CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.Trên thế giới 1. Phân bố và đặc điểm sinh học của Bạch đàn urô và pellita - Bạch đàn urô Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla ST. Blake) có nguồn gốc từ Indonesia và Đông Timor, có sức sinh trưởng nhanh trên nhiều điều kiện lập địa khác nhau. Do Bạch đàn urô đóng một vai trò quan trọng trong trồng rừng nên đã có nhiều nghiên cứu về loài cây này, bao gồm các nghiên cứu về đặc điểm sinh học đến kỹ thuật gây trồng cũng như khả năng sử dụng.
Phân bố tự nhiên của bạch đàn urô (nguồn: Eldridge et al, 1993) [46] Bạch đàn urô có phân bố tự nhiên tại các quần đảo thuộc Indonesia và Đông Timor, phân bố từ 7030 đến 100 vĩ độ Nam và 122 – 1270 kinh độ Đông 7 (hình 1.1), tập trung ở các dốc núi và trong các thung lũng trên các loại đất bazan, diệp thạch (schits) và phiến thạch, đôi khi mọc ở núi đá vôi. Bạch đàn urô có phân bố ở độ cao 300 – 2960 m so với mực nước biển (chủ yếu ở độ cao 1000 – 2000 m), lượng mưa trung bình hàng năm 600 – 2200 mm với 2 – 8 tháng khô, nhiệt độ trung bình tối cao 290C, nhiệt độ trung bình tối thấp 8 – 120C. Các đảo chính có Bạch đàn urô phân bố tự nhiên là Flores (Egon và Lewotobi), Adona, Pantar, Wetar và Timor. Nơi nguyên sản Bạch đàn urô có thể cao 25 – 45 m, cá biệt có thể cao 55 m, đường kính có thể đạt 1 – 2 m (Turnbull & Brooker, 1978; Eldridge et al, 1993; Davidson, 1998) [106], [46], [44].
Ở những nơi thấp Bạch đàn urô có thể mọc lẫn với Bạch đàn E. Hàng trăm loài bạch đàn đã được khảo nghiệm ở nhiều nước, song chỉ có ít loài và xuất xứ được chọn để trồng rừng trên diện tích rộng như bạch đàn urô (Davdson, 1998) [44]. Bạch đàn urô có khả năng thích nghi với các lập địa khác nhau và đang được sử dụng để gây trồng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới như Indonesia, Malaysia, Australia, Brazil, Nam Phi, Congo, Trung Quốc, v. - Bạch đàn pellita Eucalyptus pellita F.
Muell có phân bố là vùng Irian Jaya ở Indonesia, Keru ở Papua New Guinea và Đông bắc Queensland của Australia. Bạch đàn pellita phân bố từ 7 đến 190 vĩ độ Bắc, song tập trung chủ yếu ở 14 – 150 vĩ độ Bắc (hình 1.2), tại các vùng ven biển có lượng mưa 1200 – 2300 mm/năm (Harwood, 1998) [61]. Bạch đàn pellita là cây gỗ lớn, ở nơi nguyên sản có thể cao 25 – 40 m, đường kính có thể đạt trên 1 m. Trên đất nghèo dinh dưỡng Bạch đàn pellita 8 chỉ ở dạng cây bụi không quá 10 m, còn trên các lập địa tốt có thể cao 30 m.
Lá đơn mọc cách, không có lá kèm, lá thuôn đầu nhọn dài 15 – 20 cm, rộng 2,5 – 4 cm, gân nổi rõ ở mặt sau. Thân hình trụ tròn không có bạnh vè, vỏ dày sù sì nứt dọc sâu không bong mảng, hoa tự chùm, ra hoa vào tháng 3- 4, hình thành quả từ tháng 4 - 5, mùa quả chín vào tháng 2 – 3 năm sau. Phân bố tự nhiên của bạch đàn pellita (Nguồn: Harwood, 1998) [61] 9 Bạch đàn pellita có sinh trưởng nhanh đồng thời có chất lượng gỗ rất tốt đáp ứng được nhu cầu đa dạng cho các loại gỗ chất lượng cao như đồ gỗ trong nhà, đồ gỗ ngoài trời, gỗ xây dựng và ván sàn (Bootle, 1983) [36]. Bạch đàn pellita đã được gây trồng thành công ở nhiều nước nhiệt đới như Indonesia, Malaysia và Brazil (Harwood, 1998) [61].
