Tài liệu Nghiên cứu sinh trưởng và tình hình sâu bệnh hại một số loài thực vật thuộc họ đậu (fabaceae) trồng tại mô hình vườn thực vật khoa lâm nghiệp trường đại học nông lâm thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ---------------------- TRẦN QUANG NGỌC NGHIÊN CỨU SINH TRƯỞNG VÀ TÌNH HÌNH SÂU BỆNH HẠI MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT THUỘC HỌ ĐẬU (FABACEAE) TRỒNG TẠI MÔ HÌNH VƯỜN THỰC VẬT KHOA LÂM NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Lâm Nghiệp Khoa : Lâm Nghiệp Khóa học : 2015 – 2019 Thái Nguyên, năm 2019 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ---------------------- TRẦN QUANG NGỌC NGHIÊN CỨU SINH TRƯỞNG VÀ TÌNH HÌNH SÂU BỆNH HẠI MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT THUỘC HỌ ĐẬU (FABACEAE) TRỒNG TẠI MÔ HÌNH VƯỜN THỰC VẬT KHOA LÂM NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Lâm Nghiệp Lớp : K47 - Lâm Nghiệp Khoa : Lâm Nghiệp Khóa học : 2015 – 2019 Giảng viên hướng dẫn : TS. Lê Sỹ Hồng : TS. Đỗ Hoàng Chung Thái Nguyên, năm 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu sinh trưởng và tình hình sâu bệnh hại một số loài thực vật thuộc họ Đậu (Fabaceae) trồng tại mô hình vườn thực vật Khoa Lâm nghiệp Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên” là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi , công trình được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Lê Sỹ Hồng. Những phần sử dụng tài liệu tham khảo trong khóa luận đã được nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo. Các số liệu và kết quả nghiên cứu là quá trình điều tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, chưa công bố trên các tài liệu, nếu có gì sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Thái Nguyên, ngày 31 tháng 05 năm 2019 XÁC NHẬN CỦA GVHD Người viết cam đoan TS. Lê Sỹ Hồng Trần Quang Ngọc XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN Giáo viên chấm phản biện xác nhận sinh viên để sửa chữa sai sót sau khi Hội đồng chấm yêu cầu (Ký, họ và tên) ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đối với các thầy cô giáo Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đặc biệt là các thầy cô trong Khoa Lâm nghiệp của trường đã tạo điều kiện, quan tâm giúp đỡ cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài khóa luận. Tôi xin bày tỏ biết ơn sâu sắc tới TS. Lê Sỹ Hồng là người đã trực tiếp hướng dẫn thực hiện và giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài khóa luận này. Tôi cũng gửi lời cảm ơn tới gia đình,bạn bè và các bạn sinh viên lớp Lâm nghiệp 47 đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thời gian tôi thực hiện khóa luận tốt nghiệp này. Trong quá trình thực tập, cũng như trong quá trình làm bài báo cáo thực tập khó tránh khỏi sai sót, rất mong quý thầy, cô bỏ qua. Đồng thời vì kiến thức chuyên môn còn hạn chế và bản thân còn thiếu nhiều kinh nghiệm thực tiễn nên nội dung của báo cáo không tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong nhận sự góp ý, chỉ bảo thêm của quý thầy cô để báo cáo này được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn. Xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 31 tháng 05 năm 2019 Sinh viên Trần Quang Ngọc iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1. Sinh trưởng về đường kính gốc của cây Vàng Anh....................... 31 Bảng 4.2. Sinh trưởng về đường kính gốc của cây Cẩm lai .......................... 32 Bảng 4.3. Sinh trưởng về đường kính gốc của cây Giáng hương .................. 32 Bảng 4.4. Sinh trưởng về đường kính gốc của cây Sưa đỏ ............................ 33 Bảng 4.5. Sinh trưởng về đường kính gốc của cây Lim xanh........................ 33 Bảng 4.6. Sinh trưởng về đường kính gốc của cây Lim xẹt .......................... 34 Bảng 4.7. Sinh trưởng về chiều cao (Hvn) của cây Vàng anh. ...................... 35 Bảng 4.8. Sinh trưởng về chiều cao (Hvn) của cây Cẩm lai .......................... 36 Bảng 4.9.Sinh trưởng về chiều cao (Hvn) của cây Giáng hương................... 