Luận văn thạc sĩ đánh giá sinh trưởng và khả năng nhân giống bằng hom của các dòng vô tính bạch đàn e urophylla và bạch đàn lai e urophylla x e pellita tại ba vì hà nội

Luận văn thạc sĩ phân tích sinh trưởng và khả năng nhân giống bạch đàn E. urophylla và lai E. urophylla x E. pellita tại Ba Vì, Hà Nội.

• Tác giả: Hoàng Thị Như Hoa
• Người hướng dẫn: TS. Hà Huy Thịnh
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Lâm học
• Đề tài: Đánh Giá Sinh Trưởng Và Khả Năng Nhân Giống Bằng Hom Của Các Dòng Vô Tính Bạch Đàn E. Urophylla Và Bạch Đàn Lai E. Pellita Tại Ba Vì
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Quan điểm chung về vấn đề nghiên cứu
• 1.2. Những nghiên cứu về cải thiện giống bạch đàn

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Đánh Giá Bạch Đàn Urophylla Pellita

Nghiên cứu đánh giá sinh trưởng và khả năng nhân giống của bạch đàn Urophylla và bạch đàn Pellita tại Ba Vì là vô cùng quan trọng. Việt Nam đã chứng kiến sự suy giảm độ che phủ rừng đáng báo động trong quá khứ. Các chương trình trồng rừng như 327 và dự án 5 triệu ha đã góp phần tăng diện tích rừng. Tuy nhiên, nhu cầu về giống chất lượng cao ngày càng cấp thiết. Việc chọn giống và tạo giống là khâu then chốt trong sản xuất lâm nghiệp. Quyết định của Thủ tướng Chính phủ về chương trình trồng mới 5 triệu ha rừng nhấn mạnh việc nghiên cứu, tuyển chọn, lai tạo, nhập nội các giống cây rừng có khả năng thích nghi tốt, đạt hiệu quả cao để phổ biến nhanh ra trồng rừng đại trà. Nghiên cứu này nhằm góp phần vào mục tiêu đó, tập trung vào hai giống bạch đàn có tiềm năng lớn.

1.1. Tầm quan trọng của giống bạch đàn chất lượng cao

Giống cây trồng đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng. Việc sử dụng giống bạch đàn chất lượng cao, thích nghi với điều kiện địa phương là yếu tố quyết định sự thành công của các dự án trồng rừng. Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2005), diện tích rừng đã tăng lên đáng kể nhờ các chương trình trồng rừng, nhưng chất lượng giống vẫn là một thách thức cần giải quyết. Việc đánh giá sinh trưởng bạch đàn Urophylla và đánh giá sinh trưởng bạch đàn Pellita là bước quan trọng để chọn ra những giống phù hợp nhất.

1.2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu tại Ba Vì

Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá sinh trưởng và khả năng nhân giống bằng hom của các dòng vô tính bạch đàn E. urophylla và bạch đàn lai E. pellita tại Ba Vì - Hà Nội. Mục tiêu là chọn lọc được một số giống có năng suất cao, phù hợp với điều kiện sinh thái địa phương. Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong việc đánh giá sinh trưởng và khả năng nhân giống bằng hom của một số giống bạch đàn lai ở Ba Vì. Nghiên cứu này kế thừa một số hiện trường và kết quả về chọn lọc cây trội của khảo nghiệm tổ hợp Bạch đàn lai về “Cải thiện giống Bạch đàn lai” của Trung tâm Nghiên cứu giống cây rừng.

II. Thực Trạng Trồng Bạch Đàn Vấn Đề và Giải Pháp Cải Thiện

Trước đây, việc trồng bạch đàn ở Việt Nam diễn ra ồ ạt, thiếu chú trọng đến điều kiện lập địa và đặc tính sinh vật học của loài cây. Điều này ảnh hưởng tiêu cực đến năng suất rừng trồng và gây suy thoái đất. Do đó, đã có những nghi ngại về việc gây trồng và phát triển loài cây này. Tuy nhiên, những năm gần đây, bạch đàn đã được gây trồng trở lại với một số giống nhập nội mang lại hiệu quả cao. Các dòng bạch đàn lai được nghiên cứu và lai tạo để thích hợp với từng vùng sinh thái riêng biệt. Thực tế cho thấy việc chọn loài, xuất xứ, chọn lập địa và các biện pháp kỹ thuật lâm sinh đều có ảnh hưởng rất lớn đến năng suất rừng (FAO, 1979).

2.1. Hậu quả của việc trồng bạch đàn không kiểm soát

Việc trồng bạch đàn không đúng cách có thể dẫn đến nhiều hệ lụy tiêu cực. Đất đai trở nên nghèo nàn, khô cằn sau một số luân kỳ. Năng suất rừng trồng thấp do giống không phù hợp với điều kiện địa phương. Cần có những nghiên cứu kỹ lưỡng về điều kiện sinh thái và đặc tính sinh học của từng giống bạch đàn trước khi đưa vào trồng đại trà. Việc trồng bạch đàn ở Ba Vì cũng cần tuân thủ những nguyên tắc này để đảm bảo hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường.

2.2. Giải pháp Chọn giống phù hợp và kỹ thuật canh tác tiên tiến

Để khắc phục những hạn chế trên, cần tập trung vào việc chọn giống bạch đàn phù hợp với từng điều kiện lập địa. Đồng thời, áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến để nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng. Việc so sánh sinh trưởng Urophylla và Pellita tại Ba Vì sẽ giúp xác định giống nào thích hợp hơn với điều kiện địa phương. Cần chú trọng đến việc chăm sóc bạch đàn và phòng trừ sâu bệnh bạch đàn để đảm bảo cây sinh trưởng khỏe mạnh.

