Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tầm quan trọng của công tác chọn giống Giống là một trong những khâu quan trọng nhất của sản xuất nông lâm nghiệp. Nhờ có giống được cải thiện và áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh khác mà nâng cao năng suất rừng trồng. Giải pháp chủ yếu là chọn tạo giống mới, nhân giống với phương pháp vô tính và hữu tính.
Yêu cầu mọi mặt của xã hội ngày càng tăng và đa dạng đòi hỏi các nghành sản xuất trong đó có Nông- Lâm nghiệp cần nâng cao năng suất, chất lượng và đa dạng thể loại các sản phẩm của mình nhằm đáp ứng các nhu cầu đó. Để giải quyết được vấn đề này, Nông – Lâm nghiệp ngày càng phải có nhiều giống tốt hơn nữa. Những giống này nếu chỉ tuyển chọn từ những dạng sống tự nhiên trong tự nhiên thì chắc chắn không đáp ứng được nhu cầu đòi hỏi ngày càng tăng của xã hội. Vì vậy, các nhà chọn giống cây trồng một mặt vừa đáp ứng được biện pháp chọn lọc, vừa nghiên cứu gây tạo giống mới, nhất là đối với những giống cây được gây trồng rộng rãi, có giá trị kinh tế cao.
Việc áp dụng các phương pháp chọn lọc đã có được nhiều giống cây trồng mới có năng suất, chất lượng tốt, có khả năng thích ứng với những vùng sinh thái có điều kiện hoàn cảnh khắc nghiệt và đặc tính mới khác. Công tác cải thiện giống cây rừng trong những năm qua đã đạt được rất nhiều thành tựu quan trọng về chọn tạo và nhân giống, đã cung cấp một số giống mới có năng suất cao cho trồng rừng sản xuất song tỷ lệ giống được cải thiện chưa đáng kể là bao. Để đáp ứng yêu cầu to lớn của các chương trình trồng rừng thì cần phải có bước đi thích hợp với tình hình thực tế của nước ta. Một mặt phải tận dụng những thành quả đã đạt được ở trong nước 5 trên thế giới về chọn tạo giống mới và nhân giống đáp ứng yêu cầu ngày càng tăng của sản xuất, mặt khác phải chú ý công tác bảo tồn nguồn gen cây rừng để làm cơ sở cho công tác cải thiện giống lâu dài.
Khảo nghiệm loài và Khảo nghiệm xuất Chọn lọc cây trội chọn loài xứ (chọn xuất xứ) Lai giống Rừng tự nhiên và rừng trồng Khảo nghiệm giống Rừng giống chuyển Rừng giống Vườn giống hóa Vật liệu giống (Hạt, hom) … Rừng trồng mới Hình 1.1: Sơ đồ chung của cải thiện giống cây rừng. Nghiên cứu về Keo lá liềm (Acacia crassicarpa) trên thế giới Keo lá liềm (Acacia crassicarpa) thuộc họ Đậu (Fabaceae), bộ Đậu (Legumimosa). Tên thường gọi Keo lưỡi liềm, Keo lưỡi mác. Tên tiếng Anh: Northern Wallle, Papua New Guinea: Red Wattle, tên khác Akasia Cook Islands.
crassicarpa là một trong ba loài cố định đạm tốt nhất của Bộ đậu, có vai trò hết sức quan trọng trong 6 việc bảo vệ và khôi phục đất thái hoá do canh tác quá mức hoặc khai thác rừng cạn kiệt ở vùng nhiệt đới. Những loài cây này cung cấp gỗ nguyên liệu giấy, gỗ củi, tanin, và gỗ lớn. Chúng cũng được trồng rộng rãi để chống xói mòn và phục hồi đất. Keo lá liềm được xác định là cây có khả năng hấp thụ CO 2 tốt, chính phủ Australia đã đầu tư một dự án lớn để trồng các loài cây có khả năng hấp thụ khí CO2 trên 9 quốc gia khác nhau trong đó có Việt Nam.2: Quả và hạt Keo lá liềm (Acacia crassicarpa) a) Mô tả và đặc tính phân loại Tập tính của Keo lá liềm thay đổi theo điều kiện tự nhiên.
