Nghiên cứu chọn lọc cây trội thông nhựa Pinus merkusii và đánh giá sinh trưởng của hậu thế

Luận văn thạc sĩ phân tích cây trội thông nhựa pinus merkusii jungh de vriese và đánh giá sinh trưởng của hậu thế trong giai đoạn vườn ươm.

• Tác giả: Lò Thị Hương
• Người hướng dẫn: TS. Hoàng Vũ Thơ
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Lâm học
• Đề tài: Chọn lọc cây trội Thông nhựa (Pinus merkusii jungh & de Vriese) và đánh giá sinh trưởng của hậu thế các cây trội ở giai đoạn vườn ươm
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Trên thế giới. Nghiên cứu về phân loại, hình thái, sinh thái và sinh trưởng
• 1.2. Nghiên cứu về chọn giống Thông nhựa
• 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.2. Đối tượng, địa điểm và giới hạn phạm vi nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu
• 2.4.2. Phương pháp chọn lọc cây trội thông nhựa
• 3. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Một số đặc điểm chính của khu vực nghiên cứu
• 3.2. Đặc điểm khu vực điều tra cây trội
• 3.3. Đặc điểm chính của khu vực gieo ươm
• 3.3.1. Vị trí địa lí
• 3.3.2. Địa chất, thổ nhưỡng
• 3.3.3. Khí hậu, thủy văn
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Chọn lọc cây trội Thông nhựa
• 4.2. Chọn lọc gia đình và trong gia đình trong giai đoạn vườn ươm
• 5. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ
• 5.1. Tồn tại, khuyến nghị
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu chọn lọc cây trội thông nhựa Pinus merkusii

Nghiên cứu chọn lọc cây trội thông nhựa (Pinus merkusii) là một trong những lĩnh vực quan trọng trong lâm nghiệp hiện đại. Cây thông nhựa không chỉ có giá trị kinh tế cao mà còn đóng góp vào việc bảo vệ môi trường. Việc chọn lọc cây trội giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm nhựa thông, từ đó cải thiện đời sống của người dân trồng rừng.

1.1. Đặc điểm sinh học của cây thông nhựa Pinus merkusii

Thông nhựa là loài cây gỗ lớn, có khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện khắc nghiệt. Cây có chiều cao từ 25-45m, tán hình trứng và vỏ cây màu xám nâu. Đặc biệt, cây có khả năng chịu hạn và thích nghi với nhiều loại đất khác nhau.

1.2. Giá trị kinh tế và môi trường của thông nhựa

Thông nhựa không chỉ cung cấp gỗ mà còn cho sản phẩm nhựa có giá trị thương mại cao. Việc trồng thông nhựa giúp cải thiện môi trường sinh thái, chống xói mòn và phục hồi đất đai.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu chọn lọc cây trội

Mặc dù cây thông nhựa có nhiều lợi ích, nhưng việc chọn lọc cây trội vẫn gặp phải nhiều thách thức. Nguồn giống không đồng nhất và kỹ thuật trồng chưa được tối ưu hóa là những vấn đề cần giải quyết.

2.1. Nguồn giống và chất lượng cây trồng

Nhiều diện tích rừng trồng thông nhựa hiện nay có nguồn giống không đồng nhất, dẫn đến năng suất thấp và không ổn định. Việc cải thiện chất lượng giống là rất cần thiết.

2.2. Kỹ thuật trồng và chăm sóc cây thông nhựa

Kỹ thuật trồng và chăm sóc cây thông nhựa chưa được áp dụng đồng bộ, ảnh hưởng đến sự phát triển và sinh trưởng của cây. Cần có các nghiên cứu sâu hơn về kỹ thuật lâm sinh.

III. Phương pháp chọn lọc cây trội thông nhựa hiệu quả

Để chọn lọc cây trội thông nhựa, nhiều phương pháp đã được áp dụng, bao gồm phương pháp vi chích và chọn lọc theo kiểu hình. Những phương pháp này giúp xác định cây có khả năng cho nhựa cao và ổn định.

3.1. Phương pháp vi chích trong chọn lọc cây trội

Phương pháp vi chích giúp xác định nhanh khả năng cho nhựa của từng cây. Nghiên cứu cho thấy khoảng 67% cây trội chọn bằng phương pháp này có lượng nhựa cao gấp 2-3 lần so với bình quân.

3.2. Chọn lọc theo kiểu hình và di truyền

Chọn lọc theo kiểu hình giúp xác định những cây có đặc điểm sinh trưởng tốt. Nghiên cứu cho thấy khả năng di truyền của lượng nhựa cao hơn so với các chỉ tiêu sinh trưởng khác.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu về chọn lọc cây trội thông nhựa đã cho thấy những cây trội có khả năng sinh trưởng tốt và cho lượng nhựa cao. Những kết quả này có thể được ứng dụng trong thực tiễn trồng rừng.

