64 4. Xác định ảnh hưởng của phần dưới đất tới phương hướng và cường độ của quá trình hình thành tiểu địa hình. 6. Làm sáng tổ mối quan hệ qua lại giữa các loại trong quần xã và một số đặc điểm của cấu trúc quần xã - tầng của phần dưới đất, biến động mùa của nó . đặc biệt cần xem xét quan hệ phần dưới đất của cây trồng vớ i cây dại và cây trồng với nhau, thí dụ chất bài tiết từ rễ. 7. Nghiên cứu sự phát triển của phần dưới đất trong mùa sinh dưỡng và trong cả đời của nó. Những kết quả này rất quan trọng trong tìm hiểu quá trình mọc và phát triển của thực vật. Thí dụ tìm hiểu nhiệt độ thấp, cao tác động đến tăng trưởng phần dưới đất ra sao. 8. Xác định sự khác biệt những đặc đ iểm hình thái sinh vật học của các loài, giữa cây trồng và cây dại 9. Xác định ảnh hưởng của các phương thức thuộc kĩ thuật nông nghiệp đến phần dưới đất từ đó ảnh hưởng đến thực vật nói chung. 10 Xác định vai trò của từng phần dưới đất, sự biến đổi vai trò của nó do tác động từ bên ngoài (thí dụ vai trò rễ chính, rễ bất định). 11. Xác định đặc đ iểm và khả năng sinh sản sinh dưỡng khi có thân rễ, chồi mọc từ rễ, các dạng khác của phần dưới đất. 12. Xây dựng bằng phân loại phần dưới đất của thực vật. 13. Nghiên cứu mối quan hệ qua lại của 2 phần trên và dưới đất và hệ số tương quan của nó. 14. Đánh giá hiệu quả các phương pháp khác nhau trong nghiên cứu phần dưới đất. 15. Xây dựng hệ thố ng dạng sống có sử dụng đặc điểm phần dưới đất. 7.2. NHỮNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHẦN DƯỚI ĐẤT CỦA THỰC VẬT VÀ QUẦN XÃ THỰC VẬT 7.2.1. Tóm lược các phương pháp nghiên cứu Để nghiên cứu phần dưới đất của thực vật có thể tiến hành lấy mẫu trong điều kiện tự nhiên, quần xã tự nhiên hoặc trồng trong chậu để nghiên cứu. Ph ụ thuộc đối tượng nghiên cứu là gì mà dùng phương pháp khác nhau. Người ta phân chia ra các nhóm phương pháp sau : 1 Những phương pháp nghiên cứu phần dưới đất của thực vật nuôi trồng trong môi trường không khí. 2. Những phương pháp nghiên cứu phần dưới đất của thực vật nuôi trồng trong môi trường nước. 3. Những phương pháp nghiên cứu phần dưới đất của thực vật trồng trong chậu với các loại đất khác nhau. 65 4. Những phương pháp nghiên cứu phần dưới đất của thực vật trồng trong thùng có gắn dụng cụ theo dõi. 5. Những phương pháp nghiên cứu phần dưới đất của thực vật trồng trong điều kiện bán tự nhiên : trong hầm hay trên vách đất. 6. Những phương pháp nghiên cứu phần dưới đất của thực vật sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên hay trồng trên đất trống. Ba nhóm phươ ng pháp đầu dùng để nghiên cứu giải quyết các vấn đề thuộc sinh lí, sinh hoá và nông hoá, nó đòi hỏi có phòng thí nghiệm hay nhà kính. Nhóm thứ tư có thể dùng trong nghiên cứu những vấn đề thuộc nông hoá, kỹ thuật nông nghiệp, có thể cả sinh vật học, sinh hoá học . Nhóm thứ năm nhằm giải quyết các vấn đề.về nông hoá, kĩ thuật nông nghiệp, sinh vật học của thực vật. Còn để nghiên cứu những vấn đề liên quan trồng trọt, sinh thái học, sinh vật học của thực vật, quần lạc học và thổ nhưỡng . thì dùng nhóm thứ 6 đó là phương pháp nghiên cứu thực vật, quần xã thực vật trong mối quan hệ mật thiết với môi trường xung quanh. 