2.3. Vai trò của các dòng bạch đàn lai trong cải thiện năng suất

Các dòng bạch đàn lai, như UE35, EU89, GU94, đã chứng minh được khả năng thích nghi và năng suất cao ở nhiều vùng sinh thái khác nhau. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các dòng bạch đàn lai mới là hướng đi đầy tiềm năng để cải thiện năng suất rừng trồng. Các dòng bạch đàn lai được chọn lọc từ các tổ hợp lai giữa bạch đàn pellita và bạch đàn urophylla đang được tiến hành trồng khảo nghiệm tại Ba Vì - Hà Nội nhằm chọn ra những dòng thích nghi nhất với các điều kiện sinh thái và mang lại năng suất cao.

III. Phương Pháp Nhân Giống Hom Bí Quyết Cho Bạch Đàn Năng Suất

Lai giống bạch đàn đã được thực hiện trong nhiều năm gần đây và đem lại kết quả cao cho trồng rừng với mục tiêu kinh tế. Trung tâm nghiên cứu Giống cây rừng đã tiến hành lai tạo giữa các loài Bạch đàn pellita với loài Bạch đàn urophylla và lai trong loài Bạch đàn urophylla. Các dòng bạch đàn lai được chọn lọc từ các tổ hợp lai này đang được tiến hành trồng khảo nghiệm tại Ba Vì - Hà Nội nhằm chọn ra những dòng thích nghi nhất với các điều kiện sinh thái và mang lại năng suất cao. Việc đánh giá và xác định được những dòng bạch đàn lai có sinh trưởng tốt và khả năng nhân giống cao ở giai đoạn đầu của khảo nghiệm để đưa vào sản xuất là việc làm cần thiết.

3.1. Ưu điểm của phương pháp nhân giống bằng hom

Nhân giống bằng hom là phương pháp hiệu quả để duy trì các đặc tính tốt của cây mẹ, đặc biệt là ưu thế lai. Phương pháp này cho phép tạo ra số lượng lớn cây giống trong thời gian ngắn, đáp ứng nhu cầu trồng rừng. Việc nhân giống bạch đàn bằng phương pháp nào hiệu quả nhất là câu hỏi được nhiều người quan tâm, và nhân giống bằng hom là một lựa chọn tốt.

3.2. Quy trình nhân giống hom bạch đàn chi tiết

Quy trình nhân giống hom bạch đàn bao gồm các bước: chọn cây mẹ, cắt hom, xử lý hom, giâm hom, chăm sóc hom. Mỗi bước đều cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo tỷ lệ sống cao. Cần chú ý đến các yếu tố như độ ẩm, ánh sáng, nhiệt độ để tạo điều kiện tốt nhất cho hom ra rễ. Nghiên cứu này tập trung vào khả năng nhân giống bạch đàn Urophylla và khả năng nhân giống bạch đàn Pellita bằng hom.

3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng ra rễ của hom

Khả năng ra rễ của hom phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm: tuổi cây mẹ, loại hom, chất lượng hom, môi trường giâm hom. Cần chọn hom từ những cây mẹ khỏe mạnh, không bị sâu bệnh. Môi trường giâm hom cần đảm bảo độ ẩm và thông thoáng tốt. Việc sử dụng các chất kích thích ra rễ cũng có thể giúp tăng tỷ lệ thành công.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Đánh Giá Sinh Trưởng Bạch Đàn Tại Ba Vì

Giống là một trong những khâu quan trọng nhất của trồng rừng thâm canh, không có giống được cải thiện theo mục tiêu kinh tế thì không thể đưa năng suất rừng lên cao. Giống lai là giống được tạo ra do lai tự nhiên hay lai nhân tạo giữa các cá thể có kiểu gen khác nhau. Đặc điểm nổi bật của giống lai là thường có ưu thế lai ở đời F1, đó là ưu thế lai về sinh trưởng làm cây lai vượt trội hơn bố mẹ (Shull, 1911; Gyozfey, 1960) [22], [34] hoặc cái gì đó hơn bố mẹ (Snyder, 1972) [36].

4.1. So sánh chiều cao và đường kính thân cây

Nghiên cứu tiến hành đo đạc chiều cao và đường kính thân cây của các dòng bạch đàn Urophylla và Pellita tại Ba Vì. Kết quả cho thấy có sự khác biệt đáng kể giữa các dòng về tốc độ sinh trưởng. Một số dòng có chiều cao và đường kính lớn hơn so với các dòng khác, cho thấy tiềm năng năng suất cao hơn. Cần phân tích kỹ lưỡng các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng bạch đàn để đưa ra kết luận chính xác.

4.2. Đánh giá khả năng thích nghi với điều kiện địa phương

Ngoài sinh trưởng, khả năng thích nghi với điều kiện địa phương cũng là yếu tố quan trọng cần xem xét. Nghiên cứu đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh, khả năng chịu hạn và khả năng thích nghi với đất đai của các dòng bạch đàn. Những dòng có khả năng thích nghi tốt sẽ có tiềm năng phát triển bền vững hơn. Cần xem xét điều kiện sinh thái bạch đàn tại Ba Vì để đánh giá chính xác khả năng thích nghi của các dòng.