36 Bảng 4.10. Sinh trưởng về chiều cao (Hvn) của cây Sưa đỏ. ........................ 37 Bảng 4.11. Sinh trưởng về chiều cao (Hvn) của cây Lim xanh. .................... 37 Bảng 4.12. Sinh trưởng về chiều cao (Hvn) của cây Lim xẹt ........................ 38 Bảng 4.13 . Sinh trưởng về đường kính tán lá cây Vàng anh ........................ 39 Bảng 4.14 . Sinh trưởng về đường kính tán lá cây Cẩm lai ........................... 40 Bảng 4.15 . Sinh trưởng về đường kính tán lá cây Giáng hương ................... 40 Bảng 4.16 . Sinh trưởng về đường kính tán lá cây Sưa đỏ ............................ 41 Bảng 4.17 . Sinh trưởng về đường kính tán lá cây Lim xanh ........................ 41 Bảng 4.18 . Sinh trưởng về đường kính tán lá cây Lim xẹt ........................... 42 Bảng 4.19. Sinh trưởng lá của cây Vàng anh ................................................ 44 Bảng 4.20. Sinh trưởng lá của cây Cẩm lai ................................................... 45 Bảng 4.21. Sinh trưởng lá của cây Giáng hương........................................... 47 Bảng 4.22. Sinh trưởng lá của cây Sưa đỏ .................................................... 49 Bảng 4.23. Sinh trưởng lá của cây Lim xanh ................................................ 51 Bảng 4.24. Sinh trưởng lá của cây Lim xẹt ................................................... 53 Bảng 4.25: Tình hình sâu bệnh hại .............................................................. 55 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ Hình 2.1. Cây Vàng anh trong vườn thực vật ............................................... 18 Hình 2.2. Cây Cẩm lai trong vườn thực vật .................................................. 19 Hình 2.3. Cây Giáng hương trong vườn thực vật .......................................... 20 Hình 2.4. Cây Sưa đỏ trong vườn thực vật.................................................... 22 Hình 2.5. Cây Lim xanh trong vườn thực vật ............................................... 23 Hình 2.6. Cây Lim xẹt trong vườn thực vật .................................................. 25 Hình 4.1. Ảnh cây được trồng theo hàng trong mô hình vườn thực vật......... 31 Biểu đồ 4.1: Kết quả đường kính của 6 loài cây bản địa ............................... 34 Biểu đồ 4.2: Kết quả về chiều cao của 6 loài cây bản địa.............................. 38 Biểu đồ 4.3: Kết quả về đường kính tán lá của 6 loài cây bản địa ................. 43 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Viết tắt Nghĩa đầy đủ 1 D 00 Đường kính gốc 2 Hvn Chiều cao vút ngọn 3 S 4 S% 5 ∆ Sai tiêu chuẩn Hệ số biến động Lượng tăng trưởng vi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................ ii DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................ iii DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ ...................................................... iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................ v MỤC LỤC .................................................................................................... vi PHẦN I: MỞ ĐẦU ....................................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................ 2 1.3. Ý nghĩa của đề tài .................................................................................... 2 1.3.1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học .............................................. 2 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất ........................................................... 3 PHẦN II: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................... 4 2.1. Một số nét chung ..................................................................................... 4 2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ........................................................... 4 2.2.1. Nghiên cứu về xây dựng các vườn thực vật .......................................... 