Ở Papua New Guinea và Irian Jaya, nó phân bố điển hình trong rừng thưa và các trảng cây gỗ, bên lề của những vùng cạn nước. Chúng thường là những cây gỗ nhỏ đến trung bình (cao khoảng 10-15m), với thân thẳng và tán lá nhiều cành nhánh nặng. Trong những điều kiện thuận lợi hơn, chúng thường tìm 7 thấy trong những rừng mưa tái sinh, chúng phát triển đến chiều cao 25-30m, thân cây thẳng, đường kính cực đại có thể đến 55-60cm. Ở phía bắc Queensland, Keo lưỡi liềm đặc trưng bởi thân cây ngắn và nhỏ, cành nhánh nặng, chiều cao từ 6-15m, đường kính thân cực đại khoảng 40-45cm.
Trong những khu vực rừng trồng, chúng có thể được xác định theo nhiều dạng cấu trúc. Cây trồng ở Papua New Guinea có thể có từ dạng thân đơn, mảnh khảnh đến thân ngoằn ngoèo, khủng khuỷu với nhiều cành nhánh thứ cấp. Cây trồng ở bắc Queensland thường không có ưu thế nổi trội, biểu hiện ở nhiều dạng thân khác nhau, hoặc đôi khi cành nhánh mọc ngang sát mặt đất. Keo lá liềm là cây gỗ lớn, có thể cao tới 7-10 fit (tức là khoảng 21- 30m) hoặc hơn.
Cây có lá màu xanh bạc, cành lá nhỏ và ít, lá cong hình lưỡi liềm, dài 11-20cm, rộng 2. Hoa thường 5 cánh, cánh mỏng. Qủa lớn, hình chữ nhật, phẳng, cứng, dày, chiều dài 5-7cm, chiều rộng 2-2,5cm, tán dày, đơn thân, thằng hoặc ít cong (Bentham & Mueller, 1864). b) Phân bố tự nhiên và vùng sinh thái Keo lá liềm phân bố dọc theo bờ biển, hướng Đông bắc của Australia, từ gần Townsville tới phần chóp của bán đảo Cape York phía Bắc của Queensland.
Ở các tỉnh miền Tây Papua New Guinea loài này phân bố rộng rãi chủ yếu ở khu vực phía Nam của sông Fly, gần Wasua-Duaba. Ngoài ra chúng còn phân bố đến những khu vực lân cận phía Đông bắc của Irian Jaya (Indonesia), và tập trung nhiều giữa Merauke và Erambu. Chúng phân bố từ vĩ độ 80N đến 200N và ở độ cao dưới 450m so với mực nước biển. c) Khả năng thích nghi Keo lá liềm có thể thích nghi với môi trường axid mạnh (pH 3,5-6) và đất cát podzol cằn cỗi, như dạng đất bị úng nước trong suốt mùa mưa và khô hạn trong suốt mùa khô.
Mặc dù vậy, mật độ nên trồng thưa để giảm sự cạnh 8 tranh và áp lực về giới hạn độ ẩm ở những khu rừng trồng có điều kiện khó khăn, đặc biệt ở những vùng có lượng mưa hàng năm thấp. Keo lá liềm là loài cây sinh trưởng nhanh, có khả năng cố định đạm tự nhiên, sinh trưởng được trên nhiều loại đất khác nhau, là cây chịu lửa, chịu gió, cát, cạnh tranh được với cỏ dại và sinh trưởng được trên đất nghèo dinh dưỡng. Một số nghiên cứu cho thấy cây từ Mata (PNG) đã thích nghi với đất kiềm nhẹ ở Đông Timor, Indonesia. Trong khi đó, cây từ Coen (Qld) lại khó tồn tại (McKinnell & Harisetijono, 1991).
Cây có nguồn gốc PNG rất dễ bị uốn cong và gẫy bởi gió lốc (Minquan et al. 1989, Casey 1993, Thomson 1993), và không thích hợp với việc trồng dọc bờ biển ở những khu vực thường xuyên có gió thổi mạnh. Cây có nguồn gốc bắc Queensland chịu đựng gió lốc tốt hơn nhưng sinh trưởng chậm. Keo lá liềm có thể chịu được mùa khô kéo dài 6 tháng, nhiệt độ tối thiểu từ 15-220C và nhiệt độ tối đa từ 31-340C.
d) Nhân giống Đây là loài được nhân giống từ hạt (35. Việc xử lý hạt được đề xuất bao gồm ngâm hạt vào nước sôi (100oC và từ 1-2 phút), hoặc giội qua nước sôi (khối lượng nước gấp 10 lần khối lượng hạt). Cây non sinh trưởng nhanh, giai đoạn cây non khoảng 3 tháng tuổi đem trồng là thích hợp. Ngoài ra Keo lá liềm có thể nhân giống thành công bằng ghép và chiết cành non (khi cây trên 3 tuổi), nếu cây già hơn thì sẽ khó hơn.