4.3. Ưu điểm vượt trội của từng dòng bạch đàn

Mỗi dòng bạch đàn Urophylla và Pellita đều có những ưu điểm riêng. Một số dòng có sinh trưởng nhanh, một số dòng có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, một số dòng có chất lượng gỗ cao. Việc xác định ưu điểm bạch đàn Urophylla và ưu điểm bạch đàn Pellita sẽ giúp lựa chọn giống phù hợp với mục tiêu sử dụng.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Chọn Giống Bạch Đàn Cho Ba Vì

Việc chọn tạo và sử dụng giống lai trong lâm nghiệp là rất có triển vọng. Sau khi tạo ra giống lai có ưu thế lai thì phương thức để duy trì ưu thế lai và đưa giống lai vào sản xuất là phải nhân giống sinh dưỡng bằng nuôi cấy mô phân sinh và giâm hom. Đó là sự nhân giống từ chồi non hoặc hom cành của cây lai đời F1. Phương pháp này dựa trên cơ sở của phân bào nguyên phân. Đây là dạng phân bào mà từ một tế bào mẹ tạo thành hai tế bào con có số lượng và cấu trúc thể nhiễm sắc giữ nguyên như tế bào mẹ ban đầu.

5.1. Đề xuất các dòng bạch đàn phù hợp cho trồng rừng

Dựa trên kết quả nghiên cứu, đề xuất các dòng bạch đàn Urophylla và Pellita phù hợp cho trồng rừng tại Ba Vì. Cần xem xét các yếu tố như năng suất, khả năng thích nghi, chất lượng gỗ để đưa ra lựa chọn tối ưu. Việc lựa chọn giống cần phù hợp với mục tiêu kinh tế và bảo vệ môi trường. Cần xem xét năng suất bạch đàn Urophylla và năng suất bạch đàn Pellita để đưa ra quyết định.

5.2. Kỹ thuật trồng và chăm sóc bạch đàn hiệu quả

Hướng dẫn kỹ thuật trồng và chăm sóc bạch đàn hiệu quả, bao gồm: chuẩn bị đất, bón phân, tưới nước, phòng trừ sâu bệnh. Việc áp dụng đúng kỹ thuật sẽ giúp cây sinh trưởng khỏe mạnh và đạt năng suất cao. Cần chú trọng đến việc kỹ thuật trồng bạch đàn và chăm sóc bạch đàn để đảm bảo thành công.

5.3. Lợi ích kinh tế và môi trường từ trồng bạch đàn

Phân tích lợi ích kinh tế và môi trường từ việc trồng bạch đàn, bao gồm: cung cấp gỗ, tạo việc làm, cải tạo đất, hấp thụ CO2. Việc trồng bạch đàn có thể mang lại nhiều lợi ích cho cộng đồng và xã hội. Cần xem xét ứng dụng gỗ bạch đàn để đánh giá đầy đủ lợi ích kinh tế.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Bạch Đàn Bền Vững

Nhờ nghiên cứu theo hướng chọn lọc cây trội, nhân giống và khảo nghiệm giống mà trong thời gian qua một số giống có năng suất cao đã được trồng ở nhiều vùng sinh thái nước ta. Trong đó có bạch đàn lai giữa bạch đàn camal và bạch đàn urô, giữa bạch đàn urô và bạch đàn liễu, các dòng bạch đàn U6, W6 nhập từ Trung Quốc (Xí nghiệp giống Thành phố Hồ Chí Minh), các dòng bạch đàn uro, PN2, PN14 (Trung tâm Nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phù Ninh). Đây là những giống ưu việt có năng suất cao gấp 2 - 3 lần các giống sản xuất đại trà hiện có, đồng thời có hình dáng đẹp, thân thẳng, cành nhánh nhỏ.

6.1. Tóm tắt kết quả và ý nghĩa của nghiên cứu

Tóm tắt các kết quả chính của nghiên cứu và nhấn mạnh ý nghĩa của chúng trong việc phát triển ngành lâm nghiệp. Nghiên cứu đã cung cấp những thông tin quan trọng về sinh trưởng và khả năng nhân giống của bạch đàn Urophylla và Pellita tại Ba Vì. Cần tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện quy trình chọn giống và kỹ thuật trồng bạch đàn.

6.2. Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo

Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo, bao gồm: nghiên cứu về chất lượng gỗ, nghiên cứu về khả năng chống chịu sâu bệnh, nghiên cứu về tác động môi trường. Cần có những nghiên cứu toàn diện để phát triển bạch đàn bền vững. Cần xem xét gỗ bạch đàn Urophylla và gỗ bạch đàn Pellita để định hướng nghiên cứu.

6.3. Giải pháp phát triển bạch đàn bền vững tại Việt Nam

Đề xuất các giải pháp phát triển bạch đàn bền vững tại Việt Nam, bao gồm: chọn giống phù hợp, áp dụng kỹ thuật canh tác tiên tiến, quản lý rừng bền vững. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các nhà khoa học, nhà quản lý và người dân để đạt được mục tiêu này. Cần xem xét chu kỳ khai thác bạch đàn để đảm bảo tính bền vững.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Độ che phủ rừng tại Việt Nam trong giai đoạn 1945 đến 1990 đã suy giảm nghiêm trọng từ 43% xuống mức báo động 27,2%. Nhờ các chính sách phục hồi lâm nghiệp qua Chương trình 327 và Dự án trồng mới 5 triệu ha rừng, đến năm 2004, tổng diện tích rừng toàn quốc đã tăng lên 12,3 triệu ha, nâng độ che phủ đạt 36,7%. Dù diện tích rừng trồng bạch đàn đã đạt 398.000 ha trên tổng số 1,5 triệu ha rừng trồng vào năm 1999, năng suất bình quân của các lâm phần bạch đàn đại trà vẫn ở mức rất thấp, chỉ đạt dưới 10 $m^3$/ha/năm. Nguyên nhân chủ yếu xuất phát từ việc trồng rừng tự phát, chưa tuyển chọn nguồn giống cải thiện di truyền phù hợp với điều kiện lập địa khắc nghiệt, dẫn đến suy thoái đất và hiệu quả kinh tế kém.