4 2.2.2. Nghiên cứu về kỹ thuật trồng các loài cây bản địa ................................ 9 2.3. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam........................................................ 10 2.3.1. Những nghiên cứu về xây dựng vườn thực vật ................................... 10 2.3.2. Nghiên cứu về trồng cây bản địa......................................................... 12 2.4. Khái quát một số đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu ....................... 16 2.5. Khái quát một số đặc điểm của 6 loài cây bản địa được chọn để nghiên cứu ........ 17 2.5.1. Vàng anh (Saraca dives) ..................................................................... 17 2.5.2. Cẩm lai (Dalbergia oliveri) ................................................................. 18 2.5.3. Giáng hương (Pterocarpus macrocarpus) ............................................ 20 2.5.4. Sưa đỏ (Dalbergia tonkinensis) ........................................................... 21 vii 2.5.5. Lim xanh (Erythrophleum fordii) ....................................................... 22 2.5.6. Lim xẹt (Peltophorum pterocarpum) ................................................... 24 2.6. Sơ lược về mô hình trồng cây bản địa.................................................... 26 PHẦN III: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................................ 27 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.......................................................... 27 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................. 27 3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 27 3.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 28 3.4.1. Phương pháp luận ............................................................................... 28 3.4.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 29 PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 31 4.1. Phân lô cây trồng trong mô hình vườn thực vật ......................................... 31 4.2. Đánh giá sinh trưởng của 6 loài cây bản địa .......................................... 31 4.2.1. Sinh trưởng đường kính gốc của 6 loài cây bản địa ............................ 31 4.2.2. Đặc điểm sinh trưởng chiều cao của 6 loài cây bản địa ....................... 35 4.2.3. Đặc điểm sinh trưởng về đường kính tán lá của 6 loài cây bản địa trong họ Đậu.......................................................................................................... 39 4.2.5. Đặc điểm sinh trưởng lá của 6 loài cây bản địa trong họ Đậu ............. 43 4.2.4 Theo dõi sâu bệnh hại .......................................................................... 54 4.3. Đề xuất một số giải pháp phát triển mô hình vườn thực vật. .................. 56 4.3.1. Biện pháp dải lớp nilon không màu trắng xung quanh gốc cây ........... 56 4.3.2. Biện pháp xây dựng thêm hàng rào bảo vệ vườn thực vật. .................. 56 PHẦN V KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ................................. 58 5.1. Kết luận ................................................................................................. 58 5.2. Tồn tại ................................................................................................... 59 5.3. Kiến nghị ............................................................................................... 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 61 1 PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Mô hình vườn thực vật tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên được lên kế hoạch và xây dựng vào tháng 03/2017 đến tháng 03/2018. Hiện tại đề tài đã được nghiệm thu và đang được sử dụng với những mục đích ban đầu đặt ra là bảo tồn các nguồn gen quý hiếm của các loài cây bản địa đang có mức độ nguy cấp cao và bên cạnh đó tạo nơi học tập và nghiên cứu cho sinh viên Khoa Lâm nghiệp Trường Đại học Nông Lâm Thái nguyên. Kết thúc ở giai đoạn đầu của việc xây dựng thành