Tài liệu Chọn lọc các dõng vô tính keo lá tràm (acacia auriculiformis) có năng suất, chất lượng cao cho trồng rừng một số tỉnh phía bắc

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM --------------------------- PHẠM THU HÀ CHỌN LỌC CÁC DÕNG VÔ TÍNH KEO LÁ TRÀM (ACACIA AURICULIFORMIS) CÓ NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CAO CHO TRỒNG RỪNG MỘT SỐ TỈNH PHÍA BẮC LUẬN V ĂN TH ẠC S Ĩ K H OA H ỌC NÔ NG N GH IỆP THÁI NGUYÊN, NĂM 2008 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM --------------------------- PHẠM THU HÀ CHỌN LỌC CÁC DÕNG VÔ TÍNH KEO LÁ TRÀM (ACACIA AURICULIFORMIS) CÓ NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CAO CHO TRỒNG RỪNG MỘT SỐ TỈNH PHÍA BẮC CHUYÊN NGÀNH: LÂM NGHIỆP MÃ SỐ: 60.62.60 LUẬN V ĂN TH ẠC S Ĩ K H OA H ỌC NÔ NG N GH IỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. HÀ HUY THỊNH THÁI NGUYÊN, NĂM 2008 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Hà Huy Thịnh. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn của tôi hoàn toàn trung thực và chưa hề công bố hoặc sử dụng để bảo vệ học vị nào. Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Thái Nguyên, tháng 10 năm 2008 Tác giả Phạm Thu Hà ii LỜI CẢM ƠN Được sự đồng ý của Khoa Sau đại học - Trường Đại học Nông Lâm - Thái Nguyên, Ban Giám đốc Trung tâm nghiên cứu Giống cây rừng - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đề tài đã được triển khai nghiên cứu tại trạm giống cây rừng Ba Vì - Hà Tây - Hà Nội thuộc trung tâm nghiên cứu giống cây rừng. Sau hơn một năm thu thập, xử lí số liệu, viết và chỉnh sửa đến nay luận văn đã hoàn thành. Luận văn được hoàn thành theo chương trình đào tạo thạc sỹ Lâm nghiệp cao học trong nước hệ không tập chung, khoá học 2005 - 2008 của Trường Đại học Nông Lâm - Thái Nguyên. Có được kết quả này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Hà Huy Thịnh thầy giáo hướng dẫn đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ tôi có được những kiến thức về chuyên môn thiết thực trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Qua đây tôi xin cảm ơn BCN Khoa Lâm nghiệp và Khoa sau đại học Trường Đại học Nông Lâm - Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành nhiệm vụ. Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo đã trực tiếp giảng dạy tôi trong hơn 3 năm học vừa qua. Nhân dịp này, tôi xin cảm ơn về sự giúp đỡ nhiệt tình, tận tuỵ của Ban giám đốc và toàn thể cán bộ, công nhân viên của Trung tâm nghiên cứu Giống cây rừng, đặc biệt là Ths. Phí Hồng Hải, Ths. Nguyễn Đức Kiên và Ths. Mai Trung Kiên đã đóng góp những ý kiến quý báu cho bản luận văn của tôi được hoàn thiện nhất. Trong quá trình thực hiện đề tài, mặc dù đã cố gắng hết sức mình, học hỏi Thầy Cô và bạn bè, nhưng do năng lực còn hạn chế, thời gian có hạn, nên luận văn này chắc chắn rằng không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tác giả rất mong được sự đóng góp quý báu của các Thầy, Cô giáo và bạn bè. Xin chân thành cám ơn! Thái Nguyên, ngày 26 tháng 10 năm 2008 Phạm Thu Hà 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, sản lượng gỗ lấy ra từ rừng tự nhiên còn ít trong khi nhu cầu sử dụng các sản phẩm được chế biến từ gỗ của con người vẫn không ngừng tăng, gỗ vẫn là nguồn nguyên liệu không thể thiếu được trong cuộc sống hàng ngày. Từ gỗ người ta có thể tạo ra nhiều vật dụng và các loại sản phẩm khác nhau phục vụ cho sinh hoạt của con người nhờ công nghệ hiện đại mới. Chính vì những lý do trên mà các nhà lâm nghiệp vẫn hàng, ngày hàng giờ tiếp tục tiến hành các nghiên cứu nhằm chọn tạo ra những giống mới có năng suất và chất lượng cao đáp ứng nhu cầu trên. Keo lá tràm là một trong những loài cây đang được các nhà nghiên cứu quan tâm và hướng tới. Đây là loài cây đã được xác định là thích hợp với điều kiện đất đai, khí hậu ở Việt Nam và có diện tích gây trồng tương đối lớn trong các chương trình trồng rừng. Loài cây này có chu kỳ kinh doanh ngắn, gỗ có thể phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau như làm giấy, ván dăm, ván sợi... Keo lá tràm là loài cây lá rộng, mọc nhanh, mọc được trên nhiều loại đất, có