Luận án: Cơ sở khoa học phục vụ gây trồng và phát triển cây Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ở phía Bắc Việt Nam

• Tác giả: Nông Phương Nhung
• Người hướng dẫn: GS. Phạm Quang Thu
• Trường học: Viện Khoa Học Lâm Nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Lâm Sinh
• Đề tài: Nghiên cứu một số cơ sở khoa học phục vụ gây trồng và phát triển cây sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ở phía bắc Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ lâm nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về cây sưa Dalbergia tonkinensis Prain

Cây sưa Dalbergia tonkinensis Prain thuộc họ Đậu Fabaceae, là loài cây gỗ quý hiếm có giá trị kinh tế cao ở Việt Nam. Gỗ sưa được sử dụng rộng rãi trong chế biến đồ nội thất cao cấp, thủ công mỹ nghệ và dược liệu. Tại phía bắc Việt Nam, sưa phân bố tự nhiên ở các tỉnh Phú Thọ, Hòa Bình, Yên Bái và một số vùng núi thấp. Tuy nhiên, nguồn gen tự nhiên của loài này đang suy giảm nghiêm trọng do khai thác quá mức và mất sinh cảnh sống. Nghiên cứu khoa học về gây trồng và phát triển cây sưa trở thành yêu cầu cấp thiết nhằm bảo tồn nguồn gen quý hiếm đồng thời phát triển kinh tế lâm nghiệp bền vững. Các công trình nghiên cứu quốc tế về chi Dalbergia tập trung vào đặc điểm sinh học, kỹ thuật nhân giống và quản lý trồng rừng. Ở Việt Nam, luận án tiến sĩ của Nông Phương Nhung năm 2020 đã cung cấp cơ sở khoa học quan trọng phục vụ gây trồng cây sưa ở phía bắc.

1.1. Phân loại và đặc điểm hình thái cây sưa

Cây sưa Dalbergia tonkinensis Prain là cây gỗ nhỏ đến trung bình, cao 15-25 m, đường kính thân có thể đạt 50-80 cm. Thân cây thường thẳng, vỏ màu xám nâu, có nhiều nứt dọc. Lá kép lông chim, mọc so le, dài 15-25 cm với 9-13 lá chét hình trứng thuôn. Hoa màu trắng kem, mọc thành chùm ở nách lá, nở vào tháng 2-4 hàng năm. Quả dạng đậu dẹt, chứa 1-2 hạt, chín vào tháng 5-7. Cây sưa có hệ rễ phát triển mạnh, có khả năng cố định đạm nhờ nốt sần ở rễ, giúp cải thiện đất trồng hiệu quả.

1.2. Tình hình nghiên cứu cây sưa trên thế giới và Việt Nam

Trên thế giới, các nghiên cứu về chi Dalbergia tập trung ở Nam Á và Đông Nam Á, đặc biệt là loài D. sissoo Roxb tại Bangladesh, Ấn Độ. Các công trình nghiên cứu quốc tế chủ yếu mang tính tổng quan, so sánh đặc điểm sinh học giữa các loài. Tại Việt Nam, nghiên cứu cây sưa được triển khai từ chương trình hợp tác Đại học Murdoch và dự án AKECU về bảo tồn nguồn gen giai đoạn 2014-2015. Các mô hình khảo nghiệm gia đình sưa được thiết lập tại Cầu Hai, Phú Thọ cung cấp dữ liệu sinh trưởng quan trọng cho luận án tiến sĩ.

II. Phân tích đặc điểm sinh trưởng và vấn đề gây trồng cây sưa

Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng cây sưa ở phía bắc Việt Nam cho thấy sự biến động lớn về chiều cao và đường kính giữa các nguồn giống và điều kiện lập địa. Cây sưa trồng tại Phú Thọ có tốc độ sinh trưởng trung bình đạt 1,2-1,8 m/năm về chiều cao và 1,0-1,5 cm/năm về đường kính ngang ngực ở giai đoạn 5-10 năm tuổi. Chất lượng hình thân là vấn đề đáng quan tâm vì cây sưa thường bị cong, xoắn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến giá trị thương phẩm của gỗ. Phương pháp đánh giá độ thẳng thân được đề xuất sử dụng thang 5 điểm dựa trên tỷ lệ khoảng cách hình chiếu dây cung so với đường kính thân cây. Bên cạnh đó, bệnh hại lá và sâu bệnh cũng là yếu tố hạn chế sinh trưởng, đặc biệt trong giai đoạn ươm trồng và rừng non. Đất trồng có vai trò quyết định đến sự phát triển của cây sưa, với các yếu tố như độ pH, hàm lượng hữu cơ và thoát nước ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng.

