Lê Quốc Huy

Trung tâm Công nghệ Sinh học Lâm nghiệp

1. GIỚI THIỆU

Ươi (Scaphium macropodum) và Cọc rào (Jatropha curcas) là 2 loài cây có những đặc điểm sinh học rất khác biệt, với những hiện trạng quản lý, phát triển khác nhau, mục tiêu quan tâm, nghiên cứu phát triển rất khác nhau từ nhiều khía cạnh, góc độ và từ các nhóm khác nhau. Chính vì vậy trong nghiên cứu của Đề tài ngay từ đầu đã đặt ra là phải có các cách tiếp cận thực hiện nghiên cứu khác nhau cho 2 loài cây này, nhằm đạt được các mục tiêu đề tài đặt ra.

Ươi (Scaphium macropodum) là cây gỗ đa tác dụng, ưa sáng, sinh trưởng khá nhanh, thường tái sinh xuất hiện như cây “tiên phong” trên các khoảng “trống” trong các rừng tự nhiên, ở khu phân bố. Đây là loài có giá trị ở Việt Nam, sản phẩm chủ yếu của cây Ươi là quả hạt làm dược liệu và đồ uống bổ dưỡng, ngoài ra gỗ có thể được sử dụng cho làm nhà hoặc đóng bao gói và đồ dùng đơn giản. Nhiều năm trở lại đây, do sự khai thác quả bằng chặt phá, và diễn ra quá mức đã dẫn đến tình trạng là các quần thể Ươi tự nhiên bị suy thoái nghiêm trọng cả về số lượng, diện tích và chất lượng. Hàng trăm quần thể cây ươi với hàng nghìn cá thể đã và đang bị chặt phá để khai thác (khai thác triệt), điều này làm cho loài cây Ươi đang đứng trước nguy cơ bị đe dọa và đã được ghi tên trong Sách đỏ (Redbook 2007). Để giải quyết vấn đề suy thoái này, một giải pháp bền vững, cân đối giữa bảo tồn và sử dụng phát triển cần phải được đưa ra áp dụng.

Trong bối cảnh khủng hoảng năng lượng, các vấn đề ô nhiễm & môi trường toàn cầu đang ngày một ra tăng, nhiều nỗ lực đang tập trung nghiên cứu nhằm tìm ra những năng lượng mới, tái tạo, sạch hơn và bền vững hơn, để dần thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch đang ngày càng bị cạn kiệt, trong đó dầu diesel sinh học là một phương án rất hiện thực và tiềm năng. Cây Cọc rào (Jatropha curcas) được đánh giá là một trong các phương án nhiên liệu sinh học tiềm năng của con người (Saxena, 2007), Tuy nhiên, rất nhiều các khó khăn đang đối mặt cần phải được giải quyết để cây Jatropha có thể trở thành hiệu quả hiện thực đó là:

– Jatropha đang là một “cây hoang dại”, chưa có các nguồn giống chính thức, chưa được kiểm soát, nên có nhiều nguồn hạt jatropha chất lượng thấp đang lưu hành, sẽ rủi ro cao nếu gây trồng sản xuất ồ ạt,

– Năng suất hạt và hàm lượng dầu béo chưa ổn định, chưa cao,

– biến dị lớn do thụ phấn chéo, vai trò của kiểu gen và môi trường lên tính trạng kiểu hình (NS hạt và hàm lượng dầu) chưa được xác định

– Thiếu các biện pháp kỹ thuật gây trồng phù hợp, hiệu quả, thiếu công nghệ chế biến, đặc biệt CN chế biến các phụ phẩm,

– Sinh trưởng được trên nhiều loại đất, nhưng để có hiệu quả kinh tế thì cần phải đầu tư thích đáng.

Đề tài được thiết kế và tiếp cận thực hiện nhằm góp phần giải quyết những vấn đề nêu trên của 2 loài cây trồng này.

2. MỤC TIÊU

Mục tiêu chung: Bổ sung cơ cấu trồng rừng cây bản địa đa mục đích, hiệu quả cao.

Mục tiêu cụ thể:

– Xác định được 1- 2 xuất xứ cho mỗi loài Ươi (Scaphium macropodum) và Cọc rào (Jatropha curcas) có năng suất cao và phù hợp cho trồng rừng ở Việt Nam.

– Xác định được tiêu chuẩn lập địa thích hợp cho gây trồng rừng từng loài.

– Xây dựng hướng dẫn kỹ thuật gây trồng cho từng loài.

– Xây dựng được mô hình thí nghiệm: Ươi (15ha), Cọc rào (20ha).