biên độ sinh thái rộng, phù hợp cho trồng rừng trên quy mô lớn. Ngoài việc cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất giấy, ván nhân tạo, gỗ của loài cây này còn được sử dụng cho các mục đích khác như xây dựng, đồ gỗ, trang trí nội thất, gỗ củi... Đây cũng là loài cây có nốt sần chứa cả Rhizobium và Bradyrhiobium, có khả năng tổng hợp nitơ tự do trong không khí rất cao (Dart và các cộng sự, 1991), có khả năng thích ứng với nhiều điều kiện khí hậu đất đai ở nước ta từ vùng cát ven biển tương đối khô hạn đến vùng núi thấp dưới 400m ở Tây Nguyên. Từ năm 1980, nòi địa phương Đồng Nai của Keo lá tràm đã được lấy giống để gây trồng ở nhiều nơi. Nếu nguồn giống tốt, điều kiện sinh thái và lập địa phù hợp sẽ tạo ra khối lượng gỗ lớn không những đáp ứng được nhu cầu trong nước Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 mà còn có thể xuất khẩu sang nước ngoài. Những năm gần đây một loạt các công trình nghiên cứu dòng vô tính keo lá tràm đã được thực hiện nhằm cải thiện chất lượng di truyền. Keo lá tràm là một trong những loài cây đáp ứng được mục tiêu của trồng rừng sản xuất của nước ta trong giai đoạn trước mắt cũng như lâu dài. Có khả năng thích ứng lớn có thể trồng trên đất trống đồi núi trọc, vừa có khả năng cung cấp gỗ nguyên liệu vừa có khả năng cung cấp gỗ lớn có giá trị để làm đồ mộc. Vì vậy, đây là một trong những loài cây chính được dùng trong trồng rừng sản xuất ở nhiều vùng trong cả nước. Nói đến trồng rừng sản xuất thì năng suất rừng là vấn đề quan trọng hàng đầu, trong đó công tác giống là vấn đề rất quan trọng vì có giống tốt sẽ làm tăng năng suất và chất lượng rừng. Các nghiên cứu về cải thiện giống Keo lá tràm được thực hiện ở Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng từ năm 1991 đến nay qua các đề tài nghiên cứu khoa học. Giai đoạn 1991- 1995 đề tài cấp nhà nước “Xây dựng cơ sở khoa học cho việc cung cấp nguồn giống cây rừng được cải thiện - mã số KN 03 - 03” và kế tiếp giai đoạn 1996 - 2000 là đề tài cấp nhà nước “Chọn giống và nhân giống cho một số loài cây rừng chủ yếu - mã số KH 08- 04” do Giáo sư Lê Đình Khả làm chủ nhiệm và Tiến sỹ Nguyễn Hoàng Nghĩa làm chủ đề mục đã nghiên cứu về cải thiện giống Keo lá tràm. Hiện nay về lĩnh vực này vẫn được tiếp tục nghiên cứu thông qua đề tài cấp ngành “Nghiên cứu chọn, tạo giống có năng suất và chất lượng cao cho một số loài cây trồng rừng chủ yếu ở Việt Nam” thực hiện giai đoạn 2001 - 2005 và giai đoạn 2006 - 2010, do Tiến sỹ Hà Huy Thịnh làm chủ nhiệm. Theo số liệu thống kê toàn quốc giai đoạn 1986 - 1992 của Vụ khoa học công nghệ, Bộ lâm nghiệp (1994) cho thấy Keo lá tràm có tỷ lệ diện tích trồng là 4,5% (khoảng 43000 ha). Hàng năm, diện tích rừng trồng Keo lá tràm tăng khoảng 10.000 tới 15.000 ha Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003). Đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu về Keo lá tràm cả trong nước và trên thế giới. Ở nước ta nhiều các dòng và xuất xứ Keo lá tràm được công nhận là giống nhà nước và giống tiến bộ kỹ thuật. Keo lá tràm được trồng nhiều ở các tỉnh miền Trung và Đông nam bộ cho năng suất và chất lượng cao. Với nhiều công dụng như vậy Keo lá tràm hiện đang là loài cây trồng rừng phổ biến trong các chương trình trồng rừng ở nước ta. Chính vì vậy cần phải đẩy mạnh hơn nữa công tác tuyển chọn các dòng và các xuất xứ Keo lá tràm có năng suất và chất lượng cao cho trồng rừng, đặc biệt đối với trồng rừng miền Bắc. Trên cơ sở nối tiếp các đề tài nghiên cứu về cải thiện giống Keo lá tràm đã được thực hiện tại trung tâm Giống cây rừng thuộc Viện Lâm nghiệp Việt Nam từ trước đến nay chúng tôi tiếp tục nghiên cứu đề tài: “Chọn lọc các dòng vô tính Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) có năng suất và chất lượng cao cho trồng rừng một số tỉnh miền Bắc” Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. QUAN ĐIỂM CHUNG VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Giống là một trong những khâu quan trọng của trồng rừng thâm canh. Không có giống được cải thiện theo mục tiêu kinh tế thì không thể đưa năng suất rừng lên cao. Trong dự án trồng mới 5 