công 406 cây thuộc 25 loài cây bản địa khác nhau trong đó có các họ như: họ Thông tre (Podocarpaceae), họ Mộc lan (Magnoliaceae), họ Đậu (Fabaceae), họ Xoan (Meliaceae), họ Long não (Lauraceae) hay họ quả hai cánh (Dipterocarpaceae) [8]. Họ Đậu hay còn gọi họ Cánh bướm (danh pháp khoa học: Fabaceae, đồng nghĩa: Leguminosae,[8] Papilionaceae[8]) là một họ thực vật trong bộ Đậu. Đây là họ thực vật có hoa lớn thứ ba, sau họ Phong lan và họ Cúc, với khoảng 730 chi và 19.400 loài. Các loài đa dạng tập trung nhiều trong các phân họ Trinh nữ (Mimosoideae) và phân họ Đậu (Faboideae), và chúng chiếm khoảng 9,4% trong tổng số loài thực vật hai lá mầm thật sự. Các loài cây họ Đậu (Fabaceae) được đánh giá là họ có số lượng loài đang có mức độ nguy cấp cao nhiều nhất trong mô hình vườn thực, các loài cây họ Đậu (Fabaceae) có quan hệ mật thiết với nhiều loài vi khuẩn tại các nốt sần trên rễ của chúng. Các loại vi khuẩn này được biết đến như là vi khuẩn nốt rễ (Rhizobium), Rhizobium là một chi vi khuẩn Gram âm sống trong đất có vai trò cố định đạm. Rhizobium hình thành một nhóm vi khuẩn cộng sinh cố định đạm sống trong rễ của các cây họ Đậu và Parasponia.Vi khuẩn này xâm chiếm tế bào rễ của cây tạo thành các nốt rễ; ở đây chúng biến đổi nitơ trong khí quyển thành ammoniac và sau đó cung cấp các hợp chất 2 nitơ hữu cơ như glutamin hoặc ureide cho cây. Còn cây thì cung cấp các hợp chất hữu cơ cho vi khuẩn từ quá trình quang hợp.Các loài cây họ đậu cung cấp nơi ở và dinh dưỡng, còn vi khuẩn nốt rễ, trong vai trò của nhà cung cấp nitrat có ích, tạo ra một quan hệ cộng sinh. Mối quan hệ này không chỉ giúp tạo đạm cho cây họ đậu sử dụng mà còn cho cả các cây khác xung quanh, do đó có tác dụng cải tạo đất. Các loài cây thân gỗ họ Đậu (Fabaceae) có giá trị rất cao và thường khai thác thân cây và rễ nhằm mục đích làm đồ mỹ nghệ và đồ gia dụng cao cấp. Vì giá trị của các loài cây họ Đậu (Fabaceae) đem lại cao nên việc khai thác của con người rất mạnh, đồng thời đẩy các loài thân gỗ họ Đậu (Fabaceae) đến mức nguy cấp tuyệt chủng cao vì vậy việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu sinh trưởng và tình hình sâu bệnh hại một số loài thực vật thuộc họ Đậu (Fabaceae) trồng tại mô hình vườn thực vật Khoa Lâm nghiệp trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên ” nhằm đánh giá mức độ sinh trưởng của các loài cây họ Đậu (Fabaceae) nhân rộng mô hình chuyển vị các loài cây họ Đậu (Fabaceae) trong mô hình vườn thực vật Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá được tình hình sinh trưởng của 6 loài cây họ Đậu (Fabaceae) trồng trong mô hình vườn thực vật tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. - Đánh giá tình hình sâu bệnh hại của của 6 loài cây họ Đậu (Fabaceae) trồng trong mô hình vườn thực vật tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên - Đề xuất được một số biện pháp nhằm tăng cường khả năng sinh trưởng của 6 loài cây họ Đậu (Fabaceae) trong mô hình vườn thực vật tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. 1.3. Ý nghĩa của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học - Củng cố kiến thức đã học, hệ thống lại kiến thức trên lớp, bổ sung kiến thức chuyên môn và vận dụng vào thực tế sản xuất. 3 - Việc nghiên cứu đề tài là cơ sở để đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp để phát triển mô hình vườn thực vật tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất - Qua những đánh giá cụ thể về sinh trưởng chúng ta có thể tìm ra được các giải pháp cụ thể nhằm hạn chế ảnh hưởng tiêu cực đến ngành Lâm nghiệp và phát triển các loài cây bản địa. - Làm cơ sở tài liệu cho những đề tài và nghiên cứu có liên quan. 4 PHẦN II TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1. Một số nét chung Điều tra sinh trưởng cây rừng nói chung và điều tra sinh trưởng các loài cây bản địa nói riêng là nội dung quan trọng, cần thiết trong khôi phục rừng và xây dựng các vườn thực vật nhằm lựa chọn các loài cây phù hợp cho từng khu vực để đưa