Báo cáo kết quả đề tài: Nghiên cứu chọn, nhân giống và kỹ thuật gây trồng Giổi xanh và Re gừng

Nguyễn Đức Kiên

TT NC Giống cây rừng

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong những năm gần đây, các nước nhiệt đới đặc biệt là các nước ở vùng Đông Nam Á và Mỹ Latinh dành nhiều quan tâm đến việc sử dụng cây bản địa cho trồng rừng cung cấp gỗ và các sản phẩm khác. Ở Việt Nam hiện nay diện tích rừng tự nhiên không còn nhiều nên việc sử dụng cây bản địa vào trồng rừng để cung cấp gỗ cũng đang được quan tâm rất nhiều.

Giổi xanh (Michelia mediocris Dandy) và Re gừng (Cinnamomum obtusifolium (Roxb) Nees) là hai loài cây có giá trị kinh tế cao, có sinh trưởng khá nhanh và có phạm vi phân bố rộng ở Việt Nam. Cho đến nay đã có một số nghiên cứu về đặc tính sinh vật học, sinh thái học và các biện pháp kỹ thuật lâm sinh cho trồng rừng của hai loài cây này. Tuy nhiên các thí nghiệm này mới chỉ được đánh giá ở giai đoạn tuổi nhỏ (3-4 tuổi). Bên cạnh đó các nghiên cứu về chọn giống và nhân giống cho hai loài cây này vẫn còn rất hạn chế.

Đề tài “Nghiên cứu chọn, nhân giống và kỹ thuật gây trồng Giổi xanh và Re gừng”, nhằm mục tiêu chọn lọc được một số xuất xứ có triển vọng và đề xuất các phương thức và biện pháp lâm sinh phù hợp cho trồng rừng hai loài cây này có ý nghĩa thực tiễn và khoa học rất lớn.

II. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Mục tiêu

Chọn được 1-2 xuất xứ hoặc giống có năng suất cao cho mỗi loài.
Xây dựng được quy trình chọn giống, nhân giống và kỹ thuật gây trồng cho mỗi loài.
Xây dựng được 30 ha mô hình thí nghiệm tại khu vực Miền Bắc, Miền Trung và Tây Nguyên.

2.2. Nội dung nghiên cứu

– Điều tra, khảo sát, xác định các xuất xứ Giổi xanh và Re gừng trong các khu vực phân bố tự nhiên và rừng trồng trên cả nước, đánh giá lại các mô hình rừng trồng đã xây dựng của hai loài này (tình hình sinh trưởng, kiến thức và kinh nghiệm của người dân về gây trồng) làm cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh và xác định lập địa trồng rừng hai loài cây này.

– Chọn lọc cây trội tại rừng tự nhiên và rừng trồng hiện có, thu hái hạt giống và gieo ươm và trồng khảo nghiệm.

– Nghiên cứu bảo quản hạt giống và nhân giống sinh dưỡng cho 2 loài.

– Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật gây trồng cho 2 loài..

– Đánh giá đa dạng di truyền của các xuất xứ bằng các chỉ thị phân tử cho Giổi xanh và Re gừng.

– Xây dựng mới quy trình chọn giống, nhân giống và kỹ thuật gây trồng Re gừng; bổ sung và hoàn thiện quy trình chọn giống, nhân giống và kỹ thuật gây trồng Giổi xanh.

2.3. Phương pháp Nghiên cứu

2.3.1. Phương pháp chọn lọc và đánh giá cây trội

Tiến hành theo phương pháp chọn lọc cây trội trong rừng tự nhiên và rừng trồng (Lê Đình Khả và Dương Mộng Hùng, 2003) và đánh giá cây trội thông qua các khảo nghiệm hậu thế. Các địa điểm dự kiến bao gồm các vườn quốc gia Xuân Sơn, Ba Vì, Cúc Phương, Bến En và khu vực Tây Nguyên.