2.1. Đánh giá chất lượng hình thân và độ thẳng thân cây sưa

2.2. Tác động của điều kiện lập địa đến sinh trưởng cây sưa

III. Phương pháp kỹ thuật gây trồng và phát triển cây sưa phía bắc

Kỹ thuật gây trồng cây sưa ở phía bắc Việt Nam bao gồm nhiều khâu từ xử lý hạt giống, ươm cây con đến trồng rừng và chăm sóc. Hạt sưa có vỏ cứng, cần xử lý cơ học hoặc hóa học để phá dormance, tăng tỷ lệ nảy mầm lên 70-85%. Nhiệt độ tối ưu cho nảy mầm là 25°C với độ ẩm bảo quản hạt đạt 12,35%. Phương pháp nhân giống bằng hom cành cũng được nghiên cứu áp dụng, sử dụng hormone kích thích ra rễ IBA nồng độ 2000-3000 ppm. Chọn nguồn giống ưu tiên từ các gia đình có đặc điểm sinh trưởng vượt trội, chất lượng hình thân tốt được xác định qua khảo nghiệm gia đình. Kỹ thuật trồng bao gồm chuẩn bị hố trồng kích thước 40x40x40 cm, bón lót phân hữu cơ 3-5 kg/hố và trồng với khoảng cách 3x3 m hoặc 4x4 m tùy mục đích sử dụng. Chăm sóc rừng trồng đòi hỏi làm cỏ, bón phân và cắt tỉa cành định kỳ trong 3-5 năm đầu.

3.1. Kỹ thuật xử lý hạt giống và ươm cây con sưa

3.2. Chọn nguồn giống và quản lý rừng trồng sưa hiệu quả

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn nghiên cứu cây sưa

Luận án tiến sĩ về cây sưa Dalbergia tonkinensis Prain đã cung cấp cơ sở khoa học toàn diện phục vụ gây trồng và phát triển loài cây quý hiếm này ở phía bắc Việt Nam. Các kết quả nghiên cứu đã xác định được đặc điểm sinh học, yêu cầu sinh thái và kỹ thuật canh tác phù hợp cho từng vùng sinh thái. Hệ thống đánh giá chất lượng hình thân bằng thang 5 điểm là công cụ hữu ích cho việc chọn lọc cây đầu dòng và quản lý chất lượng rừng trồng. Nghiên cứu cũng chỉ ra vai trò quan trọng của nốt sần cố định đạm ở rễ cây sưa trong việc cải thiện độ phì nhiêu đất. Kết quả này có ý nghĩa thực tiễn lớn đối với chính sách phát triển lâm nghiệp bền vững, bảo tồn nguồn gen cây sưa và nâng cao thu nhập cho người trồng rừng. Hướng nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào di truyền giống, lai tạo giống mới có tốc độ sinh trưởng nhanh và chất lượng gỗ cao hơn.