Việc chiết cành cho việc nhân giống bị ảnh hưởng bởi tuổi của mẫu. Phương pháp sau đây được phát triển cho việc chiết cành ở Riam Kiwa, Nam Kalimantan, Indonesia. Việc chiết cành được thực hiện khi bắt đầu mùa mưa trên những cành khoẻ (xấp xỉ 2.5cm đường kính), khoảng 30 cm tính từ thân cây, gần 1/3 phía trên của tán cây. Bóc đi toàn bộ phần vỏ dài khoảng 2.
Bọc 9 phần vừa cắt với chất dinh dưỡng được gói trong than bùn ẩm hoặc xơ dừa, buộc chặt bên ngoài, kín 2 đầu bằng vải nhựa sạch (khoảng 12. Rễ sẽ mọc trong khoảng 40-50 ngày, tỉ lệ thành công khoảng 85%. Cành chiết được cắt ở phía dưới của điểm ra rễ, tỉa bớt cành non và đặt vào rêu than bùn ẩm. Trước tiên, cành chiết được nuôi cho cứng cáp trong nhà có mái che (khoảng 1-2 tháng), rồi sau đem ra trồng.
Nhân giống mô từ cuống lá Keo lá liềm bước đầu đã được nghiên cứu bằng việc sử dụng môi trường MS cải tiến cụ thể như sau: bổ xung 1-phenyl-3-(thiadiazol-5-yl) urea (thidiazuron) (TDZ) and α-naphthaleneacetic acid (NAA) để tạo mô sẹo; bổ xung 0.5 mg l−1 TDZ and 0.5 mg l−1 NAA đã tạo chồi bất định; bổ xung 0.1 mg l−1 TDZ để kéo dài chồi; và môi trường ½ MS bổ xung 0.5 mg l−1 3- indolebutyric acid (IBA) để ra rễ (Yang và cộng sự, 2006). Việc chọn tạo các gia đình và tổ hợp lai ưu việt để phục vụ trồng rừng là hướng đi ưu tiên trong chiến lược chọn giống Keo lá liềm. Công ty giấy RAPP – Indonesia đã ứng dụng thành công chương trình trồng rừng gia đình dòng vô tính (Clonal Family Forestry – CFF) cho Keo tai tượng và Keo lá liềm, tức là trồng rừng gia đình bằng nhân giống sinh dưỡng hàng loạt các gia đình ưu việt và/hoặc các tổ hợp lai tốt nhất (Griffin et al. Rừng trồng gia đình dòng vô tính được áp dụng cho những loài cây này bởi vì nhân giống vô tính cho từng dòng để phục vụ trồng rừng ở Keo tại tượng và Keo lá liềm sẽ gặp rất nhiều khó khăn do vườn vật liệu bị già hóa nhanh (chỉ sử dụng vật liệu nhân giống dưới 2 năm).
Rừng trồng gia đình dòng vô tính có ưu điểm nổi bật là mỗi một lô hạt từ một gia đình ưu việt bao gồm nhiều kiểu gen khác nhau do quá trình tái tổ hợp trong giai đoạn phân bào giảm nhiễm. Chính vì vậy khi nhân giống từ các cây con được gieo từ các gia đình ưu việt sẽ tạo ra rất nhiều dòng vô tính khác nhau. Do đó, rừng trồng gia đình dòng hữu tính sẽ đảm bảo tính đa dạng di truyền cao hơn rừng trồng dòng vô tính, với số lượng 10 dòng ít, và từ đó sâu bệnh hại sẽ ít hơn rừng trồng dòng vô tính (Finkeldey, Hattemer, 2007). e) Biến dị và khả năng di truyền Keo lá liềm có nguồn gốc PNG sinh trưởng nhanh trên những khu vực thuận lợi trong 4 năm đầu.
Ở Sai Thong (Thái Lan), cây có nguồn gốc PNG đạt chiều cao 12.8m và đường kính 13. Trong khi đó cây có nguồn gốc Bắc Queensland (Shoteel) đạt được chiều cao 10.5m và đường kính 9.9cm, ít hơn 50% khối lượng gỗ so với cây có nguồn gốc từ PNG.