3. Nội dung nghiên cứu

Cây Ươi (Scaphium macropodum):

– Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn lập địa cho gây trồng: Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, Bắc Trung Bộ

– Nghiên cứu định lượng đặc điểm cấu trúc quần xã và động thái quần thể Ươi

– Tuyển chọn cây trội và khảo nghiệm chọn xuất xứ tại Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, Bắc Trung Bộ

– Phân tích đa dạng di truyền của các quần thể Ươi

– Nghiên cứu nhu cầu đặc điểm ánh sáng cây Ươi giai đoạn vườn ươm : 0- 2 tuổi

– Nghiên cứu các biện pháp và xây dựng hướng dẫn kỹ thuật gây trồng : kỹ thuật gieo ươm, chiết ghép, phương thức trồng, chăm sóc bón phân,

– Xây dựng các mô hình thí nghiệm, thử nghiệm cây Ươi (15ha) tại Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, Bắc Trung Bộ,

Cây Cọc rào (Jatropha curcas) :

– Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn lập địa cho gây trồng : Tây Nguyên, Nam Trung Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Bắc

– Tuyển chọn cây trội và khảo nghiệm chọn xuất xứ tại Tây Nguyên, Nam Trung Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Bắc

– Phân tích hàm lượng và thành phần chất lượng dầu béo hạt Cọc rào của các cây trội tuyển chọn và xuất xứ khảo nghiệm

– Phân tích đa dạng di truyền của các quần thể Cọc rào

– Nghiên cứu các biện pháp và xây dựng hướng dẫn kỹ thuật : kỹ thuật gieo ươm, nhân giống bằng hạt, hom, ghép, kỹ thuật trồng, chăm sóc bón phân, tạo tán cành sai quả, thu hái

– Xây dựng các mô hình thí nghiệm, thử nghiệm Cọc rào (20ha) tại Tây Nguyên, Nam Trung Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Bắc

– Nghiên cứu thử nghiệm kỹ thuật ép, tách chiết và tinh chế dầu diesel sinh học từ nguyên liệu hạt Cọc rào

4. Phương pháp nghiên cứu

4.1. Phương pháp đánh giá đất đai, xây dựng tiêu chuẩn lập địa

Lập tuyến điều tra, khảo sát đánh giá lập địa: khảo sát điều tra tuyến, lập các ô tiêu chuẩn 1000m² (40×25 m); tiến hành quan sát, đánh giá đất đai, lập địa, sinh trưởng, năng suất, thu thập mẫu và số liệu: Đo đếm thu thập số liệu sinh trưởng năng suất thực vật liên quan tới lập địa; mô tả các yếu tố lập địa: độ cao, độ dốc, hướng phơi, thực bì, đá mẹ., phẫu diện đất và lấy mẫu đất phân tích.

Phương pháp phân tích đất: mẫu đất được phân tích các tính chất lý, hoá học theo các phương pháp phổ biến đang áp dụng tại PTN phân tích đất, Viện KHLN Việt Nam.

1.1. Phương pháp nghiên cứu cây Ươi

– Nghiên cứu định lượng Chỉ số giá trị quan trọng IVI (Curtis & Mclntosh 1950; Mishra (1968),

– Nghiên cứu động thái quần thể cây Ươi (Scaphium macropodum): Xây dựng mô hình ma trận Lefkovitch, phân tích động thái phát quần thể (Caswell 2001): λ>1, quần thể phát triển, ngược lại λ<1 thì suy thoái.

– Phương pháp khảo sát chọn cây trội và khảo nghiệm xuất xứ

Theo Quy phạm QPN 15-93 và Lê Đình Khả & Dương Mộng Hùng (2007)

Bố trí TN khảo nghiệm CRBD, 3-4 lặp, 3-5 xuất xứ, 25 cây; 4m x 5m (500cây/ha), hố: 40 cm x 40 cm x 40 cm. Đo đếm tỷ lệ sống, sinh trưởng (D, H) cành, lá hàng năm.

– Phương pháp phân tích đa dạng di truyền quần thể bằng Chỉ thị phân tử: 5 xuất xứ/quần thể; 12 cá thể /quần thể; 18 mồi RADP

– Phương pháp NC nhu cầu sáng và định lượng sinh trưởng thực vật: 4 công thức AS cây 0-2 tuổi, sinh trưởng D, H tỷ lệ sống hàng tháng; định lượng sinh trưởng RGR theo Hunt và CS. 2001.

– NC kỹ thuật gây trồng: (i) Phương pháp thực nghiệm gieo ươm , chiết ghép, SX cây con, (ii) Phương thức trồng: thuần trên trống, hỗn giao với Điều (5:2), trồng làm giàu rừng mở sáng theo băng (333cây/ha); NC xác định tương quan giữa cường độ ánh sáng với tỷ lệ sinh trưởng (D, H).

1.2. Phương pháp nghiên cứu cây Cọc rào (Jatropha curcas)

– Phương pháp khảo sát chọn cây trội và khảo nghiệm xuất xứ

Theo Quy phạm QPN 15-93, và Lê Đình Khả & Dương Mộng Hùng (2007): chọn cây trội theo tiêu chí, đánh giá hàm lượng dầu béo, xây dựng vườn tập hợp (hạt, hom) để SX hạt giống 1, chọn lọc tỉa thưa (genetic thinning).

