Chiến tranh và hòa bình ở thực vật
21/2/2011CUỘC CHIẾN THẦM LẶNG VÀ CHUNG SỐNG HÒA BÌNH TRONG THẾ GIỚI THỰC VẬT
Trần-Đăng Hồng, PhD
Để sinh tồn cho cá nhân, cây cối phải cạnh tranh với láng giềng, cũng cực kỳ mãnh liệt, không khác gì với thế giới động vật. Nó phải cạnh tranh với láng giềng để dành ưu thế không gian rộng rải thâu nhận nhiều ánh sáng mặt trời và không khí cho quang-tổng-hợp, tranh dành lảnh thổ đất đai để hấp thụ nhiều chất dinh dưởng trong đất, chiếm hửu nguồn nước, v.v. cần thiết cho sự sống và sinh trưởng.
Cây đứng yên một chỗ suốt đời. Tuy nhiên có một vài loại cây có thể di chuyển một cách rất chậm chạp, tối đa vài ba tấc trong nhiều năm, bằng cách mọc chồi từ gốc, hay từ rễ ăn xa (căn hành, rhizome) chồi con xa gốc dần, về hướng có nhiều ánh sáng hay nguồn dinh dưởng. Hầu hết thực vật đều ở một chỗ cho tới chết.
Vì đứng yên một chỗ, mỗi cây phải dùng sức sống của mình tăng trưởng vươn cao lên, tỏa nhánh rộng ra hơn để lấn áp cây láng giềng. Ngoài ra, cây cũng có phương pháp tự vệ (xin đọc Hồng nào chả có gai) và tấn công thù địch. Trước nhất, cây nào có sức tăng trưởng nhanh chóng, và có thân mọc cao sẽ có nhiều cơ hội chiến thắng và áp đảo láng giềng. Hạt cỏ dại thường dễ dàng nẫy mầm và tăng trưởng rất nhanh, lại dùng “chiến thuật biển người”, lấy số đông áp đảo cây hoa màu mới gieo trồng, nên là mối nguy kịch cho cây hoa màu, vì vậy nhà nông phải can thiệp diệt cỏ dại để cứu cây hoa màu. Một khi cây hoa màu đã lớn, đủ sức lấn áp lại cỏ dại, nguy cơ cỏ dại ít đi. Hơn nữa, ở giai đoạn này, giữa các cây cỏ dại lại phải “nội chiến” với nhau để tranh dành dưởng chất và nước, nên thể lực yếu đi, tàn lụi dần. Cỏ nào còn sức mạnh thì ra hoa, kết trái, hạt chín rụng vào đất để mùa tới sẽ gây lại chiến tranh với cây hoa màu.
Có một số cây có khả năng cạnh tranh rất mạnh, vì vậy rất tai hại cho nông nghiệp, phong cảnh và môi sinh, vì nó làm biến đổi cuộc diện nếu không có con người can thiệp vào. Đó là các loại cây “xâm lược” (invasive plants), gồm từ những loại cây nhỏ đến cây cao lớn, Vì là loại độc hại nên được gọi chung là “cỏ dại xâm lược” (Invasive weeds).
“Cỏ dại” không hẳn là cỏ dại thật sự, mà có thể là một giống canh tác ở một địa phương, nhưng khi du nhập đến một địa phương khác, nó trở thành “xâm lược” ở địa phương mới, nên còn được gọi “invasive exotics”. Cây cỏ Kudzu (Pueraria lobata) cho gia súc ăn ở Nhật đã trở thành “tên xâm lược” phá hoại nông nghiệp và môi sinh khi du nhập vào Atlanta và Georgia ở Hoa Kỳ năm 1876, và hiện nay nó xâm lược bằng cách lan rộng tàn phá môi sinh khoảng 61,000 ha/năm. Gọi là “cỏ dại” nhưng nó có thể là cây rất cao lớn. Giống Tràm Melaleuca quinquenervia, cao tới 33 m, nguồn gốc Úc Châu, du nhập vào Florida trong thập niên 1930 để làm phong cảnh, cây chắn gió và sản xuất gỗ, bột giấy. Ở môi trường thích hợp Florida, giống tràm này tăng trưởng rất mạnh, sinh sản nhanh chóng, lấn áp và tiêu diệt các giống cây địa phương. Chỉ trong vòng 60 năm sau khi du nhập, năm 1994 nó mọc tràn lan hơn 200,000 ha ở tiểu bang Florida, hể lấn tới đâu thì không còn giống cây địa phương nào sống sót.
Có hàng vạn loại cây xâm lược trên thế giới, trong số này có khoảng 30 loại cây coi như các tên “đầu sỏ xâm lược” hung hản nhất trên địa bàn thế giới mà con người còn chịu thua trong việc kiểm soát nó. Trong số này đáng kể là lục bình (Eichornia crassipes), cỏ tranh (Imperata cylindrica), Lantana camara, bình-linh (Leucaena leucocephala), tràm (Melaleuca quinquenervia), trinh nữ (Mimosa pigra), v.v. Tại Việt Nam trong vòng 10 năm nay, trinh nữ Mimosa pigra là mối độc hại cho nhà nông ở đồng bằng Cửu Long và cao nguyên, nó mọc tràn lan và làm hư hại ruộng vườn.