Nghiên cứu về biến dị Bạch đàn urô và pellita 1. Biến dị giữa các xuất xứ - Bạch đàn urô Biến dị giữa các xuất xứ về sinh trưởng và khối lượng riêng của gỗ Bạch đàn urô đã được nghiên cứu ở nhiều nước (Eldridge et al., 1993; Hodge et al., 2001; Ngulube, 1989; Tripiana et al., 2007; vercoe & Clarke, 1994; Wei & Borralho, 1998a) [46], [63], [84], [104], [113], [122]. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng các xuất xứ ở vùng thấp từ đảo Flores nhìn chung sinh trưởng tốt tại các địa điểm trồng thuộc vùng thấp. Ngoài ra, biến dị lớn giữa các xuất xứ về khối lượng riêng của gỗ đã được tìm thấy ở Nam Phi (Darrow & Roeder, 1983) [43] và Malawi (Ngulube, 1989) [84], nơi có hàng loạt các xuất xứ đã trồng khảo nghiệm.
Ngulube (1989) [84] đã phát hiện ra khối lượng riêng của gỗ ở các xuất xứ có xu hướng giảm khi độ cao phân bố của xuất xứ tăng. Tuy nhiên sự khác biệt về khối lượng riêng của gỗ không đáng kể giữa các xuất xứ ở vùng thấp tại các khảo nghiệm ở Trung Quốc (Wei & Borralho, 1997) [121]. - Bạch đàn pellita: Khảo nghiệm loài và xuất xứ Bạch đàn pellita ở một số nước nhiệt đới đã cho thấy Bạch đàn pellita có sinh trưởng khá nhanh với lượng tăng trưởng bình quân hàng năm về đường kính đạt từ 2 – 4 cm/năm và chiều cao đạt từ 2 10 – 4 m/năm tùy thuộc vào điều kiện lập địa (Harwood et al., 1997; Pinyopusarerk et al., 1996; Harwood et al. Kết quả nghiên cứu của Harwood và cộng sự.
(1997) [62] cũng cho thấy ở vùng thấp nhiệt đới, nơi có lượng mưa lớn, mùa mưa ngắn thì các xuất xứ Bạch đàn pellita từ Papua New Guinea (PNG) có sinh trưởng nhanh, dạng thân đẹp và khả năng chống chịu bệnh tốt hơn so với các xuất xứ ở vùng Đông bắc Queensland, Australia. Trong khi đó các xuất xứ ở vùng Đông bắc Queensland có sinh trưởng tương đương các xuất xứ tốt nhất của vùng Papua New Guinea trong điều kiện nhiệt đới có mùa khô kéo dài 5 – 6 tháng (Pinyopusarerk et al. Khảo nghiệm 4 xuất xứ PNG và 5 xuất xứ Queensland của E. pellita trên vùng đất mùn sét tại Dongmen, vùng bờ biển phía nam Trung Quốc (Pegg & Wang, 1994) [88], nơi có lượng mưa bình quân năm là 1.223 mm vàcó 6 tháng mùa khô, cũng cho thấy sau 3 năm xuất xứ Kuranda (Queensland), Ggoe - Kiriwo (vùng Keru, PNG) sinh trưởng tốt nhất, còn giữa các xuất xứ PNG và Queensland không khác nhau rõ ràng.
Trong khi, tại khảo nghiệm xuất xứ Bạch đàn pellita được thiết lập ở vùng khí hậu nhiệt đới khô theo mùa tại Bắc Queensland và vùng khí hậu nhiệt đới ẩm tại Luasong, Malaysia, sau 2 – 3 năm, kết quả có sự khác biệt rõ rệt giữa các xuất xứ. Xuất xứ PNG có tỷ lệ sống, sinh trưởng, và dáng thân tốt hơn xuất xứ Queensland. Tương tự, tại khảo nghiệm ở Melville Island, Northern Territory, xuất xứ PNG tốt hơn xuất xứ Queensland về sinh trưởng và dáng thân, nhưng lại kém hơn so với xuất xứ Cardwell, Queensland. Trong các xuất xứ Queensland thì Helenvale và Karanda sinh trưởng tốt hơn so với xuất xứ Cape York, Tozer Gap, Lankelly Creek, nhưng ít sự khác biệt giữa các xuất xứ New Guinea, Bupul - Muting (Irian Jaya) và Keru (Papua New Guinea).