4.1. Đánh giá sinh trưởng của cây trội thông nhựa

Các cây trội được chọn lọc cho thấy sự vượt trội về sinh trưởng so với các cây thông thường. Điều này chứng tỏ hiệu quả của việc chọn lọc cây trội trong sản xuất giống.

4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng để xây dựng các vườn giống chất lượng cao, từ đó cung cấp giống cây thông nhựa cho các địa phương có nhu cầu.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu chọn lọc cây trội thông nhựa (Pinus merkusii) không chỉ mang lại giá trị kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp chọn lọc hiệu quả hơn.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu chọn lọc cây trội

Nghiên cứu chọn lọc cây trội có vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm nhựa thông, từ đó cải thiện đời sống người dân.

5.2. Hướng đi tương lai cho nghiên cứu và phát triển

Cần có các chương trình nghiên cứu dài hạn để cải thiện giống cây thông nhựa, đồng thời áp dụng các công nghệ mới trong chọn lọc và trồng rừng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thông nhựa (Pinus merkusii Jungh & de Vriese) là loài cây gỗ lớn bản địa, có phổ sinh thái rộng, giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong chiến lược phủ xanh đất trống đồi núi trọc và cung cấp lâm sản ngoài gỗ giá trị cao tại Việt Nam. Nhựa thông với hai dẫn xuất thương mại chính là tinh dầu thông và tùng hương (colophan) là nguồn nguyên liệu không thể thiếu cho các ngành công nghiệp hóa chất, sản xuất giấy, keo dán, vật liệu cách điện và dược phẩm xuất khẩu. Tuy nhiên, thực trạng tại nhiều vùng trồng thông ở miền Trung và miền Bắc cho thấy nguồn giống đưa vào sản xuất chủ yếu được thu hái xô bồ, không qua tuyển chọn, dẫn đến năng suất nhựa bình quân chỉ đạt khoảng 3,0 kg/cây/năm, sinh trưởng phân hóa mạnh và hiệu quả kinh tế chưa tương xứng với tiềm năng.

Nhận thức rõ tính trạng sản lượng nhựa có hệ số biến dị cá thể rất cao và khả năng di truyền ổn định qua nhiều năm, luận văn tập trung vào mục tiêu tuyển chọn 20 đến 30 cây trội Thông nhựa ưu tú về sản lượng nhựa từ 15 lâm phần rừng trồng 35 tuổi tại xã Nghi Lâm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An. Đồng thời, nghiên cứu tiến hành nhân giống và đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng của các gia đình hậu thế ở giai đoạn vườn ươm 18 tháng tuổi tại khu thực nghiệm Trường Đại học Lâm nghiệp. Kết quả nghiên cứu chứng minh việc ứng dụng giống từ cây trội có thể nâng sản lượng nhựa lên mức 6,0 đến 8,0 kg/cây/năm, giúp tăng thu nhập từ 42 - 48 triệu đồng/ha/năm ở rừng thông truyền thống lên 91 - 104 triệu đồng/ha/năm ở rừng giống tuyển chọn (với mật độ khai thác 700 - 800 cây/ha), tạo tiền đề khoa học vững chắc cho phát triển kinh tế lâm nghiệp bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết chọn giống cây rừng hiện đại và di truyền số lượng, kế thừa các công trình kinh điển của Dorman (1945), Squillace và Bengtson (1968), cùng các nghiên cứu chuyên sâu về chi Pinus của Hà Huy Thịnh (1999) và Đỗ Trọng Biểu. Các nghiên cứu chỉ ra rằng tính trạng sản lượng nhựa ở thông là một tính trạng biến dị số lượng có hệ số di truyền theo nghĩa hẹp tương đối cao, chịu sự kiểm soát chặt chẽ của yếu tố di truyền hơn so với các chỉ tiêu sinh trưởng thuần túy như chiều cao hay đường kính thân.

Nghiên cứu ứng dụng mô hình chọn lọc gia đình và chọn lọc cá thể trong gia đình thông qua khảo nghiệm hậu thế thụ phấn tự do (half-sibs). Khung lý thuyết tích hợp 5 khái niệm cốt lõi:

1. Cây trội (Plus tree): Cá thể vượt trội về kiểu hình trong quần thể tự nhiên hoặc rừng trồng.
2. Khảo nghiệm hậu thế (Progeny testing): Phương pháp đánh giá giá trị kiểu gen của cây mẹ thông qua sinh trưởng của đời con.
3. Độ vượt tương đối (Superiority percentage): Mức độ vượt trội của chỉ tiêu chọn lọc so với trung bình đám rừng kế cận.
4. Cường độ chọn lọc (Selection intensity): Tỷ lệ cá thể được giữ lại làm giống trên tổng dung lượng mẫu điều tra.
5. Tăng thu di truyền (Genetic gain): Mức cải thiện giá trị trung bình của tính trạng mong muốn ở thế hệ kế tiếp.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được thu thập từ 1.836 cây Thông nhựa thuộc 15 lâm phần 35 tuổi tại xã Nghi Lâm, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An, kết hợp chuỗi số liệu theo dõi gieo ươm cây con 18 tháng tuổi tại vườn ươm Núi Luốt, Trường Đại học Lâm nghiệp (Chương Mỹ, Hà Nội) trong giai đoạn 2011 - 2015.