các loài cây này vào công tác trồng rừng và làm giàu nguồn tài nguyên thực vật, do vậy việc xây dựng mô hình vườn thực vật từ lâu đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu. Vườn thực vật là: là một nơi trồng cây cối, được chăm sóc tốt thường được trồng từng nhóm theo loại. Người ta cũng trồng ở đây các cây từ các nước khác, các vùng khí hậu khác nhau. Các vườn thực vật thường được quản lý bởi các Trường Đại học, dùng nó làm cơ sở nghiên cứu khoa học. Các vườn thực vật loài cây bản địa hiện đang được chú trọng và xây dựng nhiều trên thế giới, cũng như Việt Nam không phải ngoại lệ, điều đó chứng minh con người ngày càng quan tâm đến thiên nhiên, quan tâm đến sự hài hòa của cuộc sống. Mô hình vườn thực vật tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên là một ví dụ điển hình cho vườn thực vật bảo tồn các loài cây bản địa, đồng thời lồng ghép giúp sinh viên có nơi học tập và nghiên cứu. 2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 2.2.1. Nghiên cứu về xây dựng các vườn thực vật Nhận thấy sự nguy cấp của sự đa dạng các loài thực vật trên thế giới, cùng với đó là trách nhiệm phải bảo tồn những loài cây quý hiếm đang có nguy cơ tuyệt chủng cao đồng thời có thể kết hợp tham quan giải trí và lồng ghép giáo dục về thiên nhiên thay đổi nhận thức và là cơ sở cho con người học tập, nghiên cứu, thư giãn nên trên thế giới con người đã xây dựng các vườn thực vật chuyển vị để góp phần bảo vệ nguồn gen của các loài thực vật. Hiện nay có khoảng 1800 vườn bách thảo tại 150 nước thuộc phần lớn tại các 5 vùng có khí hậu ôn hòa. Trong đó có 400 vườn ở Châu Âu, 200 ở Bắc Mỹ, 150 ở Nga, và một số càng ngày càng tăng lên ở Đông Á [12]. Những vườn này lôi cuốn mỗi năm khoảng 150 triệu du khách. Trong quá khứ, các vườn bách thảo trao đổi các cây cối qua việc ấn hành danh sách các hạt giống. Đó là một phương tiện để trao đổi không những các thực vật mà cả các thông tin giữa các vườn bách thảo với nhau. Ở Châu Âu, từ năm 1492 đã có vườn bách thảo Arboretum von Trsteno gần Dubrovnik Tổng diện tích của Arboretum là 28 hecta . Trong suốt 5 thế kỷ tồn tại, các yếu tố của thời kỳ Phục Hưng Baroque và Romanticism có thể được nhìn thấy trong kiến trúc cảnh quan . Trên một số bậc thang bên cạnh cây trồng ở Địa Trung Hải như ô liu , cây sung hoặc cây có múi cũng có rất nhiều cây cọ , cây bạch đàn , cây laurel , cây xương rồng và các cây kỳ lạ khác [15]. Ngoài ra ở Ý vào năm 1544 tại Pisa của Luca Ghini, 1545 ở Padua của Johannes Baptista Montanus cũng như ở Firenze (1545) và Bologna (1568). Điển hình năm 1808 Vườn thực vật Jardim Botnico, ở Rio de Janeiro, Brazil với diện tích 240.000 m2 đây được xem là một trong hai khu vườn đẹp bậc nhất thế giới. Với khoảng 6500 loài thực vật, trong đó một số loài quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng. Hay là nằm trên đỉnh Dessert là khu vườn thực vật Kirstenbosch có thể không phải là vườn bách thảo cổ nhất nhưng lại là vườn lớn nhất thế giới. Ngự trị trên vùng đất rộng 35,6 hecta, ra đời từ năm 1913, vườn thực vật quốc gia Kirstenbosch của Nam Phi được thành lập cho mục đích bảo tồn hệ thực vật địa phương, khu vườn Kirstenbosch hiện sở hữu hơn 20.000 loài cây. Được mở cửa từ năm 1910, vườn hoa Berlin-Dahlem được xem là một trong những địa điểm thu hút du lịch của đất nước này. Khu vườn rộng tới 43 hecta có hơn 43.000 loài thực vật khác nhau. Nơi đây được coi như một ốc đảo xinh đẹp, yên bình, nhưng rực rỡ muôn sắc màu, khác biệt với sự bận rộn, hối hả thường ngày của cuộc sống ở thủ đô nước Đức. Được thành lập năm 1840 từ một vườn cây ngoại lai tại công viên Kew, vườn thực vật hoàng gia Kew. Bộ sưu tập của 6 vườn bao gồm 30.000 loài thực vật sống khác nhau. Vườn thực vật Na Aina Kai, Mỹ khoảng 240 loài. Và còn vườn thực vật đại học Hokkaido rộng hơn 13 hecta trồng khoảng 4000 loại thực vật được mở cửa vào cuối thế kỷ 19. Bên cạnh đó là rất nhiều vườn thực vật nổi tiếng, lưu giữ nhiều loài thực vật trên thế giới như: Vườn Butchart, British