7.2.1.1. Các phương pháp thuộc hình thái học (phương pháp thể chất) Gồm ba nhóm phương pháp : - Phương pháp nghiên cứu toàn bộ phần dưới đất của thực vật bằng cách đào và gỡ đất dần hay dùng nước rửa (phun) làm rộ toàn bộ phần dưới đất ra, sau đó đo, mô tả, vẽ hay chụp ảnh lại. Phương pháp này đòi hỏi nhiều khâu đoạn và công sức, kết quả thu được cho ta hiểu hình thái và sinh thái của phần dưới đất. Vì đòi hỏi nhiều công sức nên phương pháp này dùng để nghiên cứu hệ rễ các loài thuộc thảo, một số cây bụi và bụi nhỏ, cây m ầm của cây gỗ. Ngày nay người ta có thể kết hợp với phương pháp hầm sau đó dùng nước phun, để nghiên cứu cây gỗ lớn. Để giảm bớt công sức người ta có thể chỉ nghiên cứu 1/2 hoặc 1/4 diện tích phân bố của cây đó (phần dưới đất). Phương pháp hầm : đó là lát cắt theo chiều thẳng đứng qua phần dưới đất của thực vật hay quần xã thực vật, sau đ ó gỡ dần đất hay dùng nước phun rồi mô tả, vẽ, chụp ảnh phần dưới đất trên vách đất. Phương pháp này thuận lợi cho nghiên cứu hình thái về sinh trưởng của phần dưới đất từng cá thể, hiện tượng phân bố theo tầng và các mối quan hệ qua lại của các thành phần trong quần xã. - Phương pháp nghiên cứu sự phân bố nằm ngang của phần dưới đất bằng cách đào theo hướng nằ m ngang. Phương pháp này quan trọng để nghiên cứu sinh sản sinh dưỡng và nghiên cứu về mối quan hệ giữa các cá thể thực vật. Thường phương pháp này được dùng kết hợp với phương pháp hầm, đặc biệt khi nghiên cứu điểm định vị hay bán định vị, cho từng cá thể hay từng quần xã. 7.2.1.2. Phương pháp số lượng : bao gồm 5 nhóm phương pháp Phương pháp tính độ dài và diện tích bề mặt của hệ rễ bằng cách đo trực tiếp chiều dài tất cả các rễ. Phương pháp này thích hợp cho việc tính chiều dài hệ rễ của 66 từng cá thể thực vật, được áp dụng để nghiên cứu cây gỗ và cây bụi. Yêu cầu là bằng cách đào, gỡ hay phun nước để lấy tất cả hay một phần nhất định của hệ rễ. Vì vậy, phương pháp này rất tốn kém và không thật chính xác, vì không bao giờ lấy được phần rễ nhỏ của nó, mà phần này lại có diện tích bề mặt rất lớn, rất quan trọng. Ph ương pháp tính khối lượng, chiều dài, thể tích và bề mặt của hệ rễ hay của phần dưới đất, bằng gỡ tay hay phun rửa từ một khối đất xác định, khối đất này được lấy theo từng lớp của độ sâu do ta xác định hoặc theo từng tầng đất. Nó khác với phương pháp trên là trong khối đất này nó có nhiều loài khác nhau, nên sau đó ta phải phân loại đó. Còn số liệu theo từng loại, thí dụ theo diện tích bề mặt, tiết diện, độ dài, thể tích . là đo trực tiếp, khối lượng thì cân. Thường những tư liệu này sẽ phân ra hai nhóm là phần hoạt động và không hoạt động. Thông thường phần hoạt động không làm nổi vì vậy, người ta có thể chia theo kích thước (đường kính) hoặc nguồn gốc (rễ chính, rễ bên, rễ bất định .). Còn khối đất lấy tuỳ theo tác giả có thể khác nhau về kích thướ c có thể 500, 1000, 5000, 25000cm 3 hay hơn. Phương pháp đếm số lượng hệ rễ trên vách hầm, thường người ta đếm theo mặt cắt và chia rễ ra một số nhóm theo độ lớn của rễ và đánh dấu trên bản vẽ. Phương pháp Hình 26 : Sự phân bố rễ ở cây táo theo tầng đất này đỡ tốn công sức hơn so với phương pháp trên nhưng độ chính xác cũng kém hơn. Nó có giá trị để đánh giá độ đậm đặc của rễ theo tầng đất và phân bố của thân rễ. - Phương pháp đếm số lượng rễ xuất hiện trên vách hầm nhưng có độ dài nhất định, phân bố theo hướng nằm ngang, đếm từ trên xuống cũng phân chia r ễ ra theo đường kính của nó. Phương pháp này cũng là để hiểu tốt hơn sự phân bố rễ trong các tầng đất. - Phương pháp đếm số lượng và tính diện tích che phủ của rễ trên bề mặt khối đất, khối đất này được lấy ra bằng ống khoan. Trên đây là một số phương pháp chính nghiên cứu phần dưới đất, trong quá trình nghiên cứu, người nghiên cứu có thể sử dụng theo nội dung, yêu cầu và đ iều kiện của mình mà chọn dùng cho phù hợp. Tiếp theo sẽ giới thiệu từng bước cụ thể của một số phương pháp. 67 7.2.2. Phương pháp hầm Phương pháp này dùng để nghiên cứu từng cá thể hay từng phần của quần xã cho cả cây trồng và tự nhiên. 