Phương pháp chọn mẫu áp dụng nguyên tắc điều tra thống kê so sánh cây dự tuyển với 50 cây xung quanh trong cùng một đám rừng theo quy trình của Schreiner (1963) và Lê Đình Khả, Dương Mộng Hùng (2003). Lý do lựa chọn phương pháp này xuất phát từ đặc thù lập địa đồi núi không đồng nhất; việc so sánh trực tiếp với 50 cây kế cận giúp triệt tiêu sai số môi trường vi mô, tránh bỏ sót các cá thể có tiềm năng di truyền tốt mọc ở vị trí đất xấu hoặc chọn nhầm cá thể hưởng lợi từ điều kiện đất đai cục bộ màu mỡ.

Các chỉ tiêu đường kính ngang ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn), chiều cao dưới cành (Hdc) được đo bằng thước kẹp và thước đo cao chuyên dụng. Năng suất nhựa được xác định chính xác qua phương pháp đẽo máng khai thác định kỳ trong 12 tháng. Độ vượt chuẩn của cây trội được xác định theo công thức ngưỡng T = Xtb + (1,2 đến 1,95)Sx, trong đó Xtb là trị số trung bình và Sx là độ lệch chuẩn của đám rừng. Cường độ chọn lọc tính theo công thức I = 1 - (a/N) của Schönbach. Dữ liệu được phân tích phương sai (ANOVA), kiểm định tiêu chuẩn Fisher (F-test với p < 0,05) và xử lý tương quan trên phần mềm SPSS và Excel.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã làm sáng tỏ hiện trạng sinh trưởng và tiềm năng khai thác nhựa của 15 lâm phần Thông nhựa 35 tuổi tại Nghệ An với các phát hiện cụ thể:

Thứ nhất, thực trạng sinh trưởng của toàn bộ khu rừng điều tra đạt mức trung bình khá với đường kính D1.3 bình quân 25,80 cm (hệ số biến động V% = 13,6%), chiều cao vút ngọn trung bình 12,3 m, thể tích thân cây bình quân 329,9 dm3/cây, và năng suất nhựa trung bình toàn lâm phần đạt 3,0 kg/cây/năm (biến động giữa các lâm phần từ 2,7 đến 3,1 kg/cây/năm). Tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm đạt 0,74 cm về đường kính và 0,35 m về chiều cao.

Thứ hai, qua điều tra sàng lọc 1.836 cây, nghiên cứu đã chọn được 50 cây trội dự tuyển có năng suất nhựa đạt từ 4,2 đến 8,0 kg/cây/năm, thể hiện độ vượt so với đám rừng xung quanh từ 19,0% đến 90,5%, tương ứng cường độ chọn lọc I = 0,973. Cây có lượng nhựa cao nhất (NA06 đạt 8,0 kg/cây/năm) gấp 1,9 lần cây trội thấp nhất (NA05 đạt 4,2 kg/cây/năm) và gấp tới 5,7 lần cây có lượng nhựa kém nhất trong lâm phần (1,4 kg/cây/năm).

Thứ ba, khi nâng cao tiêu chuẩn tuyển chọn với độ vượt về lượng nhựa từ 50,0% đến 90,5%, danh sách được tinh lọc còn 30 cây trội ưu tú nhất (tỷ lệ chọn lọc 1,3%, cường độ chọn lọc I = 0,986). Trong đó, nhóm 10 cây đứng đầu gồm NA06, NA22, NA11, NA39, NA14, NA19, NA40, NA47, NA21 và NA18 đạt sản lượng nhựa trung bình lên tới 7,14 kg/cây/năm.

Thứ tư, xác lập mối quan hệ độ vượt kép về cả đường kính thân và sản lượng nhựa. Đã chọn lọc được 26 cây trội đáp ứng độ lệch chuẩn đường kính từ 0,7 đến 7,0 lần độ lệch chuẩn Sx. Điển hình là nhóm 10 cây trội ưu tú hàng đầu (NA06, NA14, NA31, NA17, NA20, NA48, NA09, NA43, NA04, NA10) vừa có sinh trưởng sinh khối vượt trội, vừa có năng suất tiết nhựa đạt từ 6,0 đến 8,0 kg/cây/năm.