Columbia, Canada, Villa D’este, Italy, Villa Eprhussa de Rothchild, Pháp…xây dựng với mục đích bảo vệ các loài thực vật quý hiếm lồng ghép thăm quan giải trí cho con người. Ở Đức vườn bách thảo đầu tiên được thành lập ở Leipzig (1580), Jena (1586), Heidelberg (1593), Gießen (1609) hay Freiburg (1620), thường thuộc về phân khoa Y học là vườn dược thảo Vườn bách thảo Kiel là vườn bách thảo đầu tiên theo nghĩa hiện nay. Nó được hình thành bởi Johann Daniel Major vào năm 1669 tại Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Ở Bồ Đào Nha vườn bách thảo đầu tiên do bá tước Grafen von Pombal thuộc Universität Coimbra xây vào năm 1772. Tại Châu Á, có vô vàn các vườn thực vật lớn nhỏ của các nước như: Trung Quốc có 152 vườn thực vật điển hình như là Vườn Thực Vật Bắc Kinh - Khu vườn được thành lập năm 1953 và hiện nay có diện tích 564.000 m2. Chúng bao gồm 6.000 loài thực vật, bao gồm 2.000 loại cây và bụi rậm, 1.620 loài thực vật nhiệt đới và cận nhiệt đới và 500 loài hoa. Bộ sưu tập này bao gồm một số loài quý hiếm, ngoài ra còn có Vườn thực vật Nam Trung Quốc là một phần của Học viện Khoa học Trung Quốc, trước đây gọi là Viện Nông Lâm nghiệp, Đại học Sun Yat-Sen, được thành lập vào năm 1929, Vườn Bách thảo Nhiệt đới Xishuangbanna của Học viện Khoa học Trung Quốc được thành lập năm 1959. Vườn thực vật Kadoorie và Vườn Bách thảo Kadoorie và Vườn Bách thảo trải dài trên 148 hecta đất và nằm trên sườn núi phía bắc và chân núi của ngọn núi cao nhất ở Hồng Kông - Tai Mo Shan, Vườn thực vật Vũ Hán, Nghiên cứu vườn thực vật theo định hướng này là một phần của Học viện Khoa học Trung Quốc và được thành lập vào năm 1956 và mở cửa cho công chúng vào năm 1958. Hơn 10.000 loài thực 7 vật và các giống và có 16 vườn đặc sản. Vườn hoa quả hoang dã, Vườn thực vật quý hiếm và Vườn cây thuốc là một trong những vườn lớn nhất Trung Quốc và Vườn Thực vật Xiamen - nằm trên núi Wanshi ở phía đông nam của đảo Hạ Môn. Còn được gọi là Vườn Thực Vật Wanshi có diện tích 4,93 km2 và chứa hơn 6.300 loại cây cảnh nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới cộng thêm 10 vườn độc đáo dành riêng nhỏ hơn [12]. Ấn độ có 131 vườn thực vật nổi tiếng như Vườn thực vật nhiệt đới Jawaharlal Nehru và Viện nghiên cứu , Trivandrum, Kerala. 121 ha ở độ cao 100 m trên mực nước biển. Bảo tồn số lượng lớn nhất các bộ sưu tập cây trồng nhiệt đới tại các vườn thực vật ở châu Á, vườn thực vật Acharya Jagadish Chandra Bose được thành lập năm 1786, mục đích của vườn bách thảo hoàng gia là thu thập các cây bản địa và giới thiệu làm cho cây trồng được phục hồi lại từ các nước khác. Các vườn cũng là một nguồn cung cấp cây trồng quan trọng cho Kew và các vườn khác của châu Âu. Vườn bách thảo Jhansi, Jhansi, Uttar Pradesh, Vườn Bách thảo Saharanpur, Saharanpur, Uttar Pradesh, Vườn thực vật Lloyd's , Darjeeling, Tây Bengal được thành lập vào năm 1878 như là một phụ tùng xa xôi của Vườn thực vật Calcutta. Tại Indonesia có 5 vườn thực vật nổi trội đó là Vườn Bách thảo Bali. Nhật bản có 64 vườn thực vật đặc biệt phải kể đến đó là Vườn thực vật, Trường đại học Khoa học, Đại học Tokyo. Đại học Tokyo Botanical Gardens, Hakusan, Bunkyo-kuTokyo, Nhật Bản. Lào có Vườn thực vật Pha Tad Ke xây dựng vào năm 2008 và mở cửa vào năm 2015. Đến với Malaysia phải kể đến Rimba Ilmu Rimba Ilmu là một khu vườn thực vật nhiệt đới, được thành lập tại khuôn viên trường Đại học Malaya ở Kuala Lumpur, Malaysia. Rimba IlmuInstitute of Biological Sciences, Đại học Malaya, Kuala Lumpur, Malaysia. Singapore có 2 vườn không thể không nhắc đến Singapore Botanic Gardens nằm ở trung tâm thành phố và được thành lập vào năm 1859. Với diện tích gần 74 hecta, khu vườn là nơi nghiên cứu và bảo tồn hơn 30.000 loài thực vật. Khu vườn này nổi tiếng trên thế giới với Vườn lan Quốc gia, nơi 8 trưng bày hoa lan nhiệt đới lớn nhất thế giới với hơn 1.000 loài phong lan và 2.000 loại lan lai tạo. Nam Triều Tiên có 54 vườn những cái tên thường được nhắc đến như Vườn Bách