Trước thực trạng đó, đề tài nghiên cứu tập trung đánh giá sinh trưởng, chỉ số chất lượng thân cây và khả năng nhân giống bằng hom của các dòng vô tính bạch đàn Eucalyptus urophylla (lai trong loài - UU) và bạch đàn lai giữa Eucalyptus urophylla với Eucalyptus pellita (lai khác loài - UP). Thử nghiệm được triển khai từ tháng 10 năm 2005 đến năm 2010 tại Trạm Thực nghiệm Giống Cẩm Quỳ, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội. Mục tiêu then chốt của công trình là xác định những tổ hợp lai và dòng vô tính có tốc độ tăng trưởng nhanh, thể tích vượt trội, thân thẳng, cành nhỏ và tỷ lệ ra rễ khi giâm hom đạt trên 75%. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và nguồn vật liệu di truyền ưu việt nhằm nâng cao năng suất rừng trồng thâm canh gỗ lớn, rút ngắn luân kỳ khai thác và phục hồi hiệu quả các vùng đất đồi thoái hóa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết ưu thế lai (Heterosis) của các nhà di truyền học kinh điển, chứng minh rằng con lai đời F1 thường có các chỉ tiêu sinh trưởng và chống chịu vượt trội hơn bố mẹ thuần chủng. Mô hình di truyền số lượng định lượng kiểu hình $P = G + E$ (trong đó kiểu hình P là kết quả tương tác giữa kiểu gen G và điều kiện hoàn cảnh E) làm cơ sở cho việc khảo nghiệm dòng vô tính nhằm loại bỏ sai số môi trường.

Nghiên cứu kết hợp lý thuyết nhân giống sinh dưỡng bằng nguyên phân, khẳng định phương pháp giâm hom giúp bảo tồn nguyên vẹn cấu trúc vật chất di truyền và duy trì trọn vẹn ưu thế lai F1 mà không bị phân ly hay thoái hóa ở thế hệ sau. Các khái niệm trọng tâm được áp dụng gồm: khả năng kết hợp riêng (Specific Combining Ability - SCA), dòng vô tính (Clone), cây trội dự tuyển và chỉ số chất lượng thân cây tổng hợp ($I_{cl}$).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng hệ thống dữ liệu thực nghiệm gồm 32 công thức lai (13 tổ hợp lai khác loài UP, 7 tổ hợp lai trong loài UU, 7 gia đình thụ phấn tự do và 5 đối chứng như U6, PN14, Udtvg). Thí nghiệm lâm phần được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) với 4 lần lặp lại, mật độ 1.650 cây/ha (cự ly 3m x 2m) trên diện tích đất feralit nghèo kiệt, độ sâu tầng đất chỉ khoảng 30 cm và độ pH dao động từ 3,5 đến 3,7.

Dữ liệu sinh trưởng gồm đường kính ngang ngực ($D_{1.3}$), chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$) và thể tích thân cây ($V$) được đo đếm ở giai đoạn 30 tháng tuổi và 4 năm tuổi. Tiêu chuẩn chọn cây trội tuân thủ quy phạm QPN 15-93 với độ vượt từ 1,5 đến 3 lần độ lệch chuẩn ($S_x$). Thí nghiệm giâm hom được thực hiện trên 38 dòng vô tính với 7 công thức xử lý chất điều hòa sinh trưởng IBA (nồng độ từ 0,5% đến 2,0%), đối chứng hỗn hợp PN và đối chứng không xử lý thuốc, lặp lại 3 lần với dung lượng mẫu 30 hom mỗi ô.

Toàn bộ dữ liệu được phân tích phương sai (ANOVA), kiểm định sai khác trung bình bằng khoảng sai dị đảm bảo (LSD), tiêu chuẩn Student và kiểm định Chi bình phương ($\chi^2$) trên các phần mềm chuyên ngành DataPlus và Genstat nhằm đảm bảo độ tin cậy thống kê trên 95%.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo nghiệm ở giai đoạn 30 tháng tuổi cho thấy sự phân hóa sinh trưởng mạnh mẽ giữa các tổ hợp lai. Có 12 tổ hợp lai đạt thể tích thân cây trung bình 13,4 $dm^3$/cây, vượt trên 20% so với giống hạt đại trà Udtvg, vượt 35% so với dòng U6 và vượt 47% so với dòng PN14. Tổ hợp lai U70P28 dẫn đầu với thể tích 16,6 $dm^3$/cây, gấp 3,07 lần so với công thức sinh trưởng thấp nhất (5,4 $dm^3$/cây).

Đến giai đoạn 4 năm tuổi, ưu thế lai khác loài UP thể hiện rõ nét và mang tính ổn định cao. Hai tổ hợp lai xuất sắc nhất là U87P22 và U70P28 đạt thể tích thân cây lần lượt là 46,8 $dm^3$/cây và 45,3 $dm^3$/cây, cao gấp 1,3 đến 1,7 lần so với các giống đối chứng sản xuất đã được công nhận tiến bộ kỹ thuật.