Thảo luận kết quả

Mối quan hệ giữa đặc điểm hình thái và năng suất nhựa cho thấy xu hướng rất rõ nét: khi đường kính thân cây tăng từ 27,0 cm lên 30,6 cm thì sản lượng nhựa bình quân tăng tương ứng từ 6,8 lên 8,0 kg/cây/năm. Về mặt giải phẫu sinh lý học thực vật, những cây có đường kính lớn sở hữu hệ thống mạch rây và ống dẫn nhựa sơ cấp, thứ cấp phát triển dày đặc hơn trong tầng giác gỗ. Đồng thời, cây có dạng vỏ nứt sâu (độ sâu rãnh nứt trên 1,5 cm) và thuộc cấp phẩm chất thân cây loại I luôn cho lượng nhựa cao hơn 30% đến 45% so với nhóm nứt vỏ nông (dưới 1,0 cm) hoặc thân cây cong queo nhiều cành nhánh.

Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan và khoa học thông qua bảng phân cấp phẩm chất lâm phần kết hợp đồ thị đường hồi quy tuyến tính thể hiện tương quan giữa độ vượt đường kính và sản lượng nhựa. Biểu đồ phân tán chỉ ra rằng phần lớn các cá thể có độ vượt đường kính cao cũng đồng thời thể hiện độ vượt trội về sản lượng nhựa.

So sánh với kết quả nghiên cứu của Hà Huy Thịnh và Đỗ Trọng Biểu tại Quảng Ninh và Hà Tĩnh, các cây trội được chọn lọc bằng phương pháp so sánh đám rừng tại Nghệ An có độ vượt sản lượng nhựa tương đương (vượt từ 2 đến 3 lần trung bình lâm phần). Điều này tái khẳng định tính ổn định của tính trạng tiết nhựa và chứng minh việc chọn lọc kiểu hình nghiêm ngặt có thể tạo ra mức tăng thu di truyền từ 50% đến 55% cho thế hệ rừng trồng tiếp theo, ngay cả trong điều kiện đất đai khô cằn và khí hậu khắc nghiệt của vùng Bắc Trung Bộ.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm phát huy tối đa giá trị thực tiễn từ kết quả nghiên cứu của luận văn, 4 giải pháp trọng tâm được đề xuất như sau:

1. Thiết lập vườn giống vô tính thế hệ 1 (F1) với quy mô từ 5 đến 10 ha trong giai đoạn 2026 - 2028 tại tỉnh Nghệ An. Đơn vị chủ trì thực hiện là Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Nghệ An phối hợp cùng Viện Sinh thái Rừng và Môi trường. Sử dụng hom cành và mắt ghép từ 10 cây trội đầu dòng ưu tú nhất (NA06, NA14, NA22, NA39, NA11, NA19, NA40, NA47, NA21, NA18) để cung cấp nguồn hạt giống và vật liệu nhân giống đạt chuẩn quốc gia.

2. Chuẩn hóa quy trình kỹ thuật gieo ươm cây con giai đoạn 18 tháng tuổi tại các vườn ươm lâm nghiệp địa phương. Áp dụng kỹ thuật bón lót NPK cân đối kết hợp chế phẩm nấm rễ cộng sinh (Mycorrhiza), duy trì tiêu chuẩn cây xuất vườn đạt chiều cao vút ngọn trên 35 cm và đường kính cổ rễ trên 0,6 cm, hướng tới mục tiêu tỷ lệ cây sống sau khi trồng rừng đạt trên 95%.

3. Ứng dụng kỹ thuật kích thích ra nón bằng chất điều hòa sinh trưởng Gibberellin GA4/7 với liều lượng 150 mg/cây vào tháng 10 hàng năm cho các dòng vô tính ghép 6 đến 7 năm tuổi. Biện pháp này giúp tăng sản lượng nón đực và nón cái gấp 1,5 lần so với đối chứng, rút ngắn thời gian thu hoạch hạt giống để phục vụ công tác lai tạo giống mới.

4. Chuyển giao quy trình khai thác nhựa thông bền vững bằng phương pháp đẽo máng cải tiến có kiểm soát độ sâu vết đẽo dưới 1,2 cm và duy trì chu kỳ khai thác hợp lý 6 năm kết hợp 1 năm nghỉ dưỡng. Ban quản lý rừng phòng hộ và các công ty lâm nghiệp tại huyện Nghi Lộc cần phổ biến kỹ thuật này cho các hộ nhận khoán rừng nhằm duy trì sản lượng nhựa ổn định ở mức 6,5 kg/cây/năm mà không làm suy giảm sức sinh trưởng của cây gỗ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Chuyên gia chọn tạo giống cây rừng và nhà khoa học công nghệ sinh học nông lâm nghiệp: Luận văn cung cấp hệ thống cơ sở lý thuyết, số liệu thực nghiệm chuẩn xác về biến dị di truyền tính trạng sản lượng nhựa và phương pháp chọn lọc cây trội ở loài cây lá kim bản địa.

