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

Tìm hiểu cơ sở khoa học gây trồng cây Sưa quý hiếm ở miền Bắc Việt Nam. Phương pháp chuyên môn, kỹ thuật trồng và phát triển bền vững.

• 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

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 1. Nghiên cứu đặc điểm và giá trị sử dụng của cây Sưa Đặc điểm chung: Dalbergia là một chi lớn với 250 loài, có phân bố rộng và tập trung chủ yếu ở vùng nhiệt đới. Đa số các loài trong chi có giá trị kinh tế cao, thường được ưa dùng trong chế biến nội thất cao cấp, gỗ có mùi thơm, vân gỗ đẹp, nhiều loài có khả năng làm dược liệu (Vatanparast et al.

Những loài có giá trị trong chi Dalbergia đều bị khai thác kiệt, hầu hết chúng đã được liệt kê trong danh sách của CITES, điển hình như loài Dalbergia latifolia ở Ấn Độ, D. retusa ở Trung Mỹ, D. melanoxylon ở Châu Phi, D. odorifera ở Trung Quốc, D.

cochinchinensis ở Đông Nam Á và D. tonkinensis ở Việt Nam… (Chen et al. Những loài này được sử dụng vào mục đích chính là làm dụng cụ âm nhạc, làm dược phẩm, đồ nội thất cao cấp và các sản phẩm có giá trị tâm linh. Các nghiên cứu về các loài trong chi Dalbergia ở các nước cũng thường chỉ tập trung vào nội dung mô tả, nhận dạng để bảo tồn như các nghiên cứu mô tả đặc điểm hình thái, sinh thái của cây Sưa (Yu et al., 2013 [121], Chen et al., 2014 [58]), mô tả đặc điểm phấn hoa (Yang et al., 2015 [119]), về giá trị dược liệu (Hou et al., 2011 [73]; Lee et al., 2013c [83]), giải phẫu gỗ (Yu et al., 2013 [121]) và nhận dạng bằng DNA (Yu et al.

7 Sưa trung quốc (Dalbergia odorifera) thuộc họ Đậu (Fabaceae), là loài đặc hữu ở Trung Quốc và phân bố chủ yếu ở đồng bằng phía Tây và Tây Nam Trung Quốc hoặc vùng đồi núi thấp với độ cao dưới 400 m. Đây là loài được bảo vệ nghiêm ngặt ở Trung Quốc và đã được ghi trong Sách đỏ thế giới năm 1998 (Yu et al., 2013 [121]; Chen et al. Đặc điểm hình thái: Trên thế giới, đến thời điểm hiện tại rất ít tài liệu khoa học đã công bố về cây Sưa, hiện nay loài Sưa phân bố ở miền Nam Trung Quốc đang được gọi là Sưa trung quốc và được định danh với tên khoa học là Dalbergia odorifera. Tuy nhiên, liệu loài Sưa trung quốc và loài Sưa ở Việt Nam (Dalbergia tonkinensis) có phải là một loài hay thuộc hai loài khác nhau vẫn có những quan điểm nghi vấn và đang được các nhà khoa học Trung Quốc tiếp tục nghiên cứu (Xu et al.

Sưa trung quốc (Dalbergia odorifera T. Chen) là cây gỗ nhỡ, cao 10 - 15 m. Vỏ màu nâu hay nâu nhạt, bong vỏ, nứt dọc. Cành mảnh, lúc non mềm, rủ, rậm.

Lá kép lông chim một lần lẻ, lá chét mọc lệch, có từ 7 - 13 lá chét/lá kép; Hoa tự màu trắng, thơm; Quả đậu hình trứng thuôn, dài, thường có 1 - 2 hạt/quả; Hạt mỏng, thường rộng 5 mm và dài 10 mm (Chen et al. Nghiên cứu đặc điểm phấn hoa của 52 loài thực vật, bao gồm một số loài cây thuộc chi Dalbergia đã được thực hiện tại đảo Hải Nam, Trung Quốc, trong đó phấn hoa của Sưa trung quốc (D. odorifera) đã được thu thập, mô tả rất chi tiết phục vụ công tác khai thác và phát triển nguồn gen các loài thực vật quý (Yang et al. Các loài cây họ Đậu, trong đó bao gồm các loài Sưa (D.

