoái hóa nghiêm trọng, năng suất không ổn định qua các năm và chất lượng sản phẩm kém.
Theo Vũ Công Hậu và các cộng sự (1984) khẳng định rằng, trong điều kiện khí hậu nóng ẩm của miền Nam Việt Nam, giống bơ thuộc chủng Antilles là lựa chọn tối ưu, trong khi các tỉnh Tây Nguyên với khí hậu mát mẻ hơn có thể trồng giống Guatemala và Mexico Việc nhập khẩu giống bơ từ Cuba hoặc Mỹ như Pollock, Lula, Hass và các giống lai như Fuerte để nhân giống vô tính là cần thiết Ông cũng chỉ ra rằng nhiệt độ cao có thể ức chế ra hoa, nhưng khí hậu Việt Nam không cản trở sự ra hoa và đậu quả của cây bơ Để đạt hiệu quả kinh tế cao trong trồng bơ, việc chọn giống, đất trồng và kỹ thuật canh tác là rất quan trọng Nguyễn Hiền (1993) nhấn mạnh cần nhập nội các giống bơ mới có năng suất cao và khả năng chống chịu sâu bệnh, đồng thời lựa chọn các giống bơ đã thích nghi lâu đời tại địa phương để nhân giống vô tính Một số đơn vị nghiên cứu thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã xây dựng tập đoàn giống bơ nhằm thu thập, bảo tồn và khai thác nguồn gen quý, điển hình là Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên với 57 giống bơ tại Đăk Lăk và giống bơ Booth được trồng thành công.
Nghiên cứu năm 2005 của nhóm tác giả Chu Thị Thơm và Nguyễn Văn Tố từ Viện Nghiên cứu cây ăn quả miền Nam đã chỉ ra một số giống bơ lai triển vọng.
Giống Lula, có nguồn gốc từ giống Taft và mẹ là chủng Guatemala, có quả dạng lê với khối lượng từ 350 – 670g Quả có da hơi láng, màu xanh nhợt, và thịt quả có màu vàng nhạt đến hơi xanh, chứa 6 – 15% chất béo, mang lại hương vị thơm ngon Cây giống này sinh trưởng nhanh, cho quả mau và năng suất cao, nhưng cũng dễ bị nấm Bersicae rekins tấn công.
Giống Booth 7: Guatemala x Antilles, quả hình hơi tròn Khối lượng quả
Quả láng có trọng lượng từ 280 đến 560g, với màu xanh sáng và chứa khoảng 14% dầu, mang lại hương vị thơm ngon Hạt của quả lớn và nằm sát trong lòng quả Cây có tán phát triển theo chiều ngang, thường cho năng suất cao, nhưng đôi khi ra quả quá nhiều dẫn đến kiệt sức hoặc ra quả cách năm Quả sẽ rụng khi nhiệt độ giảm xuống dưới 30°C.
Giống Booth 8, bao gồm Guatemala và Antilles, có quả hình trứng với kích thước từ nhỏ đến lớn, nặng từ 250 đến 800g Vỏ quả dày, có sớ gỗ, và da quả hơi xanh với bề mặt sần sùi Thịt quả màu kem sáng, chứa từ 6 đến 12% dầu, mang lại hương vị khá ngon Hạt quả có kích thước từ vừa đến lớn, nằm sát trong lòng quả Cây cho quả không đều và theo chu kỳ cách năm.
Giống Hickson: quả như dạng quả xoài, hơi sần sùi Thịt màu vàng sáng, chứa 8 – 10% dầu, hương vị ngon, năng suất nhưng không đều Chống chịu gió rất kém
Giống Monroe là một loại cây trồng đặc biệt, được phát hiện ở các vùng ven vườn của Guatemala và Antilles Quả của giống này có hình thuôn dài với một đầu hơi bằng phẳng, nặng từ 670 đến 1200g Vỏ quả láng, dày và dai, trong khi thịt quả có màu vàng sáng, chứa từ 10 đến 14% dầu và có phẩm chất ngon Hạt của quả có kích thước vừa và nằm sát trong lòng quả, đồng thời cây giống Monroe cũng cho năng suất cao.
Giống Hall có quả hình lê đẹp, nặng từ 560 – 840g với vỏ dày, láng và màu xanh sẫm Thịt quả màu vàng đậm, chứa 10 – 16% dầu và rất ngon Hạt quả lớn, nằm sát trong lòng quả Cây giống này cho năng suất cao nhưng không đồng đều.
Giống Choquette là loại quả có hình thuỗn, với phần cuối hơi khuyết, khối lượng quả dao động từ 670 – 1200g Da quả mịn, có màu từ xanh nhạt đến xanh đậm, vỏ quả hơi dai Thịt quả có màu vàng và chứa từ 6 – 10% dầu, hạt có kích thước vừa, dính sát hoặc hơi sát trong lòng quả Cây giống Choquette cho sản lượng ổn định.
Từ năm 2002 đến 2005, Viện Khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên đã khởi động nghiên cứu về giống bơ, thử nghiệm nhiều giống bơ nhập nội và tuyển chọn được 12 giống bơ thích nghi với điều kiện khí hậu Tây Nguyên Những giống bơ này không chỉ kháng sâu bệnh mà còn cho năng suất và chất lượng tốt, đặc biệt là giống bơ Booth Viện cũng đã hướng dẫn đồng bào các dân tộc thực hiện quy trình kỹ thuật và chăm sóc bơ, nhằm thay thế các giống bơ thoái hóa, năng suất kém bằng những giống bơ có năng suất và chất lượng cao hơn.