7.2.2.1. Chuẩn bị hầm (tăng xê) Hầm để nghiên cứu phần dưới đất của thực vật hay mảng thực vật quần xã có dạng một cái hào bình thường. Nó thường có dạng hình chữ nhật, có vách dựng đứng. Một góc của hầm phải bắt đầ u từ gốc cây, kéo dài gần hết phạm vi phân bố rễ, chiều rộng tuỳ theo, vách đối diện không cần phải dựng đứng. Đất đào lên đổ về phía đối diện thành quan sát. Độ sâu của hầm thường đạt bằng độ sâu đi vào của rễ mà ta cần quan sát, thường là đạt đến mực nước ngầm hay tầng đất đá cứng, thông thường sâu 2m. Chiều dài hầm như trên đã nói, thông th ường dài 1,5 - 2m, đôi khi dài vài mét. Chiều rộng khoảng 80 – 100cm. 7.2.2.2. Chuẩn bị thuộc về phần thực vật Với sự trợ giúp phương pháp hầm chúng ta có thể nghiên cứu những đặc điểm hình thái (chỉ một phần nào đó) của phần dưới đất hay quần xã, cụ thể là phần rễ phân bố trên bề mặt vách hầm. Vì vậy, vách hầm phải thẳng, phẳng. Còn tìm hiểu sâu hơn theo chiề u ngang là không thể được. Nhưng để hiểu tốt hơn sự phân bố của rễ, người nghiên cứu nên khoét sâu vào vách hầm với sự trợ giúp của các loại kim, panh . một cách rất thận trọng để gỡ nhẹ đất, làm lộ rễ ra nhiều hơn, sâu hơn, trong một số trường hợp có thể dùng nước để trợ giúp. Nếu những công việc chuẩn bị này cho thấy hầm nghiên cứu không đáp ứng những yêu cầu đặt ra cần phải bỏ lại và làm hầm khác. Vì vậy, trong nghiên cứu phần dưới đất không nên đào đến tận cùng ngay mà nên chia ra nhiều bước, nếu không đáp ứng khi bỏ đỡ tốn kém sức lực. 7.2.2.3. Nghiên cứu các cơ quan dưới đất của từng cá thể của cây thảo, nửa bụi và cây bụi Những điểm cần chú ý khi nghiên cứu phần dưới đấ t (Theo Salứt, 1950) 1. Vùng phân bố (độ sâu, tầng đất) của thân rễ, thân củ, thân hành và các cơ quan khác đảm nhận chức năng sinh sản sinh dưỡng hoặc là cơ quan dự trữ các chất, nước. Đặc điểm phân bố của các cơ quan này. Ranh giới phía trên và dưới vùng phân bố của nó. 2. Sự phân bố của rễ theo từng tầng đất, độ sâu đạt được của vùng tập trung lớn nhất khối lượng rễ . Có hay không có sự phân tầng theo các tầng đất. 3. Độ lớn và đặc điểm của rễ cái, hướng và độ sâu đi vào của nó, sự thay đổi đường kính theo độ sâu, hiện tượng chết ở phần dưới. Sự xuất hiện rễ bên và độ sâu của nó, độ nghiêng . Trong trường hợp rễ cái chết cần làm rõ nguyên nhân. Sự hình thành rễ trụ, sự thay thế của các rễ bên, rễ bất định. 68 4. Vị trí cổ rễ, sự xuất hiện trên rễ các vảy, nếp gấp, nó hình thành do rễ bị co lại và do cổ rễ kéo dài ra. 5. Độ sâu đi vào của hệ rễ, quan hệ với mực nước ngầm, độ ẩm của từng tầng, sự có mặt của lớp trung gian và các tầng, những chướng ngại thuộc lí, hoá đối với sự phân bố của rễ. Để giải quy ết những vấn đề này có thể đào sâu hơn vào vách hào. 6. Sự trải rộng ra các bên của phần dưới đất và sự phụ thuộc của nó từ độ râm của phần trên mặt đất, từ độ ẩm . Đặc điểm hình thái của các rễ nằm ngang. 