Cây giống là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học liên quan

Định nghĩa và khái niệm cây giống

Cây giống (seedling/plantlet) là cây non được tạo ra thông qua phương pháp nhân giống từ hạt, hom giâm, ghép hoặc nuôi cấy mô. Mục tiêu của việc sản xuất cây giống là đạt được cây con có chất lượng đồng đều về di truyền, sinh lý và hình thái trước khi đưa ra trồng đại trà.

Cây giống phải đáp ứng các tiêu chí cơ bản: bộ rễ phát triển khỏe mạnh, chiều cao tương ứng với loài, số lá thật đạt tối thiểu, không mang mầm bệnh và có khả năng chịu đựng điều kiện môi trường ban đầu. Việc chuẩn hóa kích thước và chất lượng cây giống giúp nâng cao tỷ lệ sống sót, tối ưu hóa năng suất và chất lượng sản phẩm cây trồng.

Cũng cần phân biệt giữa cây con tự nhiên (volunteer seedlings) và cây giống nhân tạo. While volunteer seedlings khai thác nguồn cây tự nhiên nhưng chất lượng không ổn định, trong khi cây giống nhân tạo được sản xuất theo quy trình kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo đồng nhất về đặc tính sinh trưởng và khả năng chống chịu.

Vai trò kinh tế và sinh thái

Cây giống đóng vai trò then chốt trong ngành nông lâm nghiệp và cảnh quan đô thị. Về kinh tế, việc sử dụng cây giống chất lượng cao giúp tối ưu hóa năng suất, giảm chi phí chăm sóc và rút ngắn thời gian thu hoạch. Trong công nghiệp cây ăn quả, rau màu hay cây công nghiệp, cây giống đồng đều tăng khả năng phòng trừ sâu bệnh, dễ đánh giá hiệu quả canh tác và bảo đảm chất lượng đầu ra.

Về mặt sinh thái, cây giống phục vụ công tác trồng rừng, phục hồi hệ sinh thái suy thoái, chống xói lở đất và cải thiện đa dạng sinh học. Chương trình trồng rừng ngập mặn, rừng phòng hộ, tái tạo rừng gỗ lớn đều dựa vào nguồn cây giống khỏe mạnh để đảm bảo tỷ lệ sống và phát triển bền vững.

• Tái tạo rừng: khôi phục tầng phủ thực vật, bảo vệ đất đai và hệ thống thủy văn.
• Chỉnh trang đô thị: cây xanh đường phố, công viên mang lại cảnh quan và cải thiện chất lượng không khí.
• Bảo tồn di truyền: nhân giống các loài cây bản địa quý hiếm hoặc có giá trị dược liệu.

Nhờ đó, giá trị kinh tế và lợi ích sinh thái của cây giống trở thành nền tảng cho các chính sách phát triển nông lâm kết hợp và đô thị xanh.

Nguồn gốc và phân loại cây giống

Theo phương pháp nhân giống, cây giống được chia thành ba nhóm chính:

• Cây giống hạt (sexual propagation): phát triển từ hạt sau khi xử lý ngâm ủ, thường áp dụng cho các giống rau màu, cây công nghiệp như cà phê, chè.
• Cây giống vô tính (asexual propagation): giâm hom, chiết cành, ghép cành hoặc ghép mắt cho những loài khó ra hạt hoặc cần giữ nguyên tính trạng thuần chủng như cao su, xoài, mít.
• Cây giống mô (tissue culture plantlets): nuôi cấy mô in vitro, thích hợp cho giống quý, nguy cơ lây bệnh, khả năng nhân nhanh số lượng lớn và đồng đều về di truyền.

Mỗi nhóm có ưu, nhược điểm riêng:

Việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào mục tiêu thâm canh, đặc tính loài và nguồn lực của cơ sở sản xuất cây giống.

Quy trình nhân giống

Quy trình nhân giống cây giống tuân thủ các bước cơ bản sau:

1. Chọn giống gốc: Lựa chọn cây mẹ khỏe mạnh, không sâu bệnh, có đặc tính sinh trưởng và năng suất cao, đảm bảo nguồn giống đạt chuẩn di truyền.
2. Xử lý vật liệu nhân giống: Ngâm ủ hạt qua dung dịch kích thích (ví dụ KNO₃ 0,2%), xử lý hom giâm bằng chất tăng ra rễ (AIB - indole-3-butyric acid), khử trùng mẫu mô trước nuôi cấy.
3. Ươm cây: Trồng hạt hoặc hom vào bầu ươm chứa giá thể phù hợp (đất thịt pha cát, trấu), đặt trong nhà kính hoặc nhà màng để kiểm soát nhiệt độ (22–28 °C), độ ẩm (70–90 %) và chiếu sáng 12–16 giờ/ngày.
4. Chăm sóc và chuyển vườn: Tưới ẩm, bón thúc NPK liều nhẹ, phun thuốc sinh học phòng trừ nấm bệnh. Khi cây đạt chiều cao 10–15 cm và bộ rễ phát triển đầy đủ, thực hiện giãn bầu, ghép bầu vào chậu lớn hoặc vườn ươm thứ cấp để tăng khả năng sinh trưởng trước khi xuất trại.

Các chỉ số quan trọng theo dõi trong quá trình ươm bao gồm tỷ lệ nảy mầm/rễ hóa, chiều cao, số lá thật và sức khỏe chung. Việc kiểm soát chặt chẽ các thông số môi trường và quy trình kỹ thuật quyết định chất lượng cây giống đầu ra.

Tiêu chuẩn chất lượng cây giống

Tiêu chuẩn chất lượng cây giống đảm bảo cây con có khả năng sống và phát triển tốt sau khi trồng đại trà. Các chỉ tiêu cơ bản gồm tỷ lệ nảy mầm hoặc rễ hóa, chiều cao, số lá thật, kích thước và phát triển bộ rễ.