Thảo Namsan có trụ sở tại Seoul nó chiếm một khu vực 59 m2, có tổng cộng 117.132 cây từ 269 loài trên có 13 khu vườn theo chủ đề. Oedo - một vườn thực vật ven biển được xây dựng năm 1969 bởi Lee Chang Ho và vợ ông, trong công viên biển quốc gia được gọi là Vườn Quốc gia Hallyeo Haesang. Vườn Sinh thái Eco Yanggu - khai trương năm 2004. Chiếm 189.141 người. Đặt tại chân núi Daeamsan. Đây là khu vườn sinh thái cực bắc của Hàn Quốc và được phát triển như là một trung tâm khôi phục hệ sinh thái Nam và Bắc Triều Tiên. Bao gồm hơn 400 thực vật quý hiếm bao gồm các loài thực vật bản địa Hàn Quốc và được bảo vệ bởi Bộ Môi trường Hàn Quốc. Vườn thực vật Yeomiji mở cửa năm 1989 bao gồm 112000 m2, có vườn trong nhà và ngoài trời. theo chủ đề trong các khu. Một số vườn tạo ra các phong cách được tạo ra ở các nước khác trong quá khứ. Tiếp đó là Sri Lanka có các vườn thực vật nổi tiếng như Vườn Bách Thảo Hoàng Gia Sri Lanka, Peradeniya, Kandy có 147 mẫu vật nằm ở độ cao 460 mét so với mực nước biển, bao gồm hơn 4.000 loài thực vật và nổi tiếng với bộ sưu tập hoa phong lan, ngoài ra còn có Vườn Bách thảo Hakgala, Vườn Bách thảo Henarathgoda và Vườn Bách thảo Mirijjawila. Đài loan có 5 vườn nổi trội kể đến là Vườn Bách thảo Đài Loan, Đài Loan năm 1896, một vườn ươm chính thức với diện tích dưới 5 ha đã được thành lập gần Xiaonanmen ở phía tây nam thành phố Đài Bắc. Điều này đánh dấu sự ra đời của Vườn thực vật Đài Bắc. và Thái Lan có 12 vườn thực vật gồm có vườn thực vật Queen Sirikit là vườn thực vật quan trọng nhất và lâu đời nhất ở Thái Lan và là trung tâm nghiên cứu khoa học chính. Dành riêng cho việc bảo tồn hệ thực vật Thái Lan. Vườn Bách Thảo Queen Sirikit, trước đây gọi là Vườn Bách Thảo Mae Sa. Nằm cách Pattaya 20km về phía Nam tại Thái Lan vườn thực vật Nong Nooch rộng khoảng 2,4 km 2 đã sưu tập khoảng 20.000 loại cây nhiệt đới khác 9 nhau đặc biệt tại Nong Nooch có hơn 670 loài hoa lan. Tất cả những vườn thực vật kể trên hiện tại ngoài mang nhiệm vụ là nơi bảo vệ được các nguồn gen quý của các loài cây mà còn có thể trở thành nơi thăm quan giải trí và tạo ra một địa điểm hùng vĩ của các đất nước đó. 2.2.2. Nghiên cứu về kỹ thuật trồng các loài cây bản địa Trong những năm gần đây rất nhiều nơi trên thế giới đã và đang nghiên cứu thử nghiệm và trồng rừng thanh công bằng những loài cây bản địa. Trong nhiều loại cây trồng các cây thuộc chi Paulownia đáng được sự quan tâm của nhiều nước trong khu vực và trên thế giới. Tại Malaysia (1999) [13], trong dự án xây dựng rừng nhiều tầng đã giới thiệu cách thiết lập mô hình trồng rừng hỗn loại trên 3 đối tượng: Rừng tự nhiên, rừng Acacia mangium 10 - 15 tuổi và 2 - 3 tuổi. Dự án đã sử dụng 23 loài cây bản địa có giá trị trồng theo băng 30 m mở ra trong rừng tự nhiên, trồng 6 hàng cây. Trong rừng Acacia mangium mở băng 10 m trồng 3 hàng cây, băng 20 m trồng 7 hàng cây, mở 40 m trồng 15 hàng cây với 14 loài khối B chặt 1 hàng keo trồng 1 hàng, chặt 2 hàng trồng 2 hàng, chặt 4 hàng trồng 4 hàng…. Trồng 3 loài sau khi chặt 5 năm, trồng 7 loài sau khi chặt 7 năm. Trong 14 loài cây trồng khối A, có 3 loài S. roxburrghii; S. ovanlis; S. leprosula sinh trưởng chiều cao và đường kính tốt nhất. Tỉ lệ sống không khác biệt, sinh trưởng chiều cao cây trồng tốt ở băng 10 m và băng 40 m. Băng 20 m không thỏa mãn điều kiện sinh trưởng chiều cao. Khối B có tỷ lệ sống, sinh trưởng chiều cao tốt khi trồng 1 hàng, sinh trưởng đường kính tốt cho công thức trồng 6 và 6 hàng. Ảnh hưởng của mật độ đến sự phát triển của tán lá khá rõ rệt. Nghiên cứu đối tượng rừng trồng loài Pinus patula, Julians Evan (1982), cho thấy ở rừng 19 tuổi chưa quá tỉa thưa độ dài tán chỉ là 29% tổng chiều dài thân, trong khi cũng ở tuổi này rừng đã tỉa thưa 1 lần vào tuổi 9 chiều dài tán lên tới 40% chiều dài thân. Đối với diện tích tán, Hunt (1969) đã so sánh ảnh hưởng của 10 tỉa thưa đến lâm phần 22 tuổi loài Pinus strobus và kết luận: sau 5 năm tính từ thời điểm tỉa thưa, tổng trọng lượng lá cây của