Bố trí TN khảo nghiệm tại 4 địa điểm; CRBD, 4 lặp, 7-10 xuất xứ, 25 cây; 2 m x 2,5m (2000cây/ha), hố: 40 cm x 40 cm x 40 cm; đo đếm sinh trưởng Dt, H, cành tán, NS, sâu bệnh.

– Phân tích hàm lượng dầu béo: ép đùn và trích dung môi, các chỉ tiêu: hàm lượng và thành phần acid béo, độ acic, nhớt, tỷ trọng.

– Phương pháp phân tích đa dạng di truyền quần thể bằng Chỉ thị phân tử: 10 xuất xứ/quần thể; 8 mồi RADP, sử dụng POPGEN và NTSYS cho xử lý số liệu

– NC kỹ thuật gây trồng: (i) Phương pháp thực nghiệm gieo ươm , SX cây con, (ii) Phương thức trồng: thuần, xen cây mùa vụ, (iii) Bón phân 4 công thức và 2 TN bón nhiễm chế phẩm AM , (iv) 5 công thức TN KT tạo tán, (v) phân tích tương quan giữa NS quả với SL cành tán

– Phương pháp kỹ thuật chiết ép dầu thô: kiểu trục vít (Sundhara hoặc còn gọi là Sayari Expeller và kiểu Komet – Komet Expeller) ; kỹ thuật tinh chế dầu thô thành dầu diesel sinh học: phản ứng este hóa trong môi trường kiềm.

2. Kết quả và bàn luận

2.1. Cây Ươi:

5.1.1. Xây dựng tiêu chuẩn lập địa

Bảng 1. Tiêu chuẩn lập địa đánh giá độ thích hợp cây trồng cho trồng rừng Ươi tại Đông Nam bộ, Tây Nguyên và Bắc Trung bộ

Độ thích hợp Tiêu chí	S1 Rất thích hợp	S2 Thích hợp vừa	S3 Ít thích hợp	N Rất hạn chế
Về yếu tố khí hậu
Nhiệt độ bình quân năm (⁰C)	23- 26	10- 23	26- 30	< 20, > 30
Lượng mưa hàng năm (mm)	> 2.000	1.500- 2.000	1.000- 1.500	< 1.000
Về yếu tố địa hình
Độ cao so với mặt biển (m)	< 300	300- 700	300- 700	> 700
Độ dốc (⁰)	< 15	15- 25	25- 35	> 35
Về yếu tố đất đai
Loại đất	Fk, Fp	Fs, Fp	Fa, X	C, E
Độ dày tầng đất (cm)	> 100	50- 100	30- 50	< 30
Thảm thực bì	IIa, IIb	Ic, Ib1	Ib1, Ib2	Ib2, Ia
Mùn tổng số (%)	> 4	3- 4	2- 3	< 2
Dung trọng (g/cm³)	< 1,0	1,0- 1,1	1,1- 1,2	> 1,2

Ghi chú:

X- Đất xámFp- Đất feralit vàng xám trên phù sa cổFk- Đất feralit trên đá bazan

Fs- Đất feralit đỏ vàng trên phiến sét.

Fa- Đất feralit vàng đỏ trên đá mắc ma axit C- Đất cát

E- Đất xói mòn trơ xỏi đá

Fq- Đất feralit vàng đỏ trên cuội kết, sa thạch, sa phiến thạch.

IIa, IIb- Rừng nonIc- Rừng phục hồi, mật độ cây gỗ tái sinh > 1000cây/haIb1- Đất trống, cây bụi rải mật độ cây gỗ tái sinh 300- 1000cây/ha

Ib2- Đất trống, cây bụi rải mật độ cây gỗ tái sinh < 300cây/ha

Ia- Đất trống cỏ thấp, hầu như không có cây gỗ tái sinh

Cây Ươi thích hợp sinh trưởng trên các loại đất feralit vàng xám (Fq), bazan (Fk), vàng đỏ trên phiến thách sét (Fs), đất có thành phần cơ giới nhẹ và trung bình, thoát nước tốt

5.1.2. Kết quả phân tích động thái phát triển của quẩn thể Ươi nghiên cứu

Kết quả xây dựng được mô hình Ma trận và phân tích động thái phát triển các quần thể cây Ươi nghiên cứu cho thấy quần thể Ươi tại Cát Tiên đang bị suy thoái khá nghiêm trọng cả về số lượng cá thể và chất lượng quần thể (chỉ số phát triển λ= 0,971, <1), trong khi đó quần thể Ươi tại Rừng đặc dụng Đăk Uy và VQG Bạch Mã có chỉ số λ >1 (tương ứng là 1,024 và 1,088), quần thể đang có phát triển (Caswell 2002).