Nghiên cứu đã tuyển chọn thành công 38 cây trội cá thể từ các tổ hợp lai tốt nhất. Cây trội UU87 đạt độ vượt thể tích lên tới +5,4 $S_x$ (thể tích gấp 4,8 lần trung bình lâm phần), tiếp đến là cây trội UP52 đạt +5,3 $S_x$. Về nhân giống vô tính, xử lý chất kích thích ra rễ IBA nồng độ 0,75% đến 1,5% dạng bột cho tỷ lệ ra rễ đạt từ 75% đến 88% sau 30 ngày cấy, số lượng rễ trung bình đạt 4 đến 6 rễ/hom với chiều dài rễ chính từ 4,5 đến 6,2 cm.

Thảo luận kết quả

Sự vượt trội của các tổ hợp UP bắt nguồn từ khả năng kết hợp riêng xuất sắc giữa cây mẹ E. urophylla (xuất xứ thích ứng đất nghèo, kháng chịu ngoại cảnh) và cây bố E. pellita (thân thẳng, sinh trưởng nhanh, tỷ trọng gỗ cao). Hiện tượng này hoàn toàn tương đồng với các nghiên cứu chọn giống tại Brazil và Congo, nơi các tổ hợp lai khác loài của bạch đàn tạo ra năng suất sinh khối vượt trội từ 70% đến 120% so với quần thể bố mẹ thuần chủng.

Các biến động sinh trưởng và tương quan di truyền trong luận văn có thể được trực quan hóa thông qua biểu đồ cột so sánh biến thiên thể tích thân cây qua các mốc tuổi 30 tháng và 4 năm giữa 32 tổ hợp lai. Đồ thị phân tán thể hiện mối tương quan thuận chặt chẽ giữa đường kính $D_{1.3}$ và chiều cao $H_{vn}$, kết hợp với biểu đồ mạng nhện biểu diễn chỉ số chất lượng tổng hợp ($I_{cl}$) sẽ làm nổi bật sự vượt trội về độ thẳng thân và độ nhỏ cành của các dòng vô tính tuyển chọn.

Đề xuất và khuyến nghị

• Xây dựng vườn giống vô tính đầu dòng: Thiết lập 2 đến 3 ha vườn vật liệu nhân giống cấp 1 cho hai dòng vô tính xuất sắc nhất U87P22 và U70P28 tại các vùng sinh thái trọng điểm, đặt mục tiêu cung ứng từ 500.000 đến 1.000.000 hom giống đạt chuẩn mỗi năm trong giai đoạn 2011 đến 2013 do các Trung tâm Giống cây rừng thực hiện.
• Chuẩn hóa quy trình công nghệ giâm hom: Ứng dụng quy trình giâm hom sử dụng thuốc kích thích ra rễ IBA nồng độ 1,0% trên nền giá thể 1/3 cát vàng kết hợp 1/3 xơ dừa đã khử trùng bằng dung dịch ViBenC 0,3%, hướng tới mục tiêu nâng tỷ lệ ra rễ xuất vườn đạt trên 85% trong khung thời gian 6 đến 12 tháng tại các cơ sở vườn ươm lâm nghiệp.
• Mở rộng khảo nghiệm hậu thế đa vùng sinh thái: Triển khai khảo nghiệm mở rộng diện tích 10 đến 15 ha tại vùng Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên nhằm đánh giá độ ổn định di truyền và khả năng kháng chịu bệnh cháy lá, đốm lá trong giai đoạn 2011 đến 2015 do Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam chủ trì.
• Áp dụng gói kỹ thuật thâm canh đồng bộ: Áp dụng biện pháp xử lý thực bì toàn diện, đào hố quy cách 40x40x40 cm kết hợp bón lót 200g phân NPK và 2-3 kg phân hữu cơ vi sinh cho mỗi gốc cây nhằm đạt mục tiêu nâng năng suất rừng trồng lên 25-30 $m^3$/ha/năm trong luân kỳ kinh doanh 5-6 năm đối với các hộ trồng rừng và công ty lâm nghiệp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Nhà khoa học và chuyên gia chọn giống cây rừng: Sử dụng luận văn làm tài liệu nghiên cứu chuyên sâu về phương pháp thụ phấn có kiểm soát, phân tích tương tác kiểu gen - môi trường và cách tính toán chỉ số chất lượng cây rừng tổng hợp.
• Chủ cơ sở và kỹ thuật viên vườn ươm lâm nghiệp: Ứng dụng trực tiếp quy chuẩn kỹ thuật cắt tỉa chồi mẹ, nồng độ hoạt chất IBA tối ưu và kỹ thuật chăm sóc hom trong lều nilon phun mù để nâng cao tỷ lệ xuất vườn cây giống.
• Doanh nghiệp trồng rừng và công ty sản xuất nguyên liệu giấy, gỗ ván: Khai thác các dữ liệu về sinh trưởng thể tích và độ thẳng thân để quy hoạch cơ cấu bộ giống bạch đàn lai chất lượng cao, tối ưu hóa chi phí đầu tư và nâng cao sản lượng khai thác.
• Học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Lâm học, Sinh học: Sử dụng làm tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp bố trí thí nghiệm lâm sinh, xử lý thống kê phân tích phương sai hai nhân tố qua phần mềm DataPlus và Genstat.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao các tổ hợp bạch đàn lai UP lại sinh trưởng vượt trội hơn các giống thuần chủng?

Các tổ hợp lai khác loài giữa E. urophylla và E. pellita tích hợp được ưu thế lai F1 mạnh mẽ, kết hợp hài hòa khả năng thích ứng đất đồi cằn cỗi của bạch đàn urô và đặc tính thân thẳng, tăng trưởng nhanh của bạch đàn pellita. Ở 4 năm tuổi, thể tích tổ hợp UP đạt tới 46,8 $dm^3$/cây, vượt từ 30% đến 70% so với các dòng đối chứng sản xuất thuần chủng.

