Tổng quan nghiên cứu

Bạch đàn lai UP (Eucalyptus urophylla x Eucalyptus pellita) là giống cây trồng rừng có nhiều ưu điểm như sinh trưởng nhanh, khả năng thích nghi rộng và chất lượng gỗ tốt. Tại Việt Nam, các giống bạch đàn lai đã được nghiên cứu và phát triển từ những năm 1990, với nhiều dòng lai có năng suất đạt 20-30 m³/ha/năm, vượt trội so với các giống bố mẹ và giống đối chứng truyền thống như U6 và PN14. Tuy nhiên, các khảo nghiệm trước đây chủ yếu thực hiện ở quy mô nhỏ và trên một số vùng sinh thái hạn chế. Do đó, việc khảo nghiệm mở rộng tại các vùng sinh thái khác nhau như Yên Bình, Yên Bái và Hữu Lũng, Lạng Sơn là cần thiết để đánh giá toàn diện về sinh trưởng, chất lượng thân cây và tính chất gỗ của các dòng bạch đàn lai UP.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung vào xác định mức độ biến dị về các chỉ tiêu sinh trưởng và chất lượng thân cây của các giống bạch đàn lai trong khảo nghiệm mở rộng, chọn lọc các dòng ưu tú phù hợp cho trồng rừng tại vùng Trung tâm Bắc Bộ, đồng thời đánh giá tác động của một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh như quản lý vật liệu hữu cơ sau khai thác và công thức bón phân. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2017-2020 tại hai địa điểm chính là Yên Bình, Yên Bái và Hữu Lũng, Lạng Sơn, với các chỉ tiêu đánh giá bao gồm đường kính ngang ngực, chiều cao vút ngọn, thể tích thân cây, độ thẳng thân, sức khỏe cây và chỉ số pilodyn để ước lượng khối lượng riêng gỗ.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển giống bạch đàn lai có năng suất và chất lượng cao, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế của ngành lâm nghiệp, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc mở rộng vùng trồng và hoàn thiện quy trình kỹ thuật trồng rừng thâm canh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về sinh trưởng cây trồng rừng, ưu thế lai và cải thiện giống cây rừng. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  1. Ưu thế lai (Heterosis): Giải thích hiện tượng các giống lai giữa các loài bạch đàn có sinh trưởng vượt trội hơn so với bố mẹ và hậu thế thụ phấn tự do, thể hiện qua các chỉ tiêu sinh trưởng như đường kính, chiều cao và thể tích thân cây.

  2. Mô hình chọn lọc và nhân giống vô tính: Áp dụng trong việc chọn lọc các dòng vô tính có sinh trưởng và chất lượng thân cây tốt, đồng thời sử dụng phương pháp nhân giống mô để duy trì tính đồng nhất của giống.

Các khái niệm chính bao gồm:

  • Đường kính ngang ngực (D1.3): Chỉ tiêu sinh trưởng quan trọng phản ánh kích thước thân cây.
  • Chiều cao vút ngọn (Hvn): Đánh giá chiều cao cây, liên quan đến khả năng sinh trưởng và cạnh tranh ánh sáng.
  • Thể tích thân cây (V): Tính toán dựa trên D1.3 và Hvn, phản ánh năng suất gỗ.
  • Chỉ số pilodyn: Phương pháp đánh giá gián tiếp khối lượng riêng gỗ, chỉ số pilodyn càng thấp thì khối lượng riêng gỗ càng cao.
  • Chất lượng thân cây: Bao gồm độ thẳng thân, sức khỏe cây và chỉ tiêu chất lượng tổng hợp (Icl).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng dữ liệu thu thập từ hai khảo nghiệm mở rộng tại Yên Bình, Yên Bái (24 tháng tuổi) và Hữu Lũng, Lạng Sơn (36 tháng tuổi). Cỡ mẫu gồm 15 dòng bạch đàn lai UP, PB và các dòng đối chứng như U6, PN14, với mỗi dòng bố trí 4 lần lặp, mỗi ô thí nghiệm có 49 cây (7x7).