5.1.3. Kết quả điều tra đánh giá chọn cây trội

Đề tài tuyển chọn được 31 cây trội Ươi từ 4 quẩn thể nghiên cứu, đáp ứng tốt các tiêu chí tuyển chọn đặt ra về chỉ sô vượt trội sinh trưởng đường kính và năng suất quả.

Bảng 2. Tổng hợp kết quả điều tra chọn cây trội từ các lâm phân Ươi nghiên cứu

#	Địa điểm	Số lượng	D_1.3		Hvn	Năng suất quả
#	Địa điểm	(cây trội)	(cm)	Độ vượt (%)	(m)	(Kg)	Độ vượt (%)
1	Cát Tiên	8	41,1 – 72,9	18 – 77	17,5 – 34,5	45 – 65	730 – 1747
2	Đăk Uy	9	25,5 – 51,2	24 – 165	16,3 – 28,0	40 – 60	717 – 1397
3	M’drak	3	45,0 – 64,0	21 – 56	19,5 – 30,5	50 – 60	560 – 670
4	Bạch Mã	11	33,0 – 65,9	22 – 101	16,5 – 35,0	35 – 65	323 – 1043
	Tổng	31

5.1.4. Kết quả khảo nghiệm chọn xuất xứ Ươi

Kết quả trồng khảo nghiệm các xuất xứ Ươi sau 2 năm cho thấy, trong năm đầu các xuất xứ có sinh trưởng tốt, tỷ lệ sống cao, tuy nhiên sang năm thứ 2 tỷ lệ chết cao 19-27%, đặc biệt là trồng khảo nghiệm trên đất trống. Nguyên nhân chính là do điều kiện thời tiết thất thường trong năm 2010 tại Vĩnh Cửu, Đồng Nai và Buôn Mê Thuật. Ươi là cây gỗ, đa mục đích có chu kỳ sống lâu tới nhiều chục năm và cần tới khoảng 20 năm từ khi trồng để ra hoa, kết quả, tuy nhiên Đề tài đã bước đầu đánh giá, chọn được những xuất xứ có triển vọng sinh trưởng tốt nhất. Tại hiện trường khảo nghiệm Vĩnh Cửu, Đồng Nai, xuất xứ Trảng Bom được đánh giá có triển vọng nhất; xuất xứ Cát Tiên và Đăk Uy được đánh giá có sinh trưởng tốt nhất tại Etmat, Buôn Mê Thuật; và xuất xứ Bạch Mã và Cát Tiên được đánh giá có thích nghi sinh trưởng tốt nhất tại Km9 VQG Bạch Mã. Các xuất xứ khảo nghiệm cần được tiếp tục theo dõi tại các hiện trường.

5.1.5. Ảnh hưởng ánh sáng đến sinh trưởng chiều cao và đường kính cây Ươi 0- 2 tuổi

Chiều cao (H): Trong giai đoạn này công thức ánh sáng 25% thể hiện sinh trưởng tốt hơn và đạt được sinh trưởng chiều cao trung bình cao nhất 22,93 cm, khác biệt ý nghĩa so với các công thức thí nghiệm ánh sáng khác (12,5 %, 50% và 100%) sau 7 tháng thí nghiệm (α=0.05) (Bảng 3). Như vậy trong giai đoạn này, cây con Ươi cần có một chế độ ánh sáng thích hợp khoảng 25-30 % để đạt sinh trưởng phát triển tốt nhất.

Sang giai đoạn 2, từ tháng thí nghiệm thứ 8 (11-21 tháng tuổi) trở đi, cây Ươi có cần nhiều ánh sáng hơn để sinh trưởng phát triển, ánh sáng thích hợp cho sinh trưởng phát triển giai đoạn này là 50-60 %.

Bảng 3. Sinh trưởng chiều cao (cm) Ươi (0- 2 tuổi) dưới các chế độ ánh sáng TN khác nhau

Công thức	Thời gian thí nghiệm (tháng)
Công thức	0 (3t)	1(4t)	2 (5t)	4(7t)	7(10t)	10(13t)	13(16t)	16(19t)	19(21t)
12,5%	12.1	14.1^a	15.57^a	18.97^a	20.88^b	26.70^c	33.57^d	35.37^d	37.17^d
25%	12.1	14.0^a	15.41^a	19.83^a	22.93^a	35.48^b	51.37^c	56.52^c	61.05^c
50%	12.2	13.5^b	15.17^b	17.82^a	21.03^ba	41.45^a	72.12^a	81.46^a	91.22^a
100%	12.1	13.4^b	15.19^b	17.40^a	20.10^b	36.35^b	64.41^b	74.08^b	86.43^b

Post Hoc Multiple Comparison Test: Trong cùng một cột, số liệu (công thức) có 1 chữ cái giống nhau là khác biệt không ý nghĩa với α=0.05 (tức là p > 0.05).

Đường kính (D): ảnh hưởng sinh trưởng chiều cao cây; trong giai đoạn đầu, ảnh hưởng của các chế độ ánh sáng thí nghiệm đến sinh trưởng đường kính chưa rõ rệt cho đến tháng thí nghiệm thứ 7. Công thức ánh sáng 50 % và 100 % có tỷ lệ sinh trưởng cao nhất và khác biệt ý nghĩa so với các công thức ánh sáng khác (α=0,05), Công thức ánh sáng 12,5 % có sinh trưởng của Ươi thấp nhất. Tương tự nhu sinh trưởng chiều cao, giai đoạn muộn hơn (8-21 tháng tuổi), cây con Ươi cần nhiều ánh sáng hơn để sinh trưởng phát triển đường kính.

5.1.6. Kết quả nghiên cứu kỹ thuật gây trồng Ươi

Phương thức trồng thuần các mật độ trên đất trống bằng phẳng có tỷ lệ sinh trưởng năm 1 tốt , tuy nhiên sang năm thứ 2, do điều kiện thời tiết thất thường, nên tỷ lệ cây chết cao tới 19-27 %. Phương thức trồng xen cây Điều tại Buôn Ma Thuật và trồng làm giàu rừng tại Km9 VQG Bạch Mã có tỷ lệ sinh trưởng năm 1 và 2 thấp hơn, nhưng tỷ lệ sống cao hơn nhiều và cây trồng phát triển ổn định hơn so với phương thức trên. Đối với Ươi, đây là 2 phương thức trồng phù hợp.

Phương thức trồng làm giàu rừng cây Ươi bằng mở sáng theo băng (chặt 3 m – chừa 3 m, 40,2 % ánh sáng) có tỷ lệ sống, sinh trưởng đường kính, chiều cao, số lá và diện tích lá cao nhất so với so với các công thức mở sáng khác; các công thức bón phân có tác dụng tăng sinh trưởng rõ rệt so với đối chứng không bón, tuy nhiên, không có ý nghĩa khác biệt giữa các công thức bón về sinh trưởng và tỷ lệ sống.

Đề tài đã xây dựng được tổng cộng 15 ha mô hình trồng các thí nghiệm và khảo nghiệm xuất xứ tại Vĩnh Cửu (Đồng Nai), Buôn Mê Thuật (Đăk Lắc), Iagrai (Gia Lai) và VQG Bạch Mã (Huế).

2.2. Cây Cọc rào

5.2.1. Xây dựng tiêu chuẩn lập địa:

Bảng 4. Tiêu chuẩn đánh độ thích hợp cây trồng Cọc rào tại vùng Tây Nguyên, Nam Trung Bộ, Bắc Trung Bộ và Tây Bắc

Độ thích hợp Tiêu chí	S1 Rất thích hợp	S2 Thích hợp vừa	S3 Ít thích hợp	N Không thích hợp
Về yếu tố khí hậu
Nhiệt độ bình quân năm (⁰C)	24- 26	26-28; 20-24	18-20; 28-30	< 18 > 30
Lượng mưa hàng năm (mm)	1000- 2000	600-1000 2000-2500	2500 -3000 400-600	> 3000 <4300
Số ngày nắng/năm	>240	200-240	150-200	<150
Số tháng khô hạn (< 100mm)	4- 5	5- 6	6- 8	> 8
Về yếu tố địa hình
Độ cao so với mặt nước biển (m)	< 300	300- 500	500- 700	> 700
Độ dốc (⁰)	< 10	10-15	15-25	> 25
Về yếu tố đất đai
Loại đất	R,Fa, Fq,	Fp, Fs, Cđ, Fk*,	Cv	E, Cc, C, Xg
Độ dày tầng đất (cm)	> 70	50- 70	30- 50	< 30
Thảm thực bì	Ia, Ib,	Ia, Ib	Ia, Ib, Ic	>Ic

Ghi chú:

Fk- Đất nâu đỏ trên đá macma bazơ và trung bình Fa- Đất vàng đỏ trên đá macma axit

Fq- Đất vàng nhạt trên đá cát. Fs- Đất đỏ vàng trên đá sét

Fp- Đất nâu vàng trên phù sa cổ Fl- Đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa nước

Xg- Đất xám glây R- Đất đen trên đá Tuf và tro núi lửa

D- Đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ M- Đất mặn

E- Đất xói mòn trơ xỏi đá Fk*- Đất bazan thoái hóa

Cđ- Đất cát đỏ Cv- Đất cồn cát vàng

Cc- Đất cồn cát trắng C- Đất cát biển di động

Ib1- Đất trống, cây bụi rải mật độ cây gỗ tái sinh 300- 500cây/ha

Ib2- Đất trống, cây bụi rải mật độ cây gỗ tái sinh < 300cây/ha

Ia- Đất trống cỏ thấp, cỏ lông lợn, không có cây gỗ tái sinh

Loại đất trồng phù hợp nhất cho cây Cọc rào Jatropha tại các vùng nghiên cứu là đất feralit vàng đỏ (Fa), vàng nhạt (Fq), đỏ vàng (Fs), đất đen trên đá tuf (R), đất bazan thoái hóa (Fk*) và đất cát đỏ cố định (Cđ); ưa đất thành phần cơ giới nhẹ, thoát nước tốt, pH đất 4,0-6,0.

5.2.2. Kết quả chọn cây trội và khảo nghiệm xuất xứ

Đề tài đã tuyển chọn được 54 cây trội Cọc rào từ các quần thể tự nhiên hoang dại tại các vùng nghiên cứu khác nhau, tuy nhiên năng suất hạt và hàm lượng dầu béo của các cây trội có sai khác, biến động lớn (2.1-5.0kg hạt/cây và 16,7 -39,5 % dầu trong hạt); bên cạnh đó tính trạng năng suất hạt và hàm lượng dầu cao thường không xuất hiện trên cùng 1 cây. Đề tài cũng đã tuyển chọn được 85 cây trội từ các quần thể gây trồng 2 năm tuổi tại Ninh phước đạt được năng suất hạt 1,1kg-2,74kg/cây. Khác với cây trội từ quần thể hoang dại, các cây trội này đồng thời có cả tính trạng năng suất quả và hàm lượng dầu béo cao (27-41%).

Kết quả trồng khảo nghiêm xuất xứ tại các vùng nghiên cứu khác nhau cho thấy, các xuất xứ Cọc rào có sinh trưởng, tỷ lệ ra hoa, thời vụ hoa và năng suất quả rất khác nhau, và khác biệt nhiều từ vùng khảo nghiệm này sang vùng khác. Thí nghiệm trồng khảo nghiệm các xuất xứ Cọc rào tại Ninh Phước, Ninh Thuận và Buôn Ma Thuật, Đắc Lắc có sinh trưởng, phát triển cành, tán lá tốt nhất, nhưng tỷ lệ ra hoa và năng suất quả của khảo nghiệm tại Buôn Mê Thuật lại thấp hơn so với Ninh Phước tới 3-5 lần. Trong số các hiện trường khảo nghiệm, hiện trường khảo nghiệm tại Điện Biên có sinh trưởng, tỷ lệ sống, ra hoa và năng suất quả thấp nhất. Sâu bệnh cây Cọc rào đã xuất hiện nhiều tại các vùng khảo nghiệm Ninh Phước, Đại Lải và Vĩnh Linh.

Kết quả trồng khảo nghiêm các xuất xứ Jatropha tại Ninh Phước, Ninh Thuận cho thấy, sau 24 tháng trồng, các xuất xứ Thái Lan T1, Ấn Độ IH, Bình Thuận BT2 và Đăk Lắc ĐL có sinh trưởng, tỷ lệ ra hoa quả (95-98%) và năng suất hạt cao nhất (tương ứng 1577, 1530, 1560 và 1497 kg/ha/năm), hàm lượng dầu hạt của các xuất xứ này phân tích tại thời điểm 24 tháng tuổi tương ứng đạt 34%, 33 %, 30 % và 32 %. Các xuất xứ khảo nghiệm khác có sinh trưởng rất tốt, nhưng tỷ lệ hoa và năng suất quả rất thấp, thậm chí không có quả.

Tương tự, thí nghiệm trồng khảo nghiệm tại Buôn Mê Thuật, Đăk Lắc sau 24 tháng trồng: xuất xứ ĐL, T1 và MJ0260 có tỷ lệ ra hoa, quả và năng xuất hạt cao nhất, tương ứng là 287; 256 và 206 kg/ha/năm; tuy nhiên năng suất thấp hơn rất nhiều so với khảo nghiệm tại Ninh Phước, Ninh Thuận. Tại đây, có rất nhiều các xuất xứ khảo nghiệm khác có sinh trưởng, hình thái cành, tán và lá rất tốt, nhưng lại có tỷ lệ hoa, quả và năng suất hạt rất thấp tại thời điểm này và được đánh giá là xuất xứ không triển vọng (IH1, CI, EI, MexJ008, MexJ009, MexJ0262).

5.2.3. Kết quả nghiên cứu kỹ thuật gây trồng

Nghiên cứu xác định đươc kỹ thuật tạo tán thích hợp, đúng kỹ thuật, đúng thời vụ (công thức TT1.2 và công thức cắt tạo tán liên tục hàng năm) có tác dụng làm tăng số lượng, sinh trưởng, sức sống cành tán và tăng năng suất quả hơn từ 40-65 % so với các công thức tạo tán chưa đúng kỹ thuật, không đúng thời vụ. Công thức đối chứng (không tạo tán) có sinh trưởng cành tán kém, năng suất quả rất thấp, thậm chí không có năng suất; vậy nhất thiết cần được tiến hành tại tán đúng ký thuật, đúng thời vụ và thường xuyên hàng năm cho cây Cọc rào để đảm bảo sinh trưởng, làm trẻ hóa, và ổn định tăng năng suất quả. Bằng kết quả phân tích tương quan, đề tài đã xác đinh được một tỷ lệ thích hợp giữa số lượng cành tán với kích thước đường kính tán nhằm tối ưu hóa thu nhận ánh sáng, đảm bảo quang hợp và năng suất quả của mỗi cành và của cả tán cây.

Các công thức thí nghiệm bón phân đã tác dụng rõ rệt tới sinh trưởng và năng suất quả của Cọc rào Jatropha gây trồng trên các vùng đất cát khô cằn của Ninh Phước, Ninh Thuận, trong đó công thức bón phối trộn 1kg phân hữu cơ (phân chuồng hoai) với 100 phân NPK 16:16:8 (CT3) đạt được tỷ lệ sống, sinh trưởng và năng suất quả cao nhất, khác biệt ý nghĩa rõ rệt so với đối chứng (tăng hơn 60 %) và các công thức bón phân khác (hơn từ 27-42 %).

Áp dụng kỹ thuật bón nhiễm chế phẩm nấm rễ nội cộng sinh AM cho Jatropha trên vùng đất cát khô cằn Ninh Phước, Ninh Thuận làm tăng tỷ lệ cây ra hoa, quả 17-25% và tăng năng suất hạt 20% đến 35% (so với đối chứng; p=0,001) trong năm 1. Trong năm 2, phản ứng tăng năng suất hạt đã giảm xuống còn 18-24% so đối chứng.

5.2.4. Phân tích hàm lượng dầu béo trong hạt

Các phân tích hàm lượng dầu hạt của các quả xanh chín khác nhau cho thấy: quả chín màu vàng tươi có hàm lượng dầu béo trong hạt cao nhất (A=100%) sau đó là quả chín màu vàng chuyển nâu và chín nâu có hàm lượng dầu hạt thấp hơn (91 % và 82,9 % so với A); quả chín khô đen và quả xanh chưa chín có hàm lượng dầu thấp nhất (73,9 và 70,2 % so với A); quả xanh để chuyển màu vàng sau khi thu hái, hàm lượng dầu hạt tăng lên 2,6%.

5.2.5. Kết quả nghiên cứu áp dụng thử nghiệm kỹ thuật chiết ép dầu thô và tinh chế dầu diesel sinh học Jatropha

Kết quả nghiên cứu áp dụng thử nghiệm các kỹ thuật chiết ép dầu thô hạt Cọc rào và tinh chế dầu diesel sinh học đạt được hiệu suất ép dầu và hiệu suất tinh chế hơn 90 %, sản xuất thử nghiệm được 200 lít dầu diesel sinh học B100, phân tích các chỉ số đạt các tiêu chuẩn TCVN và ASTM, đề xuất chọn công nghệ tinh chế diesel phù hợp cho điều kiện Việt nam. Tuy nhiên hiệu suất thu hồi Metanol và tinh sạch Glycerin còn thấp, chưa có công nghệ sử dụng các phụ phẩm của hạt Cọc rào.

3. Kết luận

3.1. Cây Ươi:

– Tiêu chuẩn lập địa gây trồng xác định là cây Ươi thích hợp sinh trưởng trên các loại đất feralit vàng xám (Fq), bazan (Fk), vàng đỏ trên phiến thạch sét (Fs), đất có thành phần cơ giới nhẹ và trung bình, thoát nước tốt

– Quần thể Ươi tại Cát Tiên được xác định là đang bị suy thoái khá nghiêm trọng (chỉ số phát triển λ= 0,971, <1), trong khi đó quần thể Ươi tại Rừng đặc dụng Đăk Uy và VQG Bạch Mã có chỉ số λ=1,024 và λ=1,088 (>1), quần thể đang phát triển (Caswell 2002).

– Giai đoạn sớm từ 1 -10 tháng tuổi, chế độ ánh sáng tối ưu cho cây con ươi đạt được sinh trưởng cao nhất là 25-30%, tuy nhiên sáng giai đoạn muộn hơn từ 11-21 tháng tuổi, chế độ sáng tối ưu cho cây Ươi đạt sinh trưởng cao nhất là 50-60%, cần nhiều sáng hơn. Chế độ ánh sáng yếu 12,5% cây con ươi có sinh trưởng kém, tỷ lệ chết cao >30-40

– Đề tài đã điều tra tuyển chọn được 31 cây trội từ các quần thể ươi tại các vùng nghiên cứu

– Xuất xứ Trảng Bom bước đầu được đánh giá có sinh trưởng tốt nhất tại hiện trường khảo nghiệm Vĩnh Cửu, Đồng Nai; xuất xứ Cát Tiên và Đăk Uy được đánh giá có sinh trưởng tốt nhất tại Etmat, Buôn Mê Thuật; và xuất xứ Bạch Mã và Cát Tiên được đánh giá có thích nghi sinh trưởng tốt nhất tại Km9 VQG Bạch Mã.