7. Sự toả rộng và đường kính của hệ rễ, diện tích mà nó có thể lấy chất dinh dưỡng. Khối lượng đất bị thực vật sử dụng. Tất cả những vấn đề này sẽ được làm sáng tỏ trên cơ sở có được số liệu về độ sâu đi vào của rễ và độ rộng của rễ toả ra. 8. Hướng đi của rễ bên và rễ bất định trong đất và trong từng tầng đất, xác định theo góc độ với rễ chính hay với mặt đất. 9. Mức độ phân cành của r ễ trong từng tầng. 10. Tỉ lệ rễ lớn nhất, nhỏ nhất trong mỗi tầng và trên phẫu diện đất. 11. Đặc điểm đi vào của rễ trong mỗi tầng đất, điều này có hoàn toàn phụ thuộc vào đặc điểm và tính chất của từng tầng đất. Vì vậy, cần lưu ý về sự phân bố của rễ ở tầng nào đó là đồng đề u hay nó chỉ mọc theo những khe, đường do động vật đất tạo ra, do rễ của cây trước đã chết để lại hoặc theo các lớp có nhiều mùn . Xác định vấn đề này có giá trị lớn cho ngành trồng trọt, đó là vấn đề thay thế cây trồng, trong trường hợp như vậy rễ cây trồng sau sẽ mọc ra sao ? 12. Hình dạng của rễ (rễ hình gì) và mối quan hệ của nó với các đặc đi ểm của tầng đất. 13. Hình dạng của phần tận cùng của rễ. Ở đây cần chú ý việc có hay không các vết tích ngừng sinh trưởng hay bị chết phần tận cùng khi gặp điều kiện bất lợi, có hay không có hiện tượng tái sinh, nghĩa là sự hình thành mới khi điều kiện thuận lợi - rễ non xuất hiện gần phần tận cùng. 14. Thời gian và đặc điểm củ a rễ bị chết. Ở đây cần chú ý xem những rễ nào và chết vào lúc nào, bắt đầu chết từ nguyên nhân nào, tốc độ chết ra sao . Thí dụ ở bọn hoà thảo sống 1 năm, hệ rễ sẽ bắt đầu chết sau khi ra hoa. Có hay không có hiện tượng tái sinh của rễ. 15. Cần xác định thời gian nằm trong trạng thái nghỉ của hệ rễ, nó có ý nghĩa lớn với đời sống thực v ật. Những dấu hiệu chứng tỏ rễ đang ở trạng thái nghỉ đó là trên phần tận cùng của rễ không có những rễ trắng nhỏ và mọng nước, ngược lại khi có mặt những phần đó ở tận cùng rễ đó là dấu hiệu rễ còn đang hoạt động. 16. Sự phát triển của những rễ con tạo thành mạng lưới dày đặc trên rễ chính, rễ bên và rễ bất định, đặc biệt ở thực vật thảo nguyên và hoang mạc để tận dụng độ ẩm của từng tầng đất và sau đó chết đi một cách nhanh chóng. Những rễ con này gọi là rễ 69 đoản mệnh. Đó là hiện tượng thích nghi cao của thực vật điều kiện khô hạn. 17. Sự phân bố lông hút trên rễ : số lượng của chúng trên các phần rễ và độ sâu trong đất, khoảng cách của nó từ rễ chính, độ dày của những rễ có lông hút phân bố? 18. Kích thước và tỉ lệ của hai phần hoạt động và không hoạt động của hệ rễ. 19. Có hay không có rễ nấm, nốt sầ n, quan hệ của nó với từng loại rễ, độ sâu phân bố tầng đất. 20. Trên rễ có chồi thân hay không (chồi mọc thành thân cây) đặc điểm của nó, nguyên nhân hình thành. Cần làm rõ trên rễ nào, độ sâu bao nhiêu, số lượng, khoảng cách từ rễ chính, nói chung, khoảng cách xuất hiện chồi thân tính từ phần chính của phần dưới đất là bao xa. 21. Khoảng cách phần dưới đất giữa các cá thể cùng loại hay khác loài là bao nhiêu. 22. Xác định mối quan hệ tr ọng lượng giữa phần trên mặt đất với phần dưới đất, phạm vi phân bố, đường kính hệ rễ, của tán lá, diện tích chiếu của phần trên và phần dưới đất, khối lượng đất có rễ phân bố, khối lượng không khí và phần trên mặt đất chiếm (trạng thái tự nhiên). 23. Nghiên cứu thành phần cơ giới của rễ bằng thử tại chỗ và trong phòng thí nghiệm. 