triệu hecta rừng, có 2 triệu hecta rừng sản xuất và 1 triệu hecta rừng phòng hộ. Giống có vai trò cực kỳ quan trọng trong công tác trồng rừng, đặc biệt đối với trồng rừng sản xuất. Vì thế nghiên cứu chọn tạo giống cây rừng là một khâu không thể thiếu trong sản xuất lâm nghiệp. Công tác giống có vai trò hết sức quan trọng trong việc thực hiện dự án trồng rừng. Dù trồng rừng sản xuất hay trồng rừng phòng hộ thì dùng giống có chất lượng di truyền được cải thiện mới mau đem lại hiệu quả. Chọn loài cây cho trồng rừng phải căn cứ vào mục tiêu kinh tế và/ hoặc phòng hộ được đặt ra, có thị trường tiêu thụ mau đạt hiệu quả và phù hợp điều kiện lập địa ở nơi gây trồng. Cây ngoại lai hay cây bản địa đáp ứng yêu cầu này đều có vai trò quan trọng trong trồng rừng. Công tác giống gồm nhiều bước đi khác nhau trong đó có 4 khâu quan trọng nhất là chọn lọc giống, lai giống, khảo nghiệm giống và nhân giống. Mặt khác muốn tăng năng suất rừng trồng không những phải sử dụng giống có chất lượng di truyền được cải thiện mà còn cần áp dụng các biện pháp thâm canh khác và phải quan tâm đầy đủ đến công tác bảo vệ rừng. Trong những năm qua công tác cải thiện giống cây rừng đã đạt được một số thành tích quan trọng về chọn tạo và nhân giống cây rừng đã cung cấp một số giống mới có năng suất, chất lượng cao cho trồng rừng sản xuất song tỷ lệ giống đã được cải thiện trong sản suất chưa đáng là bao. Để đáp ứng yêu cầu to lớn của các chương trình trồng rừng cần có bước đi thích hợp với tình hình thực tế Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 của nước ta. Một mặt phải tận dụng những thành quả đã đạt được ở trong nước và trên thế giới về chọn tạo giống mới và nhân giống đáp ứng yêu cầu ngày càng tăng của sản xuất, mặt khác phải chú ý công tác bảo tồn nguồn gen cây rừng để làm cơ sở cho công tác cải thiện giống lâu dài và trao đổi giống quốc tế. Trong các năm 1996 - 1999 dự án FORTIP (Regional Project on Forest Tree Impovement) về cải thiện giống cây rừng do Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng thuộc Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam hợp tác với CSIRO (Tổ chức khoa học và công nghệ Australia) đã trồng 8 ha vườn giống Keo lá tràm tại Ba Vì (Hà Nội) và Chơn Thành (Bình Phước). Điều đáng tiếc là vườn giống Chơn Thành hiện nay không còn do địa phương trưng dụng lô đất đó để xây dựng khu công nghiệp. Vật liệu để xây dựng vườn giống là hạt giống được thu từ các cây trội đã được chọn lọc tại Papua New Guinea (PNG) và các bang Queensland (Qld), Northern Territory (NT) của Australia cũng như từ vườn giống Sakaerat của Thái Lan. Các vùng lấy giống là những xuất xứ đã được khảo nghiệm trước đây tại Việt Nam và Thái Lan được đánh giá là những xuất xứ tốt nhất. Mỗi xuất xứ được lấy từ một số cây trội nhất định, hạt lấy từ cây trội được thụ phấn tự do coi là một gia đình (family) (Phi Hong Hai, 1999) 36 . Các gia đình này được trồng thành vườn giống theo khối hàng 4 cây lặp lại 8 lần hoàn toàn ngẫu nhiên. Đánh giá tổng hợp các vườn giống sau 3 năm về sinh trưởng của cây theo gia đình và theo xuất xứ, từ đó giữ lại những gia đình tốt nhất của các xuất xứ có triển vọng, tỉa bỏ những cá thể và những gia đình xấu để thành vườn giống lấy hạt (Seed orchard) cung cấp giống trồng rừng ở Việt Nam (Lê Đình Khả và cộng sự, 2001) 15 . Qua đó chọn ra được những xuất xứ, gia đình và cá thể xuất sắc nhất của vườn giống để tiếp tục nhân giống và khảo nghiệm dòng vô tính. Mục đích của việc khảo nghiệm các dòng vô tính Keo lá tràm nhằm chọn ra các dòng sinh trưởng, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 phát triển tốt, có khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh và khả năng nhân giống cao, thích ứng tốt với các vùng sinh thái khác nhau, phục vụ cho công tác trồng rừng. 1.2. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÂY KEO LÁ TRÀM Keo Acacia là một chi thực vật họ phụ Trinh nữ (Mimosoideae) thuộc họ Đậu (Leguminosae) bao gồm khoảng 1200 loài có phân bố rộng ở châu Á, và châu Đại Dương. Riêng Austrailia có khoảng 850 loài Keo Acacia với hàng trăm loài có lá giả (Pedley, 1987) 35 . Ở Việt Nam, vào đầu những năm 1960 gần 20 loài Keo Acacia được đưa vào thử nghiệm gây trồng, Keo lá tràm là một trong những loài có khả năng thích nghi cao và sinh trưởng nhanh do đó trở thành loài cây trồng rừng phổ biến ở các tỉnh phía Nam (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1997) 18 . Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A.Cunn. ex Benth), có nơi còn gọi là Tràm bông vàng (vì chúng có lá giống lá cây Tràm và có hoa màu vàng) là loài cây đơn thân, thẳng, thường xanh và sinh trưởng khá nhanh. Hiện nay ở nước ta Keo lá tràm là một trong những loài cây trồng rừng kinh tế chủ yếu. Số liệu thống kê toàn quốc giai đoạn 1986 - 1992 của vụ khoa học công nghệ, Bộ lâm nghiệp (1994) cho thấy diện tích trồng Keo lá tràm khoảng 43.000 ha chiếm 4,5% (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003). Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) có nguồn gốc từ Australia, Papua New Guinea (PNG) và Indonesia được nhập vào nước ta từ những năm 1960, phân bố chủ yếu ở 8 - 160 vĩ Nam, ở độ cao 100m, có thể đến 400m trên mặt biển, lượng mưa 1400 - 3400mm/năm, song có thể chịu được lượng mưa 500 - 1000mm (Doran, Turnbull và các cộng sự, 1997). Keo lá tràm là một trong những loài cây đang được ưa chuộng trên thị trường đồ mộc ở nước ta và trên thế giới. Keo lá tràm thường có kích thước trung bình, thân ngắn nhiều cành nhánh, tuy nhiên trên các lập địa tốt loài này có thế cao 30 m với đường kính Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 80 cm và thân thẳng đơn trục (Pinyopusarerk, 1990). Đây là loài cây sinh trưởng nhanh, gỗ có tỷ trọng 0,5 - 0,6, thậm chí 0,7, nhiệt lượng cao (4800 4900 Kcal/kg) (Viện hàn lâm khoa học Mỹ, 1984) có thể dùng làm giấy, làm gỗ xây dựng và gỗ đồ mộc. Keo lá tràm có phân bố tự nhiên ở Ôxtrâylia, Papua New Guinea và Indonesia. Ở Ôxtrâylia cây phân bố chủ yếu ở các vùng phía bắc bang Northern Territory với độ cao 400m (nằm gữa vĩ độ 110 đến 140 nam và kinh độ 1300 đến 1350 đông), Cape York Peninsula, Queesland và trên đảo Torres Strait ở độ cao 150m (100 đến 160 vĩ nam và 1420 đến 1450 kinh đông). Ở Papua New Guinea Keo lá tràm chủ yếu ở phía Tây từ vùng giáp ranh Irian Jaya đến vùng sông oriomo. Tại Indonesia chúng có phân bố gần Papua New Guinea và trên đảo Kai Island chủ yếu ở độ cao từ 5 đến 20m (Pinyopusarerk. K, 1984) [38]. Ở nước ta, Keo lá tràm là cây nhập nội đã được gây trồng rộng rãi ở hầu hết các địa phương, đây là loài cây thích ứng khá rộng với các vùng sinh thái khác nhau của nước ta, từ điều kiện khí hậu, đất đai của vùng cát ven biển tương đối khô hạn miền Trung đến vùng núi thấp dưới 400m ở Tây nguyên. (Lê Đình Khả và cộng sự, 2001) [15] Gỗ Keo lá tràm có tỷ trọng từ 0,5 đến 0,6 thậm chí 0,7 nhiệt lượng cao 4800 đến 4900 kcal/kg (Viện hàn lâm khoa học Mỹ, 1984), trong thành phần hoá học gỗ chứa 48-50,5% cellulose, 23,5-25,5% lignin và 19,6-22,7% pentosan (Lê Đình Khả ,1999) [16], vì vậy thường được sử dụng làm chất đốt, làm giấy sợi, gỗ xây dựng và đồ mộc. Ngoài ra, Keo lá tràm cũng là loài cây có nốt sần ở rễ chứa cả Rhizobium và Bradyrhizobium có khả năng tổng hợp Nitơ trong khí quyển rất cao, do đó khả năng cải tạo đất của chúng rất hiệu quả. Nhiều nơi đã dùng Keo lá tràm như là một trong những loài cây tiên phong để cải tạo đất trống đồi núi trọc. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 Chu kỳ kinh doanh của cây Keo lá tràm thường từ 8 đến 12 năm với mục tiêu làm gỗ nguyên liệu. Vỏ và giác cây thường chiếm khoảng 30% thể tích cây (Chomcharn và cộng sự, 1986) [27], lõi có mầu nâu nhẹ đến đỏ thẫm, thớ gỗ mịn, có thể dùng đóng đồ mộc rất tốt. Ở nước ta hiện nay gỗ Keo lá tràm được dùng làm nguyên liệu giấy sợi, gỗ xây dựng, gỗ chống lò và đóng đồ gia dụng, đồ mỹ nghệ. Do gỗ có vân đẹp và có mầu phù hợp nên có nơi gọi là “Cẩm lai giả” (Lê Đình Khả, 1993) [12] điều đó chứng tỏ gỗ Keo lá tràm được dùng rộng rãi và được người dân chấp nhận khi gỗ của một số loài như Đinh, Lim, Lát, v.v... ngày càng hiếm và đắt. Kết quả khảo nghiệm xuất xứ trong nhiều năm qua ở nước ta cho thấy trong hàng chục xuất xứ Keo lá tràm