2. Cán bộ quản lý ngành lâm nghiệp tại các Chi cục Kiểm lâm và Sở Nông nghiệp và PTNT: Nguồn tài liệu giá trị giúp hoạch định chính sách giống cây trồng lâm nghiệp chính, xây dựng quy hoạch rừng giống và quản lý nguồn gốc xuất xứ giống thông nhựa tại các tỉnh miền Trung và miền Bắc.

3. Doanh nghiệp chế biến nhựa thông, công ty lâm nghiệp và chủ trang trại rừng: Cung cấp bài toán kinh tế cụ thể (mức tăng doanh thu chênh lệch 52,5 triệu đồng/ha/năm) làm căn cứ ra quyết định đầu tư thâm canh và chuyển đổi từ giống xô bồ sang giống cây trội năng suất cao.

4. Giảng viên, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Lâm học, Quản lý tài nguyên rừng: Cẩm nang học thuật mẫu mực về phương pháp điều tra rừng, thiết kế khảo nghiệm vườn ươm, ứng dụng thống kê sinh học xử lý số liệu lâm nghiệp chuyên sâu.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nghiên cứu lại chọn lọc cây trội bằng phương pháp so sánh với 50 cây lân cận thay vì toàn bộ lâm phần? Phương pháp so sánh với 50 cây kế cận trong cùng đám rừng giúp loại trừ sai số do tính không đồng nhất về độ dốc và độ phì của lập địa đồi núi. Nhờ đó, nghiên cứu tránh được hiện tượng chọn nhầm cây mọc ở vị trí đất tốt hoặc bỏ sót các cá thể có kiểu gen ưu trội nhưng mọc ở điều kiện vi lập địa nghèo kiệt trong lâm phần 1.836 cây.

2. Các cây trội Thông nhựa được tuyển chọn có sản lượng nhựa vượt trội như thế nào so với rừng trồng thông thường? Trong khi 15 lâm phần thông nhựa 35 tuổi thông thường chỉ đạt năng suất bình quân 3,0 kg/cây/năm, nhóm 30 cây trội tuyển chọn đạt sản lượng từ 6,0 đến 8,0 kg/cây/năm. Điển hình như cây NA06 đạt 8,0 kg/cây/năm với độ vượt 90,5%, và nhóm 10 cây đứng đầu đạt trung bình 7,14 kg/cây/năm, cao hơn gấp 2,38 lần mức bình quân.

3. Mối liên hệ giữa đường kính thân cây và sản lượng nhựa thông thể hiện như thế nào trong thực tế? Nghiên cứu chỉ ra mối tương quan thuận rõ rệt: khi đường kính thân cây tăng từ 27,0 cm lên 30,6 cm thì sản lượng nhựa tăng tương ứng từ 6,8 lên 8,0 kg/cây/năm. Có tới 26 cây trội đạt chuẩn độ vượt kép về cả đường kính và lượng nhựa, khẳng định cây sinh trưởng nhanh thường có mật độ ống dẫn nhựa phát triển hơn.

4. Trồng rừng Thông nhựa từ nguồn giống cây trội mang lại lợi ích kinh tế vượt trội ra sao? Với mật độ 700 - 800 cây/ha và giá bán 20.000 đồng/kg, rừng trồng từ giống cây trội đạt doanh thu 91 - 104 triệu đồng/ha/năm, cao gấp 2,17 lần so với rừng giống xô bồ (42 - 48 triệu đồng/ha/năm). Trong chu kỳ khai thác 6 năm, mức chênh lệch doanh thu tăng thêm đạt 315 triệu đồng/ha, tương đương 52,5 triệu đồng/ha/năm.

5. Đánh giá sinh trưởng hậu thế ở giai đoạn vườn ươm 18 tháng tuổi có ý nghĩa gì đối với chu kỳ chọn giống? Khảo nghiệm hậu thế ở giai đoạn 18 tháng tuổi cho phép đánh giá sớm sức sống, tốc độ phát triển chiều cao và đường kính cổ rễ của các gia đình cây trội. Đây là bước sàng lọc ban đầu mang tính quyết định để loại bỏ các gia đình sinh trưởng kém trước khi đưa vào trồng khảo nghiệm thực địa dài hạn.