24. Cầ n xác định sự có mặt của các chất có lợi trong phần dưới đất, xác định sự biến động về nồng độ của nó, để nhằm giải quyết được vấn đề phải thu thập nó ngay từ ngoài đồng. Tuy nhiên, không nên giới hạn nội dung nghiên cứu, trên đây mới chỉ là một số vấn đề mang tính gợi ý. Những nội dung sâu hơn phụ thuộc vào mục đích của t ừng người. Đối với người nghiên cứu cần phải làm rõ những đặc điểm sinh thái có ảnh hưởng đến hoạt động sống, tính mềm dẻo của phần dưới đất trong mối quan hệ với các điều kiện sống và sự biến động của nó. Trong nhiều trường hợp người ta không chỉ cần biết về cấu tạo phần dưới đất của cây trưởng thành, mà cần biết cả sự biến động của nó, sự hình thành các loại thân có nguồn gốc từ dưới đất (thân rễ, thân củ, thân hành, các u bướu .). Còn khi nghiên cứu phần dưới đất của cây trồng thì yêu cầu phải lấy mẫu nghiên cứu một số điểm với độ tuổi khác nhau hay theo dõi tại một điểm qua các giai đoạn khác nhau. Khi nghiên cứu cây ngoài thiên nhiên cũng không chỉ nghiên cứu cây trưởng thành mà cả cây non, cây mầm. Thường thì những trường hợp như trên là dễ làm. Bảng mẫu mô tả vùng nghiên cứu - Tên đối tượng cần nghiên cứu (cây, quần xã .). - Ngày bắt đầu và ngày kết thúc nghiên cứu. - Vị trí địa lí (vùng, miền, gần điểm dân cư gì?). 70 - Đặc điểm vùng nghiên cứu (đại, trung, tiểu địa hình .). - Tên quần hợp (kiểu rừng, tên cây trồng .). - Số thứ tự của hầm. - Số thứ tự cây được nghiên cứu (tuổi, trạng thái phát triển, ảnh hưởng của chăn thả, cắt, đốt .). - Số thứ tự bản vẽ đối tượng trên. - Mô tả phần trên mặt đất (chiều cao, đường kính tán trên một s ố độ cao so với mặt đất, mức độ phân cành, lá, vật hậu .). - Những đặc điểm trên vùng cổ rễ. - Sự tạo cành, được tạo ra từ cổ rễ hay thấp hơn. - Đặc điểm thân rễ, thân hành, củ . - Phân bố và đặc điểm hạch nấm. - Đặc điểm rễ chính trên toàn bộ chiều dài của nó. - Rễ bên và sự phân bố của nó. - Rễ bất định. - Độ rộng và độ sâu phân bố của hệ rễ. - Những đặc điểm khác. Khi quan sát và mô tả hệ rễ thì tốt hơn cả là đánh dấu ngay các nhánh chính của rễ bên và rễ bất định. Tiếp theo là xác định đường kính của nó, chiều dài và hướng đi, số lượng nhánh nhỏ trên nó, có hay không có lông hút, đặc điểm của vỏ, màu sắc và các dấu hiệu khác. Tiếp theo là mô tả từ ng loại rễ. 7.2.2.4. Nghiên cứu phần dưới đất của các quần xã thực vật bằng phương pháp hầm Nghiên cứu phần dưới đất của các quần xã thực vật cũng cho ta những kết quả tương tự khi nghiên cứu từng cá thể thực vật, nhưng nó liên quan với cả quần xã. Hơn nữa, ở đây người ta chú ý nhiều hơn về mối quan hệ tương hỗ giữa các cá thể và các loài : độ đậm đặc và sự đâm sâu của hệ rễ, thân rễ của từng cá thể, hình thành tầng của phần dưới đất, mức độ phân bố của rễ trong từng tầng đất. Điều này đòi hỏi người nghiên cứu phải hiểu rất rõ về đặc điểm phần dưới đất của các thành phần trong quần xã này. Để nghiên cứu qu ần xã người ta cũng dùng hầm, trên vách của nó sẽ nghiên cứu từng loài, muốn vậy vách thành phải dựng đứng, có như thế mới quan sát được toàn bộ phần dưới đất và những dấu vết khác xuất hiện trên vách hầm. Chiều rộng hầm thay đổi tuỳ theo lớp phủ thực vật, thường từ 80 - 90 cm. 7.2.2.5. Vẽ phần dưới đất của thực vật và quần xã thực vật Ngoài việ c mô tả ra cần vẽ hình toàn bộ phần dưới đất của thực vật. Việc bảo quản phần dưới đất dạng mẫu vật rất khó vì nó khô và dễ gãy. 71 Chụp ảnh sự phân bố của nó trên vách đất thường không tốt vì màu của rễ rất gần màu của đất. Vì vậy, tốt hơn cả là vẽ lại, mặc dù phải cần khá nhiều thời gian. Người ta dùng nhiều dụng cụ bổ trợ, trước hết là dùng 1 khung vuông hay