Nghiên cứu của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên từ năm 2006 đến 2010 do ThS Hoàng Mạnh Cường dẫn đầu đã tuyển chọn và thu thập 47 giống bơ có năng suất cao và chất lượng tốt tại các tỉnh Tây Nguyên Đồng thời, nghiên cứu cũng đã nhập nội 15 giống bơ thương mại từ Mỹ, Úc và Israel để trồng khảo nghiệm tại khu vực này, được sự chấp thuận của Cục trồng trọt.
Bộ NN & PTNT đã công nhận 4 giống bơ gồm TA1, TA3, TA5 và Booth 7, với khả năng chín muộn từ tháng 9 đến tháng 11 hàng năm Đây là những giống bơ Quốc gia nổi bật với năng suất và chất lượng cao.
Theo Nguyễn Hữu Quyền, có nhiều phương pháp ghép bơ hiệu quả như ghép mắt, ghép cành, ghép cửa sổ, ghép chữ T xuôi hoặc ngược, ghép nêm, ghép nối ngọn, ghép vạt vỏ và ghép áp cành.
Theo Vũ Công Hậu, cây bơ có thể được nhân giống bằng cách chiết hoặc giâm cành, nhưng phương pháp này thường gặp khó khăn trong việc ra rễ và cần sử dụng các chất điều tiết sinh trưởng Phương pháp nhân giống hiệu quả nhất là ghép, sử dụng cành ghép từ những cây ưu tú được chọn làm cây đầu dòng Trong các phương pháp ghép, ghép nêm chồi ngọn được coi là tốt nhất (Vũ Công Hậu và cs., 1984).
Phương pháp nhân giống cây bơ
Cây bơ có thể được trồng từ hạt, nhưng chất lượng và năng suất thường không ổn định Tại Việt Nam, phần lớn diện tích bơ được nhân giống từ hạt, dẫn đến năng suất và chất lượng thấp Ngược lại, các nước sản xuất bơ chính trên thế giới thường sử dụng phương pháp ghép để nhân giống cây bơ Cây ghép có khả năng cho quả sau 3 – 5 năm trồng, trong khi cây trồng từ hạt thường mất từ 5 – 7 năm mới cho quả.
Cây bơ có thể được trồng bằng hạt, nhưng thường cho quả kém chất lượng và năng suất không ổn định, vì vậy hiện nay chủ yếu sử dụng giống bơ ghép Việt Nam đã du nhập nhiều giống bơ, phần lớn trồng bằng hạt, và sau hơn 30 năm, đã chọn lọc được những giống phù hợp với từng vùng sinh thái Hiện nay, các nhà khoa học đang cần tuyển chọn lại những cây giống tốt, ít sâu bệnh, có năng suất cao, đáp ứng nhu cầu thị trường xuất khẩu và tiêu dùng trong nước để tiến hành nhân giống và trồng thử ở các vùng có điều kiện sinh thái khác nhau.
Hạt giống được ươm từ quả chín, nên chọn hạt tươi và quả sạch bệnh để tránh nhiễm nấm Phytophthora Tránh sử dụng hạt từ quả rụng, khử trùng bầu đất và không để bao bì tiếp xúc với đất nhiễm bệnh Hạt nên được nhúng vào nước ấm khoảng 50°C trong 30 phút, và có thể cắt 1cm đầu nhọn để kích thích nảy mầm nhanh hơn Thân mầm thường xuất hiện sau 3-4 tuần, nhưng có thể kéo dài đến 2-3 tháng Cây con làm gốc ghép sau 4 tháng cần có đường kính khoảng 6mm và 2-3 cặp lá, ưu tiên chọn cây thuộc nhóm Guatemala Việc chọn cành ghép cần dựa vào tiêu chí như năng suất, chất lượng và hình dáng quả Chồi ghép nên được lấy khi mầm sắp nảy ra, từ phần ngoài tán cây nơi có độ thoáng khí và ánh sáng tốt, cắt cành ghép dài khoảng 10-15cm từ đầu ngọn.
Các phương pháp ghép cây bơ bao gồm ghép tiếp thân, ghép chẻ bên và ghép mắt, trong đó ghép tiếp thân có tỷ lệ sống cao nhất Phương pháp này không yêu cầu thúc nảy mầm cho cây sau ghép, trong khi các phương pháp khác thường cần thúc nảy mầm sau 3 – 4 tuần Để thúc mầm, cần tháo nilon ghép, khía một lằn ngang ở thân gốc ghép 2 – 5cm phía trên mầm đã ghép Khi mầm mọc vài cm, cắt ngọn gốc ghép ngay trên mắt ghép và chỉ để lại một mầm Khi mầm dài khoảng 30 – 50 cm, bấm ngọn và giữ lại 4 – 6 cành ngang Sau 6 tháng, cây ghép có thể được trồng, nhưng thời gian lý tưởng để đưa cây ra ngoài thực địa là sau 12 tháng.
Trong quá trình trồng cây, việc cắt tỉa và tạo tán là rất quan trọng Nên duy trì chiều cao cây ở khoảng 7m để dễ dàng trong việc chăm sóc và thu hoạch.