odorifera) có khả năng cố định đạm rất hiệu quả (Lu et al., 2012 8 [90]) do đó, ngoài cung cấp lâm sản, việc trồng Sưa còn có tác dụng cải tạo đất. Đặc điểm phân bố và sinh thái: Sưa trung quốc (D. odorifera) là loài đặc hữu ở Trung Quốc, chúng phân bố chủ yếu ở đồng bằng hoặc ở vùng đồi núi thấp thuộc các địa phương phía Tây và Tây Nam Trung Quốc, tập trung ở độ cao dưới 400 m so với mực nước biển (Yu et al. odorifera) phân bố tự nhiên ở các trạng thái rừng cận nhiệt đới thuộc tỉnh Quảng Đông, Quảng Tây và Phúc Kiến, Chiết Giang của Trung Quốc (Huang, 1995 [74]; Yao et al., 2012 [120]; Chen et al.

Kết quả nghiên cứu ở đảo Hải Nam, Trung Quốc cho thấy chúng thường phân bố ở rừng mưa nhiệt đới và rừng nửa rụng lá, xuất hiện nhiều ở các loại rừng cây họ Dầu và ở độ cao dưới 650 m so với mực nước biển (Yang et al. Ở các nơi khác, chúng thường tái sinh ở bìa rừng, các khoảng trống trong rừng, tập trung nhiều ở độ cao từ 100 - 500 m (Chen et al. Giá trị sử dụng: Các loài cây thuộc chi Dalbergia đã được sử dụng để làm dược phẩm cũng như thảo dược khá phổ biến và hiệu quả đối với nhiều loại bệnh. Các dẫn xuất tách chiết từ gỗ của loài D.

parviflora được xác định có tác dụng chống sốc phản vệ hiệu quả, đặc biệt là hai chất cinnamyl và dalparvinene mới tách chiết được có tác dụng rất cao (Songsiang et al. Các sản phẩm từ lá của loài D. saxatilis được sử dụng trong y học truyền thống ở vùng Trung Đông và Nam Á để chữa ho, thủy đậu, viêm da, viêm phế quản và đau răng. Ngoài ra, một nghiên cứu mới đây còn 9 cho thấy chúng có tác dụng giảm đau, chống viêm và hạ sốt (Hassan et al.

Cây Sưa sissoo thường được dùng để bào chế thuốc ở các nước Nam Á. Ở Ấn Độ và Pakistan, vỏ cây được dùng để làm thuốc chống viêm, hạ sốt, chống ô xi hóa, bệnh da liễu và kiết lị (Khan and Khan, 2013 [76]). Hợp chất Neoflavonoids có trong gỗ Sưa sissoo được xác định có khả năng ngăn ngừa loãng xương rất hiệu quả (Kumar et al. Các hợp chất hóa học học DBN chiết xuất từ gỗ Sưa sissoo dùng để điều trị một số bệnh về xương khớp cho thấy chúng có khả năng ức chế tác nhân gây bệnh loãng xương nhưng không gây phản ứng phụ ngoài mong muốn khi thí nghiệm trên các loài gặm nhấm (Choudhary et al., 2016 [60]; Khedgikar et al.

Dịch chiết từ lá của loài D. paniculata có tác dụng chống oxy hóa mạnh và đã được sử dụng điều trị chống viêm phổi hiệu quả khi thí nghiệm trên chuột (Ganga et al. Các hợp chất tổng hợp từ lá của cây Sưa spinose ở Ấn Độ (D. spinosa) được xác định có tác dụng chống oxy hóa và chống viêm nhiễm rất mạnh (Muniyappan and Nagarajan, 2014 [94]).

Hai hợp chất dalbergin và formononetin chiết xuất từ vỏ cây Sưa melanoxylon (D. melanoxylon) có tác dụng ức chế rất mạnh đối với ký sinh trùng sốt rét (Mycobacterium tuberculosis) và được dùng làm thuốc chữa bệnh sốt rét ở các quốc gia châu Phi (Mutai et al. Các chất dichloromethane và hexane chiết xuất từ cây Cẩm lai (D. oliveri) cũng được xác định có tác dụng tiêu diệt muỗi hiệu quả (Pluempanupat et al.