Thu hái hạt giống và gieo ươm: Tiến hành thu hái hạt giống của các cây mẹ riêng rẽ và tiến hành gieo ươm theo phương pháp thông thường áp dụng cho các loại hạt ưa ẩm

2.3..2. Thí nghiệm áp dụng các biện pháp lâm sinh

Thí nghiệm về các biện pháp kỹ thuật lâm sinh bao gồm:

* Thí nghiệm phương thức trồng :

– Thí nghiệm trồng thuần loài trên đất trống.

– Trồng hỗn giao với cây phù trợ và cây gỗ lớn mọc nhanh khác.

* Thí nghiệm mật độ : đối với mỗi phương thức sẽ thí nghiệm các mật độ khác nhau:

– Đối với trồng rừng tập trung thuần loài, thí nghiệm ở 4 mật độ: 625 cây/ha (4m x 4m) ; 833 cây/ha (4m x 3m) ; 1111 cây/ha (3m x 3m) và 1250 cây/ha (4m x 2m). Với cách bố trí cây và hàng của các mật độ này sẽ phù hợp cho việc bài cây tỉa thưa sau này.

– Đối với phương thức trồng hỗn giao, mật độ chung (cả cây mục đích và cây trồng hỗn giao) cũng thí nghiệm ở 3 mật độ như thí nghiệm trồng thuần loài, nhưng tỷ lệ cây mục đích và cây hỗn giao thí nghiệm ở 3 tỷ lệ khác nhau: 40:60; 50:50 và 60:40.

2.3.3. Phương pháp thiết kế, bố trí thí nghiệm và xử lý số liệu

+ Phương pháp thiết kế và bố trí thí nghiệm xây dựng khảo nghiệm xuất xứ kết hợp khảo nghiệm hậu thế và vườn giống cây hạt

+ Thiết kế các thí nghiệm lâm sinh : thiết kế theo khối ngẫu nhiên đầy đủ, 3-5 lần lặp lại, 49 cây/ô

+ Thiết kế thí nghiệm sử dụng phần mềm Cycdesign, xử lý số liệu sử dụng phần mềm Dataplus và Genstat 7.0

2.3.4. Thí nghiệm bảo quản hạt giống Giổi xanh và Re gừng

Nghiên cứu ảnh hưởng của các biện pháp cât trữ đến khả năng nảy mầm của hạt giống Giổi xanh và Re gừng:

– Các mức độ ẩm hạt giống khác nhau: hạt không rút ẩm, hạt rút ẩm xuống các mức 30%, 20%, 10%

– Các nhiệt độ bảo quản khác nhau: nhiệt độ phòng, 5^oC và -30⁰C

2.3.5. Phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền các xuất xứ Giổi xanh và Re gừng

– Thu hái mẫu lá hoặc hạt giống riêng rẽ của 5 – 10 cây mẹ đại diện cho mỗi xuất xứ

– Tiến hành xác định các chỉ tiêu về đa dạng di truyền sử dụng chỉ thị phân tử RADP

2.3.6. Phương pháp nghiên cứu kỹ thuật nhân giống bằng giâm hom và nuôi cấy mô

– Thí nghiệm giâm hom trên luống giâm nền xi măng, trên có khung vòm được che phủ nylon. Thí nghiệm tiến hành theo nồng độ thuốc và mùa giâm hom.

– Thí nghiệm nuôi cấy mô: tiến hành lấy mẫu, xử lý mẫu, khử trùng, pha môi trường tạo mẫu, cấy tạo mẫu, cấy chuyền và nhân chồi.

III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Trong giai đoạn 2008-2010, đề tài đã tiến hành nghiên các các nội dung đề cương nghiên cứu và đã đạt được các kết quả về điều tra chọn lọc cây trội, thu hái hạt giống và gieo ươm, trồng khảo nghiệm. Cụ thể như sau:

3.1. Kết quả điều tra phân bố

3.1.1. Giổi xanh

Đề tài đã tiến hành điều tra lâm phần rừng tự nhiên của Giổi xanh tại 4 địa điểm là Vườn Quốc gia Bến En – Thanh Hóa, VQG Xuân Sơn – Phú Thọ, VQG Cúc Phương – Ninh Bình và tại Trạm thực nghiệm Kon Hà Nừng – Trung tâm lâm nghiệp nhiệt đới cho thấy:

Giổi xanh chiếm ưu thế thấp, thường phân tán rải rác trong rừng tự nhiên, không tập trung thành quần thể, mật độ cây tương đối thấp từ 10 – 40 cây/ ha. Nơi có mật độ Giổi xanh tập trung nhất là tại Kon Hà Nừng – Gia Lai với 40 cây/ha.

