Giâm hom là gì? Các công bố nghiên cứu khoa học về Giâm hom

Định nghĩa Giâm hom

Giâm hom là phương pháp nhân giống vô tính bằng cách cắt một đoạn thân, cành hoặc lá (hom) từ cây mẹ khỏe mạnh, sau đó xử lý hom để kích thích hình thành rễ độc lập và phát triển thành cây con hoàn chỉnh. Phương pháp này đảm bảo cây con mang toàn bộ đặc tính di truyền của cây mẹ, không phụ thuộc vào sự kiện thụ phấn hay biến dị sinh học.

Hom sau khi cắt được giữ ẩm, làm sạch và thường được nhúng dung dịch kích thích ra rễ chứa các kích tố dạng auxin (IBA, NAA) ở nồng độ phù hợp. Quá trình tạo rễ diễn ra thông qua các phản ứng sinh lý-mô học, sau đó cây con được chuyển ra chậu hoặc ruộng ươm để hoàn thiện phát triển thân, lá và bộ rễ.

Ưu điểm chính của giâm hom bao gồm:

• Duy trì nguyên vẹn bộ gen, cho cây đồng nhất về hình thái và năng suất.
• Nhân nhanh số lượng lớn trong thời gian ngắn, chủ yếu với các loài khó gieo hạt.
• Chi phí thấp, không đòi hỏi trang thiết bị phức tạp, phù hợp đa dạng quy mô từ gia đình đến công nghiệp.

Lịch sử và nguồn gốc

Phương pháp giâm hom đã xuất hiện từ hàng thiên niên kỷ trước, với bằng chứng khảo cổ tại Trung Quốc và Ấn Độ khoảng năm 2000 TCN, dùng để nhân giống cây ăn quả và cây thuốc. Ở châu Âu thời kỳ La Mã cổ, Pliny the Elder cũng ghi chép về kỹ thuật cắt cành để nhân giống cây nho và ô liu.

Vào thế kỷ XVI–XVII, các nhà khoa học châu Âu như Theophrastus và John Tradescant mở rộng nghiên cứu cơ chế sinh rễ của hom, ghi nhận vai trò của dịch nhựa và điều kiện môi trường. Cuối thế kỷ XIX, Darwin công bố luận án “The Power of Movement in Plants” mô tả hiện tượng de-differentiation tế bào thực vật, lý giải cơ chế sinh học của giâm hom.

Tổ chức Nông Lương Liên Hiệp Quốc (FAO) từ năm 1970 đã hệ thống hóa kỹ thuật giâm hom trong tài liệu “Vegetative Propagation” nhằm hỗ trợ nông dân tại các quốc gia đang phát triển FAO. Đến nay, giâm hom được áp dụng phổ biến trong trồng rừng, cây ăn quả và cây cảnh toàn cầu.

Nguyên lý sinh học

Cơ chế sinh học chủ yếu của giâm hom dựa trên khả năng biệt hóa ngược (de-differentiation) của tế bào mô vỏ hoặc mô libe, rồi tái biệt hóa (re-differentiation) thành mô phân sinh đỉnh sinh rễ. Auxin (Indole-3-butyric acid – IBA, Naphthaleneacetic acid – NAA) kích hoạt đường tín hiệu giúp tế bào mẹ phát sinh gốc rễ mới.

Khi hom được nhúng vào dung dịch auxin, nồng độ hormon ngay tại vết cắt tăng cao, thúc đẩy biểu hiện gen liên quan đến ARF (Auxin Response Factor) và GH3, làm tăng tổng hợp enzyme peroxidase, cellulase, lyase để phân hủy thành tế bào phân sinh rễ. Quá trình này thường diễn ra trong 7–21 ngày, phụ thuộc loại cây và điều kiện ngoại cảnh.

Yếu tố ảnh hưởng:

• Nồng độ auxin: thường dao động 500–3.000 ppm, với cây gỗ non cần cao hơn cây thân thảo.
• Ánh sáng: chiếu sáng dịu (50–70 μmol·m⁻²·s⁻¹) kích thích quang hợp nhẹ, không gây stress.
• Độ ẩm và nhiệt độ: 80–90 % RH, nhiệt độ 22–28 °C tối ưu cho sinh rễ.