Tỷ lệ nảy mầm (hạt) hoặc rễ hóa (hom, mô) cần đạt ≥ 85 % để đảm bảo đủ số lượng cây sống. Chiều cao cây giống thường yêu cầu từ 10–20 cm, tùy loài, kèm theo từ 4 lá thật trở lên, lá có màu xanh tươi, không có dấu hiệu vàng lá hay đốm bệnh.

Bộ rễ phải phân bố đều, có từ 3–5 rễ bên dài ≥ 5 cm, không có thối đen hoặc đứt gãy. Cây giống đạt chuẩn phải sạch bệnh, không sâu hại, mọt nấm; các thông số sinh lý như hàm lượng chất diệp lục, độ dày thành tế bào đều nằm trong giới hạn tối ưu.

Kỹ thuật chăm sóc cây giống

Chăm sóc cây giống bao gồm việc quản lý nước, dinh dưỡng và phòng trừ sâu bệnh để giữ cho cây ổn định sinh trưởng trong giai đoạn ươm. Tưới nước đều đặn, giữ ẩm đất ở mức 60–70 % độ ẩm tối đa của giá thể, tránh úng ngập hoặc khô nứt giá thể.

Bón phân cân đối theo liều nhẹ NPK (tỷ lệ 10–10–10) sau khi cây ra 2–3 lá thật, kết hợp bón vi lượng như Bo, Kẽm, Mangan để hỗ trợ phân chia tế bào và tổng hợp diệp lục. Phun phân bón lá chứa amino acid và các chất kích thích sinh trưởng L-α-aminobutyric acid khi cây yếu.

Quản lý sâu bệnh ưu tiên biện pháp sinh học: sử dụng chế phẩm Bacillus thuringiensis, Trichoderma, nấm Bt, đầu gối vệ sinh, phủ bạt ngăn mưa bắn tung bào tử. Khi cần, sử dụng thuốc sinh học hoặc vi sinh, hạn chế hóa chất tổng hợp.

Đánh giá năng suất và hiệu quả

Đánh giá hiệu quả cây giống sau khi trồng gồm các chỉ số chính: tỷ lệ sống sót, tốc độ sinh trưởng và năng suất cuối vụ. Tỷ lệ sống sót nên ≥ 90 % sau 30 ngày, ≥ 85 % sau 60 ngày để đảm bảo tính ổn định.

Tốc độ sinh trưởng đo bằng tăng chiều cao (cm/ngày) và đường kính gốc (mm/tháng). Ví dụ, cây ăn quả thường đạt 2–3 cm/ngày trong 2 tháng đầu và 5–10 mm/tháng đường kính thân.

Phân tích chi phí – lợi ích (Cost–Benefit Analysis): tổng chi phí sản xuất (hạt giống, bầu, nhân công, phân bón, thuốc) so với giá trị cây thu hoạch hoặc đóng góp bằng vật liệu cây xanh. Chỉ số hiệu quả kinh tế (B/C) nên ≥ 1,5 để đảm bảo bền vững.

Thách thức và giải pháp

Biến đổi khí hậu gây đợt hạn hán, mưa bất thường, ảnh hưởng đến tỷ lệ sống và sinh trưởng cây giống. Giải pháp bao gồm điều chỉnh lịch ươm, sử dụng nhà màng chống tia UV quá mức và phủ lưới cắt nắng để duy trì vi khí hậu ổn định.

Thiếu nguồn giống sạch bệnh là thách thức lớn. Công nghệ nuôi cấy mô in vitro kết hợp xét nghiệm PCR tầm soát vi rút, vi khuẩn giúp cung cấp cây giống sạch bệnh, đồng thời tạo ngân hàng gen bảo tồn nguồn giống quý (FAO Seedling Production).

Chuỗi cung ứng cây giống dễ bị gián đoạn do vận chuyển và bảo quản. Sử dụng bầu ươm sinh học có khả năng giữ ẩm, bảo quản 2–3 ngày không tưới; cải tiến dịch vụ kho lạnh và vận tải chuyên dụng để đảm bảo chất lượng khi giao hàng.

Xu hướng và triển vọng

Ứng dụng vi sinh vật hữu ích (PGPR, mycorrhiza) thúc đẩy sinh trưởng và tăng cường kháng stress sinh học, giảm phụ thuộc phân bón hóa học. Công nghệ nano-nông học phun nano-kẽm, nano-sắt cung cấp dinh dưỡng vi lượng hiệu quả.

Tự động hóa quy trình ươm – từ gieo hạt, đóng bầu đến tưới nhỏ giọt Sensor-based Irrigation: kết hợp IoT và AI để điều khiển môi trường tối ưu, giảm nhân công và sai số.

Nghiên cứu giống biến đổi gen (GMO) hoặc chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 giúp tạo cây giống kháng sâu bệnh, chịu hạn, năng suất cao, đồng thời tuân thủ quy định an toàn sinh học.

Tài liệu tham khảo

• Food and Agriculture Organization. “Seedling Production and Quality.” FAO; Accessed June 2025. fao.org.
• U.S. Department of Agriculture. “Plant Propagation and Nursery Management.” USDA; Accessed June 2025. usda.gov.
• International Seed Testing Association. “ISTA Rules for Seed Testing.” ISTA; 2021.
• Kozai T, Niu G, Jia Q (Eds). Plant Factory: An Indoor Vertical Farming System for Efficient Quality Food Production. Academic Press; 2019.
• Bhojwani SS, Dantu PS. Plant Tissue Culture: An Introductory Text. Springer; 2013.