chỉ có một số ít là có sinh trưởng nhanh rõ rệt. Nòi địa phương Keo lá tràm được nhập trước đây tuy có khả năng chịu đựng khá tốt đối với hoàn cảnh khắc nghiệt nhưng sinh trưởng kém hơn nhiều xuất xứ khác, lại có nhiều cành nhánh (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1997) [18]. Vì vậy, việc chọn những cá thể ưu trội có sinh trưởng nhanh, chất lượng thân cây đẹp và khảo nghiệm dòng vô tính để xác định tính ổn định di truyền của chúng là một trong những biện pháp góp phần nâng cao năng suất và chất lượng của rừng trồng loài cây này. Với những ưu điểm vừa nêu Keo lá tràm nhanh chóng được các nước ở vùng nhiệt đới sử dụng như là một loài chủ yếu để trồng rừng kinh tế, phủ xanh đất trống đồi núi trọc nhất là các nước vùng Đông Nam Á và Trung Quốc. Do đó nghiên cứu về Keo lá tràm được các nhà khoa học trên thế giới rất quan tâm. 1.3. NGHIÊN CỨU VỀ KEO LÁ TRÀM 1.3.1. Nghiên cứu về Keo lá tràm trên thế giới 1.3.1.1. Các nghiên cứu chung về Keo lá tràm Muốn trồng rừng thành công đối với bất cứ một loài cây nào ở một vùng sinh thái cụ thể, cũng cần phải nghiên cứu để hiểu biết đầy đủ về đặc tính sinh vật học, lâm học… của loài cây đó. Đây chính là nhiệm vụ rất quan Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 trọng, vì nắm vững các đặc tính trên sẽ đề ra các biện pháp kỹ thuật gây trồng một cách chính xác. Đối với Keo lá tràm cũng vậy, hầu hết các nước có nhập nội hoặc ngay cả những nước nguyên sản của chúng cũng đều tập trung nghiên cứu về những lĩnh vực này. Theo Verdcourt (1979) 44 thì Keo lá tràm là loài cây gỗ nhỏ đến trung bình cao khoảng 8 đến 20m nhưng ở những nơi có lập địa thích hợp Keo lá tràm có thể cao đến 30m, đường kính đạt từ 80cm đến 90cm. Tán Keo lá tràm khá dày, rộng và xanh quanh năm, màu lá xanh lục đậm. Vỏ Keo lá tràm màu nâu, dày từ 3-10mm có nứt dọc nhỏ. Cây non có vỏ mền màu xám, nhẵn sau trở nên xù xì chuyển màu đậm dần theo tuổi. Khi ở giai đoạn cây mầm, lá Keo lá tràm là lá kép lông chim. Sau khoảng 20 ngày nảy mầm, cây cho ra các lá có phiến rộng, mỏng do cuống lá biến đổi thành tuy vậy trên đầu lá vẫn mang đôi lá kép như lá ban đầu (lá thật). Hoa của Keo lá tràm là hoa tự chùm dài 8 - 10cm mọc thành từng đôi từ nách lá, mỗi hoa nhỏ dài 0,5 -1,5cm ở vùng nguyên sản Keo lá tràm ra hoa vào tháng 6, tháng 7. Quả của Keo lá tràm là quả đậu, dẹt và mỏng dài 6 - 10cm. Khi còn non quả thẳng, khi già quả cuộn lại xoắn ốc, vỏ quả hoá gỗ cứng. Mỗi quả mang 5-7 hạt nằm ngang trong vỏ, có dây rốn dài màu vàng cuốn lại dính vào vách vỏ quả. Quả Keo lá tràm chín vào tháng 9, tháng 10. Hạt Keo lá tràm dẹt hình bầu dục dài 4- 6mm, rộng 3- 4mm, dày khoảng 1mm. Khi chín hạt màu nâu đen, vỏ hạt rất cứng 1kg có từ 30.00060.000 hạt. Nghiên cứu của Pinyopusarerk (1984) 38 về Keo lá tràm cho thấy ở vùng nguyên sản sinh trưởng tốt ở độ cao thấp hơn 400m, nhiệt độ trung bình 28- 30oC không có sương mù. Lượng mưa hàng năm thay đổi từ 760mm đến 2000mm, số ngày mưa thông thường từ 80 - 100 ngày trong một năm và phân bố theo mùa. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 Theo Turnbull và các cộng sự (1997) 42 Keo lá tràm mọc được trên nhiều loại đất. Ở Papua New Guinea chúng mọc được trên đất chua đến đất glay hoá mạnh, úng nước với pH từ 4- 6 và có thể mọc được trên đất có tính kiềm cao pH từ 8- 9 ở Northern Territory Keo lá tràm còn có khả năng sinh trưởng và phát triển ở những nơi có hoàn cảnh khác hẳn so với vùng nguyên sản, như có mùa khô kéo dài, lượng mưa trung bình hàng năm nhỏ hơn 650mm, hoặc ở những vùng đất hoang hoá bị xói mòn mạnh kể cả chịu ảnh hưởng của khí độc công nghiệp như ở một số nơi của Trung Quốc và Ấn Độ nó vẫn sống và phát triển tốt. Keo lá tràm cũng như một số loài trong chi Acacia là những loài mọc nhanh, có khả năng cố định đạm trong đất, cải tạo đất, cải tạo môi trường và phát triển được trong nhiều hoàn cảnh dù là khắc nghiệt ít loài cây khác mọc được. Theo Banerjee (1973) 25 “Ít có loài cây nào có khả năng thích nghi rộng rãi với hoàn cảnh sống như Keo lá tràm, nó có vai trò đặc biệt trong việc trồng lại rừng ở những lập địa khó khăn, đất đai nghèo