Phương pháp chọn mẫu là chọn ngẫu nhiên trong khối ngẫu nhiên đầy đủ hàng cột, đảm bảo tính đại diện và kiểm soát sai số. Các chỉ tiêu sinh trưởng được đo trực tiếp theo tiêu chuẩn TCVN, bao gồm đường kính ngang ngực, chiều cao vút ngọn và thể tích thân cây tính theo công thức:

$$ V = \frac{\pi}{4} \times D_{1.3}^2 \times H_{vn} \times f $$

với $f = 0.5$ là hệ số hình số.

Chất lượng thân cây được đánh giá theo thang điểm TCVN 8755:2017 về độ thẳng thân và sức khỏe cây. Chỉ số pilodyn được đo bằng thiết bị Pilodyn tại vị trí 1,3 m trên thân cây, lấy trung bình hai lần đo theo hai hướng Đông-Tây và Nam-Bắc.

Phân tích số liệu sử dụng mô hình thống kê ANOVA với phần mềm Cycdesign 2.0 và DATAPLUS, kiểm định sai khác theo tiêu chuẩn Fisher với mức ý nghĩa thống kê 0,05 và 0,01. Hệ số biến động (V%) và sai khác có ý nghĩa nhỏ nhất (Lsd) được tính để đánh giá sự khác biệt giữa các dòng và công thức thí nghiệm.

Thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm 2017 đến 2020, bao gồm giai đoạn trồng, chăm sóc, thu thập số liệu và phân tích kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Sinh trưởng và tỷ lệ sống tại Yên Bình, Yên Bái (24 tháng tuổi):

    • Tỷ lệ sống trung bình đạt 92,9%.
    • Đường kính ngang ngực trung bình 5,97 cm, chiều cao 6,83 m, thể tích thân cây 10,99 dm³/cây.
    • Nhóm dòng UP164, UP95, UP99, UP171, UP223 và DH32-29 có sinh trưởng vượt trội với đường kính 6,2-6,7 cm, chiều cao 6,8-7,2 m và thể tích 12,2-14,5 dm³/cây.
    • Giống đối chứng U6 có sinh trưởng thấp hơn rõ rệt (D1.3 = 4,27 cm, Hvn = 5,03 m, V = 4,39 dm³).

  2. Chất lượng thân cây tại Yên Bình, Yên Bái:

    • Độ thẳng thân và sức khỏe cây có sự khác biệt rõ rệt giữa các dòng (Fpr < 0,001).
    • Chỉ tiêu chất lượng tổng hợp (Icl) cao nhất thuộc nhóm UP164, UP171, CT3, UP95, UP99, UP97 và UP223.
    • Dòng U6 có chất lượng thân cây thấp nhất.

  3. Sinh trưởng và tỷ lệ sống tại Hữu Lũng, Lạng Sơn (36 tháng tuổi):

    • Tỷ lệ sống trung bình 72%.
    • Đường kính trung bình 9,6 cm, chiều cao 11,4 m, thể tích thân cây 45,5 dm³/cây.
    • Nhóm UP223, UP35, UP54, UP164 và UP171 có sinh trưởng tốt nhất, vượt trung bình khảo nghiệm 6,3-14,6% về đường kính và 6,1-10,5% về chiều cao.
    • So với giống đối chứng U6, nhóm này vượt 13,3-20,9% về đường kính và 11-15,6% về chiều cao.

  4. Chất lượng thân cây tại Hữu Lũng, Lạng Sơn:

    • Các dòng UP54, UP35, UP164, UP99, UP97, DH32-29, UP72, UP95, UP223 và UP171 có chỉ tiêu chất lượng tổng hợp cao nhất.
    • Giống U6 và PN14 có chất lượng thân cây thấp nhất.

