Tài liệu Khai thác và phát triển nguồn gen cây nguyên liệu giấy

BỘ CÔNG THƯƠNG TỔNG CÔNG TY GIẤY VIỆT NAM VIỆN NGHIÊN CỨU CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY BÁO CÁO KẾT QUẢ ĐỀ TÀI CẤP BỘ NĂM 2009 TÊN ĐỀ TÀI: KHAI THÁC VÀ PHÁT TRIỂN NGUỒN GEN CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY Cơ quan chủ quản: BỘ CÔNG THƯƠNG Cơ quan chủ trì: VIỆN NGHIÊN CỨU CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY Chủ nhiệm đề tài: KS. Hà Ngọc Anh Cộng tác viên: Lương Văn Thái Đơn vị: Văn phòng Bộ Công thương 7748 02/3/2010 PHÚ THỌ - 2009 BỘ CÔNG THƢƠNG TỔNG CÔNG TY GIẤY VIỆT NAM VIỆN NGHIÊN CỨU CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY BÁO CÁO KẾT QUẢ NHIỆM VỤ CẤP BỘ NĂM 2009 Tên nhiệm vụ: KHAI THÁC VÀ PHÁT TRIỂN NGUỒN GEN CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY Cơ quan chủ quản: BỘ CÔNG THƢƠNG Cơ quan chủ trì: VIỆN NGHIÊN CỨU CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY Chủ nhiệm: ThS. Nguyễn Đức Thế Phú Thọ, 2009 i MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG .............................................................................................................ii PHẦN 1. TỔNG QUAN ........................................................................................................ 1 1.1. Cơ sở pháp lý của nhiệm vụ........................................................................................ 1 1.2. Tính cấp thiết .............................................................................................................. 1 1.3. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................... 2 1.4. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................... 2 1.5. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ......................................................................................... 3 1.5.1. Trên thế giới ......................................................................................................... 3 1.5.2. Ở Việt Nam .......................................................................................................... 7 PHẦN 2. THỰC NGHIỆM ................................................................................................. 12 2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................................... 12 2.1.1. Thiết kế thí nghiệm ............................................................................................ 12 2.1.2. Thu thập số liệu.................................................................................................. 14 2.1.3. Xử lý số liệu ....................................................................................................... 15 2.2. Kết quả và thảo luận ................................................................................................. 16 2.2.1. Xây dựng vƣờn cây giống có gen quý phục vụ lai tạo và phát triển giống ....... 16 2.2.2. Nghiên cứu cỡ chiều cao ken vỏ tạo chồi hom bạch đàn và Keo tai tƣợng ....... 20 2.2.3. Đánh giá nguồn gen của các giống bạch đàn và Keo tai tƣợng có nguồn gen quý đã đƣợc khai thác phát triển từ năm 2007 .................................................................... 24 PHẦN 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 34 3.1. Kết luận ..................................................................................................................... 