dinh dưỡng do xói mòn vì thiếu hiểu biết khi canh tác”. Do có nhiều ưu điểm như đã trình bày, Keo lá tràm nhanh chóng được các nước ở vùng nhiệt đới trồng thành những vùng rộng lớn như là một loài chủ yếu phủ xanh đất trống, đồi trọc. Vì vậy, vấn đề nghiên cứu sinh trưởng của Keo lá tràm cũng được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Theo Brewbaker (1986) 26 khi tổng kết tình hình sinh trưởng của Keo lá tràm ở Indonesia cho thấy trong những điều kiện thuận lợi về khí hậu (lượng mưa bình quân >2000mm) đất đai tốt thì Keo lá tràm sinh trưởng mạnh ở tuổi 10 đến 12 cao từ 15m- 18m, đường kính 15cm - 20cm và năng suất có thể đạt được 20m3 - 25m3/ha/năm. Tuy vậy trên những vùng đất bạc màu bị xói mòn mạnh thì năng suất chỉ đạt 8m3 - 10m3/ha/năm và ở những nơi có lượng mưa thấp, mùa khô kéo dài trồng không bón phân thì năng suất chỉ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 11 còn 2m3 đến 4m3/ha/năm. Điều này giống với năng suất rừng Keo lá tràm trồng quảng canh ở nước ta hiện nay. Nghiên cứu tuổi khai thác của Keo lá tràm trồng trên đất hoang hoá ở Indonesia của Djuwadi, Fanani và Durbari (1981) 29 cho thấy lượng tăng trưởng hàng năm và lượng tăng trưởng bình quân hàng năm bằng nhau ở tuổi 14, sau đó giảm dần và đến tuổi 18 thì lượng tăng trưởng hàng năm bằng không. Vì vậy, tác giả đề nghị tuổi khai thác của Keo lá tràm nên ở tuổi 14. Tuy nhiên, tác giả không đề cập đến mục đích kinh doanh rừng Keo lá tràm vì mục đích kinh doanh là một chỉ tiêu rất quan trọng để quyết định tuổi khai thác rừng trồng. Nghiên cứu về sinh khối Keo lá tràm ở tỉnh Pangnga, nam Thái Lan của Tampibal và cộng sự (1981) 40 cho thấy tăng trưởng của Keo lá tràm phụ thuộc rất nhiều vào xuất xứ. Tuy tác giả không nêu mật độ trồng và thí nghiệm không nhiều xuất xứ, nhưng với các cấp tuổi khác nhau thì giống xuất xứ từ Balamuk của Papua New Guinea đều có lượng tăng trưởng gấp 2 đến 3 lần giống xuất xứ từ Springvale ở Queensland. Ngoài ra, còn một số tác giả nghiên cứu về giá trị sử dụng của gỗ Keo lá tràm. Theo Chomcharn và cộng sự (1986) 27 cho thấy gỗ Keo lá tràm bên cạnh tính năng thích hợp với các công trình xây dựng và làm đồ gia dụng như bàn, tủ, giường, chạm khắc… thì trong công nghệ sản xuất bột giấy, Keo lá tràm có tính chất bột tương đương với một số loài bạch đàn. Soetrisno (1990) 43 còn cho rằng Keo lá tràm có thể ghép vào nhóm những cây có tỷ trọng cao, sợi ngắn và thành phần lignin thấp có tính chất dễ hoà tan khi đun nóng với axit sunfuric 15% sẽ cho sản phẩm bột giấy có tính chất vật lý phù hợp với sản phẩm giấy có chất lượng cao. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 12 1.3.1.2. Các nghiên cứu về lĩnh vực cải thiện giống Keo lá tràm Vào đầu những năm 1980, một loạt các khảo nghiệm xuất xứ về Keo lá tràm bắt đầu được xây dựng ở các nước như Australia, Thái Lan, Trung Quốc v.v... Kết quả cho thấy giữa các xuất xứ có sự sai khác rất rõ rệt về sinh trưởng và chất lượng thân cây (Yang and Zeng, 1993; Awang và cộng sự, 1994; Venkateswarlu và cộng sự, 1994…). Qua đó cho thấy rằng có thể tăng năng suất rừng trồng Keo lá tràm thông qua việc sử dụng các xuất xứ tốt. Sự sai khác rất lớn về sinh trưởng và hình dạng thân giữa các xuất xứ Keo lá tràm đã được nghiên cứu và ghi nhận ở rất nhiều nước trên thế giới như Australia (Harwood và cộng sự, 1991) [30]; Thái Lan (Luangviriyasaeng và cộng sự, 1991); Zaire (Khasa và cộng sự, 1995); Indonesia (Otsamo và cộng sự, 1996) và Malaysia (Nor Aini và cộng sự, 1997). Các xuất xứ có nguồn gốc từ Papua New Guinea (PNG) có sinh trưởng sinh khối lớn hơn các xuất xứ có nguồn gốc từ Queensland (Qld) và Northern Territory (NT) nhưng các xuất xứ có nguồn gốc từ (Qld) lại có tỷ lệ cây một thân cao hơn, có hình dạng thân đẹp hơn. Tuy nhiên, các nghiên cứu của Pinyopusarerk và cộng sự, 1997 tại Thái Lan [39] lại cho thấy rằng các xuất xứ từ Queensland (Qld) sinh trưởng tốt hơn và có hình dạng thân đẹp hơn các xuất xứ từ Papua New Guinea (PNG) và Northern Territory (NT). Nghiên cứu của Nor Aini và các cộng sự, 1997 [33] tại Malaysia trên khảo nghiệm xuất xứ 4 năm tuổi