chữ nhật (50 x 50 hay 50 x 100 cm), trên khung có buộc dây tạo thành ô 5 x 5 hay 10 x 10cm. Nhờ khung này ta có thể vẽ phần dưới đất trên vách của hầm. Nếu dùng gi ấy có kẻ li để vẽ sẽ tốt hơn (hình 27). Giấy vẽ nên gim trên bìa các tông, nếu như hình vẽ tương đối lớn thì không nên vẽ trên cùng tờ giấy mà cho lên nhiều tờ khác nhau với độ lớn 3 0 - 35 x 45 - 50cm. Những tờ giấy này cần được đánh số và đánh dấu các chỗ nối. Hình 27 : Hệ rễ cây thuộc thảo (Trifolium pratense L.) cùng toàn bộ phần trên mặt đất (Theo Salứt, 1935) Tỉ lệ của hình vẽ phụ thuộc vào người vẽ, thường người ta sẽ thu nhỏ từ 2 - 3 lần, nếu người vẽ không làm được thì có thể vẽ theo độ lớn của nó. Trên hình vẽ cần thể hiện bề mặt của mặt đất, trên bản vẽ cần vẽ ranh giới các tầng đấ t. Sau khi vẽ xong cần ghi thêm : tên cây, tên thực vật quần, vị trí địa lí, vị trí nơi sống, số hiệu bản vẽ, số hiệu hầm, ngày tháng, tỉ lệ, tên người chuẩn bị hầm và hệ rễ để vẽ, tên người vẽ. Nếu chỉ vẽ 1 loài trên giấy vẽ thì nên dùng bút chì đen, nếu vẽ một số cây có thể dùng bút chì màu. Lớp đất gần trên mặt sẽ tập trung lớn s ố lượng rễ, sẽ mất rất nhiều thời gian để vẽ, vì vậy người ta thường vẽ phần dưới trước, sau đó có thể đào sâu vào khoảng 5 – 10cm rồi lấy toàn bộ phần đó về phòng thí nghiệm để vẽ, cần lưu ý phần nối của 2 bản vẽ. Sau khi vẽ xong phần dưới đất người ta phải vẽ nối phần lên mặt đất vào. 7.2.3. Ph ương pháp đào theo tầng (nằm ngang) Phương pháp này sẽ cho ta những số liệu về phân bố nằm ngang và phạm vi phân bố rộng của nó, phương pháp này còn cho ta biết đặc điểm về sinh sản sinh dưỡng, khả năng cạnh tranh của từng cá thể trong lớp đất mặt, nơi tập trung chủ yếu 72 các quá trình phân giải và phục hồi của thực vật. Những tư liệu của tầng này rất cần để hiểu được cấu trúc của tầng cây gỗ, độ đậm đặc và tính dẻo dai của nó đồng thời cũng cần để ta xác định kiểu ưu thế trong phục hồi của các loài trong quần xã và để đánh giá quan hệ trọng lượng giữa các dạng sống trong quần xã . Ph ương pháp này thường kết hợp với phương pháp nghiên cứu hầm, nó có thể dùng để nghiên cứu cây tự nhiên, cây trồng hay từng mảnh của quần xã. Phương pháp này được Cannon đề xuất năm 1911 và Laprenkô 1947. Người ta sẽ làm sạch lớp thảo mục bên trên mặt đất ; nếu trong lớp này có rễ hay thân rễ, người ta phải gỡ dần nó ra, vứt bỏ lớp thảo mục sau đó quan sát và vẽ lại nó, đó là lớp trên m ặt đất. Hình 28 : Phân bố nằm ngang của hệ rễ (Festuca sulcata) (Theo Navalichina, 1958) 1- Phần gốc của búi cỏ với hệ rễ toả ra ; 2- Rễ bên của cây bụi Tiếp theo chúng ta gỡ bỏ dần lớp đất đầu tiên, độ sâu từ 2 - 15cm, phụ thuộc mục đích nghiên cứu và tình hình phân bổ rễ. Đất được gỡ bỏ bằng phun nước. Sau đó vẽ hệ rễ tầng này. Nếu là nghiên cứu quần xã hay có các loài bên cạ nh cây cần nghiên cứu thì có thể dùng bút chì màu khác nhau để vẽ cho từng cây. Nên vẽ trên giấy kẻ li hay kẻ ô vuông, trước khi vẽ cần đặt trên ô nghiên cứu khung gỗ hay nhôm có kẻ ô 5 x 5 hay 10 x 10cm. Diện tích để nghiên cứu theo phương pháp đào ngang phụ thuộc vào đối tượng và nhiệm vụ nghiên cứu. Khi hệ rễ phát triển theo chiều ngang khá đồng đều người ta có thể đào cách gốc khoảng 1m về tất cả các phía hoặc chỉ giới hạ n 1/2 - 1/4, đào theo hướng nào thì người nghiên cứu phải chọn, thí dụ phải quan sát trạng thái của thực vật xung quanh, địa hình, địa thế với cây trồng còn hướng gieo trồng, phân