Trong rừng tự nhiên thì Giổi xanh phân bố cùng với các loài cây thường gặp đó là: Thôi ba, thừng mực, trẩu, lim xẹt, ngát, lòng mang, vàng anh và thường phân bố ở lập địa là núi đất hoặc hình thành từ núi đá vôi.

Cũng qua điều tra cho thấy khả năng tái sinh tự nhiên của Giổi xanh là rất thấp, bên cạnh đó thì số lượng hoa, quả cũng rất ít.

3.1.2. Re Gừng

Qua điều tra lâm phần rừng tự nhiên của Re gừng tại các địa điểm là Vườn quốc gia Phong Nha Kẻ Bàng – Quảng Bình, VQG Cúc Phương – Ninh Bình, Chiêm Hóa – Tuyên Quang và Lâm Thao – Phú Thọ cho ta thấy:

Re gừng cũng chiếm ưu thế thấp trong sinh thái quần thể, thường phân tán rải rác trong rừng tự nhiên, ít tập trung thành quần thể, mật độ cây tương đối thấp từ 8 – 27 cây/ ha. Nơi có mật độ Re gừng tập trung nhất là tại Vườn quốc gia Phong Nha Kẻ Bàng Quảng Bình với 27 cây/ha.

Cũng qua điều tra cho thấy khả năng tái sinh tự nhiên của Re gừng dưới tán cây mẹ rất tốt, bên cạnh đó thì số lượng hoa, quả cũng nhiều.

3.2. Kết quả chọn lọc cây trội và gieo ươm

Từ kết quả điều tra phân bố và chọn lọc cây trội đề tài cũng đã tiến hành chọn lọc được 80 cây trội Giổi xanh của 4 xuất xứ là Kon Hà Nừng, Xuân Sơn và Cúc Phương, Bến En; 120 cây trội Re gừng của 4 xuất xứ Quảng Bình, Tuyên Quang, Phú Thọ và Cúc Phương. Các cây trội có chất lượng sinh trưởng tốt.

Đề tài đã theo dõi và thu hái được 60 lô hạt Giổi xanh và 80 lô hạt Re gừng của các xuất xứ và tiến hành gieo ươm được 36.300 cây con để phục vụ trồng rừng khảo nghiệm.

3.3. Kết quả xây dựng khảo nghiệm

Đề tài đã xây dựng được 30 ha khảo nghiệm giống và khảo nghiệm các biện pháp kỹ thuật lâm sinh cho Giổi xanh và Re gừng:

a. Giổi xanh:(15ha)

· Khảo nghiệm xuất xứ – hậu thế Giổi xanh (3 ha): 80 gia đình thuộc 4 xuất xứ, diện tích 3 ha tại Ba Vì.
·Khảo nghiệm xuất xứ – hậu thế Giổi xanh (3 ha) tại Kon Hà Nừng, Gia Lai.
· Thí nghiệm hỗn giao Giổi xanh với cây bản địa (3 ha) tại VQG Xuân Sơn, Phú Thọ.
·Thí nghiệm trồng hỗn giao với cây mọc nhanh (3ha) tại Kon Hà Nừng, Gia Lai.
·Thí nghiệm mật độ (3ha) tại Kon Hà Nừng, Gia Lai.

b.Re gừng:(15ha)

Khảo nghiệm mật độ (rừng trồng thuần loài) (3 ha) tạ VQG Xuân Sơn, Phú Thọ.
Thí nghiệm trồng rừng hỗn giao Re gừng với Keo tai tượng (3 ha)tại Hòa Bình.
Thí nghiệm hỗn giao với cây bản địa (3 ha) tại Hòa Bình.
Khảo nghiệm xuất xứ – hậu thế (3ha) tại Ba Vì, Hà Nội.
Khảo nghiệm xuất xứ – hậu thế (3ha) tại Thường Xuân, Thanh Hóa.