Làm sao cây trở thành xâm lược
Muốn trở thành xâm lược, cây phải có những đặc tính sau đây:
1. Tăng trưởng nhanh
2. Cây cho rất nhiều hạt, hạt nhỏ dễ phát tán rộng rãi trên địa bàn rộng lớn nhờ gió, nước chảy, thú và chim muông ăn hay dính vào lông. Chẳng hạn, mỗi cây Tràm trưởng thành cho khoảng 20 triệu hạt/năm, hạt nhỏ li ti như bụi, dễ bay theo gió.
3. Thích ứng rộng rãi với nhiều loại môi trường khí hậu và đất đai. Tràm là một ví dụ. Nó có thể mọc trong nước ngập hay trên đất cao ẩm ướt, đất phèn hay ngập mặn một phần trong năm, trong khí hậu nhiệt đới hay ôn hòa, chịu khô hạn trong thời gian ngắn, chịu được nạn cháy rừng. Cỏ Bromus tectorum nguồn gốc vùng biên giới Á-Âu rất kháng cháy rừng. Ngoài ra, nó chịu đựng được lửa rừng cháy nhiều đợt, mà lại cho nhiều rạ dễ bắt lửa, nên khi du nhập vào vùng Tây Bắc Mỹ chính nó gây nhiều vụ cháy rừng trong năm, các cây địa phương mặc dầu cũng kháng lửa rừng, nhưng không thể sống sót nỗi sau nhiều nạn cháy rừng liên tiếp, vì vậy chỉ có một mình nó tung hoành lan rộng.
4. Côn trùng hay bệnh tật riêng biệt hiện diện ở nơi quê quán nguyên thủy, nhưng không có sẳn ở địa phương du nhập. Ở quê quán, có sự cân bằng sinh học giữa cây và sâu bọ bệnh tật, nên cây không phát triễn mãnh liệt như ở địa phương du nhập, nơi không có mầm bệnh và côn trùng riêng biệt phá hoại.
5. Ngoài các đặc tính trên, cây xâm lược có khí giới tấn công mãnh liệt, xữ dụng “chiến tranh hóa học” (Allelochemicals, Allelopathy) để tiêu diệt láng giềng. Trong môi trường quê quán, các loại cây láng giềng chung sống hòa bình từ lâu đời, có tính miễn nhiểm với các hóa chất độc của cây mang bản chất xâm lược. Nhưng một khi đến địa phương có môi trường mới, các loại cây láng giềng không có tính miễn nhiểm với chất hóa học do cây xâm lược sa thải vào đất và nước, nên bị tấn công và tiêu diệt.
Hóa chất độc hại do cây sản xuất rất biến thiên, tùy loại cây. Đó là coumarins, phenols, terpenoides, alkaloids, steroids, juglone , v.v. Có chất làm cây láng giềng không hô hấp được, hoặc ngăn tế bào sinh trưởng, nên hạt không nẫy mầm được, và cây con không tăng trưởng lớn được, hoặc ngăn chận cây láng giềng hấp thụ nước và chất dinh dưởng từ đất.
Rễ cỏ Centaurea solstitialis (yellow starthistle) và Centaurea diffusa (diffuse knapweed) sa thải hóa chất 8-hydroxyquinoline độc hại cho loài cây khác khi các loài này chưa miễn nhiễm với hóa chất trên.
Chung quanh cây Salvia leucophylla thường không có loài cây nào khác mọc, vì cây sa thải chất hơi Terpenes.
Cây Juglans nigra (black walnut) sản xuất chất Juglone độc hại cho một vài loài cây, nên cũng có khả năng làm thuốc diệt cỏ thiên nhiên.
Rễ cây Ailanthus altissima (tree of heaven), sản xuất một hóa chất làm cây láng giềng chậm lớn.
Lá cây phi lao (dương, Casuarina equisetifolia) khi rụng xuống đất thì không có một loại cây gì khác mọc hay sống được.
Dưới rừng phi-lao không có cây gì mọc được
Lá và rễ cây bạch-đàng (khuynh diệp, Eucalyptus) sản xuất một hóa chất độc hại cho vi khuẫn hửu ích trong đất đồng thời giết một số loài cây khác. Thông thường cây bạch-đàng làm đất trở nên cằn cổi và sa mạc hóa.
Cây Callistemon citrinus (lemon bottlebrush) sản xuất chất Leptospermone có khả năng làm thuốc diệt cỏ thiên nhiên cho ruộng bắp.
Hóa chất trích từ cây Bọ Xít (Eupatorium odoratum) và Lantana camara cũng có khả năng làm thuốc diệt cỏ cho một vài loại cỏ dại.
Nông dân vùng Bắc Montana nhận xét rằng nếu mùa trước gieo cỏ Kochia scoparia và mùa sau gieo lúa mì thì lúa mì không tăng trưởng bình thường và cho năng xuất kém vì cỏ thải hóa chất độc hại tồn tại lâu năm trong đất.