bón . tất cả đều được ghi chép và đánh dấu trên bản vẽ. Với các quần xã phân bố khá đồng đều thường dùng ô nghiên cứu kích thước 50 x 30cm hay 100 x 600cm. 73 7.3. PHƯƠNG PHÁP LẤY KHỐI ĐẤT THEO TẦNG CỦA NÓ (PHƯƠNG PHÁP KHỐI ĐẤT) Phương pháp này được Katrinski (1925) đề xuất sau đó được nhiều người bổ sung thêm, phương pháp này cho phép ta có được số liệu về thể tích, trọng lượng, chiều dài và diện tích bề mặt của phần dưới đất, nó cho phép ta xem xét sự phân bố của phần dưới đất trong các tầng đất khác nhau, độ đậm đặc của rễ và các phần khác trong từng phần, cuối cùng cho phép ta lấy vật liệu ở độ sâu tuỳ ý để phân tích thành phần hoá học và các thành phần khác của đất. Bản chất của phương pháp này như đã nói trên là lấy mẫu đất theo tầng và sau đó phân tích nó. Phương pháp này tốn kém nhiều công sức nên thường chỉ làm lặp lại 2 lần. Khi dùng phương pháp này để nghiên cứu hệ rễ thì không thể làm theo loài, vì kết quả thu được là một khối r ễ của nhiều loài nằm trong khối đất đó, nó là của quần xã. Nếu dùng phương pháp này để nghiên cứu theo loài chỉ có thể làm với quần xã đơn loài và với cây trồng có 1 loài. Khi lấy mẫu đất trong trường hợp này cần chọn nơi không có cây dại mọc lẫn vào. Khối đất lấy thường có diện tích là 50 x 50cm với diện tích này ở loại hình thảo nguyên và hoang mạc có thể sẽ có 2 - 3 loại/ mẫu đất, nhưng l ớn hơn rất khó lắm. Với đồng cỏ có thể làm nhỏ hơn nhưng số lượng lại phải nhiều lên. Nói chung nên dùng 50 x 50cm là phù hợp. 7.3.1. Chọn và chuẩn bị diện tích cho đào hầm khi nghiên cứu ở thảm cỏ và thảm cây bụi Diện tích thường dùng là 50 x 50cm. Tìm vùng đặc trưng sau khi mô tả phần trên mặt đất một cách chi tiết theo bảng mẫu mô tả phần sinh thái quần xã, tiến hành cắt phầ n trên mặt đất ở mức sát mặt đất, phần này cần giữ lại để sau này còn so sánh 2 phần trên và dưới đất, vì thế sẽ phân theo loài, phần sống và phần chết, sau đó cân tươi, khô không khí, khô tuyệt đối. Đối với thảm chết cần thu hết, trong một số trường hợp có thể phân ra phần chết và phần bán huỷ, phơi khô không khí xong cân từng loại, có thể cân khô tuyệt đối. Cần lưu ý là khi ta lấy ph ần dưới đất sẽ có một tỉ lệ nào đó của tầng thảm mục (bán mục) lẫn vào, vì thế cần xử lí bằng cách gỡ nhẹ hay cho vào nước để nó nổi lên rồi vớt đi. Hào được đào rộng hơn khối đất cần lấy, không cần quá rộng để đỡ tốn công, khối đất sẽ lấy sâu khoảng 1m. [...]... phần hoạt động và không hoạt động - Phân bố chiều dài rễ theo tầng đất - phần hoạt động và không hoạt động Có thể thể hiện tỉ lệ của các phần nêu trên trên hình vẽ (Hình 30) Hình 30 : Sự phân bố khối lượng sẽ theo tầng đất của quần xã diện tích 1m2 Ghi chú : Kí hiệu A, B, C, D là tầng đất 1 Phần chết cả trên và dưới đất; 2 Phần lá ; 3 Phần thân ; 4 Rễ con ; 5 Rễ bên và bất định ; 6 Rễ cái, thân rễ,... m2 và độ sâu là 1 hay 2m, còn tính thể tích và khối lượng sẽ trong 1 m3 đất Những nội dung cần cho tổng kết là (độ sâu 100 cmm) : 75 - Tổng số số lượng phần trên và dưới đất, tỉ lệ của 2 phần là (trên /dưới đất) - Phân bố trọng lượng theo tầng đất - phần hoạt động và không hoạt động - Phân bố khối lượng theo tầng đất- phần hoạt động và không hoạt động - Phân bố diện tích bề mặt theo tầng đất - phần. .. pháp này thường dùng cho cột đất lớn, kết quả thu được sẽ cho ta thấy hình thể phân bố của phần dưới đất theo độ sâu Phần rễ chết trong trường hợp này không còn lưu lại hoặc còn