Gỗ Sưa trung quốc (D. odorifera) được sử dụng để chiết xuất các hợp chất hóa học phục vụ chế biến thảo dược, bào chế các loại thuốc và 10 thường được dùng cho điều trị bệnh ở Trung Quốc và Hàn Quốc, đặc biệt là chữa cao huyết áp, giảm mỡ máu, giảm cholesterol, cầm máu, nhuận khí và hoạt huyết… (Hou et al., 2011 [73]; Lee et al. Tinh dầu chưng cất từ gỗ Sưa được dùng làm dược liệu, trong đó dẫn suất sesquiterpenes 1 và 2 phân lập từ tinh dầu Sưa có tác dụng chống đông máu (Tao and Wang, 2010 [108]). Các hợp chất chiết xuất từ cây Sưa trung quốc như 3'-hydroxymelanettin và eriodictoyl có hoạt tính chống oxy hoá mạnh hơn so với chất chống oxy hoá tổng hợp thông thường hiện đang sử dụng (Hou et al., 2011 [73]; Wang et al.

Một số chất chiết xuất từ cây Sưa trung quốc có tác dụng chữa bệnh đông máu cục bộ và các bệnh về máu, hiện đang được nghiên cứu phát triển thành một loại thuốc đặc trị các bệnh về máu (Fan et al. Tại Hàn Quốc, hợp chất (2S)-pinocembrin chiết xuất từ gỗ Sưa trung quốc được xác định có khả năng chống ô xi hóa rất mạnh và ức chế các tác nhân gây ung thư, giảm mỡ máu và cholesterol (Lee et al., 2013a [81]; Yun et al., 2017 [124]), hợp chất khác là 4,2′,5′-trihydroxy-4′- methoxychalcone (TMC) cũng có hoạt tính chống ô xi hóa rất mạnh (Lee et al. Hai hợp chất 9-Hydroxy-6, 7-dimethoxy dalbergiquinol chiết xuất được từ gỗ Sưa trung quốc có tác dụng chống viêm, đặc biệt là chống thoái hóa cơ tim do viêm thần kinh (Lee et al. Gỗ Sưa ở Trung Quốc rất được ưa chuộng để làm đồ nội thất cao cấp, đồ gỗ cao cấp làm từ gỗ Sưa có vân gỗ và màu sắc đẹp, có mùi thơm và có thể tồn tại hàng trăm năm.

Chúng có giá trị sử dụng rất cao đối với thói quen tiêu dùng của người Trung Quốc (Yu et al. Gỗ Sưa có độ bền rất cao, ngâm trong bùn, trong nước nhiều năm vẫn không bị mục nát và vẫn giữ được mùi thơm, phơi ngoài nắng không bị co nứt. Bởi vậy, 11 từ hàng trăm năm qua, người Trung Quốc rất ưa chuộng và quan niệm gỗ Sưa như một loại tài sản quý, các gia đình giàu sang thường sở hữu vật dụng làm từ gỗ Sưa để thể hiện đẳng cấp thượng lưu. Nhìn chung, các loài cây thuộc chi Dalbergia nói chung và cây Sưa nói riêng rất có giá trị về dược liệu, chúng được sử dụng như những loại thảo dược trong y học cổ truyền cũng như đang được nghiên cứu để bào chế các loại tân dược.

Giá trị của cây Sưa không chỉ bao gồm giá trị sử dụng gỗ phục vụ chế biến đồ gia dụng cao cấp mà chúng còn có giá trị rất cao trong y học. Nghiên cứu bảo tồn nguồn gen Nghiên cứu bảo tồn nguồn gen: Các hoạt động nghiên cứu bảo tồn nguồn gen các loài cây thuộc chi Dalbergia nói chung và cây Sưa nói riêng mà cụ thể là cây Sưa trung quốc đã được thực hiện khá bài bản, việc nghiên cứu nuôi cấy mô, tế bào đã giúp phát triển nhanh và bảo tồn hiệu quả nhiều loài cây quý hiếm ở Trung Quốc, trong đó có cây Sưa (Gao et al. Các sản phẩm từ cây Sưa có giá trị kinh tế và dược liệu cao nên chúng đang được bảo tồn bằng các chương trình do chính phủ tài trợ và phát triển trên diện rộng ở Trung Quốc do các đơn vị sản xuất và người dân đầu tư, đặc biệt, chúng đang được trồng hỗn giao thành công với một loài cây có giá trị cao khác là Đàn hương (Santalum album). Qua đó góp phần bảo tồn nguồn gen hiệu quả cây Sưa (Lu et al., 2013 [91]; Xu et al.

Công tác thu hái và bảo quản hạt giống Sưa trung quốc đã được thực hiện liên tục trong nhiều năm qua tại Trung Quốc (Deng et al.