Nồng độ chất kích thích ra rễ IBA nào mang lại hiệu quả giâm hom cao nhất?

Kết quả thực nghiệm 7 công thức cho thấy IBA dạng bột ở dải nồng độ từ 0,75% đến 1,5% mang lại hiệu quả tối ưu nhất với tỷ lệ ra rễ đạt trên 75% đến 88% sau 30 ngày. Xử lý nồng độ này giúp hom tạo ra trung bình 4 đến 6 rễ khỏe mạnh với chiều dài rễ chính đạt trên 4,5 cm, vượt trội hoàn toàn so với công thức đối chứng không xử lý.

Tiêu chuẩn tuyển chọn cây trội trong mô hình khảo nghiệm được xác định như thế nào?

Nghiên cứu căn cứ nghiêm ngặt theo quy phạm QPN 15-93. Các cây trội dự tuyển phải có chỉ tiêu đường kính vượt từ 1,5 đến 3,7 lần độ lệch chuẩn ($S_x$), chiều cao vượt 1,2 đến 3,4 $S_x$, thể tích thân cây vượt từ 1,7 đến 5,4 $S_x$ so với trung bình lâm phần, đồng thời chỉ số chất lượng tổng hợp $I_{cl}$ phải đạt loại xuất sắc.

Kết quả khảo nghiệm tại Ba Vì có thể áp dụng cho các địa phương khác không?

Kết quả nghiên cứu hoàn toàn có thể chuyển giao cho các địa phương có điều kiện lập địa đất đồi feralit nghèo dinh dưỡng, tầng đất mỏng và khí hậu nhiệt đới gió mùa tại miền Bắc và Bắc Trung Bộ. Các khảo nghiệm tương tự tại Đông Hà (Quảng Trị) cũng đã xác nhận tính thích ứng và sinh trưởng vượt trội của các tổ hợp lai U87P22 và U70P48.

Nhân giống bằng hom có ưu thế gì so với phương pháp gieo ươm bằng hạt đời F2?

Nhân giống bằng hom dựa trên cơ chế nguyên phân giúp bảo tồn nguyên vẹn 100% kiểu gen ưu thế lai của cây mẹ đời F1. Ngược lại, việc gieo hạt từ đời F2 sẽ gây ra hiện tượng phân ly tính trạng nghiêm trọng, làm thoái hóa giống và suy giảm từ 30% đến 50% năng suất rừng trồng.

Kết luận

• Xác định thành công hai tổ hợp lai khác loài xuất sắc nhất là U87P22 và U70P28, đạt thể tích thân cây 45,3 đến 46,8 $dm^3$/cây ở 4 năm tuổi, vượt trội từ 30% đến 70% so với các giống tiến bộ kỹ thuật đối chứng.
• Tuyển chọn được 38 cây trội cá thể ưu tú đạt độ vượt thể tích từ 1,7 đến 5,4 lần độ lệch chuẩn ($S_x$), cung cấp nguồn vật liệu di truyền khởi đầu giá trị cho công tác nhân giống.
• Chuẩn hóa thành công công nghệ giâm hom với chất kích thích IBA nồng độ 0,75% đến 1,5%, đạt tỷ lệ ra rễ trên 80% sau 30 ngày xử lý.
• Chứng minh tính ưu việt vượt trội của phép lai khác loài UP so với lai trong loài UU trên lập địa đất đồi feralit đá ong hóa nghèo kiệt tại Ba Vì.
• Đóng góp luận cứ khoa học quan trọng cho việc định hướng cơ cấu giống cây trồng lâm nghiệp phục vụ chương trình trồng rừng kinh tế thâm canh gỗ lớn giai đoạn 2011-2020.

Để nhanh chóng đưa các kết quả khoa học vào thực tiễn sản xuất, các cơ quan quản lý lâm nghiệp và doanh nghiệp cần đẩy mạnh công tác công nhận giống tiến bộ kỹ thuật cho các dòng vô tính triển vọng, đồng thời liên kết xây dựng hệ thống vườn ươm công nghệ cao nhằm chuyển giao nguồn giống năng suất cao này ra diện rộng ngay trong luân kỳ tới.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Quan điểm chung về vấn đề nghiên cứu Giống là một trong những khâu quan trọng nhất của trồng rừng thâm canh, không có giống được cải thiện theo mục tiêu kinh tế thì không thể đưa năng suất rừng lên cao. Giống lai là giống được tạo ra do lai tự nhiên hay lai nhân tạo giữa các cá thể có kiểu gen khác nhau. Đặc điểm nổi bật của giống lai là thường có ưu thế lai ở đời F1, đó là ưu thế lai về sinh trưởng làm cây lai vượt trội hơn bố mẹ (Shull, 1911; Gyozfey, 1960) [22], [34] hoặc cái gì đó hơn bố mẹ (Snyder, 1972) [36].

Ưu thế lai thường liên quan đến các tính trạng về kích thước của cây như đường kính, chiều cao, thể tích thân cây, kích thước lá, v. Song ưu thế lai cũng có thể là sự ưu trội của bất cứ một tính trạng nào khác như chất lượng gỗ, sản lượng và chất lượng của một sản phẩm mong muốn, tính chịu đựng với điều kiện bất lợi, tính chống chịu sâu bệnh, tính chín sớm, v. Cây lai là kết quả của sự tổ hợp các kiểu gen (genotype) khác nhau để tạo ra một sinh vật mới nên kiểu hình được thể hiện mang tính trạng trội, hoặc mang các đặc tính trung gian của bố mẹ hoặc kiểu hình mới mà bố mẹ không thể hiện. Khi lai các bố mẹ thuần chủng thì cây lai F1 thường có biểu hiện đồng nhất về kiểu hình và có ưu thế lai rõ rệt về sinh trưởng.