Kết luận

• Tuyển chọn thành công 50 cây trội và sàng lọc 30 cá thể ưu tú nhất tại Nghi Lộc (Nghệ An) có sản lượng nhựa đạt từ 6,0 đến 8,0 kg/cây/năm với độ vượt từ 50,0% đến 90,5% so với quần thể xung quanh.
• Xác lập cơ sở khoa học về mối tương quan thuận giữa kích thước đường kính D1.3, mức độ nứt sâu của vỏ cây với năng suất tiết nhựa, cung cấp tiêu chí chọn giống nhanh qua kiểu hình.
• Đánh giá toàn diện các chỉ tiêu sinh trưởng của các gia đình hậu thế giai đoạn 18 tháng tuổi tại vườn ươm Núi Luốt, làm tiền đề cung cấp cây con đạt chuẩn cho khảo nghiệm diện rộng.
• Khẳng định giá trị kinh tế vượt trội của giống cây tuyển chọn với mức thu nhập đạt 91 - 104 triệu đồng/ha/năm, chênh lệch tăng thêm 52,5 triệu đồng/ha/năm so với rừng trồng truyền thống.
• Đóng góp hệ thống dữ liệu thực nghiệm quý giá cho công tác bảo tồn, cải thiện di truyền và phát triển bền vững loài Thông nhựa bản địa tại Việt Nam.

Về định hướng nghiên cứu tiếp theo, cần duy trì theo dõi các khảo nghiệm hậu thế trên hiện trường thực địa trong khung thời gian từ 5 đến 10 năm tới để xác định chính xác hệ số di truyền tính trạng sản lượng nhựa ở tuổi trưởng thành. Các cơ quan lâm nghiệp và doanh nghiệp cần nhanh chóng phối hợp tiếp nhận chuyển giao nguồn gen cây trội ưu tú để đưa vào sản xuất quy mô lớn, góp phần gia tăng giá trị kinh tế chuỗi ngành hàng nhựa thông Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới. Nghiên cứu về phân loại, hình thái, sinh thái và sinh trưởng. Thông nhựa (Pinus merkusii Jungh & de Vriese), Thông hai lá hay thông Tenasserim, được Mason miêu tả khoa học đầu tiên năm 1849.

Kết quả nghiên cứu về thông nhựa tại Sumatra (Indonesia) cho đã xác định có 3 dạng thông nhựa là: “Aceh”, “Tapanuli” và “Kerinci”. Theo đó, các dạng trên khác nhau về hình thái thân cây, cách phân cành, hình thái vỏ cây, thành phần của nhựa thông và khả năng chống chịu với sâu bệnh hại, đặc biệt là với sâu Milionia basalis [34],[40]. Thông nhựa là loài cây bản địa của khu vực Đông Nam Á, tập trung nhiều ở khu vực miền núi Đông Nam Myanmar, Bắc Thái Lan, Lào, Camphuchia, Philippine, Indonesia và Việt Nam [40]. Thông nhựa có thể chịu nóng, đất đai khô cằn, tầng mỏng, khí hậu gần biển.

Thông nhựa là cây gỗ lớn, cao 25–45 m, tán hình trứng, phân cành thấp, vỏ cây màu xám nâu ở dưới, màu đỏ cam ở trên, thường nứt dọc sâu ở sát gốc, nhưng phần trên thường nhẵn và dễ bong mảng. Đường kính thân cây có thể tới 1,5 m, trong thân cây có chứa nhiều nhựa, nhựa có mùi thơm hắc [35]. Lá hình kim, có hai lá mọc cụm trên một đấu cành, lá dài 20–25 cm, dày trên 1 mm, màu xanh đậm, đính vòng xoắn ốc vào cành lớn. Nón đơn tính cùng gốc, nón cái chín trong hai năm.

Nón thường hình trứng cân đối, kích thước với chiều cao 4–5 cm, chiều rộng 3–4 cm khi khép và 6–8 cm khi mở, cuống nón thường thẳng, dài 1,5 cm [34] Lá bắc kém phát triển, lá noãn thường hóa gỗ khi chín. Mặt vảy hình thoi, có hai gờ ngang dọc nổi rõ, rốn vảy lõm, mỗi vảy có hai hạt, hạt dài 7–8 mm, có cánh 20–25 mm, phát tán nhờ gió [35]. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 3 Giá trị nổi bật của loài cây này chủ yếu trồng để lấy nhựa, song có thể lấy gỗ phục vụ xây dựng, đóng đồ dùng gia dụng. Thông nhựa là loài cây tiên phong trồng rừng ở những nơi đất khô cằn, lục hóa đất trống, đồi núi trọc và có khả năng cải tạo đất tốt.