34 3.2. Kiến nghị................................................................................................................... 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 36 PHỤ BIỂU ........................................................................................................................... 38 ii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Giống cây nguyên liệu giấy trồng ở vƣờn cây đầu dòng................ 17 Bảng 2.2. Danh mục giống đƣa vào khai thác, chủng loại và số lƣợng vật liệu nhân giống năm 2009 ...................................................................................... 19 Bảng 2. 3. Tỷ lệ cây Keo tai tƣợng 9 tuổi và 6 tuổi ra chồi mới .................... 21 Bảng 2.4. Tỷ lệ cây sống, cây chết của 5 giống Keo tai tƣợng trồng rừng ở Bắc Quang - Hà Giang (tháng 11/2009) ......................................................... 25 Bảng 2.5. Sinh trƣởng Dg, D1.3, Hvn và Dt của 5 giống Keo tai tƣợng trồng ở Bắc Quang - Hà Giang (tháng 11/2009) ......................................................... 27 Bảng 2.6. Phân cấp sinh trƣởng cây trồng của 5 giống Keo tai tƣợng ở Bắc Quang - Hà Giang (tháng 11/2009)................................................................. 30 Bảng 2.7. Chiều dài (Lc), đƣờng kính gốc chồi (Dc), số lá, sinh khối khô và sinh khối tƣơi của 5 giống bạch đàn ............................................................... 31 Bảng 2.8. Chiều dài (Lc), đƣờng kính gốc chồi (Dc), số lá, sinh khối khô và sinh khối tƣơi của 15 giống Keo tai tƣợng...................................................... 33 1 PHẦN 1. TỔNG QUAN 1.1. Cơ sở pháp lý của nhiệm vụ Nhiệm vụ "Khai thác và phát triển nguồn gen cây nguyên liệu giấy" đƣợc thực hiện dựa trên các căn cứ pháp lý sau: - Quyết định số 1035/QĐ-BCT ngày 27/02/2009 của Bộ trƣởng Bộ Công thƣơng về việc điều chỉnh và đặt hàng bổ xung thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2009. - Hợp đồng nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ số 03b.09.QG/HĐ-KHCN ký ngày 26/3/2009 giữa Bộ Công thƣơng và Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy. - Quyết định số 28/VNC-QĐ.KHTH ngày 26/3/2009 của Viện trƣởng Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy về việc giao nhiệm vụ nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ. 1.2. Tính cấp thiết , . Ở , những nƣớc nhƣ Brazil nhờ sử dụng những giống tốt nhƣ giống Bạch đàn lai Eucalyptus grandis với E. urophylla (viết tắt là Bạch đàn lai GU) đã đƣa năng suất một số rừng lên hơn 100m3/ha/năm. Trong ngành giấy nƣớc ta hiện nay mới chỉ 4 giống Bạch đàn U6, PN2, PN14, PN3d và 1 giống Keo tai tƣợng (xuất xứ Cardwell) vào trồng rừng nguyên liệu giấy. Chỉ với 5 giống cây nêu trên, công tác trồng rừng nguyên liệu đang phải đối mặt với việc có hàng ngàn héc-ta đất rừng đƣợc trồng cùng một 2 loại cây, nên nguy cơ là rất lớn. Ví dụ, trong những năm gần đây rừng trồng thuần loại Bạch đàn PN2 ở Lập Thạch (tỉnh Vĩnh Phúc) thƣờng xuyên bị bệnh héo rũ, làm chết hàng loạt cây trồng, gây thiệt hại không nhỏ về kinh tế và môi trƣờng. , bổ xung thêm giống mới cho công tác trồng rừng là một trong những giải pháp có nhiều lợi ích và hiệu quả. Tuy nhiên, khi phát triển giống bạch đàn và keo mới vào trồng rừng sản xuất gỗ nguyên liệu, đã gặp phải những khó khăn nhƣ số lƣợng vật liệu nhân giống ban đầu (mẫu nuôi cấy mô, cành hom, hạt giống v/v...) không có nhiều và đồng thời thƣờng thiếu những hiểu biết về các yếu tố kỹ thuật trồng rừng giống mới. Từ những lý do trên, Bộ Công thƣơng đã cho phép triển khai thực hiện nhiệm vụ khoa học công nghệ "Khai thác và phát triển nguồn gen cây nguyên liệu giấy". 1.3. Mục tiêu nghiên cứu Duy trì, phát triển nhanh nguồn gen tốt, bổ xung giống bạch đàn và keo có đặc tính quý hiếm (về năng suất, chất lƣợng rừng cao) cho tập đoàn giống cây trồng rừng sản xuất gỗ nguyên liệu giấy đáp ứng chiến lƣợc phát triển ngành giấy Việt Nam, đồng thời góp phần bảo tồn an toàn nguồn gen quý hiện có. 1.4. Nội dung nghiên cứu * Xây dựng vƣờn cây giống có nguồn gen quý phục vụ lai tạo và phát triển giống: . . 3 * Nghiên cứu công nghệ (hoặc các biện pháp kỹ thuật) khai thác và phát triển nguồn gen quý (Nghiên cứu cỡ chiều cao ken vỏ tạo chồi hom bạch đàn và Keo tai tƣợng): . * Đánh giá nguồn gen của các giống bạch đàn và Keo tai tƣợng có gen quý đã đƣợc khai thác phát triển từ năm 2007: - Đánh giá các chỉ tiêu sinh trƣởng, phát triển của rừng trồng (năm thứ hai) các giống Keo tai tƣợng. - Đánh giá năng suất, chất lƣợng chồi hom ở cây đầu dòng của các giống bạch đàn và Keo tai tƣợng. 1.5. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.5.1. Trên thế giới 1.5.1.1. . , v/v... . Theo Rolo, gỗ bạch đàn đƣợc Công ty Caima (Bồ 4 Đào Nha) sử dụng làm bột giấy sunfite lần đầu tiên vào năm 1906 và kể từ đó nó ngày càng có vai trò quan trọng đối với ngành chế biến bột giấy trên thế giới (dẫn từ Turnbull.J.W, 1991). , n năm 1990 , 12 . tăng theo. y . nhƣ sau: , , . . hom. 5 Tại Brazil, từ năm 1975 - 1987 Công ty Acacruz đã sử dụng 5.000 cây bạch đàn lai tự nhiên và nhân tạo của tổ hợp Eucalyptus grandis x E. urophylla (GU) để trồng vƣờn vật liệu giống phục vụ giâm hom. Đến năm 1990 đã phát triển đƣợc gần 126 triệu cây hom từ các giống ƣu việt cho trồng rừng. Hiện nay Công ty Acacruz sản xuất khoảng 19 triệu cây giống mỗi năm từ trên 100 dòng vô tính bạch đàn. Kết quả đã góp phần tăng năng suất rừng trồng lên 45-75m3/ha/năm (Campinhos.E, 1993). Công ty Chamflora Agricola Ltd ở Sao Paulo cũng đƣa các giống bạch đàn sinh trƣởng nhanh và kháng bệnh vào khai thác và phát triển cây giống trồng rừng, giai đoạn từ năm 1992 - 1996 có 88 giống bạch đàn đƣợc gây trồng trên diện rộng. Hiện mỗi năm công ty phát triển đƣợc khoảng 2,4 triệu cây hom (Nguyễn Hoàng Nghĩa , 2000). Công gô cũng là nƣớc sớm khai thác và phát triển giống bạch đàn có gen quý vào trồng rừng cao sản, những giống bạch đàn này đƣợc chọn lọc dựa trên các tiêu chuẩn về chiều cao cây, đƣờng kính, dạng thân, năng suất gỗ, khả năng ra rễ của hom, chất lƣợng gỗ để làm bột giấy. Thời kỳ từ năm 19631971 chỉ có 5 dòng vô tính bạch đàn đƣợc đƣa vào trồng rừng (Martin.B, 1989), những năm tiếp theo đã phát triển đƣợc cả giống Bạch đàn lai tự nhiên nhƣ giống lai giữa Bạch đàn urophylla x Bạch đàn alba (UA), Bạch đàn tereticoniss x Bạch đàn grandis (TG) (Martin.B, 1991) và giống lai nhân tạo: Bạch đàn urophylla x Bạch đàn grandis (UG) và Bạch đàn urophylla x Bạch đàn pellita (UP) (CIRAD, 1992). Tại Nam Phi, Công ty giấy Mondi qua khảo nghiệm dòng vô tính của 4.000 cây trội đã chọn đƣợc khoảng 80 dòng để đƣa vào trồng rừng. Các dòng vô tính này đã đƣợc gây trồng thành vƣờn cấp hom cho hai vƣờn ƣơm của công ty với công suất 7,5 triệu cây giống mỗi năm. 6 Ở Ấn Độ, bằng con đƣờng chọn cây trội, khảo nghiệm dòng vô tính và nhân giống vô tính những cây ƣu việt (giống có gen quý) của loài E. tereticornis. Công ty tƣ nhân ITC Bhadrachalam Paperboards Ltd đã chọn lọc và đƣa vào khai thác đƣợc nguồn gen của 35 giống bạch đàn sinh trƣởng nhanh và kháng sâu bệnh, tạo cây giống bán cho ngƣời trồng rừng. Trung Quốc cũng là quốc gia có nhiều thành công về khai thác và phát triển nguồn gen bạch đàn. Chỉ tính riêng Công ty Stora Enso ở miền Nam tỉnh Quảng Tây trong những năm gần đây đã chọn lọc, lai tạo và phát triển đƣợc hàng chục dòng vô tính có năng suất bột giấy cao nhƣ U6, DH201-2, DH3213, SH1 cho trồng rừng cao sản. Nhờ đó mỗi năm Công ty sản xuất đƣợc hơn 1 triệu tấn bột giấy các loại (Bai Jiayu, Xu Jianmin, Gan Siming, 2003). . tro . Tại Trung Quốc trên cơ sở kết quả khảo nghiệm 179 xuất xứ thuộc 21 loài keo ở bốn tỉnh miền Nam, đã xác định đƣợc Keo tai tƣợng là một trong ba loài keo thích hợp với điều kiện sinh thái ở tỉnh Quảng Đông, Quảng Tây, Vân Nam và đảo Hải Nam. Dựa vào các chỉ tiêu sinh trƣởng, hình dạng thân cây đã chọn đƣợc các xuất xứ có triển vọng để phát triển cho trồng rừng cung cấp gỗ là Abergowie (Qld), Claudie River (Qld), Oriomo (PNG) (Bai Jiayu, Zhang Fangqiu and Chen Zuxu, 1997). Cuối những năm 1990, Trung Quốc đã đƣa đƣợc các giống Keo tai tƣợng có sinh trƣởng nhanh và chống chịu sâu bệnh vào trồng rừng sản xuất đại trà. Hƣớng khai thác và phát triển nguồn gen quý của các giống Keo tai tƣợng ở đây là xây dựng các vƣờn giống cây con 7 thế hệ 1 và 1,5; vƣờn giống dòng vô tính và vƣờn giống lai lấy hạt, mỗi năm có thể thu hái đƣợc trên 1.000kg hạt giống chất lƣợng cao. Tại Philipine, trên cơ sở kết quả khảo nghiệm từ những năm 1980, đã khai thác và sử dụng đƣợc 4 xuất xứ tốt nhất là Kini, Bensbach, Wipim (PNG), Claudie River (Qld) cho trồng rừng lấy gỗ. Theo Wilcox (1996), rừng trồng Keo tai tƣợng 10 tuổi ở Talogon có năng suất đạt tới 32m3/ha/năm (dẫn từ Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003). . Tại Malaysia, giống Keo tai tƣợng đƣợc đƣa vào khai thác phát triển nguồn gen là các xuất xứ Western Province (PNG), Claudie River (Qld), Olive River (Qld). Để khai thác đƣợc vật liệu giống Keo tai tƣợng, Malaysia đã cho chuyển hóa các rừng khảo nghiệm thành rừng giống và đồng thời thu hái hạt từ những cây trội để trồng rừng giống. 1.5.2. Ở Việt Nam 1.5.2.1. bạch đàn (Eucalypts) Ở Việt Nam, bạch đàn đƣợc đƣa vào trồng thử từ những năm 1930 tại một số vùng trong cả nƣớc. Năm 1956 hàng chục loài bạch đàn đã đƣợc trồng thử tại Đà Lạt, đến nay một sô loài tỏ ra rất có triển vọng tại đây nhƣ E. grandis, E. microcoryss (Lê Đình Khả, Dƣờng Mộng Hùng, 2003). Sau năm 1975 nhiều khảo nghiệm giống cho các loài bạch đàn đã đƣợc xây dựng ở nhiều vùng sinh thái trong nƣớc. Kết quả khảo nghiệm những năm 1980-1990 ở nhiều nơi cho thấy các loài thích hợp cho vùng đồng bằng và vùng dốc thoải ở các tỉnh miền Trung và miền Nam là E. camandulensis, E. tereticornis, E. brassiana. Các xuất xứ có triển vọng trong E. camandulensis là Kennedy River (Qld), Morehead River (Qld) và Katherine (NT). Xuất xứ có triển vọng của E. tereticornis là Sirinumu sogeri (PNG) và Laura River (Qld). Xuất xứ có triển vọng của E. brassiana là Portland Road (Qld). Eucalyptus urophylla là loài thích hợp với các tỉnh Bắc Trung bộ (xuất xứ 8 Lembata - Indonesia), ở vùng Tây nguyên và các tỉnh miền Bắc là các xuất xứ Lewotobi, Egon - Indonesia (Lê Đình Khả, Dƣơng Mộng Hùng, 2003; Lê Đình Khả và cs, 2003; Nguyễn Dƣơng Tài, 1994). Từ các cây hạt của bạch đàn urô tại Vạn Xuân (Phú Thọ) và Ba Vì (Hà Tây) đã chọn đƣợc một số gia đình có thể tích thân cây gấp 1,5-2 lần trị số trung bình của vƣờn giống. Từ vƣờn giống cây hạt của bạch đàn trắng (E. camandulensis) tại Chơn Thành (Bình Phƣớc) cũng chọn đƣợc một số gia đình và đặc biệt một số cá thể có sinh trƣởng nhanh hơn các xuất xứ tốt nhất từ 2,5-3,5 lần, làm cơ sở cho chọn giống sau này. Khảo nghiệm 38 dòng vô tính của bạch đàn trắng từ năm 1993 đến năm 2001 đã chọn đƣợc dòng 22 và dòng số 7 có sinh trƣởng nhanh nhất và có hình dáng thân cây cũng đẹp nhất (Lê Đình Khả và cs, 2003). Chọn lọc cây trội và khảo nghiệm dòng vô tính bạch đàn urophylla cũng đƣợc Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy thực hiện từ giữa những năm 1990, có hơn 200 cây trội đã đƣợc chọn lọc từ các rừng khảo nghiệm và rừng sản xuất. Qua khảo nghiệm dòng vô tính, đến năm 2005 đã có 11 dòng vô tính bạch đàn urophylla đƣợc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống tiến bộ kỹ thuật và giống quốc gia, chúng có năng suất rừng vƣợt trội so với các rừng trồng bằng cây từ hạt (Huỳnh Đức Nhân và cs, 2007). Chọn lọc nguồn gen từ các giống bạch đàn lai cũng đã đƣợc Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng (Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam) thực hiện từ năm 1996, bằng phƣơng pháp thụ phấn có kiểm soát, đến năm 2000 đã tạo ra đƣợc 70 tổ hợp lai khác loài và lai trong loài. Kết quả khảo nghiệm các tổ hợp lai cho thấy các tổ hợp lai đều sinh trƣởng nhanh hơn các loài bố mẹ, đặc biệt là nhanh hơn các bố mẹ đã trực tiếp tham gia lai giống (Lê Đình Khả và cs, 2003). Số liệu báo cáo của Lê Đình khả và Nguyễn Việt Cƣờng cho thấy ở 9 giai đoạn 2 tuổi tại điểm Thụy Phƣơng các tổ hợp lai tốt nhất có sinh trƣởng nhanh gấp 7,3 lần các cây bố mẹ kém nhất, còn ở Ba Vì tỷ lệ này là 3,5 lần (dẫn từ Lê Đình Khả và cs, 2003). Bảo tồn và sử dụng nguồn gen cho các giống Bạch đàn ở nƣớc ta đã đƣợc đặt ra từ cuối những năm 1980 (Lê Đình Khả, 1990). Cơ sở pháp lý cho công tác bảo tồn nguồn gen giống cây trồng, vật nuôi ở nƣớc ta đã đƣợc Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trƣờng (nay là Bộ Khoa học Công nghệ) xác lập từ năm 1997 trong Quy chế về quản lý và bảo tồn nguồn gen thực vật, động vật và vi sinh vật. Những kết quả bƣớc đầu cho thấy trong nông nghiệp công tác bảo tồn tập trung vào các dạng biến dị của các loài cây chủ yếu nhƣ Lúa, Ngô, Đậu đỗ, Khoai tây; trong cây công nghiệp bảo tồn các dạng khác nhau của cây Cao su, Cà phê; trong chăn nuôi tập trung vào các dạng biến dị của gà, vịt và lợn (Lê Đình Khả, Dƣơng Mộng Hùng, 2003). Khai thác và phát triển nguồn gen bạch đàn ở Việt Nam hiện nay chủ yếu do Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng và Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy thực hiện. Tại Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng, từ giữa những năm 1990 đến năm 2000 đã tiến hành khảo nghiệm loài và xuất xứ, khảo nghiệm hậu thế bạch đàn và đã xây dựng đƣợc một loạt các vƣờn giống bạch đàn nhờ tài trợ của AuSAD của Australia (gọi là vƣờn giống FORTIP) cho các loài Eucalyptus camandulensis, E. pellita,và E. urophylla. Không có số liệu chi tiết về diện tích bảo tồn cho từng loài bạch đàn (khoảng gần 20 ha), phân bố từ Bắc vào Nam. Từ các quần thể bạch đàn bảo tồn này đƣợc Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng khai thác hạt để phục vụ các hoạt động nghiên cứu chọn tạo giống bạch đàn tiếp theo, chủ yếu tập trung cho bạch đàn E. urophylla (RCFTI, 2006). Đối với bạch đàn E.urophylla, có 2 khu khảo nghiệm hậu thế thụ phấn tự do của 144 gia đình đƣợc xây dựng năm 1996 tại Phù Ninh và năm 1997 tại Ba Vì, sau khi tỉa thƣa mỗi gia đình còn lại một cá thể to và thẳng nhất để bảo tồn (Nguyễn Đức Kiên và cs, 2007). Vật liệu 10 giống khai thác đƣợc từ 2 quần thể này bao gồm hạt giống, cành ghép và chồi, chúng đƣợc sử dụng để xây dựng ngân hàng dòng vô tính, vƣờn cây ghép và quần thể chọn giống thế hệ thứ 2 (RCFTI, 2006). Nhằm tăng cƣờng năng lực sản xuất gỗ nguyên liệu giấy, đầu những năm 1990, Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy tiến hành chọn lọc cây trội và khảo nghiệm dòng vô tính của Bạch đàn urophylla, có gần 200 cây trội đƣợc chọn lọc từ 10 địa điểm thuộc tỉnh Phú Thọ và Tuyên Quang (Huỳnh Đức Nhân và cs, 2007). Thông qua khảo nghiệm, đã có 11 dòng vô tính Bạch đàn urophylla đã đƣợc công nhận là giống Quốc gia và giống Tiến bộ kỹ thuật. Hiện nay, mỗi năm Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy và một số đơn vị khác sản xuất đƣợc khoảng 4 - 5 triệu cây giống Bạch đàn PN2, PN14, U6 và PN3d để phục vụ trồng rừng. Các giống bạch đàn có gen quý còn lại chƣa thể sản xuất với số lƣợng lớn. 1.5.2.2. gen Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) Keo tai tƣợng đƣợc nhập vào nƣớc ta từ những năm 1980 phục vụ các khảo nghiệm giống ở hầu khắp các vùng sinh thái chính trong cả nƣớc. Nguồn giống chủ yếu đƣợc tài trợ từ các dự án, tổ chức quốc tế nhƣ FAO, PAM, SIDA, SAREC, CSIRO ... Cho đến nay, loài Keo tai tƣợng đã đƣợc gây trồng rộng rãi ở nhiều vùng. Tại vùng trung tâm Bắc bộ, Keo tai tƣợng đƣợc Trung tâm nghiên cứu và phát triển kỹ thuật lâm nghiệp Phù Ninh khảo nghiệm ở các tỉnh Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Tuyên Quang. (Huỳnh Đức Nhân, Nguyễn Quang Đức, 1992). Năm 2005, các xuất xứ Pongaki, Iron Range và Cardwell đƣợc công nhận giống tiến bộ kỹ thuật, rừng trồng có lƣợng tăng trƣởng bình quân khoảng 12m3/ha/năm. Để phát triển giống Keo tai tƣợng xuất xứ Cardwell 11 vào sản xuất, Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy đã chuyển hóa đƣợc một khu rừng giống ở Hàm Yên. Từ năm 1996 đến nay, các nghiên cứu về Keo tai tƣợng ở nƣớc ta tập trung vào chọn lọc cây trội, khảo nghiệm hậu thế, khảo nghiệm dòng vô tính, xây dựng rừng giống và vƣờn giống. Khoảng gần 400 cây trội Keo tai tƣợng đã đƣợc chọn lọc từ các vƣờn giống ở Bình Dƣơng, Quảng Trị, Hà Tây (Hà Nội) và các rừng trồng sản xuất. Chọn lọc cây trội ở giai đoạn này chú ý nhiều về sinh trƣởng chứ chƣa kết hợp với các chỉ tiêu chất lƣợng gỗ nhƣ tỷ trọng gỗ, hàm lƣợng bột giấy ... (Nguyễn Minh Chí, 2007; Nguyễn Đức Thế, 2007; Hà Văn Huy, 2007). Khảo nghiệm hậu thế 10 cây trội Keo tai tƣợng đã đƣợc thiết lập năm 1993 ở Ba Vì (Hà Nội). Kết quả đánh giá sau 30 tháng tuổi cho thấy cây mẹ có ảnh hƣởng lớn đến sinh trƣởng chiều cao và đƣờng kính của các cây con. Hậu thế của các cây mẹ khác nhau có sinh trƣởng khác nhau. Dự án Fortip đã xây dựng đƣợc hai vƣờn giống hữu tính thế hệ 1 tại Ba Vì (84 gia đình) và Chơn Thành (140 gia đình). 50 cây trội của 50 gia đình tốt nhất đã đƣợc chọn để nhân giống bằng hom và xây dựng vƣờn giống. Nguyễn Minh Chí (2007) đã tiến hành cắt tạo chồi ở 4 vị trí trên cây mẹ Keo tai tƣợng 10-13 tuổi, kết quả cho thấy cắt cụt ngọn có nhiều cây ra chồi nhất (90,9% so với 0% - 82,9%) và số lƣợng hom thu đƣợc cũng nhiều nhất. Cắt thân cây ở vị trí 1,2m và 2,5m có ít chồi hom nhất (18% và 0%). Ngoài nguyên nhân do đặc tính sinh vật ra còn có sự phá hại của ngƣời và gia súc. Thử nghiệm với cây mẹ Keo tai tƣợng 4 tháng tuổi cho thấy với 4 mức chiều cao tạo tán, cắt tán cách mặt đất 25 - 30cm có nhiều cây mẹ ra chồi hơn (Nguyễn Đức Thế, 2007). * Từ tổng quan tài liệu của một số nƣớc nêu trên cho thấy, những năm vừa qua việc đánh giá chọn lọc nguồn gen bạch đàn, keo chủ yếu đƣợc dựa 12 vào các chỉ tiêu về sinh trƣởng rừng trồng nhƣ chiều cao, đƣờng kính và năng suất gỗ. Khai thác và phát triển giống bạch đàn có gen quý đƣợc thực hiện bằng cách xây dựng các vƣờn cây đầu dòng và nhân dòng vô tính ; còn với Keo tai tƣợng chủ yếu phát triển giống bằng cách xây dựng các rừng giống, vƣờn giống lấy hạt. PHẦN 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.1.1. Thiết kế thí nghiệm * Xây dựng vƣờn cây giống lấy hom: Toàn bộ vƣờn cây giống có diện tích 500m2, đƣợc chia thành 4 ô. Ô số 1 có diện tích 36m2, ô số 2 có diện tích 60m2, ô số 3 có diện tích 180m2 và ô số 4 có diện tích 224m2. San ủi mặt bằng bằng máy kết hợp với lao động thủ công, ô số 1 và 2 xây bờ gạch bao xung quanh. Làm bờ rào bằng lƣới B40 bao quanh ô số 2, 3 và 4. Ô số 1 trồng 15 giống Keo tai tƣợng, mỗi giống có 10-15 cây, đƣợc trồng thành 1-3 hàng cây, khoảng cách giữa các cây 0,5m. Ô số 2 trồng 22 giống, trong đó có 1 giống keo lai, 8 giống bạch đàn và 13 giống Keo tai tƣợng. Mỗi giống có từ 2-30 cây, đƣợc trồng thành 1-3 hàng, khoảng cách giữa các cây 0,5m. Ô số 3 trồng 13 giống bạch đàn, mỗi giống có từ 5-20 cây, đƣợc trồng thành 1-2 hàng, khoảng cách giữa các cây từ 0,5-1m. Ô số 4 trồng 6 giống keo lai, mỗi giống có 30 cây, đƣợc trồng thành 2 hàng, khoảng cách giữa các cây là 1m. - Trồng cây: 13 + Vị trí hố trồng cây đƣợc đánh dấu bằng cọc tre. Tùy vào kích thƣớc bầu ƣơm cây, hố trồng đƣợc cuốc có kích thƣớc (dài x rộng x sâu) từ 30x30x35cm đến 50x50x60cm . + Bón lót bằng phân vi sinh và lấp đầy đất trở lại trƣớc khi trồng cây. Đất lấp hố đƣợc đập nhỏ, tơi xốp. + Cây mẹ đƣợc trồng bằng phƣơng pháp thủ công, dùng bay thợ xây hoặc xẻng mở miệng hố cho vừa kích thƣớc bầu ƣơm cây. Dùng dao cắt bỏ vỏ bầu, đƣa cây vào hố, điều chỉnh để cây đứng thẳng rồi vun đất xung quanh và ấn chặt. - Chăm sóc cây: + Cây mẹ đƣợc vun xới đất quanh gốc và bón phân theo định kỳ, những ngày nắng nóng cây đƣợc tƣới nƣớc. + Dùng kéo cắt bớt cành và ngọn cây để tạo tán. * Thử nghiệm về cỡ chiều cao ken vỏ cây: - Thử nghiệm ken vỏ ở 6 vị trí độ cao khác nhau, gồm ken cách mặt đất 10cm (Hk010), cách 20cm (Hk020), cách 50cm (Hk050), cách 100cm (Hk100), cách 150cm (Hk150) và cách 200cm (Hk200). Mỗi vị trí độ cao ken vỏ đƣợc gọi là một công thức thí nghiệm. - Bố trí các công thức thí nghiệm theo 2 cách, cách thứ nhất trên mỗi cây chỉ có duy nhất 1 công thức thí nghiệm (ken vỏ tại 1 vị trí độ cao) và cách thứ hai là trên mỗi cây có đủ 6 công thức thí nghiệm (ken vỏ tại 6 vị trí độ cao). - Vị trí kẻn vỏ đƣợc đánh dấu bằng sơn. Dùng đục thợ mộc đục bỏ lớp vỏ có kích thƣớc (dài x rộng) 5 x 1cm. * Thí nghiệm đánh giá ảnh hƣởng của giống đến sinh trƣởng phát triển rừng trồng Keo tai tƣợng (năm thứ 2): 14 - Rừng thí nghiệm đƣợc trồng năm 2008, bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB), lặp lại 8 lần. Mỗi khối có 5 ô thí nghiệm, mỗi ô trồng 15 cây của cùng một giống (3 hàng x 5 cây/hàng) (chi tiết xin mời xem phần phụ biểu của báo cáo kết quả nhiệm vụ khoa học công nghệ "Khai thác và phát triển nguồn gen cây nguyên liệu giấy" năm 2008). * Thí nghiệm đánh giá ảnh hƣởng của giống đến số lƣợng, chất lƣợng chồi hom của cây cấp dòng: - Đối với Keo tai tƣợng, mỗi giống chọn ngẫu nhiên 10 cây cấp dòng trồng ở vƣờn cây giống để nghiên cứu. - Đối với bạch đàn, mỗi giống chọn ngẫu nhiên 20-30 cây cấp dòng trồng ở vƣờn cây giống để nghiên cứu. 2.1.2. Thu thập số liệu - Chiều cao cây đƣợc đo bằng thƣớc sào có độ chính xác đến 1dm. Đo chiều cao của tất cả các cây trong lô rừng thí nghiệm. - Chiều dài chồi hom đƣợc đo bằng thƣớc kẻ có độ chính xác đến 1mm. Đo chiều dài của tất cả các chồi hom thu đƣợc. - Đƣờng kính thân cây đo ở vị trí cách mặt đất 10cm và 130cm (gọi tắt là đƣờng kính gốc và đƣờng kính ngang ngực) đƣợc đo bằng thƣớc panme có độ chính xác đến 0,1mm. Đo đƣờng kính gốc và đƣờng kính ngang ngực của tất cả các cây trong lô rừng thí nghiệm. - Đƣờng kính chồi hom đƣợc đo bằng thƣớc panme có độ chính xác đến 0,1mm. Đo đƣờng kính của tất cả các chồi hom thu đƣợc. - Sinh khối tƣơi và sinh khối khô của chồi hom đƣợc cân bằng cân điện tử có độ chính xác 1mg. Cân sinh khối của tất cả các chồi thu đƣợc. - Số cây sống, số cây bị sâu bệnh, số cây ra chồi, số lƣợng chồi, số lƣợng lá đƣợc xác định bằng cách đếm trực tiếp trên các mẫu nghiên cứu. 15 2.1.3. Xử lý số liệu 2.1.3.1. Tính các đặc trưng thống kê - Tỷ lệ cây có chồi (TLc): TL (2.1) + Trong đó nc là số cây có chồi và n là số cây ken vỏ. + Tính TLc theo từng cỡ chiều cao ken vỏ. - Tỷ lệ cây sống (TLs): (2.2) + Trong đó ns là số cây còn sống và n là số cây trồng ban đầu. + Tính TLs theo từng giống cây. - Tỷ lệ cây bị sâu bệnh (TLb): (2.3) + Trong đó nb là số cây bị sâu bệnh và n là số cây còn sống. + Tính TLb theo từng giống cây. - Trung bình mẫu: Trong đó: (2.4) xi là trị số đo đếm đƣợc ở cây thứ i n là số cây đo đếm 2.1.3.2. Các tiêu chuẩn phân tích thống kê * Tiêu chuẩn phù hợp χ2 đƣợc vận dụng để kiểm tra các giả thuyết H0 sau: 1) Cỡ chiều cao ken vỏ không ảnh hƣởng đến sự hình thành chồi hom của cây nhiều tuổi. 2) Tình trạng (sống hoặc chết) của cây Keo tai tƣợng ở rừng trồng năm thứ hai không phụ thuộc vào giống. 3) Sức chống chịu sâu bệnh của cây Keo tai tƣợng ở rừng trồng năm thứ hai không phụ thuộc vào giống. 16 * Phân tích phƣơng sai một nhân tố (ANOVA) đƣợc vận dụng để kiểm tra các giả thuyết H0 sau: 1) Các giống Keo tai tƣợng có ảnh hƣởng nhƣ nhau đến sinh trƣởng chiều cao/đƣờng kính gốc/đƣờng kính ngang ngực của cây ở rừng trồng năm thứ hai. 2) Các giống bạch đàn có ảnh hƣởng nhƣ nhau đến sinh trƣởng chiều dài/đƣờng kính/sinh khối tƣơi/sinh khối khô của chồi hom ở cây cấp dòng. 3) Các giống Keo tai tƣợng có ảnh hƣởng nhƣ nhau đến sinh trƣởng chiều dài/đƣờng kính/sinh khối tƣơi/sinh khối khô của chồi hom ở cây cấp dòng. * Nếu điều kiện phân tích phƣơng sai (kiểm tra bằng tiêu chuẩn Levence) đƣợc thỏa mãn và kết quả phân tích phƣơng sai không chấp nhận giả thuyết H0 thì áp dụng tiếp tiêu chuẩn Duncan để đánh giá giống có ảnh hƣởng tốt nhất đến chỉ tiêu nghiên cứu. * Chạy trình lệnh tiêu chuẩn 2 , phân tích phƣơng sai (ANOVA), tiêu chuẩn Duncan của phần mềm SPSS để so sánh giữa các công thức thí nghiệm về chỉ tiêu nghiên cứu [xem thêm (Nguyễn Hải Tuất, 2005)]. 2.2. Kết quả và thảo luận 2.2.1. Xây dựng vườn cây giống có gen quý phục vụ lai tạo và phát triển giống Vƣờn cây giống đƣợc xây dựng trên khu đất rộng gần 500m2 ở vƣờn ƣơm của Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy (xã Phù Ninh, huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ). Đất nơi xây dựng đƣợc xới sạch cỏ dại và cây bụi rồi dùng máy ủi cày ngầm và san phẳng, sau đó dùng cuốc đào hố trồng cây, vị trí cuốc hố đƣợc đánh dấu trƣớc bằng cọc tre.