– Trồng làm giàu rừng Ươi tại Km9 VQG Bạch Mã và trồng xen (cây Điều) tại Etmat, Buôn Ma Thuật bước đầu chứng tỏ là phương thức trồng phù hợp, có sinh trưởng ổn định, tỷ lệ sống cao, trong khi đó phương thức trồng Ươi thuần trên đất trống có tỷ lệ cây chết năm thứ 2 cao tới 19-27 % do tác động thời tiết thất thường. Trồng làm giàu rừng bằng mở sáng theo băng (chặt 3 m – chừa 3 m, 40,2 % ánh sáng) bước đầu cho thấy tỷ lệ sống và sinh trưởng cao hơn so với các công thức mở sáng khác.

3.2. Cây Cọc rào:

– Đề tài xác định được loại đất trồng phù hợp nhất cho cây Cọc rào Jatropha tại các vùng nghiên cứu là đất feralit vàng đỏ (Fa), vàng nhạt (Fq), đỏ vàng (Fs), đất đen trên đá tuf (R), đất bazan thoái hóa (Fk*) và đất cát đỏ cố định (Cđ); ưa đất thành phần cơ giới nhẹ, thoát nước tốt, pH đất 4,0-6,0, có độ phì trung bình đến nghèo, tầng đất >30 cm. Cần phải tránh đất trũng, dễ ngập úng, khó thoát nước,

– Đề tài tuyển chọn được 54 cây trội Cọc rào từ các quần thể tự nhiên hoang dại tại các vùng nghiên cứu (NS hạt 2.1-5.0kg hạt/cây và 16,7 -39,5 % dầu trong hạt), tính trạng năng suất hạt và hàm lượng dầu cao thường không xuất hiện trên cùng 1 cá thể cây trội. Đề tài cũng tuyển chọn được 85 cây trội từ các quần thể gây trồng 2 năm tuổi tại Ninh phước (NS hạt 1,1kg-2,74kg/cây), các cây trội này đồng thời có cả tính trạng năng suất quả và hàm lượng dầu béo cao (27-41%).

– Khảo nghiệm xuất xứ Cọc rào Jatropha (4 xuất xứ bản địa và 6 nhập nội từ Thái Lan, Ấn Độ, Mêxico) có sinh trưởng và năng suất hạt cao nhất tại vùng cát đỏ Ninh Phước, Ninh Thuận sau 2 năm trồng; có sinh trưởng cành tán rất tốt tại Etmat, Buôn Mê Thuật, nhưng năng suất quả thấp sau 2 năm trồng; khảo nghiệm tại vùng núi phía bắc, Điện Biên có sinh trưởng và năng suất hạt thấp nhất (sau 2 năm trồng).

– Kết quả trồng khảo nghiệm tại Ninh Phước, Ninh Thuận, đề tài đã đánh giá chọn được 4 xuất xứ Jatropha có năng suất hạt & dầu béo cao sau 24 tháng trồng là T1 (Thái Lan), IH1 (Ấn Độ), BT2 (Bình Thuận) và ĐL (Đăk Lắc) (NS hạt tương ứng 1577, 1530, 1560 và 1497 kg/ha/năm; hàm lượng dầu hạt tương ứng 34%, 33 %, 30 % và 32 %). Các xuất xứ khảo nghiệm khác có sinh trưởng tốt, nhưng tỷ lệ hoa và năng suất quả rất thấp, thậm chí không có quả.

– Kỹ thuật tạo tán đúng kỹ thuật, đúng thời vụ (công thức TT1.2 và công thức cắt tạo tán liên tục hàng năm) làm tăng năng suất quả hơn 33-65 % so với các công thức tạo tán không đúng kỹ thuật, không đúng thời vụ. Công thức đối chứng (không tạo tán) có sinh trưởng cánh tán kém, năng suất quả rất thấp, thậm chí không có năng suất.

– Trên vùng đất cát Ninh Phước, Ninh Thuận, công thức bón phối trộn 1kg phân hữu cơ (phân chuồng hoai) với 100 phân NPK 16:16:8 (CT3) đạt được tỷ lệ sống, sinh trưởng và năng suất quả Jatropha cao nhất, khác biệt ý nghĩa rõ rệt so với đối chứng (tăng hơn 60 %) và các công thức bón phân khác (hơn từ 27-42 %).

– Áp dụng kỹ thuật bón nhiễm chế phẩm nấm rễ nội cộng sinh AM cho Jatropha trên vùng đất cát khô cằn Ninh Phước, Ninh Thuận làm tăng tỷ lệ cây ra hoa, quả 17-25% và tăng năng suất hạt 20% đến 35% (so với đối chứng; p=0,001) trong năm 1. Trong năm 2, phản ứng tăng năng suất hạt đã giảm xuống còn 18-24% so đối chứng.