Nhựa thông được được tinh chế để thu tinh dầu thông, và phần còn lại là colophan được xà phòng hóa để làm xà phòng và sử dụng làm keo trong sản xuất giấy (keo nhựa thông) và một số ứng dụng trong công nghiệp điện, làm chất đốt. Nghiên cứu về chọn giống Thông nhựa Những nghiên cứu về nhựa thông và thực tiễn khai thác nhựa tại một số nước khu vực Đông Nam Á cho thấy, lượng nhựa của cây là một tính trạng có biến dị lớn, những cây nhiều nhựa có thể cho sản lượng nhựa nhiều gấp 3-5 lần lượng nhựa bình quân của lâm phần và gấp hàng chục lần so với những cây ít nhựa [34], [35]. Nhằm thỏa mãn nhu cầu ngày một tăng về nguyên liệu nhựa thô của các ngành công nghiệp thông qua việc xây dựng các lâm phần chuyên kinh doanh khai thác nhựa bằng nguồn giống có chất lượng di truyền được cải thiện, một chương trình chọn giống thông P. elliottii theo lượng nhựa đã được đặt ra và bắt đầu triển khai từ năm 1941 tại bang Florida của Mỹ.

Trong khuôn khổ của chương trình này rất nhiều các công trình nghiên cứu có giá trị về quy mô biến động, khả năng di truyền và tính ổn định theo thời gian của tính trạng lượng nhựa đã xuất hiện và đây là những tài liệu tham khảo có giá trị rất lớn đối với công tác chọn giống [29]. Những năm 1970, khi các rừng trồng P. elliottii từ nguồn giống có chất lượng di truyền cao đã bắt đầu đi vào khai thác với nawmg suất gấp 2 lần lượng nhựa so với rừng trồng bình thường [ Squilace, Bengton 1968], việc chọn lọc cây trội và xây dựng vườn giống P. elliottii đã bắt đầu thực hiện đối với các loài thông ở các nước châu Âu, Châu Á và châu Mỹ [ 29 ] LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 4 Một nghiên cứu về lượng nhựa giữa các xuất xứ và vùng sinh trưởng cho thấy, lượng nhựa của P.

eliiotii có nguồn gốc khác nhau khi được gây trồng trên cùng một địa điểm có sự khác nhau nhất định. Còn Inderson và Rayl (1944) cho rằng, lượng nhựa giữa các xuất xứ của vùng ven biển luôn luôn có lượng nhựa cao hơn so với các vùng khác [Gansel và cộng sự, 1971]. Ngoài ra, khi nghiên cứu về chọn giống thông nhựa ở Papua New Guinea bằng phương pháp lai giống giữa hai xuất xứ Thông nhựa Tapaluli và Atjch tại Bulolo cho rằng, hậu thế tuổi vườn ươm và cây con giai đoạn 1- 2 năm tuổi trồng trên lập địa đồi cỏ, hầu hết các giống lai cho sinh trưởng tốt hơn từ 70 - 91,3% so với đối chứng trong cùng điều kiện hoàn cảnh [39], [40]. Chứng tỏ, chọn lọc kết hợp với lai giống thu được cây lai có sức sinh trưởng tốt hơn, khả năng thu hoạch sẽ sớm hơn so với giống chưa được chọn lọc hay thu hái xô bồ.

Khi nghiên cứu về gây trồng thâm canh Thông nhựa ỏ Thái lan, các tác giả Sirikul, Hojenn - P, Granhof (1969 - 1974) đã có nhận xét sơ bộ, ảnh hưởng của đất, phân bón và kỹ thuật lâm sinh đến sinh trưởng của 5 loài thông là khá rõ rệt. Theo đó, phân bón đều ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng của Thông nhựa, giúp tăng trưởng ở tuổi 3 từ 10 - 15%, lớn hơn so với các loài thông khác trong cùng thí nghiệm [36], [38], [40]. Như vậy, chọn giống kết hợp với các biện pháp kỹ thuật lâm sinh như bón phân sẽ xúc tiến sinh trưởng, nhanh chóng mang lại hiệu quả cho trồng rừng Thông nhựa. Theo Hà Huy Thịnh (1999), phương pháp nghiên cứu cải thiện giống được áp dụng để nâng cao năng suất nhựa của các loài thông là bằng con đường chọn lọc nhân tạo và lợi dụng triệt để các nguồn biến dị sẵn có thông qua việc chọn lọc cây trội có lượng nhựa cao ổn định để thu hái hạt xây dựng các vườn giống vô tính bằng cấy ghép nhằm cung cấp hạt giống có chất lượng di truyền được cải thiện bước đầu cho sản xuất ( Dorman, 1945; Mergen et al, 1955).