Các loại giâm hom

Giâm hom được chia thành ba nhóm chính dựa vào mức độ lignin hóa của hom:

• Giâm hom cành mềm (herbaceous cuttings): hom non chưa lignin, thường áp dụng cho cây thân thảo như rau mùi, húng quế. Thời gian sinh rễ nhanh (5–10 ngày) nhưng hom dễ mất nước.
• Giâm hom cành bán gỗ (semi-hardwood cuttings): hom giai đoạn đầu đóng gỗ, ứng dụng cho bụi hoa hồng, lan sang Celsius. Sinh rễ trong 10–21 ngày, độ sống cao.
• Giâm hom cành gỗ (hardwood cuttings): hom già, lignin hóa hoàn toàn, dùng cho các loài gỗ cứng như keo, bạch đàn. Thời gian sinh rễ lâu (21–60 ngày), cần hỗ trợ auxin cao và điều kiện ẩm ướt liên tục.

Bảng so sánh đặc tính hom:

Loại hom	Đặc điểm	Thời gian sinh rễ	Ví dụ cây áp dụng
Cành mềm	Hom non, mềm, nhanh mất nước	5–10 ngày	Rau mùi, húng quế
Bán gỗ	Hom ít lignin, vỏ hơi cứng	10–21 ngày	Hoa hồng, lan
Cành gỗ	Hom già, lignin cao	21–60 ngày	Keo, bạch đàn

Các biến thể kỹ thuật như giâm hom trong nhà kính, sử dụng màng phủ polyfilm hoặc hệ thống phun sương tự động giúp nâng cao tỷ lệ sống và chất lượng cây giống.

Vật liệu và dụng cụ

Hom giâm phải lấy từ những cành khỏe mạnh, không sâu bệnh, có đường kính 0,5–1,5 cm. Vị trí cắt nằm cách mắt lá 1–2 cm để đảm bảo có mô libe và mô vỏ, giúp tạo rễ hiệu quả hơn. Lưỡi kéo hoặc dao cắt hom cần được tiệt trùng bằng cồn 70 % trước và sau mỗi lần cắt để tránh lây lan vi khuẩn, nấm mốc.

Giá thể giâm hom thường bao gồm hỗn hợp cát sạch, trấu hun và vermiculite với tỷ lệ 1:1:1, đảm bảo thoát nước nhanh nhưng vẫn giữ độ ẩm cần thiết. Nhiều người cũng sử dụng than bùn trộn thêm xơ dừa để cải thiện độ tơi xốp và cung cấp chất dinh dưỡng sơ cấp cho hom. Các dụng cụ phụ trợ như khay giâm, túi nilon phủ ẩm hoặc buồng giâm có mái che giúp duy trì nhiệt độ và độ ẩm ổn định.

Thuốc kích thích ra rễ (rooting hormone) phổ biến nhất là Indole-3-butyric acid (IBA) với nồng độ 1.000–3.000 ppm. Ngoài ra, Naphthaleneacetic acid (NAA) cũng được sử dụng ở nồng độ 500–1.500 ppm. Thuốc được bảo quản trong điều kiện khô, tránh ánh sáng trực tiếp và nhiệt độ cao, để đảm bảo hoạt tính ổn định.

Quy trình kỹ thuật

Bước 1: Chuẩn bị hom dài 10–15 cm, cắt vát ở góc 45° để tăng diện tích tiếp xúc với giá thể. Loại bỏ 1–2 lá dưới, giữ lại 2–3 lá trên để giảm thoát hơi nước. Ngay sau khi cắt, hom nên được ngâm vào nước sạch khoảng 30 phút để giảm stress và chống khô héo.

Bước 2: Nhúng phần gốc hom vào dung dịch auxin đã chuẩn bị trong 5–10 giây, sau đó để ráo. Độ sâu nhúng khoảng 1–2 cm để hormone ngấm đều vào mô libe và mô vỏ. Nếu dùng bột hormone, lăn nhẹ gốc hom qua bột, loại bỏ bột dư trước khi cắm hom.