Sự 11 khác nhau giữa đặc điểm sinh trưởng, dáng thân và tỷ lệ sống đã thể hiện rõ giữa các gia đình trong một xuất xứ. Khả năng di truyền 1. Hệ số di truyền Các tính trạng sinh trưởng của cây rừng có hệ số di truyền từ thấp đến trung bình và có hệ số biến động di truyền lũy tích cao (Cornelius, 1994) [42]. Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp của các tính trạng sinh trưởng biến động từ 0,10 đến 0,30, với giá trị trung bình là 0,20.
Hệ số biến động di truyền lũy tích nằm trong khoảng 7% đến 13% cho đường kính và chiều cao (Apiolaza et al., 2005; Gapare et al. Khối lượng riêng của gỗ là một chỉ tiêu ngày càng được quan tâm nghiên cứu nhiều trong những năm gần đây, vì chúng có liên quan chặt chẽ tới các tính chất cơ lý và hiệu suất bột giấy (Dinwoodie, 2000) [45]. Hệ số di truyền của khối lượng riêng của gỗ bạch đàn thường biến động trong khoảng 0,29 đến 1,0, với giá trị trung bình 0,67 và giá trị này cũng hoàn toàn phù hợp với hầu hết các loài cây rừng (Cornelius, 1994) [42]. Theo các kết quả nghiên cứu về bạch đàn của Raymond (2002) [92] thì hệ số di truyền về khối lượng riêng của gỗ cao hơn hệ số di truyền của hiệu suất bột giấy và chiều dài sợi gỗ trong bạch đàn E.
Có rất ít thông tin về hệ số biến động di truyền lũy tích của khối lượng riêng của gỗ bạch đàn. Nhưng trong đánh giá của Cornelius (1994) [43] nó biến động trong một phạm vi nhỏ. Cũng theo Cornelius (1994) [42] thì hệ số biến động di truyền lũy tích cho khối lượng riêng của gỗ là 5,1%. Hàm lượng cellulose và hiệu suất bột giấy đã được nghiên cứu trong 2 loài bạch đàn là E.
nitens, và kết quả cho thấy hệ số di truyền 12 của hiệu suất bột giấy và hàm lượng cellulose từ trung bình đến cao. Một số tác giả cũng đã ghi nhận hệ số di truyền của hàm lượng cellulose và hiệu suất bột giấy là gần như nhau (Raymond et al. Nhưng cũng có một số tác giả khác đã tìm thấy hệ số di truyền của hiệu suất bột giấy (h2 = 0,63) cao hơn của hàm lượng cellulose (h2 = 0,43) (Kube et al., 2001; Raymond et al., 2001; Raymond & Schimleck, 2002; Schimleck et al. Các nghiên cứu hệ số biến động di truyền lũy tích về hàm lượng cellulose và hiệu suất bột giấy khẳng định chúng biến động từ 2 đến 3% (Apiolaza et al., 2005; Kube et al., 2001; Raymond et al.
Hệ số tương quan giữa sinh trưởng và một số tính chất gỗ Tương quan giữa các tính trạng sinh trưởng với khối lượng riêng của gỗ bạch đàn urô thường không đồng nhất, với khoảng biến động từ -0,36 đến -0,04 (Wei & Borralho, 1997; Ignacio-Sasnchez et al. Mối tương quan được ước tính có sai số lớn và không có ý nghĩa. Tương quan giữa hàm lượng cellulose hoặc hiệu suất bột giấy với tính trạng sinh trưởng hoặc khối lượng riêng của gỗ đã được công bố cho bạch đàn E. nitens, với khoảng biến động rất lớn từ -0,53 đến 0,86 (Hamilton & Potts, 2008) [57].
Biến động trong các ước tính tương quan di truyền giữa tính trạng này với tính trạng khác trong một loài có thể do sự khác biệt trong các quần thể (Falconer & Mackay, 1996) [47]. Biến động lớn cũng đã được tìm thấy khi kiểm tra các vật liệu di truyền phân bố trong các môi trường khác nhau (Raymond & Schimleck, 2002) [94]. Ngoài ra kích cỡ mẫu tương đối nhỏ 13 thường được sử dụng để ước tính tương quan di truyền giữa các tính trạng sinh trưởng và các tính chất gỗ đã làm giảm độ chính xác của các ước tính.