rất ít Để nghiên cứu về trọng lượng phần dưới đất, người ta sẽ tiến hành rửa theo cách khác Trước hết những khối đất lấy theo tầng nếu có kích thước lớn thì có thể chia nhỏ ra Sau đó ngâm các khối này vào trong chậu (sành, sứ,... khối đất sẽ là 50 x 50, chiều cao có thể 11 ; 11,5 ; 25,5 đến 1,05 m Trong nhiều trường hợp với mục đích nghiên cứu quần xã cỏ người ta dùng ngăn kéo có kích thước 30,5 x 10,5cm sâu 30,5cm và phải làm số lượng khá lớn, đồng thời làm một số ô sâu 1m hay hơn Mỗi mẫu đất cần êtêket ghi : ngày tháng, số liệu hầm, tầng, kích thước của khối đất 7.3.3 Lấy phần dưới đất ra khỏi đất Người ta có thể lấy các... người nghiên cứu, phần rễ sống có thể được chia ra thành các nhóm, theo loài , sấy khô rồi cân 7.3.4 Những công việc trong phòng thí nghiệm Sau khi rửa xong, toàn bộ phần dưới đất cần được xử lí theo yêu cầu đặt ra (chỉ riêng phần sống) còn phần chết thì sấy khô và cân - Để xác định thể tích, người ta cho toàn bộ rễ tươi vào bình nước có chia độ, độ chênh lệch mực nước mới và cũ sẽ là thể tích của rễ... tổng số sẽ là S của các nhóm cộng lại Riêng V của nhóm rễ con thì lấy V tổng trừ V của các nhóm rễ lớn cộng lại - Xác định chiều dài dùng công thức : Tổng L sẽ là của các nhóm cộng lại - Cuối cùng xác định trọng lượng từng nhóm bằng cân khô không khí hay khô tuyệt đối 7.3.5 Tổng hợp số liệu ngoài đồng và trong phòng thí nghiệm Số liệu thu được trong quá trình nghiên cứu là của từng hào, có thể khác nhau... lượng đất Sau đó thêm nước vào chậu, dùng tay rung nhẹ khối đất, đất sẽ vữa đần ra Rễ chết sẽ nổi lên trên mặt nước, dùng rây vớt lấy, toàn bộ phần rễ chìm là rễ sống Sau khi đã lấy hết rễ sống và chết, đổ nước đi (đổ qua rây để lấy rễ còn sót), phần đất dưới đáy chia 4, lấy 1 hoặc 2 phần để rửa qua rây có mắt 0,25 mm để lấy phần rễ con bị đứt Số liệu này được nhân 2 hay 4 sẽ là của cả khối đất Tuỳ...Hình 29 : Các kiểu đào hố để lấy khối đất (ô vuông có gạch chéo là khối đất cần lấy) Trên thành của hào sau khi đã lấy khối đất có thể tiến hành nghiên cứu sự phân bố rễ, thân rễ theo loài (như phần trên đã nói) 7.3.2 Lấy khối đất Có thể lấy khối đất với độ sâu khác nhau, thí dụ 10cm lấy 1 mẫu, khối đất lấy là 50 x 50cm, vì vậy khi đào phải để lại khối đất là 60 x 60 sau đó sửa dần... Người ta có thể lấy các cơ quan phần dưới đất ra khỏi khối đất bằng tay, bằng cách dùng kim nhọn gỡ dần đất, phương pháp này rất khó làm và rễ con bị đứt nhiều Phương pháp rửa đất là tất hơn cả người ta phải chở khối đất trong ngăn kéo về nơi có nước, đặt ngăn kéo nằm theo độ dốc nhất định, tháo bỏ miếng gỗ (thành) dưới cùng rồi dùng vòi phun nước phun dần cho đến khi đất trôi hết để lại rễ trên nền... tất cả được phân loại theo hình thái phát sinh - thân rễ, thân củ hành, hệ rễ cái rễ bất định, rễ bên cấp I (mọc ra từ rễ cái); rễ bên cấp II (từ rễ cấp I hay rễ bất định); rễ con Sau đó đo thể tích của các nhóm lớn (từ cấp II trở lên) - Đo đường kính của từng nhóm rễ, trong mỗi nhóm lấy ngẫu nhiên khoảng 100 rễ để đo đường kính sau đó chia lấy số trung bình - Toàn bộ các nhóm rễ được sấy khô và cân . hầm Nghiên cứu phần dưới đất của các quần xã thực vật cũng cho ta những kết quả tương tự khi nghiên cứu từng cá thể thực vật, nhưng nó liên quan với cả quần. phần dưới đất của thực vật và quần xã thực vật Ngoài việ c mô tả ra cần vẽ hình toàn bộ phần dưới đất của thực vật. Việc bảo quản phần dưới đất dạng mẫu vật