lâm phần qua tỉa thưa gấp 3 lần tổng trọng lượng lá cây của lâm phần chưa tỉa thưa. Nghiên cứu thực sự khác biệt về độ thưa của cây ở các lâm phần có mật độ khác nhau, Vanlaar (1976) đã chỉ ra rằng, với loài cây Pinus trồng tại Nam Phi, ở lâm phần có mật độ cao (3000 cây/ha) hình số của cây là 0,565 trong khi đó ở lâm phần mật độ thấp (125 cây/ha) giá trị hình số tương tự chỉ là 0,495. Qua những nghiên cứu ở trên cho thấy thực sự có mối quan hệ giữa các chỉ tiêu hình thái và chất lượng cây với mật độ của cây. Đây là những kết luận quan trọng không những có ý nghĩa lý luận trong nghiên cứu mà còn có ý nghĩa thực tiễn về mặt lâm sinh. 2.3. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam 2.3.1. Những nghiên cứu về xây dựng vườn thực vật Tại Việt Nam việc bảo vệ các loài động thực vật khỏi sự khai thác trầm trọng của con người cũng đang được chú ý đến thông qua việc xây dựng nên các vườn thực vật nhằm mục đích bảo vệ nguồn gen quý hiếm, bên cạnh đó là nơi để kết hợp cho con người tham quan giải trí và giáo dục về việc bảo vệ thiên nhiên. Đồng thời là nơi để học tập và nghiên cứu khoa học cho học sinh, sinh viên và cả các nhà nghiên cứu khoa học. Nổi bật phải kể đến Thảo cầm viên ở thành phố Hồ Chí Minh, Thảo cầm viên còn được mệnh danh là vườn thực vật lâu đời nhất Việt Nam, được xây dựng vào năm 1864, Thảo Cầm Viên có 590 loài động vật với 125 loài và 1.830 cây và thực vật của 260 loài, trong đó có một số loài trên 100 tuổi. Bao gồm 20 loài phong lan, 32 loài cây xương rồng và 34 loài cây cảnh. Vườn thú và Vườn thực vật Sài Gòn được chia thành khu bảo tồn động vật, khu bảo tồn thực vật, vườn lan và công viên giải trí. Khu vườn thực vật có nhiều loài thực vật quý hiếm, một số loài không có nguồn gốc ở Việt Nam[16]. Có nhiều loài xương rồng, dương xỉ và thực vật đã được nhập khẩu từ Châu Phi và Mỹ. Tiếp đó là Vườn Bách Thảo tại Hà 11 Nội được xây dựng từ năm 1890, do nhiều biến đổi nên hiện tại diện tích chỉ còn 10 ha, tuy diện tích có bị thu lại nhưng tính đa dạng về các loài ở Vườn Bách Thảo Hà Nội không vì đó mà giảm. Vườn bách thảo Hà Nội tạo thành một cảnh quan thu nhỏ bao gồm núi, rừng và hồ nước. Trên mảnh đất tuy nhỏ hẹp của khuôn viên vườn bách thảo có mặt nhiều loài cây gỗ quý hiếm đặc trưng cho các cánh rừng ẩm nhiệt đới phương Nam. Số loài địa phương chiếm trên 2/3 các loài cây hiện hữu, còn lại 1/3 là các loài cây nhập nội từ nhiều châu lục trên thế giới: Châu Mỹ, Châu Phi, Châu Đại Dương. Các loài cây cũng đại diện cho các họ, bộ của hệ thực vật bậc cao có mạch, nổi bật là các loài cây thuộc ngành thực vật hạt trần và thực vật hạt kín. Vào vườn Bách Thảo khách tham quan có dịp chiêm ngưỡng các loài cây thân gỗ có đường kính 2, 3 người ôm; các loại cây thân cột khổng lồ của họ cau dừa; các cây gỗ có bộ rễ phụ buông dài của nhóm si, đa, đề các loài cây leo thân gỗ, các giò phong lan khoe sắc và các cây cảnh sặc sỡ [18]. Bên cạnh đó thì một số vườn thực vật được xây dựng ngay trong các khu bảo tồn vừa phục vụ bảo tồn lại vừa lồng ghép tham quan giải trí, giáo dục đem lại nguồn kinh tế ví dụ như vào năm 2012 vườn thực vật tại thôn Cà Đâng, xã Tà Bhinh diện tích xây dựng vườn thực vật này khoảng 50,3 hecta trên khu đất nương rẫy trồng cây hàng năm. Vườn thực vật Phong Nha - Kẻ Bàng có diện tích trên 40 hecta [17]. Cùng với đó chúng ta đã xây dựng các vườn thực vật ngay trong trường giúp học sinh có nơi học tập ngoài giờ lý thuyết khô khan, tất nhiên đồng thời vẫn có thể bảo tồn các loài thực vật như vào năm 2008 trường tiểu học Lương Thế Vinh, có diện tích khoảng 300m2 với hơn 100 các loại cây và các trường tiểu học khác gần vùng lân cận trong địa bàn thành phố Hồ Chí Minh. Nơi lưu giữ các loài thực vật quý hiếm nhiều không kém đó là Vườn Thực vật Cúc Phương, vườn thực vật rộng khoảng 90 ha đến nay đã sưu tập và bảo tồn được 535 loài cây. Trong đó có 210 loài cây gỗ Cúc Phương, 85 loài cây gỗ của các vùng khác ở Việt nam, 5 loài nhập nội, 25 loài thuộc họ ráy, 20 loài cây ăn