  5. Chỉ số pilodyn và khối lượng riêng gỗ:

    • Chỉ số pilodyn dao động từ 11,8 đến 13,4 mm giữa các dòng, có sự khác biệt rõ rệt (Fpr < 0,001).
    • Mối tương quan âm chặt chẽ giữa pilodyn và khối lượng riêng gỗ (r = -0,80 đến -0,92) cho phép sử dụng pilodyn làm chỉ số đánh giá nhanh tính chất gỗ.
    • Một số dòng vừa có sinh trưởng tốt vừa có khối lượng riêng gỗ cao, trong khi một số dòng khác có sinh trưởng tốt nhưng khối lượng riêng thấp.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu khẳng định ưu thế lai rõ rệt của các dòng bạch đàn lai UP so với giống bố mẹ và đối chứng truyền thống, phù hợp với lý thuyết ưu thế lai trong sinh trưởng cây trồng. Sự khác biệt về sinh trưởng và chất lượng thân cây giữa các dòng phản ánh ảnh hưởng của tương tác di truyền và điều kiện lập địa, phù hợp với các nghiên cứu trước đây tại Việt Nam và quốc tế.

Tỷ lệ sống cao tại Yên Bình cho thấy điều kiện khí hậu và đất đai phù hợp với các dòng lai UP, trong khi tỷ lệ sống thấp hơn tại Hữu Lũng có thể do điều kiện khí hậu núi và đất đai phức tạp hơn. Chất lượng thân cây tốt của các dòng UP góp phần nâng cao giá trị kinh tế của rừng trồng, đặc biệt trong chế biến gỗ xẻ và sản xuất bột giấy.

Việc sử dụng chỉ số pilodyn để đánh giá khối lượng riêng gỗ là phương pháp hiệu quả, tiết kiệm thời gian và chi phí, phù hợp cho các chương trình chọn giống quy mô lớn. Mối tương quan âm giữa pilodyn và khối lượng riêng gỗ cho phép lựa chọn các dòng có chất lượng gỗ cao mà không ảnh hưởng đến sinh trưởng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh sinh trưởng (đường kính, chiều cao, thể tích) giữa các dòng và bảng phân tích chỉ số pilodyn, giúp minh họa rõ ràng sự khác biệt và ưu thế của các dòng lai UP.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Mở rộng quy mô trồng và khảo nghiệm các dòng bạch đàn lai UP ưu tú tại các vùng sinh thái khác nhau trong khu vực Trung tâm Bắc Bộ nhằm đánh giá toàn diện hơn về khả năng thích nghi và năng suất, dự kiến trong 3-5 năm tới, do các viện nghiên cứu và các công ty lâm nghiệp thực hiện.

  2. Áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh tối ưu, bao gồm để lại vật liệu hữu cơ sau khai thác và bón phân theo công thức đã được chứng minh hiệu quả (phân hữu cơ vi sinh 500g/cây + 200g NPK/hố, bón thúc 200g NPK/cây/năm), nhằm nâng cao độ phì đất và năng suất rừng trồng, thực hiện ngay trong các dự án trồng rừng thâm canh hiện tại.

  3. Sử dụng chỉ số pilodyn làm công cụ đánh giá nhanh chất lượng gỗ trong các chương trình chọn giống và quản lý rừng, giúp tiết kiệm chi phí và thời gian, đồng thời nâng cao hiệu quả chọn lọc giống, áp dụng rộng rãi trong các trung tâm nghiên cứu và doanh nghiệp trồng rừng.

  4. Phát triển quy trình kỹ thuật trồng rừng thâm canh bạch đàn lai UP dựa trên kết quả nghiên cứu, bao gồm mật độ trồng, chăm sóc, bón phân và quản lý vật liệu hữu cơ, nhằm tối ưu hóa sinh trưởng và chất lượng gỗ, triển khai trong vòng 2 năm tới tại các vùng trồng trọng điểm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà nghiên cứu và chuyên gia lâm nghiệp:

    • Lợi ích: Cung cấp dữ liệu khoa học về sinh trưởng, chất lượng và kỹ thuật trồng bạch đàn lai UP.
    • Use case: Phát triển chương trình chọn giống, cải thiện quy trình trồng rừng.

  2. Doanh nghiệp trồng rừng và chế biến gỗ:

    • Lợi ích: Lựa chọn giống bạch đàn lai có năng suất và chất lượng gỗ cao, tối ưu hóa sản xuất.
    • Use case: Đầu tư trồng rừng thâm canh, nâng cao hiệu quả kinh tế.

  3. Cơ quan quản lý nhà nước về lâm nghiệp:

    • Lợi ích: Xây dựng chính sách phát triển giống cây trồng rừng phù hợp với vùng sinh thái.
    • Use case: Công nhận giống mới, mở rộng vùng trồng, hỗ trợ kỹ thuật.