Từ đời F2 ưu thế lai giảm dần, giống bị thoái hóa và phân ly. Để có giống lai mong muốn phải tiến hành chọn lọc cây trội và khảo nghiệm giống. Tuy vậy, các cây trội được chọn cũng chỉ là kiểu hình (phenotype) khác nhau, muốn biết chúng có di truyền cho đời sau hay không phải qua khảo nghiệm giống bởi kiểu hình được c 4 thể hiện là kết quả của sự tác động lẫn nhau giữa kiểu gen với điều kiện hoàn cảnh. Một kiểu hình tốt có thể do mang kiểu gen tốt, cũng có thể do mang kiểu gen bình thường, song mọc trên đất tốt.

P=G+E Song nếu dùng cây hạt thì đời sau không thể tránh khỏi hiện tượng phân ly và thoái hóa. Vì thế để đánh giá đúng khả năng di truyền của cây trội được chọn lọc qua các giống lai đời F1 phải dùng nhân giống sinh dưỡng bằng nuôi cấy mô phân sinh hoặc nhân giống bằng hom và qua khảo nghiệm dòng vô tính (Lê Đình Khả, Dương Mộng Hùng, 1998) [12]. Đối với cây rừng có đời sống dài ngày khó có thể tạo các dòng thuần để làm cây bố mẹ mà phải lai trực tiếp các bố mẹ có kiểu gen dị hợp tử (heterozygote). Do vậy, các cây lai được tạo ra cũng có kiểu gen không đồng nhất, vì thế bên cạnh ưu thế lai được thể hiện ở cả tổ hợp lai và cũng có cả hiện tượng ưu thế lai cá thể (Turbin và cộng sự, 1982, dẫn từ Lê Đình Khả, 1999) [14].

Ưu thế lai cá thể là trường hợp hay gặp ở các giống lai tự nhiên. Đây là các cây lai được xuất hiện do sự kết hợp một cách ngẫu nhiên của những bố mẹ khác nhau, những bố mẹ này bao gồm cả những cây tốt nhất lẫn những cây xấu nhất, bao gồm cả cây sinh trưởng nhanh, hình dáng thân đẹp lẫn những cây sinh trưởng chậm, hình dáng thân xấu. Do vậy, cây lai F1 được tạo ra cũng hết sức đa dạng về tính trạng. Đây là nguồn vật liệu khởi đầu với nhiều kiểu biến dị hết sức phong phú cho chọn giống cây rừng (Lê Đình Khả, 1999) [14].

Một số nhà nghiên cứu về chọn giống cho rằng chỉ những tính trạng tốt nhất và mong muốn nhất của bố mẹ mới thể hiện rõ ràng trong cây lai, nhưng thực tế thì cũng có trường hợp những tính trạng xấu nhất của mỗi loài bố mẹ cũng có thể xuất hiện trong cây lai (Zobel & Talbert, 1984) [37]. Bên cạnh hệ c 5 gen nhân, ưu thế lai cũng chịu ảnh hưởng của tế bào chất, điều kiện hoàn cảnh và thay đổi theo các giai đoạn phát triển cá thể (Lobasev, 1970, dẫn từ Lê Đình Khả, 1999) [14]. Năm 1993, Glori nghiên cứu về lai giống thuận nghịch giữa các loài bạch đàn đã cho thấy thể tích viên trụ ở cây 4 năm tuổi của tổ hợp lai thuận E. urophylla là 180,9 dm3/cây thì tổ hợp lai nghịch E.

pellita là 145,7 dm3/cây, trong khi E. pellita là 35 dm3/cây và E. urophylla là 25, 8 dm3/cây. Như vậy, chuyển đổi vị trí của cây bố mẹ trong phép lai thuận nghịch đã làm thay đổi sinh trưởng của cây lai, nói cách khác là ưu thế lai chịu ảnh hưởng của tế bào chất [31].

Một thí dụ về sự biểu hiện ưu thế lai thay đổi trong từng giai đoạn khác nhau là giống lai Pinus sondereggeri. Đây là giống lai giữa P. Trong giai đoạn vườn ươm, cây lai thường sinh trưởng nhanh và mập hơn bố mẹ. Sau khi đem trồng ở rừng thì P.taeda lại sinh trưởng nhanh hơn cây lai và P.

palustris, nhưng đến 40 tuổi P. palustris lại có kích thước lớn nhất (dẫn từ Lê Đình Khả, 1999) [14]. Sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật nuôi cấy mô phân sinh và giâm hom cho phép sử dụng ưu thế lai đời thứ nhất trực tiếp vào sản xuất. Lai giống và giống lai cũng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong lâm nghiệp.

Đến nay, các giống lai được sử dụng chủ yếu trong lâm nghiệp phần lớn thuộc các loài dễ nhân giống bằng hom và nuôi cấy mô phân sinh như các loài dương (Populus sp.), liễu (Salix sp.) và những năm gần đây là bạch đàn (Eucalyptus sp.) và keo (Acacia sp. Trong các giống đó phải kể đến một số giống nổi tiếng là giống Dương lai I - 214 ở Châu Âu (lai giữa P. deltoides của Mỹ) (Zobel và Talbert, 1984) [37] và giống bạch đàn lai E. Các cây c 6 nhân giống sinh dưỡng lấy từ một cây lai đã chọn ban đầu được gọi là một dòng vô tính.