cho thấy không những các xuất xứ khác nhau thì sinh trưởng khác nhau mà tỷ trọng của gỗ cũng sai khác rất lớn. Các xuất xứ có sinh trưởng tốt nhất đồng thời cũng là những xuất xứ cho tỷ trọng gỗ cao nhất, trong khi các xuất xứ sinh trưởng kém có tỷ trọng gỗ thấp nhất. Tính chất chống chịu của Keo lá tràm cũng đã được các nhà khoa học quan tâm trong quá trình chọn giống. Nghiên cứu của Marcar và các cộng sự 1991 cho thấy các xuất xứ Keo lá tràm có sự khác biệt rất lớn về khả năng chịu mặn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 13 và chịu úng ngập, điều đáng chú ý là sinh trưởng của các xuất xứ không có sự tương quan với các chỉ tiêu này. Song song với các khảo nghiệm loài và xuất xứ, trong khoảng 10 năm gần đây các kỹ thuật di truyền phân tử cũng đã được áp dụng rộng rãi trong nghiên cứu chọn giống cây rừng. Các nghiên cứu di truyền phân tử được dùng trong đánh giá mức độ đa dạng di truyền trong quần thể và giữa các quần thể, tỷ lệ giao phấn chéo trong quần thể. Các nghiên cứu của Wickneswari. R và Norwati. M, 1993 [45] sử dụng chất isozyme trong đánh giá đa dạng di truyền của quần thể Keo lá tràm tự nhiên tại Australia cho thấy sự sai khác khá cao giữa các quần thể và sự sai khác di truyền là do sự sai khác giữa các cá thể trong quần thể. Điều này có thể lý giải sự sai khác về sinh trưởng cũng như khả năng thích nghi của các xuất xứ trong các khảo nghiệm và là cơ sở quan trọng trong chọn lọc cá thể. Sau khảo nghiệm loài và xuất xứ, việc chọn lọc cá thể (cây trội) để xây dựng các khảo nghiệm hậu thế, dòng vô tính và vườn giống để cung cấp hạt giống là bước tiếp theo của một chương trình chọn giống. Khảo nghiệm hậu thế các gia đình cây trội Keo lá tràm được chọn lọc từ nơi nguyên sản và từ các lâm phần địa phương tại Thái Lan năm 1989 đã cho thấy có sự sai khác rất lớn về sinh trưởng giữa các xuất xứ cũng như giữa các gia đình trong cùng xuất xứ. Các gia đình được chọn lọc trong các rừng sản xuất tại Thái Lan có sinh trưởng kém đã bị chặt bỏ khi khảo nghiệm này được chuyển hoá thành vườn giống. Sự sinh trưởng kém của các gia đình địa phương đã được lý giải là do nền tảng di truyền hẹp, tình trạng giao phối cận huyết và chọn lọc âm tính (các cá thể có sinh trưởng kém được chọn để thu hái hạt giống cho sản xuất đại trà) đã xảy ra qua nhiều thế hệ (Pyniopusarerk và cộng sự, 1997) [39]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 14 1.3.2. Nghiên cứu về keo lá tràm ở Việt Nam 1.3.2.1. Các nghiên cứu chung về Keo lá tràm Keo lá tràm được nhập nội vào nước ta trong những năm 1960 (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1997) [18] nên buổi đầu các nhà khoa học có những công trình nghiên cứu về đặc điểm, công dụng của Keo lá tràm đồng thời tập hợp tài liệu của nước ngoài, dịch và giới thiệu về loài cây này ở Việt Nam. Có thể kể ra một loạt các công bố của Phạm Hoàng Hộ, 1981 [8], Viện điều tra quy hoạch rừng, 1982 [6] của Thái Văn Trừng, 1982 [21] và của Lê Đình Khả, 1993 [12] giới thiệu Keo lá tràm là một trong những loài cây có khả năng cải tạo đất, phủ xanh đất trống đồi núi trọc. Năm 1986, Cao Thọ Ứng và Nguyễn Xuân Quát đã có công trình nghiên cứu khá toàn diện về các biện pháp kỹ thuật gây trồng Keo lá tràm [23], tiếp đó Bộ lâm nghiệp sau khi tổng kết nhiều kết quả nghiên cứu đã phổ biến Quy phạm kỹ thuật tạm thời trồng Keo lá tràm, hướng dẫn trồng Keo lá tràm bằng cây con có bầu [2]. Trần Hậu Huệ, 1995 [10], đã đánh giá tiềm năng tái sinh của Keo lá tràm như sau “những cây mạ tái sinh dày đặc, kín cả mặt đất ở những nơi vừa khai thác trắng nhất là những nơi vừa qua mới bị cháy”. Từ đó tác giả cho rằng khả năng xúc tiến tái sinh hạt của Keo lá tràm là rất triển vọng khi kết hợp với các phương pháp làm đất và xử lý thực bì. Nói chung ở Việt Nam hiện nay, phương pháp trồng rừng Keo lá tràm bằng cây con có bầu vẫn là chủ yếu. Thời gian gần đây, một số nơi đã xúc tiến thử nghiệm phương pháp gieo hạt thẳng bằng máy bay song kết quả vẫn chưa được tổng kết. Nhu cầu của xã hội về sản phẩm gỗ ngày càng nhiều, rừng trồng Keo lá tràm không chỉ mang tính phòng hộ như trước đây mà còn phải đáp ứng về mặt gỗ, củi. Chính vì vậy, nghiên cứu về sinh trưởng cho Keo lá tràm được các nhà khoa học trong nước quan tâm. Có thể điểm qua một số công trình gần đây. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 15 Nghiên cứu sinh trưởng cây Keo lá tràm ở lâm trường Trị An, tỉnh Đồng Nai của Trần Hậu Huệ, 1995 [10] đã tổng kết được năng suất của rừng trồng Keo lá tràm bằng phương thức hỗn giao với Bạch Đàn và trồng thuần loại. Tuy vậy, số liệu đưa ra chỉ tổng kết kinh nghiệm từ sản xuất, chưa đưa ra được phương pháp nghiên cứu cũng như phương pháp tính toán có tính khoa học nên tính thuyết phục chưa cao. Lập biểu thể tích cho Keo lá tràm của Nguyễn Ngọc Lung, 1996 [17], Xây dựng cơ sở khoa học để hướng dẫn tỉa thưa Keo lá tràm của Đào Công Khanh, 1997. Trên cơ sở nghiên cứu cấp đất và các quy luật sinh trưởng của Keo lá tràm đồng thời tác giả đưa ra nhận xét ban đầu về mật độ trồng thích hợp để đảm bảo chất lượng sản phẩm cung cấp nguyên liệu giấy. Cũng vào năm 1996, Vũ Tiến Hinh [9] sau khi khảo sát 84 ô rừng trồng thuần loài Keo lá tràm 4 đến 10 tuổi thuộc 7 địa phương đại diện cho các vùng sinh thái trong cả nước và giải tích 117 cây đại diện cho các ô quan sát đã lập được các biểu sau : - Biểu thể tích cây đứng Keo lá tràm. - Biểu cấp đất rừng trồng Keo lá tràm. - Xây dựng một số mô hình dự đoán sản lượng của Keo lá tràm. - Biểu quá trình sinh trưởng của Keo lá tràm. Theo kết quả trong biểu sinh trưởng ở một số vùng được nghiên cứu, lượng tăng trưởng bình quân của Keo lá tràm ở cấp tuổi 8 có thể đạt từ 5.5 m3/ha/ năm (cấp đất 4) đến 16.2 m3 /ha/năm (cấp đất 1). Tác giả cũng đưa ra kết luận là tuổi thành thục công nghệ của rừng trồng Keo lá tràm phải sau tuổi 12 (vì lúc đó chưa có rừng Keo lá tràm thuần loài cao tuổi hơn). Từ đó, tác giả đề xuất việc ứng dụng kết quả này cho sản xuất và nghiên cứu vì đây là những căn cứ quan trọng giúp cho các đơn vị trồng Keo lá tràm tham khảo, tra cứu tính toán trong sản xuất. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 16 Keo lá tràm là một trong những loài cây có nhiều tác dụng, vì vậy có một số công trình trong nước nghiên cứu về công dụng của Keo lá tràm như: Khả năng cố định đạm của Keo lá tràm (FAO - Vũ Công Hậu dịch năm 1992) [4], Keo lá tràm có tác dụng làm thay đổi hoàn cảnh dưới tán rừng của Trần Hậu Huệ, 1995 [10], v.v... Đáng chú ý là công trình nghiên cứu về nguyên liệu sản xuất bột giấy của Lê Đình Khả và Lê Quang Phúc, 1993 [12], đã so sánh tiềm năng bột giấy giữa Keo lai, Keo lá tràm và Keo tai tượng cho thấy hiệu suất bột giấy của Keo lá tràm đứng hàng thứ hai sau Keo lai cũng như Logan. A.F, 1981 [32] đã nhận xét “Keo lá tràm vẫn được coi là loài để sản xuất ra loại bột giấy tuyệt hảo và rất phù hợp với việc trồng rừng làm nguyên liệu giấy ở các nước đang phát triển…”. Nghiên cứu về tính chất gỗ Keo lá tràm của Hoàng Thúc Đệ, 1994 cho thấy: Keo lá tràm ở tuổi 5 đến tuổi 6 thì tỷ lệ gỗ lõi chiếm 30 - 35%. Khối lượng gỗ lõi là 0,427 g/cm3 nhẹ hơn gỗ giác (0,504 g/cm3) vì phần giữa gỗ lõi có một bộ phận chuyển sang thời kỳ xốp, mềm và nhẹ. Đây là vấn đề đáng quan tâm vì tỷ lệ gỗ lõi tăng theo tuổi mà trong sản xuất giấy gỗ lõi có tỷ lệ bột giấy thấp và tốn hoá chất tẩy rửa, nhưng tỷ lệ gỗ lõi càng cao lại phù hợp với công nghệ đồ gia dụng, mỹ nghệ và trong xây dựng. 1.3.2.2. Các nghiên cứu về lĩnh vực cải thiện giống Keo lá tràm Nhờ có nhiều ưu điểm nên Keo lá tràm nhanh chóng trở thành một trong những loài cây chủ yếu để trồng rừng sản xuất ở nước ta. Như đã trình bày ở phần trên, quá trình cải thiện giống Keo lá tràm đã được tập thể cán bộ, công nhân viên của phòng Nghiên cứu giống thuộc Viện Lâm nghiệp tiền thân của Trung tâm Nghiên cứu giống cây rừng hiện nay thực hiện từ nhữ ng năm 1991 trở lại đây thông qua một loạt các đề tài và dự án. Từ năm 1991 1995 đề tài cấp nhà nước “Xây dựng cơ sở khoa học cho việc cung cấp nguồn giống cây rừng được cải thiện - mã số KN 03 - 03” và kế tiếp từ 1996 - 2000 là đề tài cấp nhà nước “Chọn giống và nhân giống cho một số loài cây rừng chủ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn