Tài liệu Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật tạo giống cây mun (diospyros mun a.chev. ex lecomte) ở miền bắc việt nam [tt].

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VÀHỌC PTNT TRƯỜNG ĐẠI LÂM NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGÔ VĂN NHƯƠNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TẠO GIỐNG CÂY MUN TRẦN QUỐC HOÀN (Diospyros mun A. Chev. ex Lecomte) Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành: Lâm sinh NGHIÊN CỨU PHÂN VÙNG LẬP ĐỊA PHỤC Mã số: 62 62 02 05 VỤ CHO SẢN XUẤT LÂM NGHIỆP TẠI TỈNH BÌNH TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP PHƯỚC TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Hà Nội - 2016 Chuyên ngành: Lâm sinh Luận án được hoàn thành tại: Trường Đại học Lâm nghiệp Hướng dẫn khoa học: 1. TS. Lê Xuân Trường 2. PGS. TS. Phạm Đức Tuấn Phản biện 1:………………………………………… Phản biện 2:………………………………………… Phản biện 3:………………………………………… Luận án sẽ được bảo vệ: Trước Hội đồng chấm luận án cấp trường vào lúc ….....giờ….....ngày …......tháng... ….năm …........, tại ………………………………………………………. Có thể tìm hiểu Luận án tại: Thư viện Quốc gia và Thư viện Trường Đại học Lâm nghiệp CÁC BÀI BÁO CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ 1. Ngô Văn Nhương, Vũ Đình Duy, Phan Minh Quang, Lê Xuân trường, Phạm Đức Tuấn, Ngô Thị Mai, Hoàng Thị Thu Trang (2014), “Nghiên cứu đặc điểm di truyền của loài Mun (Diospyros mun A. Chev. ex Lecomte) ở Việt Nam trên cơ sở phân tích trình tự nucleotide vùng gene rbcL”. Tạp chí Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn 14 (2): 103-110, Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, Hà Nội. 2. Ngô Văn Nhương (2014), “Đặc điểm sinh lý và phương pháp bảo quản hạt Mun (Diospyros mun A.chev. Ex lecomte)”. Tạp chí khoa học Lâm nghiệp, (1), Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội. 3. Ngô Văn Nhương (2014), “Một số đặc điểm lâm học của cây Mun (Diospyros mun A.chev. Ex lecomte) ở VQG Cúc Phương”. Tạp chí khoa học Lâm nghiệp, (2), Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội. 4. Ngô Văn Nhương, Vũ Đình Duy, Hoàng Thị Thu Trang, Phan Minh Quang, Bùi Thị Tuyết Xuân, Đỗ Thị Phương Thảo (2014), “Đánh giá mối quan hệ di truyền quần thể cây Mun (Diospyros mun A. Chev. ex Lecomte) ở Việt Nam trên cơ sở phân tích trình tự nucleotide vùng gen ITS-rDNA”. Tạp chí Công nghệ Sinh học 12 (2): 269- 279, 2014, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội. 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Mun là loài cây bản địa, đặc hữu của Việt Nam, trước đây loài cây này có phân bố tự nhiên ở nhiều tỉnh trong cả nước như Ninh Bình, Hòa Bình, Tuyên Quang, Quảng Bình, Khánh Hòa, Ninh Thuận ... Hiện nay chúng chỉ còn ở một số ít Vườn quốc gia, Khu bảo tồn thiên nhiên hoặc rừng cấm, theo các tiêu chí IUCN (2013) loài Mun hiện được xếp ở tình trạng cực kỳ nguy cấp (A1cd). Tại Việt Nam loài này đã được dẫn trong sách đỏ Việt Nam (2007) ở mức độ nguy cấp EN A1c,d, B1 + 2a và được pháp luật bảo vệ (nằm trong gỗ nhóm I). Tuy nhiên, có rất ít công trình nghiên cứu về loài cây quý này, mà đa số chỉ tập trung nghiên cứu về phân loại hoặc phân bố, đánh giá tài nguyên và bảo tồn loài mang tính chất chung chung. Hiện nay, Mun đã được trồng thử nghiệm bằng cây con từ hạt, song hiểu biết về đặc điểm sinh học của loài cây này còn ít, chưa có quy trình gieo ươm một cách hệ thống, chưa có hướng dẫn kỹ thuật tạo cây con và kỹ thuật trồng Mun nên chưa đủ cơ sở khoa học để xây dựng giải pháp kỹ thuật bảo tồn có hiệu quả. Vì vậy, “Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật tạo giống cây Mun (Diospyros mun A.Chev. ex Lecomte) ở miền Bắc Việt Nam” góp phần đề xuất kỹ thuật bảo tồn loài cây này ở miền Bắc nói riêng và ở Việt Nam nói chung, là đề tài nghiên cứu sinh lựa chọn thực hiện nhằm giải quyết các tồn tại trên. 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2.1. Ý nghĩa khoa học Đề tài đã bổ sung các thông tin về đặc điểm lâm học, sinh thái học của loài Mun góp phần cho việc bảo tồn nguồn gen. 2.2. Ý nghĩa thực tiễn 2 (1) Đề tài đã xác định và xây dựng hướng dẫn kỹ thuật tạo cây con Mun phục vụ cho trồng rừng; (2) Những kết quả của đề tài có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp, học sinh, sinh viên, nông dân... trong định hướng phát triển các loài cây gỗ quý hiếm. 3. Những đóng góp mới của đề tài (1) Bổ sung thêm một số thông tin về đặc điểm sinh học của loài Mun; (2) Bổ sung, hoàn thiện kỹ thuật tạo cây con Mun ở vườn ươm và trồng thử nghiệm cây Mun ở các giai đoạn tuổi xuất vườn khác nhau. 4. Đối tượng nghiên cứu Mun ở rừng tự nhiên, rừng trồng ở vườn thực vật, rừng trồng thử nghiệm và cây con vườn ươm. 5. Giới hạn của đề tài 5.1. Giới hạn nội dung nghiên cứu (1) Đề tài chỉ nghiên cứu một số đặc điểm sinh học cơ bản có liên quan trực tiếp đến sinh trưởng của Mun; (2) “Tạo giống” trong đề tài này chỉ là việc tạo cây con từ hạt; nghiên cứu đặc điểm sinh học của Mun thực hiện tại một số địa điểm ở miền Bắc; nghiên cứu mối quan hệ di truyền giữa các quần thể Mun thực hiện tại một số địa điểm ở Việt Nam. 5.2. Giới hạn địa bàn nghiên cứu Các nghiên cứu của đề tài được thực hiện tại VQG Cúc PhươngNinh Bình, KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông- Hòa Bình, KBTTN Na Hang- Tuyên Quang, VQG Phong Nha- Kẻ Bàng, Quảng Bình; VQG Núi Chúa- Ninh Thuận; xã Cam Thịnh Đông và Cam Thịnh Tây thuộc Thành phố Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa. 5.3. Giới hạn thời gian nghiên cứu Các thí nghiệm tạo cây con ở vườn ươm được theo dõi từ khi 3 cấy cây vào bầu đến lúc cây 9 tháng tuổi. Thí nghiệm ở rừng trồng thử nghiệm được theo dõi sau khi trồng 12 tháng. Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trên cơ sở nghiên cứu 118 tài liệu tham khảo về: kỹ thuật tạo giống cây con từ hạt, kỹ thuật gây trồng cây thân gỗ, hệ gen sử dụng trong nghiên cứu phân loại phân tử ở thực vật, một số thành tựu nghiên cứu về đa dạng di truyền và tiến hóa phân tử và các nghiên cứu có liên quan đến đề tài của các tác giả trong và ngoài nước. Đề tài đã tổng quan được những nội dung chính để phục vụ cho nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật tạo giống cây Mun. Từ những kết quả tổng quan này, đề tài đã có những nhận xét nêu lên một số quan điểm chung (về nghiên cứu đặc điểm sinh học, về vật hậu, về hạt giống và về kỹ thuật trồng cây Mun), nêu lên những tồn tại chính để từ đó xác định những nội dung cần thực hiện tiếp: - Về đặc điểm sinh học của Mun: Chưa có nghiên cứu đề cập đến tọa độ địa lý, tổ thành và mối quan hệ giữa Mun với các loài cây khác trong quần thể, thành phần cơ giới và hóa học của đất dưới các lâm phần có Mun phân bố, tái sinh tự nhiên, sinh trưởng hàng năm của Mun ở rừng trồng với các độ tuổi khác nhau, cấu tạo hiển vi gỗ Mun và mối quan hệ di truyền giữa các quần thể Mun. - Về vật hậu, các nghiên cứu về Mun chưa cho biết thời kỳ quả chín và thu hái quả, đặc biệt chưa có nghiên cứu toàn diện, chi tiết về các thời kỳ sinh dưỡng và sinh sản của Mun. - Về hạt giống, các tác giả cho biết hạt mới thu hái về xử lý nước nóng hoặc chế phẩm sẽ cho tỉ lệ nảy mầm rất cao (trên 90%), chưa có nghiên cứu về phương pháp bảo quản để duy trì sự sống của hạt và xử lý hạt giống. Các nghiên cứu về tỷ lệ che sáng, thành phần ruột bầu cho cây Mun ở các giai đoạn tuổi khác nhau mới chỉ xác định sinh 4 trưởng về đường kính và chiều cao, chưa có nghiên cứu về ảnh hưởng của chế độ tưới nước tới sinh trưởng và phát triển của cây con Mun ở các giai đoạn tuổi khác nhau tại vườn ươm, đặc biệt các thí nghiệm chưa nghiên cứu sinh khối cây ươm, cấu tạo giải phẫu lá Mun, hàm lượng sắc tố trong vườn ươm. - Về kỹ thuật trồng: Hiện nay Mun chưa được nghiên cứu để mở rộng gây trồng nhiều, chủ yếu trồng ở những nơi mà có Mun phân bố theo kinh nghiệm, chưa chỉ rõ được những cơ sở khoa học trong công tác tạo giống, tiêu chuẩn cây trồng, chưa có nghiên cứu xác định tuổi cây con xuất vườn. Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu của đề tài Mục tiêu chung: Nghiên cứu được một số đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật tạo giống cây Mun (Diospyros mun A.Chev. ex Lecomte) ở miền Bắc- Việt Nam nhằm bảo tồn loài cây gỗ quý này. Mục tiêu cụ thể gồm: (1) Xác định được một số đặc điểm sinh học của cây Mun ở miền Bắc- Việt Nam: Hình thái, phân bố, đặc điểm lâm học, cấu tạo hiển vi của gỗ, mối quan hệ di truyền giữa các quần thể Mun; (2) Xác định được một số chỉ tiêu kỹ thuật gieo ươm của hạt và kỹ thuật tạo cây con Mun từ hạt ở giai đoạn vườn ươm; (3) Đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật tạo cây con Mun ở miền Bắc- Việt Nam. 2.2. Nội dung nghiên cứu 2.2.1. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của cây Mun (1) Nghiên cứu về hình thái và phân bố; (2) Nghiên cứu đặc điểm lâm học; (3) Nghiên cứu cấu tạo hiển vi của gỗ Mun; (4) Nghiên cứu mối quan hệ di truyền một số quần thể Mun ở Việt Nam. 2.2.2. Nghiên cứu kỹ thuật hạt giống (1) Xác định thời điểm thu hái hạt Mun; (2) Xác định một số chỉ 5 tiêu gieo ươm của hạt Mun; (3) Nghiên cứu các điều kiện xử lý nảy mầm của hạt; (4) Nghiên cứu phương pháp bảo quản hạt Mun. 2.2.3. Nghiên cứu kỹ thuật tạo cây con (1) Nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái (ánh sáng, hỗn hợp ruột bầu, chế độ tưới nước) đến sinh trưởng của cây con ở giai đoạn vườn ươm; (2) Ảnh hưởng của tuổi cây con xuất vườn khác nhau đến sinh trưởng của cây Mun để xác định tuổi cây con xuất vườn. 2.2.4. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật tạo cây con Mun ở miền BắcViệt Nam 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu chung Áp dụng phương pháp điều tra khảo sát kết hợp với bố trí thí nghiệm và phân tích trong phòng để xây dựng cơ sở khoa học cho việc đề xuất kỹ thuật tạo cây con Mun. 2.3.2. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 2.3.2.1. Phương pháp nghiên cứu về hình thái và phân bố - Nghiên cứu hình thái Quan sát, mô tả các đặc điểm của thân cây, vỏ cây, lá, hoa và quả của 3 cây tiêu chuẩn trong rừng tự nhiên tại KBTTN Ngọc SơnNgổ Luông- Hòa Bình, KBTTN Na Hang- Tuyên Quang, VQG Cúc Phương- Ninh Bình theo phương pháp hình thái so sánh thường dùng trong nghiên cứu về phân loại thực vật. - Nghiên cứu phân bố Tiếp cận nắm bắt thông tin ban đầu thông qua cán bộ lâm nghiệp ở các địa điểm nghiên cứu và người dân địa phương, thu thập số liệu về vị trí địa lý, về điều kiện khí hậu, kế thừa các tài liệu đã có về cây Mun kết hợp với điều tra ngoài thực địa để từ đó xác định một số địa điểm có Mun, mô tả đặc điểm của đất có Mun phân bố ở các khu 6 vực nghiên cứu. Điều tra về đất trên các phẫu diện trong các ô tiêu chuẩn (OTC) điều tra. 2.3.2.2. Nghiên cứu đặc điểm lâm học - Điều tra tầng cây gỗ lớn Tại các trạng thái rừng tự nhiên ở VQG Cúc Phương lập 3 OTC, KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông- Hòa Bình lập 4 OTC, KBTTN Na Hang- Tuyên Quang lập 5 OTC nơi có Mun phân bố nhiều và chủ yếu, mỗi OTC sơ cấp có diện tích 1000m2 (20x50m). Trong mỗi OTC thu thập các chỉ tiêu của tất cả các cây có đường kính ngang ngực từ 6cm trở lên, bao gồm: tên loài cây, chu vi (C) để xác định đường kính ngang ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn), chiều cao dưới cành (Hdc), đường kính tán, phẩm chất cây… - Xác định cấu trúc tổ thành của lâm phần Mỗi loài được xác định tỷ lệ tổ thành IV%: IV% = N (%) + G (%) 2 - Xác định quan hệ giữa Mun với một số loài ưu thế Thông qua chỉ tiêu thống kê χ (Nguyễn Hải Tuất, 1991) như sau: ( ad − bc − 0,5) 2 n χ t2 = (a + b)(c + d )(a + c)(b + a) 2 Nếu χ t ≤ 3,84 thì mối quan hệ giữa hai loài là ngẫu nhiên. 2 Nếu χ t ≥ 3,84 thì giữa hai loài có quan hệ với nhau. 2 - Điều tra tái sinh Mỗi OTC sơ cấp 1000 m2 chia thành 10 OTC thứ cấp bằng nhau, mỗi OTC thứ cấp gọi là 1 ô dạng bản có diện tích 100 m2 để điều tra tái sinh. Các chỉ tiêu điều tra cây tái sinh (có đường kính ngang ngực < 6 cm). Từ số liệu cây tái sinh thu được, tiến hành thống kê số cây/ha theo các cấp chiều cao và xác định tỷ lệ cây triển vọng (cây có chiều cao 1 m trở lên) cho từng loài ưu thế. 7 - Điều tra sinh trưởng ở rừng trồng Theo dõi tỷ lệ sống, chiều cao vút ngọn (Hvn), chu vi (C) để xác định đường kính ngang ngực (D1.3), (D0), phẩm chất… của tất cả các cây quan sát ở các tuổi khác nhau cụ thể: Cây 1 năm tuổi theo dõi 99 cây, cây 6 năm tuổi theo dõi 35 cây, cây 23 năm tuổi theo dõi 86 cây. - Theo dõi vật hậu Tiến hành theo dõi thời gian bắt đầu và kết thúc của các pha rụng lá, nảy chồi, ra lá mới, ra hoa, kết quả và quả chín của cây Mun trong 3 năm liên tục (từ năm 2012 đến năm 2014) tại 3 địa điểm là: VQG Cúc Phương, KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông, KBTTN Na Hang. Mỗi địa điểm quan sát 3 cây trung bình trong rừng tự nhiên, cây không bị sâu bệnh, mỗi cây quan sát 4 cành theo 4 hướng Đông, Tây, Nam, Bắc. Định kỳ theo dõi 7 ngày/lần, riêng pha ra hoa và đậu quả tần suất theo dõi 3 ngày/lần. 2.3.2.3. Nghiên cứu về cấu tạo hiển vi của gỗ Mun Mẫu gỗ: Lấy theo phương pháp khoan tăng trưởng và các mảnh gỗ ở rừng tự nhiên của các khu vực nghiên cứu. Sau đó được chuyển về phòng thí nghiệm khoa học gỗ- Bộ môn Khoa học gỗ của Viện Nghiên cứu Công nghiệp rừng thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam để giám định và phân tích. 2.3.2.4. Nghiên cứu mối quan hệ di truyền một số quần thể Mun ở Việt Nam Thu thập 21 mẫu lá non từ 7 quần thể rừng tự nhiên, sau đó chuyển về phòng Phân loại thực nghiệm và Đa dạng nguồn gen, Bảo tàng thiên nhiên Việt Nam để phân tích DNA và giải trình tự gen tại công ty Macrogen – Hàn Quốc. 2.3.2.5. Phương pháp bố trí thí nghiệm về hạt giống - Thu hái quả Thu hái quả Mun khi vỏ quả chuyển màu xám, xám đen hoặc màu đen, thu hái vào khoảng cuối tháng 11/2012. Xác định một số chỉ tiêu 8 ban đầu của hạt bao gồm: Khối lượng cả quả, có đài (g); khối lượng cả quả, bỏ đài (g); khối lượng hạt đã xử lý vỏ quả và lớp vỏ lụa (g). - Xác định một số chỉ tiêu gieo ươm của hạt cây Mun (1) Khối lượng hạt; (2) Độ thuần; (3) Tỷ lệ nảy mầm; (4) Độ ẩm ban đầu của hạt; (5) Thế nảy mầm. - Nghiên cứu các điều kiện xử lý nảy mầm của hạt Bố trí thí nghiệm gồm 5 công thức theo khối ngẫu nhiên 3 lần lặp, dung lượng mẫu n = 100 hạt/1 lần lặp/1 công thức, đồng nhất các yếu tố không thí nghiệm chỉ thay đổi nhiệt độ ngâm. (1) CT1 - Không ngâm hạt; (2) CT2 - Ngâm hạt 8 giờ trong nước lã (nhiệt độ ban đầu 200C); (3) CT3 - Ngâm hạt 8 giờ trong nước có nhiệt độ ban đầu 400C; (4) CT4 Ngâm hạt 8 giờ trong nước có nhiệt độ ban đầu 600C; (5) CT5 - Ngâm hạt 8 giờ trong nước có nhiệt độ ban đầu 800C. Xác định tỷ lệ nảy mầm, ngày bắt đầu nảy mầm, thời gian nảy mầm, sau đó rút ra kết luận công thức xử lý hạt nảy mầm tốt hơn cả. - Nghiên cứu phương pháp bảo quản hạt Mun Bố trí 3 công thức thí nghiệm theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 lần lặp, 400 hạt/lần lặp. (1) CT1- Hạt đựng trong túi nilon dán kín, bảo quản ở nhiệt độ trong phòng; (2) Hạt đựng trong túi nilon dán kín, bảo quản trong tủ lạnh 50C; (3) Hạt đựng trong túi nilon dán kín, bảo quản trong tủ lạnh 100C. Định kỳ 1 tháng 1 lần (trong vòng 6 tháng) lấy mỗi công thức 50 hạt/lần lặp để kiểm tra tỷ lệ nảy mầm của hạt ở các công thức. 2.3.2.6. Phương pháp bố trí thí nghiệm sinh trưởng cây con trong giai đoạn vườn ươm Các công thức thí nghiệm về che sáng, hỗn hợp ruột bầu, tưới nước ở vườn ươm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ 3 lần lặp, dung lượng mỗi công thức cho một lần lặp n = 50 cây. - Thí nghiệm ảnh hưởng của chế độ che sáng 9 Thí nghiệm gồm 4 công thức: (1) CT1: Không che sáng; (2) CT2: Che sáng 25%; (3) CT3: Che sáng 50%; (4) CT4: Che sáng 75%. Các chỉ tiêu được theo dõi là tỷ lệ sống, chiều cao (HVN), đường kính gốc (D0) và thu thập mẫu lá để xác định một số chỉ tiêu sinh lý (số lượng khí khổng, chiều dày mô dậu, mô khuyết, chiều dày lá, hàm lượng sắc tố trong lá, khối lượng chất khô...) của cây con ở các công thức. - Thí nghiệm ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu Bố trí 4 công thức thí nghiệm: (1) CT1 - 100% đất tầng mặt; (2) CT2 - 89% đất tầng mặt + 10% phân chuồng hoai + 1% supe lân; (3) CT3- 87% đất tầng mặt + 10% phân chuồng hoai + 3% supe lân; (4) CT4- 85% đất tầng mặt + 10% phân chuồng hoai + 5% supe lân. Các chỉ tiêu được theo dõi là tỷ lệ sống, chiều cao (H), đường kính gốc (D0). - Thí nghiệm ảnh hưởng của chế độ tưới nước Bố trí thí nghiệm gồm 4 công thức: (1) CT1 - Tưới 1 ngày 2 lần; (2) CT2 - Tưới 1 ngày 1 lần; (3) CT3 - Tưới 2 ngày 1 lần; (4) CT4 Tưới 3 ngày 1 lần. Các chỉ tiêu được theo dõi là tỷ lệ sống, chiều cao (H), đường kính gốc (D0). - Ảnh hưởng của tuổi cây con xuất vườn khác nhau đến sinh trưởng của cây Mun Bố trí 3 công thức thí nghiệm tại VQG Cúc Phương, dung lượng mẫu 33 cây/lần lặp, với 3 lần lặp, các yếu tố khác đồng nhất. (1) CT1 - Cây con đem trồng 3 tháng tuổi; (2) CT2 - Cây con đem trồng 6 tháng tuổi; (3) CT3 - Cây con đem trồng 9 tháng tuổi. Các chỉ tiêu theo dõi là tỷ lệ sống, chiều cao cây (H), đường kính gốc (D0) của cây sau khi trồng 12 tháng. 2.3.2.7. Xử lý số liệu 10 Tất cả các số liệu thu thập được tính toán và xử lý thống kê bằng phần mềm Excel và SPSS (Nguyễn Hải Tuất và cs, 2005, 2006, Bảo Huy, 1997). 2.4. Vật liệu nghiên cứu (1) Cây Mun ở rừng tự nhiên, rừng trồng trong các ô tiêu chuẩn điều tra được sử dụng để nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh thái; (2) Quan sát 9 cây mẹ, mỗi địa điểm quan sát 3 cây trung bình trong rừng tự nhiên để theo dõi vật hậu của Mun; (3) Các cây con ở các ô thí nghiệm bố trí trong vườn ươm VQG Cúc Phương được sử dụng để nghiên cứu kỹ thuật tạo cây con; (4) Tổng số 21 mẫu lá non từ 7 quần thể rừng tự nhiên (Xã Cam Thịnh Đông và Xã Cam Thịnh Tây Thành phố Cam Ranh- Khánh Hòa, VQG Núi Chúa- Ninh Thuận, VQG Phong Nha Kẻ Bàng- Quảng Bình, VQG Cúc phương- Ninh Bình, KBTTN Ngọc Sơn Ngổ Luông- Hòa Bình và KBTTN Na Hang- Tuyên Quang) đã được tác giả thu thập ngẫu nhiên, mỗi quần thể thu 3 cá thể đại diện; (5) Lá cây Mun ở giai đoạn vườn ươm và ở rừng trồng VQG Cúc Phương để nghiên cứu các đặc điểm sinh lý; (6) Quả được thu hái vào lúc chín rộ trên các cây mẹ ở rừng thường xanh VQG Cúc Phương- Ninh Bình và KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông- Hòa Bình và hạt tách từ các quả đó được sử dụng để bảo quản, xử lý nảy mầm hạt giống và các thí nghiệm về tạo cây con trong vườn ươm. Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Một số đặc điểm sinh học của cây Mun 3.1.1. Đặc điểm hình thái của Mun Hình thái thân, cành: Mun là cây gỗ trung bình, chiều cao đến 18 m, đường kính thân cây có thể đạt 40 cm hoặc hơn. Mun có thân tương đối thẳng, thân hình tròn đều, ít có bạnh vè hay u bướu, tán cây hình ô, phân cành tự nhiên sớm, cành Mun có xu hướng mọc ngang, các cành nhánh có mầu xanh 11 đốm đen, nhẵn, cành non có lông mịn, cành già nhẵn, kích thước của cành nhánh tương đối lớn và xòe rộng. Vì vậy, hình thái tổng thể cây mun thường rậm rạp. Cấu trúc vỏ: Vỏ Mun thường có mầu xanh đen, nâu đen, dễ bóc, vỏ mun nứt dọc đều đặn, vết nứt nông, dày trung bình 0,5- 1,5 cm gồm cả lớp vỏ chết bên ngoài. Trên cây trưởng thành thường có các vết địa y bám loang lổ tạo thành các đốm mầu xám trên phần thân cây. Trong đó, các cây ở VQG Cúc Phương và KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông có màu sắc vỏ cây chủ yếu là xanh xám, còn các cây ở KBTTN Na Hang có màu sắc vỏ cây chủ yếu là màu nâu đen. Vết đẽo trên vỏ cây Mun cho thấy thịt vỏ màu vàng và không có nhựa chảy ra từ vết đẽo, sau một thời gian vết đẽo chuyền dần từ màu xám sang nâu và đen. Hình thái lá Mun là loài có lá đơn mọc cách hình trứng, ngọn giáo (cây còn non lá hình trứng, khi cây trưởng thành lá hình bầu dục, ngọn giáo) đầu nhọn dần, đuôi nhọn gấp, lá mép nguyên dài 4 - 12 cm, rộng từ 2 – 5,5 cm, cuống lá dài 0,5 - 1,5 cm. Gân bên 7 – 8 đôi mảnh, nổi rõ ở cả hai mặt, mặt trên lá có mầu xanh thẫm còn mặt dưới có mầu xanh lá cây. Hình thái hoa, quả Hoa tự đực hình xim gồm 3 – 5 hoa ở nách lá. Hoa đực mẫu 4 nhị 16 xếp thành 2 vòng, chỉ nhị ngắn đính trên ống tràng. Hoa cái mọc lẻ hay thành cụm xim 3 hoa ở nách lá. Đài hình ống sống dai trên quả, xẻ thành thùy hình tam giác gần bằng nhau, có lông. Tràng hình ống dài màu vàng, phía trong mang 8 nhị kép. Bầu trên, 8 ô, mỗi ô chứa 1 noãn. Vòi nhụy 3 đầu nhụy 6. Quả hình cầu đường kính 1,5 – 2 cm xanh bóng, khi khô màu đen. Hạt dầy bóng có sẹo lớn, hình lưỡi liềm, khi chín có màu nâu, dài 0,7 - 0,8 cm, rộng 0,3 - 0,5 cm. 3.1.2. Tình hình phân bố và đặc điểm sinh thái của Mun 3.1.2.1. Tình hình phân bố Qua điều tra, tác giả đã bắt gặp Mun trong kiểu rừng thường xanh, từ phía Bắc là KBTTN Na Hang- Tuyên Quang đến miền Trung là 12 VQG Phong Nha Kẻ Bàng - Quảng Bình và miền Nam là VQG Núi Chúa- Ninh Thuận, nơi có độ cao so với mực nước biển dưới 700m. Mun phân bố tập trung trên các khu vực núi đá vôi, có địa hình tương đối dốc (dưới 250). 3.1.2.2. Điều kiện sinh thái - Về khí hậu Qua nghiên cứu, tác giả thấy rằng Mun có khả năng sống ở những nơi có nhiệt độ trung bình năm cao, lượng mưa thấp...Nên Việt Nam có nhiều vùng có khả năng phát triển và gây trồng Mun, đặc biệt là những nơi mà tác giả đã nghiên cứu bắt gặp Mun. - Về đất đai Qua thu thập và phân tích các mẫu đất ở các khu vực nghiên cứu cho thấy Mun phân bố tự nhiên trên các nhóm đất chính như sau: đất renzin vàng, vàng nâu hoặc đất Feralit vàng, vàng xám, xám vàng, tập trung nhiều trên các khu vực núi đá vôi, hàm lượng mùn tương đối khá, đất có pH=4,0- 6,5. Ít gặp Mun trên các khu vực bằng phẳng của núi đất. 3.1.3. Đặc điểm cấu trúc lâm phần có Mun phân bố 3.1.3.1. Cấu trúc tổ thành trong các lâm phần có Mun phân bố Qua nghiên cứu cấu trúc tổ thành trong các lâm phần có Mun phân bố cho thấy, Mun là loài có chỉ số IV% tương đối cao so với các loài ưu thế còn lại (11,02% ở VQG Cúc Phương; 18,87% ở KBTTN Na Hang; 24,09% ở KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông). Điều này chứng tỏ rằng Mun có tỷ lệ tổ thành chiếm ưu thế hơn hẳn so với các loài khác trong các lâm phần nghiên cứu và Mun có thể trồng hỗn giao với các loài ưu thế trên như: Chà vải, Trai thảo, Ô rô, Nghiến. 3.1.3.2. Quan hệ giữa Mun với các loài cây ưu thế trong lâm phần Kết quả nghiên cứu mối quan hệ giữa Mun với các loài ưu thế trong rừng thường xanh ở các địa điểm nghiên cứu cho thấy, Mun và các loài cây ưu thế khác có quan hệ ngẫu nhiên và có thể cùng tồn tại trong các lâm phần rừng tự nhiên. Đây là cơ sở để chọn loài cây trồng rừng hỗn 13 giao với Mun như: Chà vải, Vải vàng, Rì rì, Chành chạ, Trai thảo, Ô rô, Trường sâng, Nghiến, Trâm trắng, Kháo. 3.1.3.3. Cấu trúc tầng thứ Về mặt phẳng thẳng đứng: Mun ở rừng thường xanh VQG Cúc Phương, KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông và KBTTN Na Hang nằm ở các tầng khác nhau. Cấu trúc rừng thể hiện rõ 4 tầng cơ bản. Về mặt phẳng nằm ngang: Kết quả nghiên cứu cho thấy Mun ở VQG Cúc Phương có mật độ phân bố Mun cao hơn ở KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông và KBTTN Na Hang, ở cả 3 khu vực tại thời điểm nghiên cứu thì Mun có khả năng tận dụng khoảng không gian lớn trong lâm phần. 3.1.4. Đặc điểm tái sinh tự nhiên của Mun Qua nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên của Mun, cho thấy Mun có khả năng tái sinh hạt tốt trên đất xấu, trên đất kèm đá vôi, chặt cứng, ở đất tốt Mun có khả năng tái sinh tốt hơn; Tái sinh ở VQG Cúc Phương luôn cao hơn hẳn ở KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông và KBTTN Na Hang và tỷ lệ cây triển vọng ở các khu vực nghiên cứu thấp. 3.1.5. Sinh trưởng của Mun ở rừng trồng Bảng 3.8. Sinh trưởng của Mun ở rừng trồng tại VQG Cúc Phương sau 1 năm theo dõi (Tháng 08 năm 2013- Tháng 08 năm 2014) Đất trồng Đất renzin mầu vàng phát triển trên đá vôi Đất renzin mầu vàng phát triển trên đá vôi Đất renzin mầu xám vàng phát triển trên đá vôi Đường kính (cm) Sinh D0 D1.3 trưởng D Chiều cao (m) Sinh H vn trưởng H 96 0,68 0,25 0,51 0,12 35 94,3 2,58 0,43 1,71 0,22 86 100 0,48 6,7 0,26 Dung lượng mẫu q/s (cây) 99 (trồng cây 9 tháng tuổi) Tỷ lệ sống (%) 6 23 Năm trồng Tuổi (năm) 2013 1 2008 1991 11,5 14 Qua nghiên cứu và phân tích kết quả cho thấy, Mun ở các độ tuổi khác nhau đều có tỷ lệ sống khá cao nhưng khả năng sinh trưởng về chiều cao, đường kính của Mun khá chậm. 3.1.6. Đặc điểm vật hậu của Mun Bảng 3.9. Diễn biến các pha vật hậu của Mun Thời kỳ vật hậu Thời kỳ nảy chồi, lá non Thời kỳ ra đủ lá Thời kỳ ra hoa, nụ Thời kỳ ra hoa nở rộ Thời kỳ hình thành quả và quả xanh Thời kỳ quả già Thời kỳ quả chín Diễn biến thời gian từ tháng 12 năm trước đến tháng 02 năm sau từ tháng 4 - 5 từ tháng 4 - 5 từ tháng 5 - 6 từ tháng 5 - 8 từ tháng 7 - 9 từ tháng 9 - 11 3.1.7. Nghiên cứu cấu tạo hiển vi của gỗ Mun Kết quả phân tích 7 mẫu gỗ Mun ở 3 khu vực nghiên cứu cho thấy cấu tạo hiển vi các mẫu gỗ Mun tương đối giống nhau, trong đó có sự biến động về mật độ và kích thước của mạch và tia gỗ Mun không lớn, biến động trong khoảng nhỏ như số lượng mạch (2 mạch/mm2), số lượng tia (3,7 tia/mm2), đường kính mạch (12 µ m), độ rộng của tia (1,3 µ m) và biến động lớn hơn là độ cao của tia, có chênh lệch trung bình giữa tia cao nhất và tia thấp nhất là 123,5 µ m. 3.1.8. Mối quan hệ di truyền một số quần thể Mun ở Việt Nam 3.1.8.1. Kết quả tách chiết và làm sạch DNA tổng số từ 21 mẫu Mun Đã tách chiết và làm sạch DNA tổng số từ 21 mẫu Mun thu từ 7 quần thể. Kết quả kiểm tra chất lượng tách chiết DNA tổng số trên gel agarose 0,8% cho thấy DNA hoàn toàn đảm bảo cho nghiên cứu tiếp theo và chỉ số OD260/OD280 của các mẫu luôn nằm trong khoảng 1,8 đến 2,0 (chỉ số cho biết hàm lượng DNA có độ tinh khiết cao). 3.1.8.2. Kết quả nhân bản DNA Kết quả nhân bản DNA (PCR) để giải mã trình tự nucleotide vùng gen lục lạp (rbcL) và vùng gen nhân (ITS- rDNA) của 21 mẫu 15 Mun từ 7 quần thể cho thấy sản phẩm PCR chỉ xuất hiện duy nhất 01 băng có kích thước khoảng 700 bp. Kết quả này cũng phù hợp với kích thước lý thuyết dự đoán. Do vậy, sản phẩm PCR tiếp tục được tinh sạch để giải mã trình tự nucleotide theo 2 chiều (chiều xuôi và chiều ngược). 3.1.8.3. Mối quan hệ di truyền một số quần thể Mun ở Việt Nam trên cơ sở phân tích trình tự nucleotide vùng gen lục lạp Nghiên cứu đặc điểm di truyền của 7 quần thể Mun ở Việt Nam đã giải mã được 509 nucleotide vùng gen lục lạp (rbcL) cho tổng số 21 cá thể đại diện cho loài Mun ở Việt Nam và trình tự nucleotide đã được đăng ký trên Genbank với mã số từ KJ557222 đến KJ557239 và KJ650092 đến KJ650094. Các quần thể có khoảng cách di truyền rất thấp đồng nghĩa chúng tương đồng về mặt di truyền cao >99%. Tổng số 21 cá thể Mun thu từ 7 quần thể được chia làm 2 nhóm chính: nhóm 1 gồm 3 quần thể ở miền Nam (Cam Thịnh Đông, Cam Thịnh Tây và VQG Núi Chúa). Nhóm 2 gồm 4 quần thể còn lại trong đó quần thể ở Miền Trung (VQG Phong Nha – Kẻ Bàng) được tách riêng so với 3 quần thể phía Bắc (VQG Cúc Phương, KBTTN Na Hang và Ngọc Sơn). 3.1.8.4. Mối quan hệ di truyền một số quần thể Mun ở Việt Nam trên cơ sở phân tích trình tự nucleotide vùng gen nhân (ITS - rDNA ) Nghiên cứu đặc điểm di truyền của 7 quần thể Mun ở Việt Nam đã giải mã được 543 nucleotide vùng gen ITS-rDNA (ITS1, 5,8S, ITS2) cho tổng số 21 cá thể đại diện cho 7 quần thể của loài Mun ở Việt Nam và trình tự nucleotide đã được đăng ký trên Genbank từ KJ650083 đến KJ650091 và KJ653246 đến KJ653257. Các quần thể có khoảng cách di truyền thấp đồng nghĩa chúng tương đồng về mặt di truyền cao. Tổng số 21 cá thể Mun thu từ 7 quần thể Mun được chia làm 2 nhóm chính: nhóm 1 gồm 3 quần thể ở miền Nam (Cam Thịnh Đông, Cam Thịnh Tây và VQG Núi Chúa). Nhóm 2 gồm 4 quần thể còn lại trong đó quần thể ở miền Trung (VQG Phong Nha – Kẻ Bàng) được tách riêng so với 3 quần thể phía Bắc (VQG Cúc phương, KBTTN Na Hang và Ngọc Sơn). 16 Qua kết quả nghiên cứu mối quan hệ di truyền một số quần thể Mun ở Việt Nam trên cơ sở phân tích trình tự nucleotide vùng gen lục lạp (RBCL) và vùng gen nhân (ITS - rDNA ) có thể khẳng định được: (1) Mức độ tương đồng về mặt di truyền giữa các quần thể phân bố ở phía Bắc, phía Nam và miền trung la cao; (2) các loài trong chi thị (Diospyros) có cùng nguồn gốc tiến hóa; (3) Các cá thể thu được trong 1 quần thể ít có sự sai khác về trình tự số nucleotide 3.2. Kết quả nghiên cứu về kỹ thuật hạt giống Mun 3.2.1. Một số chỉ tiêu gieo ươm của hạt cây Mun Bảng 3.13. Khối lượng và độ ẩm ban đầu của hạt Mun Chỉ tiêu Khối lượng hạt (g) Độ ẩm hạt sau thu hái (%) Dung lượng mẫu (hạt) 100 100 X Sx V% 16,33 21,55 1,95 0,60 11,92 2,80 Kết quả cho thấy: 1kg hạt có thể có khoảng từ 5394 - 6854 hạt, trung bình có 6124 hạt. Độ ẩm tự nhiên của hạt chiếm khoảng 21,55±0,60(%) tính theo khối lượng. Từ bảng trên ta thấy khối lượng trung bình của 100 hạt (3 lần lặp) là 16,33g, nên khối lượng 1000 hạt là 163,3g. - Độ thuần của hạt: 95,02% - Thế nảy mầm Ge (%): Hạt Mun bắt đầu nảy mầm trung bình sau 5,25 ngày gieo ươm và đạt tỷ lệ nảy mầm cao nhất vào ngày thứ 12. Sau 19 ngày, số lượng hạt nảy mầm không đáng kể. Hạt Mun có sức sống trung bình với năng lực nảy mầm của hạt là 45%. 3.2.2. Nghiên cứu các điều kiện xử lý nảy mầm của hạt Bảng 3.15. Khả năng nảy mầm của hạt Mun ở các công thức xử lý Công thức Ngày bắt đầu nảy mầm (ngày thứ) V X (%) Thời gian nảy mầm (ngày) X V (%) Tỷ lệ nảy mầm (%) X V (%) 17 CT1 - Không ngâm hạt. CT2 - Ngâm hạt 8 giờ trong nước lã (nhiệt độ ban đầu 200C) CT3 - Ngâm hạt 8 giờ trong nước có nhiệt độ ban đầu 400C. CT4 - Ngâm hạt 8 giờ trong nước có nhiệt độ ban đầu 600C. CT5 - Ngâm hạt 8 giờ trong nước có nhiệt độ ban đầu 800C. 7,3 10,1 22,0 9,1 48,0 4,2 5,7 11,8 20,3 7,9 55,7 10,5 6,3 11,8 19,7 3,5 64,7 7,6 5,7 20,4 19,0 9,1 71,7 6,9 4,7 14,1 16,7 4,2 63,0 4,2 Qua bảng trên cho thấy biện pháp xử lý hạt tốt hơn cả là ngâm hạt Mun trong nước có nhiệt độ ban đầu 600C trong thời gian 8 giờ, để nguội dần, sau đó vớt ra, rửa sạch, ủ trong cát ẩm, sau 5,7 ngày hạt bắt đầu nảy mầm, thời gian nảy mầm 19 ngày và tỷ lệ nảy mầm đạt 71,7%. 3.2.3. Nghiên cứu phương pháp bảo quản hạt Mun Bảng 3.16. Ảnh hưởng của phương pháp và thời gian bảo quản đến tỷ lệ nảy mầm của hạt Mun Thời gian bảo quản 1 tháng 2 tháng 3 tháng 4 tháng 5 tháng 6 tháng Tỷ lệ nảy mầm theo các công thức CT1 CT2 CT3 45,3 63,0 58,8 39,5 57,8 51,3 30,8 52,0 41,8 16,8 41,0 30,5 9,0 33,0 24,3 5,3 25,3 18,5 Phân tích kết quả thí nghiệm khi tiến hành bảo quản hạt sau 6 tháng cho thấy, các công thức bảo quản khác nhau đã ảnh hưởng rõ rệt đến tỷ lệ nảy mầm của hạt Mun (Sig < 0,05). Thông qua tiêu chuẩn Duncan, đã xác định được công thức tốt nhất cho bảo quản hạt Mun sau 6 tháng là công thức 2 (hạt đựng trong túi nilon bảo quản trong tủ lạnh 5oC) cho tỷ lệ nảy là 25,3%.