Để có được giống lai tốt nhất cần tiến hành khảo nghiệm so sánh các dòng vô tính này với các loài bố mẹ, sau đó tiếp tục chọn lọc những dòng cây lai tốt, có năng suất cao nhất và hình dáng thân đẹp nhất làm nguồn giống để đưa vào sản xuất. Do đó việc chọn tạo và sử dụng giống lai trong lâm nghiệp là rất có triển vọng. Sau khi tạo ra giống lai có ưu thế lai thì phương thức để duy trì ưu thế lai và đưa giống lai vào sản xuất là phải nhân giống sinh dưỡng bằng nuôi cấy mô phân sinh và giâm hom. Đó là sự nhân giống từ chồi non hoặc hom cành của cây lai đời F1.

Phương pháp này dựa trên cơ sở của phân bào nguyên phân. Đây là dạng phân bào mà từ một tế bào mẹ tạo thành hai tế bào con có số lượng và cấu trúc thể nhiễm sắc giữ nguyên như tế bào mẹ ban đầu. Nhân giống sinh dưỡng là phương thức nhân giống tốt nhất để truyền đạt các vật chất di truyền của thế hệ trước cho thế hệ sau. Nhờ đó mà cây sinh ra từ nuôi cấy mô phân sinh hoặc hom vẫn giữ nguyên các đặc tính của cây mẹ lấy hom.

Vì vậy, nhân giống sinh dưỡng là phương thức thích hợp để duy trì ưu thế lai và các tính chất khác của cây lai đời F1. Nhân giống sinh dưỡng là biện pháp duy trì các kiểu gen mong muốn, là sự giữ lại tối đa các tăng thu di truyền (Zobel & Talbert, 1984) [37]. Nhờ nghiên cứu theo hướng chọn lọc cây trội, nhân giống và khảo nghiệm giống mà trong thời gian qua một số giống có năng suất cao đã được trồng ở nhiều vùng sinh thái nước ta. Trong đó có bạch đàn lai giữa bạch đàn camal và bạch đàn urô, giữa bạch đàn urô và bạch đàn liễu, các dòng bạch đàn U6, W6 nhập từ Trung Quốc (Xí nghiệp giống Thành phố Hồ Chí Minh), các dòng bạch đàn uro, PN2, PN14 (Trung tâm Nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phù Ninh).

Đây là những giống ưu việt có năng suất cao gấp 2 - 3 lần các giống sản xuất đại trà hiện có, đồng thời có hình dáng đẹp, thân thẳng, cành c 7 nhánh nhỏ. Những giống này rất có triển vọng cho các chương trình trồng rừng ở nước ta trong thời gian tới. Theo Lê Đình Khả và Dương Mộng Hùng (1998) [12] quá trình nâng cao năng suất và chất lượng rừng trên cơ sở cải thiện giống cây rừng được tiến hành theo các bước trong sơ đồ sau: Khảo nghiệm loài Khảo nghiệm xuất xứ Chọn cây trội Chọn loài Chọn xuất xứ (Lai giống) Khảo nghiệm giống Rừng giống Vườn giống Vật liệu giống Rừng trồng mới Hình 1. Sơ đồ chung của cải thiện giống cây rừng c 8 1.

Những nghiên cứu về cải thiện giống bạch đàn 1. Trên thế giới Lai giống để tạo ra giống lai có ưu thế lai là hướng đi mà các nhà chọn giống từ lâu đã rất quan tâm. Năm 1963, Danks đã tạo ra được tổ hợp lai giữa E. Năm 1976, Pryor lai ba cho (E.

ficifolia đã không thành công [32]. Viện Nghiên cứu lâm nghiệp Dehra Dun ở Ấn Độ đã tạo được hai giống bạch đàn lai ký hiệu là F.I - 5, có sức sinh trưởng nhanh và có tính thích nghi rộng hơn loài thuần. Ở tuổi 4 cây lai có khối lượng thể tích gấp 3 lần E. tereticornis cùng tuổi.

Tổ hợp lai E. grandis có khả năng sinh trưởng tốt trên đất khô và nghèo dinh dưỡng mà chính ở đó E. grandis lại sinh trưởng rất kém. Chứng tỏ ưu thế lai thể hiện mạnh nhất ở nơi trồng không thuận lợi cho loài thuần (Jacobs, 1981; Eldridge và cộng sự, 1993).

Nhận định này cũng phù hợp nghiên cứu của Martin (1989). Tiếp theo là một loạt tổ hợp lai giữa các loài E. torelliana cũng được tạo ra trong các năm 1991 - 1999. Ở giai đoạn 6 tháng tuổi, một số tổ hợp lai đã có ưu thế lai khá rõ so với bố mẹ (Paramathma, Surendran, 2000) (Dẫn từ Nguyễn Ngọc Đích, Lê Minh Cường) [6].

Chương trình cải thiện giống bạch đàn dựa trên phép lai đôi và lai ba cũng được thực hiện tại Brazil. Sinh trưởng tính theo thể tích ở tuổi 7 của những cá thể lai ba E. grandis) là 0,331m3/cây đã vượt các cây lai tốt nhất của các tổ hợp lai đôi (E. camaldulensis) có các trị số tương ứng là 0,290 m3/cây; 0,253 m3/cây; 0,234 m3/cây, còn loài thuần E.

grandis với các trị số tương ứng là 0,229 m3/cây và 0,247 m3/cây (Assis, 2000) [28]. Năm 1960, ở Zambia đã phát hiện giống lai tự nhiên giữa E.