4.1. Ý nghĩa khoa học của kết quả nghiên cứu cây sưa

4.2. Ứng dụng thực tiễn trong phát triển trồng rừng sưa

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ==================== NÔNG PHƯƠNG NHUNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC VỤ GÂY TRỒNG VÀ PHÁT TRIỂN CÂY SƯA (Dalbergia tonkinensis Prain) Ở PHÍA BẮC VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SỸ LÂM NGHIỆP HÀ NỘI - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ==================== NÔNG PHƯƠNG NHUNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC VỤ GÂY TRỒNG VÀ PHÁT TRIỂN CÂY SƯA (Dalbergia tonkinensis Prain) Ở PHÍA BẮC VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SỸ LÂM NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH ĐÀO TẠO: LÂM SINH MÃ SỐ: 9620205 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PHẠM QUANG THU 2. BERNARD DELL HÀ NỘI - 2020 i LỜI CAM ĐOAN Luận án đã được hoàn thành trong chương trình đào tạo tiến sỹ khóa 28 (2016 - 2020) tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Luận án đã kế thừa 02 mô hình khảo nghiệm các gia đình Sưa thuộc các chương trình hợp tác quốc tế gồm: (1) Chương trình nghiên cứu phát triển cây Sưa ở Việt Nam do Đại học Murdoch tài trợ, phối hợp với Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng thực hiện từ năm 2013 đến nay (2) Dự án AKECU "Bảo tồn nguồn gen cây Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain), một loài cây quý, hiếm của Việt Nam" do PGS. Nguyễn Hoàng Nghĩa chủ trì thực hiện trong giai đoạn 2014 - 2015. Thông qua 2 mô hình khảo nghiệm nêu trên, luận án đã tiến hành nghiên cứu các nội dung của luận án. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày tháng năm 2020 TÁC GIẢ LUẬN ÁN Nông Phương Nhung ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án, tôi chân thành cảm ơn GS. Phạm Quang Thu và GS. Bernard Dell, những người đã tâm huyết, luôn động viên và đã dành rất nhiều thời gian, công sức để hướng dẫn, định hướng cho tôi trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS. Nguyễn Hoàng Nghĩa, người đã tư vấn và cho phép tôi được kế thừa 01 khảo nghiệm các gia đình Sưa tại Cầu Hai, Phú Thọ để thực hiện các nội dung nghiên cứu của luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban Khoa học, Đào tạo và Hợp tác quốc tế đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu tại Viện. Tôi xin trân trọng cảm ơn Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng, Viện Nghiên cứu Lâm sinh và Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp vùng Trung tâm Bắc Bộ đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá trình triển khai các thí nghiệm và thu số liệu tại hiện trường. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các đồng nghiệp và bạn bè đã hỗ trợ tôi thực hiện một số nội dung nghiên cứu và đã có những ý kiến góp ý quý giá giúp tôi hoàn thành tốt luận án. Hà Nội, ngày tháng năm 2020 TÁC GIẢ LUẬN ÁN Nông Phương Nhung iii MỤC LỤC Nội dung Trang LỜI CAM ĐOAN . ii MỤC LỤC . iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT . vii DANH MỤC BẢNG . ix DANH MỤC HÌNH . xi MỞ ĐẦU . Tính cấp thiết của đề tài . Mục tiêu nghiên cứu . Đối tượng nghiên cứu . Phạm vi nghiên cứu . Ý nghĩa khoa học và thực tiễn . Những đóng góp mới của luận án . Thời gian nghiên cứu . Bố cục luận án . 5 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU . Tình hình nghiên cứu trên thế giới . Nghiên cứu đặc điểm và giá trị sử dụng của cây Sưa . Nghiên cứu bảo tồn nguồn gen . Nghiên cứu chọn giống và nhân giống . Nghiên cứu gây trồng, phát triển cây Sưa . Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam . Nghiên cứu đặc điểm và giá trị sử dụng của cây Sưa . Nghiên cứu bảo tồn nguồn gen . Nghiên cứu chọn giống và nhân giống . Nghiên cứu gây trồng, phát triển cây Sưa . Nhận xét chung. 30 Chương 2 NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . Nội dung nghiên cứu . Điều tra tổng kết điều kiện gây trồng, các biện pháp kỹ thuật gieo ươm và gây trồng Sưa . Phân tích các chính sách phát triển cây Sưa và thị trường một số sản phẩm từ cây Sưa . Nghiên cứu nhân giống và đánh giá khảo nghiệm giống Sưa . Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, dinh dưỡng trong lá, kích thích tạo lõi và định hình thân cây . Nghiên cứu tình hình sâu, bệnh hại cây Sưa . Đề xuất biện pháp kỹ thuật gây trồng, phát triển cây Sưa . Vật liệu nghiên cứu . Vật liệu nghiên cứu . Khái quát điều kiện khí hậu, đất, địa hình, thực bì của các địa điểm khảo nghiệm . Tính chất vật lý và hóa học của đất tại hai khảo nghiệm giống . Phương pháp nghiên cứu . Phương pháp kế thừa. Phương pháp điều tra tổng kết điều kiện gây trồng, các biện pháp kỹ thuật gieo ươm và gây trồng Sưa. Phương pháp phân tích các chính sách phát triển cây Sưa và thị trường một số sản phẩm từ cây Sưa . Phương pháp nghiên cứu nhân giống và đánh giá khảo nghiệm giống Sưa . Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, dinh dưỡng trong lá, kích thích tạo lõi và định hình thân cây Sưa. Phương pháp nghiên cứu tình hình sâu, bệnh hại cây Sưa . Phương pháp đề xuất biện pháp kỹ thuật gây trồng Sưa . Phương pháp thu thập và xử lý số liệu . 54 v Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . Kết quả điều tra tổng kết điều kiện gây trồng, các biện pháp kỹ thuật gieo ươm và gây trồng cây Sưa . Điều kiện lập địa gây trồng cây Sưa . Ảnh hưởng của loại đất đến tăng trưởng của cây Sưa ở 3 điểm thuộc 3 vùng sinh thái . Kỹ thuật gieo ươm Sưa ở một số tỉnh phía Bắc Việt Nam . Kỹ thuật gây trồng và ảnh hưởng của kỹ thuật gây trồng đến sinh trưởng cây Sưa ở rừng trồng và vườn hộ có sẵn . Chính sách phát triển cây Sưa và thị trường một số sản phẩm từ cây Sưa và tại Việt Nam . Chính sách phát triển cây Sưa tại Việt Nam . Thị trường một số sản phẩm từ cây Sưa . Kết quả nghiên cứu nhân giống và đánh giá khảo nghiệm giống Sưa . Kết quả nghiên cứu bảo quản hạt giống Sưa. Kết quả nghiên cứu nhân giống Sưa . Kết quả đánh giá khảo nghiệm giống Sưa . Kết quả nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trồng Sưa . Ảnh hưởng của các loại đất đến sinh trưởng của cây Sưa . Mối liên hệ giữa các chỉ tiêu sinh trưởng với các chỉ tiêu dinh dưỡng trong lá và đất . Kết quả thí nghiệm định hình thân cây. Kết quả thí nghiệm kích thích tạo lõi . Tình hình sâu, bệnh hại cây Sưa . Kết quả điều tra thành phần sâu, bệnh hại cây Sưa . Bệnh loét thân cành Sưa . Bệnh chết héo trên cây Sưa. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Sưa . 125 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ . 131 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN . 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 133 Tài liệu tiếng Việt. 133 Tài liệu tiếng nước ngoài . 145 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT Ký hiệu/ Giải nghĩa đầy đủ Từ viết tắt CITES Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora CEC Dung lượng cation trao đổi D Đường kính gỗ lõi Dc Đường kính thân cây ở đỉnh cung cong DI Cấp bệnh (Disease index) D1.3 Đường kính ngang ngực ở vị trí 1,3m DNA Acid Deoxyribo Nucleic Doo Đường kính cổ rễ DT Dalbergia tonkinensis Dt Đường kính tán DTT Độ thẳng thân Cấp bệnh trung bình (Average disease index) EC Độ dẫn điện f Hình số thân cây Fpr Xác suất kiểm tra của F GBNT Gây bệnh nhân tạo H Chiều cao Hvn Chiều cao vút ngọn IAA β-indole-acetic acid IBA Indole-3-butyric acid KC Khoảng cách từ hình chiếu dây cung đến đỉnh bên trong của cung cong thân cây viii Ký hiệu/ Giải nghĩa đầy đủ Từ viết tắt KHLN Khoa học Lâm nghiệp KHLNVN Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam LGBNT Chiều dài vết bệnh sau khi gây bệnh nhân tạo Lsd Khoảng sai dị MF1 Chế phẩm vi sinh vật hỗn hợp MF1 NAA Napthalen-acetic acid NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn PCR Polymerase Chain Reaction - Phản ứng chuỗi trùng hợp PDA Môi trường PDA (Potato Dextrose Agar) PDA-tet Môi trường PDA có bổ sung kháng sinh (Potato Dextrose Agar + Tetracycline) P% Tỷ lệ bị bệnh (%) rADN Ribosom Acid Deoxyribo Nucleic Sd Sai tiêu chuẩn TB Trung bình TLDT Tỷ lệ đơn thân TPCG Thành phần cơ giới TTG Trung tâm giống V Thể tích thân cây ΔD Lượng tăng trưởng bình quân/năm của đường kính ngang ngực ΔH Lượng tăng trưởng bình quân/năm của chiều cao vút ngọn ix DANH MỤC BẢNG Bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1: So sánh một số đặc điểm hình thái của Sưa (D. tonkinensis) và Sưa trung quốc (D.1: Địa điểm, thời gian và bố trí khảo nghiệm.2: Khái quát điều kiện khí hậu, địa hình, đất, thực bì khu vực khảo nghiệm .3: Đặc điểm đất ở hai khu vực khảo nghiệm.4: Phân cấp bệnh hại thân, cành và lá Sưa .5: Các công thức thí nghiệm thành phần ruột bầu .6: Tiêu chí phân cấp bệnh hại lá cây Sưa ở giai đoạn vườn ươm .7: Phân cấp khả năng gây bệnh trên cây Sưa 6 tháng tuổi .1: Ảnh hưởng của loại đất đến tăng trưởng và hình thân cây Sưa .2: Kết quả điều tra sinh trưởng và bệnh hại cây Sưa ở giai đoạn vườn ươm (5 tháng tuổi).3: Kết quả điều tra tăng trưởng, tỷ lệ đa thân, độ thẳng thân, và bệnh hại của cây Sưa ở các giai đoạn < 5 tuổi và 5 - 10 tuổi .4: Ảnh hưởng của kỹ thuật trồng đến tăng trưởng và hình thân cây Sưa tại Tân Sơn, Phú Thọ .5: Mức độ vượt trội về tăng trưởng của các biện pháp thâm canh tại Tân Sơn, Phú Thọ.6: Các sản phẩm từ cây Sưa.7: Nguồn gốc gỗ Sưa ở một số tỉnh phía Bắc Việt Nam .8: Ảnh hưởng của loại túi đến hiệu quả bảo quản hạt .9: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả bảo quản hạt.10: Ảnh hưởng của thành phần ruột bầu đến sinh trưởng và bệnh hại cây Sưa 30 ngày tuổi .11: Ảnh hưởng của thành phần ruột bầu đến sinh trưởng và bệnh hại cây Sưa 90 ngày tuổi .12: Khả năng ra rễ ở các nồng độ thuốc kích thích ra rễ .