Lá cây đào (Peach), bom (apple) và cam quít (citrus) sản xuất chất độc trong đất ngăn cản con cháu nó trồng lại tại chỗ cũ. Phải thay đổi chổ trồng cam quit, bởi vì trồng lại chỗ cũ cây cam sẽ èo uột và dễ bị chết vì hóa chất độc hại của cha ông lưu lại.
Cây bình-linh (Leucaena leucocephala), trồng xen kẻ với lúa mì thì gây độc hại cho lúa mì, nhưng ngược lại bắp và đậu thì có lợi cho năng xuất vì thừa hưởng khả năng định đạm Nitrogen của bình-linh và miễn nhiễm với chất độc thải bởi cây này.
Ngay cả Lúa (Oryza sativa) cũng sản xuất chất độc hại để cạnh tranh với cỏ dại trong ruộng lúa. Trên khía cạnh này, lúa Japonica có khả năng cạnh tranh với cỏ dại mạnh họn lúa Indica hay lúa lai Indica x Japonica.
Một loài có bản chất xâm lược, khi du nhập đến một môi trường mới, biết thân phận lẽ loi, nên chưa lộ bản chất thật của mình. Nhưng nhờ khả năng mọc nhanh, chóng lớn, sinh con cháu nhiều hơn các loài địa phương, đến một lúc nào đó, nó trở nên hung hản và lộ bản chất xâm lược láng giềng, nếu không có yếu tố nào khác kềm chế nó. Chẳng hạn, du nhập các giống côn trùng, bệnh tật từ cây Tràm quê quán ở Úc Châu mang vào Florida sẽ kềm chế được sự bành trướng, và theo thời gian Tràm du nhập vào Florida sẽ trở lại bình thường.
Rừng rậm nhiệt đới là một ví dụ điển hình giữa chiến tranh và hòa bình ở loài cây. Thoạt tiên, khi mới thành lập rừng, các thành viên cây cối trong rừng cạnh tranh ráo riết dành không gian, chất dinh dưởng và nước, và thường gây chiến tranh với nhau để dành ưu thế sinh tồn. Càng lớn lên, cây bớt tranh dành và phân chia không phận cũng như chiều sâu của đất để cùng chung sống hòa bình. Rừng phân chia có nhiều tầng. Giống cây cao nhất của tầng trên cùng cũng có hệ thống rễ sâu nhất, mọc không khít lắm, để nhường ánh sáng cho tầng cây thứ hai thấp hơn, và tiếp tục như vậy, tầng dưới có cường độ ánh sáng thấp hơn, dành cho các loài cây thích ứng trong ánh sáng lờ mờ. Tất cả thực vật và động vật trong rừng nương nhờ nhau mà sống. Hoa Lan sống nhờ trên vỏ chết của cành cây cao hấp thụ hơi nước và dưởng chất từ không khí ẩm ướt chung quanh, lôi cuốn ong bướm đến thụ phấn cho cây chủ. Tầng dưới cùng ngăn chặn nước mưa chảy tràn, chống xoi mòn đất đai. Một khi cân bằng sinh học này bị phá vỡ, chẳng hạn một thành phần cây cao hay cây thấp bị chặt đốn thì có ảnh hưởng tức thì ở các tầng kia, và dần dần đưa nến cánh rừng thoái hóa nghèo nàn.
Nói tóm lại, mọi loại thực vật đều có bản tính vừa tự vệ vừa cạnh tranh với láng giềng, và trở nên xâm lược không ít thì nhiều khi có cơ hội cho phép, nhất là khi được mang đến một môi trường mới thích hợp hơn. Chính vì vậy, bất cứ quốc gia nào cũng có luật lệ kiểm soát chặc chẻ việc du nhập giống mới hay thú lạ, nhất là các nước Bắc Mỹ và Úc Đại Lợi, nơi đã có quá nhiều kinh nghiệm tai hại cho nông nghiệp và môi sinh trong quá khứ do sự du nhập giống lạ bừa bải. Cũng chính vì vậy, các nhà môi sinh e ngại rằng với các giống hoa màu cải thiện do biến đổi bộ máy di truyền qua kỹ thuật ghép gen (GM, genetic modification) để có năng xuất thật cao, kháng được sâu bọ, bệnh tật cũng có thể trở chứng thành các loại xâm lược rất tai hại cho các loài cây khác và làm biến đổi môi sinh.
Việc biến đổi thời tiết trong hiện tương hâm nóng toàn cầu hiện nay cũng sẽ làm biến đỗi bản chất tự vệ, cạnh tranh và xâm lược của mỗi loài. Một số loài sẽ bị diệt vong, một số loài thích ứng sẽ ngự trị. Theo thời gian một số loài bành trướng tiến xa nơi quê quán, leo lên núi cao, một số loài sẽ rút lui đến nơi có môi trường thích hợp cho sự sinh tồn. Vạn vật biến đỗi không ngừng trong quá khứ và sẽ tiếp tục diễn biến trong tương lai cho sự tồn vong của giống nòi. Mẹ Thiên Nhiên thật huyền diệu.
Reading, 2/2011
Trần-Đăng Hồng, PhD