Các khảo nghiệm bước đầu sinh trưởng tốt có tỷ lệ sống ban đầu đạt trên 90%.

3.4. Kết quả phân tích đa dạng di truyền

Qua phân tích 24 mẫu lá Giổi xanh từ 3 xuất xứ Kon Hà Nừng – Gia Lai, Bến En – Thanh Hóa và Xuân Sơn – Phú Thọ với 8 mồi RAPD: OPB5, OPB9, OPB10, OPC9, OPC12, OPC13, OPC17, OPC20 cho thấy:

– Các sản phẩm PCR ADN genome của các cây trội Giổi xanh với 8 mồi RAPD cho thấy hầu hết đều cho đa hình cao, chỉ có mồi OPC9 là ít cho đa hình.

– Qua các kết quả phân tích với các mồi RAPD cho thấy có sự khác biệt ở mức độ trình tự ADN giữa các cá thể và đặc biệt là các cá thể ở vùng này có thể khác biệt di truyền với các cá thể ở vùng khác.

– Từ các kết quả phân tích cũng cho chúng ta thấy các xuất xứ Giổi xanh nghiên cứu có mức độ đa dạng di truyền khá cao và được chia làm hai nhóm chính: Nhóm I gồm các xuất xứ từ Bến En- Thanh Hoá và Xuân Sơn- Phú Thọ và nhóm II là xuất xứ Kon Hà Nừng.

3.5. Kết quả nghiên cứu bảo quản hạt giống

3.5.1. Re gừng

Kết quả thí nghiệm tỷ lệ nảy mầm của 50 lô hạt cho thấy:

– Trọng lượng quả trung bình 1,16gram, trọng lượng hạt 0,54 gram.

– Hạt Re gừng có tỷ lệ nảy mầm ban đầu rất cao: 91,2 %

– Trong điều kiện cất trữ bình thường hạt Re gừng mất sức nảy mầm rất nhanh chỉ sau 3 tháng cất trữ

– Hạt mất sức nảy mầm khi rút ẩm hạt giống xuống dưới 5%

– Hạt giống duy trì tỷ lệ nảy mầm 13% trong điều kiện duy trì độ ẩm hạt giống ở mức 35% trong điều kiện cất trữ ở nhiệt độ -30⁰C

3.5.2. Giổi xanh

Kết quả thí nghiệm tỷ lệ nảy mầm của 50 lô hạt cho thấy:

– Trọng lượng quả trung bình 0,85gram, trọng lượng hạt 0,59 gram.

– Hạt Giổi xanh có tỷ lệ nảy mầm ban đầu khá cao: 52.0 %

– Trong điều kiện cất trữ bình thường hạt Giổi xanh mất sức nảy mầm rất nhanh chỉ sau 3 tháng cất trữ

– Hạt mất sức nảy mầm khi rút ẩm hạt giống xuống dưới 5%

– Hạt giống duy trì tỷ lệ nảy mầm 30,5% trong điều kiện duy trì độ ẩm hạt giống ở mức 35% trong điều kiện cất trữ ở nhiệt độ 5⁰C

VI. KẾT LUẬN

Trong giai đoạn 2008-2010, đề tài đã tiến hành nghiên cứu và đạt được các kết quả bước đầu về điều tra phân bố của hai loài Giổi xanh và Re gừng, chọn lọc cây trội, theo dõi vật hậu, thu hái hạt giống và gieo ươm hạt giống của các trội từ các xuất xứ khác nhau. Đề tài cũng đã tiến hành các nghiên cứu về bảo quản hạt giống và đánh giá đa dạng di truyền cho 2 loài. Đề tài cũng đã tiến hành xây dựng được các khảo nghiệm xuất xứ – hậu thế và các biện pháp lâm sinh cho hai loài này, bước đầu các khảo nghiệm có tỷ lệ sống cao và sinh trưởng tốt. Các kết quả nghiên cứu ban đầu là cơ sở thực tiễn quan trong để tiếp tục nghiên cứu đánh giá trong giai đoan tiếp theo cho 2 loài cây này.