Bước 3: Cắm hom vào giá thể sao cho mỗi hom cách nhau 5–7 cm. Đặt khay giâm ở nơi có ánh sáng tán xạ, không chiếu trực tiếp nắng từ 7–17 giờ. Duy trì độ ẩm không khí quanh 80–90 % bằng cách phun sương hoặc che phủ màng nilon có lỗ thoát khí.

Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả

Độ ẩm và nhiệt độ là hai yếu tố quyết định tỷ lệ sống của hom. Nếu độ ẩm quá thấp (<60 %), hom dễ khô héo; nếu quá cao (>95 %), hom dễ bị thối gốc và nấm bệnh. Nhiệt độ lý tưởng dao động 22–28 °C, giúp enzyme và hormone hoạt động tối ưu.

Ánh sáng tán xạ, cường độ 50–70 μmol·m⁻²·s⁻¹, kích thích quang hợp nhẹ và giảm stress. Thiếu ánh sáng sẽ làm hom yếu, lâu ra rễ, trong khi ánh sáng quá gắt dễ gây bỏng lá và giảm tỷ lệ sống. Việc bổ sung đèn LED quang phổ lạnh (blue light) và nóng (red light) theo tỷ lệ 3:1 có thể cải thiện quá trình sinh rễ.

Chất lượng hom (độ lignin, độ tuổi, trạng thái sinh lý) ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng biệt hóa ngược và phân hóa thành mô rễ. Hom non có tỷ lệ sinh rễ nhanh nhưng dễ mất nước; hom già bền vững nhưng sinh rễ chậm. Phối hợp hom bán gỗ (semi-hardwood) thường cho kết quả cân bằng nhất.

Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm	Hạn chế
Giữ nguyên đặc tính di truyền, đồng nhất hình thái, năng suất.	Tỷ lệ sống phụ thuộc nhiều vào kỹ thuật và điều kiện môi trường.
Nhân nhanh, chi phí thấp, không cần khuôn viên lớn.	Dễ lây lan bệnh nếu hom hoặc dụng cụ không sạch.
Áp dụng cho nhiều loài khó gieo hạt hoặc thời gian ra hoa lâu.	Cần theo dõi liên tục về độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng.

Giâm hom cũng có thể kết hợp với nuôi cấy mô để nâng cao tỷ lệ tái sinh và tái sinh từ tế bào gốc, tuy nhiên chi phí và yêu cầu kỹ thuật phức tạp hơn.

Ứng dụng trong nông nghiệp và lâm nghiệp

Trong trồng rừng, giâm hom giúp nhân nhanh các giống cây gỗ quý như keo, bạch đàn, lim, sưa, giảm thời gian ươm giống so với gieo hạt 30–50 %. Cây nhân giống sớm ra rễ mạnh, khả năng sống sót cao khi trồng ngoài tự nhiên.

Cây ăn quả như bưởi, xoài, thanh long, nhãn và mít được giâm hom để giữ nguyên giống, tăng ổn định năng suất và chất lượng trái. Giâm hom cho phép nông dân chủ động thời vụ, giảm lệ thuộc vào nguồn giống vô tính từ vườn ươm công nghiệp.

Cây cảnh và hoa – từ hồng, lan, cẩm tú cầu đến mai, đào – cũng áp dụng giâm hom để nhanh ra rễ và phát triển bộ lá, giúp thương mại hóa giống nhanh chóng, đáp ứng nhu cầu thị trường phong phú.

Tài liệu tham khảo

1. Food and Agriculture Organization. “Vegetative Propagation.” FAO Plant Production and Protection Paper No. 26. https://www.fao.org/3/y5106e/y5106e06.htm
2. University of Florida IFAS Extension. “Propagation of Woody Plants by Cuttings.” EDIS EP467. https://edis.ifas.ufl.edu/publication/EP467
3. Hartmann, H.T., Kester, D.E., Davies, F.T. Jr., Geneve, R.L. (2011). Plant Propagation: Principles and Practices. Prentice Hall.
4. Sanchez, E.E., Duch, P. (2018). Vegetative Propagation in Tropical Trees. Springer.
5. Pijut, P.M., Wang, G.-J., Michler, C.H. (2011). “Adventitious Root Formation in Plants: Molecular and Genetic Approaches.” HortScience, 46(2), 150–154.