Bên cạnh đó các khảo nghiệm hậu thế thụ phấn tự do ( half – sibs) và thụ phấn khống LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 5 chế ( Full-sibs), các khảo nghiệm dòng vô tính bằng cấy ghép cũng đồng thời được xây dựng nhằm đánh giá kiểu gen (genotype) của các cây trội và sử dụng làm vật liệu ban đầu cho các chương trình chọn giống tiếp theo trong đời sau như chọn lọc gia đình hoặc chọn lọc cá thể trong các gia đình [37] Nghiên cứu của Budi leksono và Eko B. Hardiyanto ở Indolexia(1996) cũng đã thấy rằng lượng nhựa của loài thông nhựa là một tính trạng có khả năng di truyền cao. Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp của tính trạng lượng nhựa ở loài thông này là 0. Tóm lại, kết quả nghiên cứu của rất nhiều các tác giả khác nhau đối với loài thông nhựa đều cho thấy lượng nhựa của cây là một tính trạng có hệ số biến động lớn, khả năng di truyền cao và tương đối ổn định trong nhiều năm do vậy cải thiện giống thông nhựa bằng con đường chọn lọc cây trội theo hàm lượng nhựa hứa hẹn sẽ đem lại hiệu quả kinh tế lớn.Những nghiên cứu về phân loại, hình thái, sinh thái và sinh trưởng Thông nhựa là loài cây bản địa, có các tên khác như Thông ta, Thông hai lá, phân bố nhiều ở các tỉnh miền Trung và một số ở các tỉnh phía Bắc.

Thông nhựa được quan tâm và gây trồng từ lâu tại các tỉnh Quảng Ninh, Hà Tĩnh, Nghệ An và Lâm Đồng [16], [30]. Thông nhựa giống như nhóm loài thông (Thông đuôi ngựa, Thông Caribe, ) ngoài khả năng thích ứng và sinh trưởng tốt trên các điều kiện lập địa, đất đai khô hạn, cằn cỗi, nghèo xấu, còn có khả năng chịu lạnh tốt, thích nghi với độ cao 500 m hoặc hơn [7], [10],[12],[15]. Ở Việt nam thông nhựa là loại câu có phân bố rộng kéo dài trong 10 vĩ tuyến và gần 5 kinh tuyến ( 11030 – 21030 độ vĩ Bắc; 104020-108050 độ kinh Đông) song phân bố của chúng lại mang tính gián đoạn , không liên tục và chỉ LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 6 tập chung trên 3 vành đai cao là 100-200m; 500-600m và 800-900m so với mặt biển [29] Thông nhựa loại cây có kích thước từ trung bình đến lớn có thể cao 30- 40m với đường kính khoảng 1m, trong một số trường hợp ngoại lệ thông nhựa có thể cao đến 70m [29]. Thông Nhựa có thể gây trồng trên dạng lập địa đồi trọc ở vùng thấp và đất bị thái hóa mạnh, thông nhựa thường chỉ cao 20-25m với đường kính ngang ngực là 30-40cm và nhìn chung cây sinh trưởng chậm và có hình dáng xấu, nhiều cành lớn và khó có thể sử dụng làm cây gỗ lớn, Vì vậy, mục tiêu kinh doanh chính của các rừng trồng thông nhựa ở Việt nam hiện nay là dùng để khai thác nhựa thông.

Song cũng cần nhấn mạnh rằng thật hiếm có loài cây nào có biên độ sinh thái lớn và lại sinh được trên các dạng lập địa nghèo kiệt, bị thoái hóa mạnh ở các vùng đất trống đồi núi trọc của vùng thấp ven biển trong khi Thông nhựa lại hoàn toàn thích ứng và sinh trưởng tốt. Do đó thông nhựa vẫn được xem là một loài cây trồng chủ lực để phủ xanh đất trống đồi trọc, chống xói mòn và sử dụng để khai thác nhựa. Như vậy, ngoài giá trị nổi bật của Thông nhựa là phủ xanh đất trống đồi núi trọc trên các lập địa nghèo xấu khô cằn và cung cấp sản phẩm gỗ, sản phẩm nhựa Thông thu từ loài cay này là nguyên liệu quan trọng của nhiều ngành công nghiệp, hiện đang rất có giá trị thương mại trên thị trường trong nước và quốc tế. Những nghiên cứu về chọn giống Thông nhựa Kết quả nghiên cứu của Trung tâm Nghiên cứu Giống cây rừng (Viện KHLN Việt Nam) giai đoạn 1987-1997 cho thấy, lượng nhựa ở cây Thông nhựa của Việt Nam cũng là một tính trạng có biến dị cá thể rất lớn, khả năng di truyền cao và tương đối ổn định trong nhiều năm [10], [13], [19], [31].

LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 7 Nghiên cứu của tác giả Hà Huy Thịnh (1999) cho thấy có thể chọn lọc cây trội Thông nhựa bằng phương pháp vi chích để chọn những cây trội có lượng nhựa cao và ổn định.