  4. Sinh viên và học viên cao học ngành Lâm học và Nông nghiệp:

    • Lợi ích: Tài liệu tham khảo nghiên cứu về lai giống, sinh trưởng cây trồng rừng và kỹ thuật lâm sinh.
    • Use case: Tham khảo luận văn, phát triển đề tài nghiên cứu tiếp theo.

Câu hỏi thường gặp

  1. Bạch đàn lai UP có ưu điểm gì so với giống bố mẹ?
    Bạch đàn lai UP thể hiện ưu thế lai rõ rệt với sinh trưởng nhanh hơn 13-20% về đường kính và chiều cao so với giống bố mẹ, đồng thời có chất lượng thân cây và gỗ tốt hơn, phù hợp cho trồng rừng thâm canh và sản xuất gỗ lớn.

  2. Phương pháp pilodyn được sử dụng như thế nào để đánh giá chất lượng gỗ?
    Pilodyn đo độ sâu kim đâm vào thân cây dưới lực cố định; chỉ số pilodyn thấp tương ứng với khối lượng riêng gỗ cao. Phương pháp này nhanh, tiết kiệm chi phí và có độ chính xác cao trong đánh giá tính chất gỗ ở mức dòng và gia đình.

  3. Tác động của việc để lại vật liệu hữu cơ sau khai thác đến sinh trưởng bạch đàn là gì?
    Việc giữ lại vật liệu hữu cơ sau khai thác giúp duy trì độ phì đất, giảm xói mòn và rửa trôi dinh dưỡng, từ đó tăng năng suất rừng trồng lên khoảng 14-24% so với việc dọn sạch và đốt vật liệu.

  4. Công thức bón phân nào được khuyến cáo cho bạch đàn lai UP?
    Công thức bón phân hiệu quả gồm phân hữu cơ vi sinh 500g/cây kết hợp 200g NPK/hố khi trồng, bón thúc 200g NPK/cây vào các năm thứ 2 và 3, giúp tăng sinh trưởng và năng suất rừng lên 1,35 lần so với phương pháp truyền thống.

  5. Khả năng thích nghi của bạch đàn lai UP tại các vùng sinh thái khác nhau như thế nào?
    Các dòng bạch đàn lai UP đã được khảo nghiệm mở rộng tại Yên Bình, Yên Bái và Hữu Lũng, Lạng Sơn cho thấy khả năng thích nghi tốt với điều kiện khí hậu và đất đai đa dạng, duy trì sinh trưởng và chất lượng thân cây ổn định, phù hợp cho phát triển rừng trồng tại Trung tâm Bắc Bộ.

Kết luận

  • Các dòng bạch đàn lai UP như UP164, UP95, UP99, UP171, UP223 có sinh trưởng vượt trội và chất lượng thân cây tốt hơn so với giống đối chứng U6 và PN14 tại hai vùng khảo nghiệm.
  • Tỷ lệ sống cao và sinh trưởng ổn định tại Yên Bình, Yên Bái và Hữu Lũng, Lạng Sơn chứng tỏ khả năng thích nghi rộng của các dòng lai này.
  • Chỉ số pilodyn là công cụ đánh giá nhanh và hiệu quả khối lượng riêng gỗ, hỗ trợ chọn lọc giống có chất lượng gỗ cao.
  • Việc áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh như để lại vật liệu hữu cơ và bón phân hợp lý góp phần nâng cao năng suất và duy trì độ phì đất.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc mở rộng vùng trồng, phát triển giống và hoàn thiện quy trình kỹ thuật trồng rừng bạch đàn lai UP.

Next steps: Mở rộng khảo nghiệm tại các vùng sinh thái khác, hoàn thiện quy trình kỹ thuật trồng rừng thâm canh và phát triển chương trình chọn giống dựa trên chỉ số pilodyn.

Call-to-action: Các nhà nghiên cứu, doanh nghiệp và cơ quan quản lý nên phối hợp triển khai ứng dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao hiệu quả sản xuất rừng trồng bạch đàn lai UP tại Việt Nam.