Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới 1. Kết quả nghiên cứu về chọn, tạo giống bạch đàn Trong sản xuất lâm nghiệp, giống đóng vai trò quan trọng giúp tăng năng suất và chất lượng rừng trồng. Do đó, tại một số nước có nền sản xuất lâm nghiệp hàng hóa cao như Germany, Sweden, Finland, Australia, Brazil,… nghiên cứu chọn tạo giống là lĩnh vực được ưu tiên đầu tư và thường đi trước các chương trình trồng rừng một bước.
Bạch đàn là một chi thực vật thuộc họ Sim (Myrtaceae) bao gồm trên 700 loài và được phân thành nhiều chi phụ khác nhau, chủ yếu gặp ở Australia, Indonesia (Lê Đình Khả, 1996) [29]. Trong những năm qua, cây bạch đàn đã đóng vai trò quan trọng trong trồng rừng cung cấp nguyên liệu sản xuất bột giấy, ván dăm, gỗ xây dựng và đồ nội thất ở các nước có diện tích trồng rừng tập trung lớn như Brazil, China, India, South Africa, Zimbabwe và các nước khu vực Đông Nam Á. Với những cố gắng về chọn giống, sử dụng các dòng vô tính cao sản và các biện pháp thâm canh,… năng suất rừng trồng bạch đàn đã tăng lên rất đáng kể, đặc biệt là Brazil, Công, South Africa (dẫn theo (Nguyễn Việt Cường, 2005) [13], (Lê Đình Khả, 2003) [31]). Nghiên cứu về chọn tạo và cải thiện giống bạch đàn đã được triển khai từ rất sớm ở nhiều nước trên thế giới, tập trung vào các hướng sau đây: - Nghiên cứu về chọn loài và xuất xứ là bước đi đầu tiên trong mọi chương trình cải thiện giống.
Theo ghi nhận trên thế giới có trên 700 loài bạch đàn, tuy nhiên chỉ có khoảng 20 loài đã được sử dụng rộng rãi trong trồng rừng kinh tế (Lê Đình Khả, 2005) [32], (Nguyễn Việt Cường, 2010) [14], (Davidson, 1998) [77]. Căn cứ vào vùng phân bố tự nhiên cũng như phạm vi trồng rừng tại vùng nhiệt đới thì có các loài bạch đàn phổ biến như Bạch đàn camal (E. camaldulensit), Bạch đàn tere (E. tereticornis), Bạch đàn pellita (E.
pellita), Bạch đàn urô (E. urophylla) (Eldridge et al. 11 + Khi khảo nghiệm loài và xuất xứ Bạch đàn pellita ở một số nước nhiệt đới, các tác giả đã chỉ ra (1) Bạch đàn pellita là loài cây sinh trưởng nhanh với lượng tăng trưởng bình quân hàng năm đạt từ 2 - 4cm về đường kính và từ 2 – 4m về chiều cao tùy từng điều kiện lập địa (Harwood et al., 1998) [93], (Pinyopusarerk et al., 1996) [110], (2) Chất lượng gỗ 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, ván sàn (Bootle, 1983) [71]; (3) Ở vùng thấp nhiệt đới, lượng mưa lớn, mùa mưa ngắn, các xuất xứ từ Papua Guinea có sinh trưởng nhanh, thân đẹp và chống chịu bệnh tốt hơn so với các xuất xứ ở vùng Đông Bắc Queensland - Australia (Pinyopusarerk et al. + Bạch đàn urô có khả năng thích nghi với các điều kiện lập địa khác nhau và được sử dụng gây trồng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới như Indonexia, Malayxia, Autraylia, Brazil, South Africa, Congo, China,… (Davidson, 1998) [77].
Khi khảo nghiệm xuất xứ, từ đó chọn những cây mẹ tốt nhất trong xuất xứ đối với 02 loài Bạch đàn E. grandis đã thu được 65 dòng vô tính trong đó có 15 dòng tốt nhất phục vụ sản xuất cây con để trồng rừng và cho năng suất rừng trồng tăng lên khoảng 15% (dẫn theo Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2001) [35]. - Các nghiên cứu về chọn lọc cây trội và khảo nghiệm dòng vô tính đã được thực hiện ở nhiều nước và có những kết quả tích cực. + Từ những năm 1983 tại South Africa đã triển khai một chương trình cải thiện giống từ công tác chọn lọc cây trội tại chỗ, từ các khảo nghiệm hậu thế, khảo nghiệm cây bạch đàn lai rồi nhân giống vô tính để lấy cây con đem khảo nghiệm dòng vô tính.
Kết quả cho thấy: (1) Ở 30 tháng tuổi, với 30 dòng vô tính đem khảo nghiệm, tăng trưởng bình quân về thể tích của dòng tốt nhất đạt 24,4m 3/ha/năm; (2) Trong 78 dòng vô tính được chọn lọc từ các khảo nghiệm hậu thế có 50 dòng vô tính vượt so với đối chứng, trong đó có 9 dòng đạt tăng trưởng bình quân 30 m3/ha/năm và 3 dòng đạt 40m3/ha/năm (dẫn theo Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2001) [35]. 12 + Trong chương trình cải thiện giống được triển khai cho loài Bạch đàn E. grandis ở Colombia vào năm 1989, các nhà nghiên cứu đã chọn được 65 cây trội với cường độ chọn lọc là 60 cây chọn 1, trong đó 15 cây tốt nhất đã được dùng để sản xuất hom cho giai đoạn trước mắt. Do cường độ chọn lọc thấp nên năng suất trồng rừng chỉ tăng khoảng 15% (Eldridge et al.
+ Để xác định mức độ phù hợp và năng suất của bạch đàn trên các điều kiện lập địa khác nhau, các nhà khoa học đã tiến hành khảo nghiệm các dòng Bạch đàn lai (E. urophylla) ở Quangzhou, China và Kerala, India (Yang, 2003) [123]. - Các nghiên cứu về lai tạo giống bạch đàn đã được thực hiện từ rất sớm ở nhiều nước trên thế giới và đạt được những thành tựu đáng kể. + Năm 1975, Viện Nghiên cứu Lâm nghiệp Quảng Tây (Trung Quốc) đã lai giữa E.
exserta tạo ra được một số tổ hợp lai có khả năng vượt trội hơn loài E. exserta tới 82% về thể tích thân cây, trong đó tổ hợp lai nghịch E. saligna có sinh trưởng nhanh hơn tổ hợp lai thuận E. exserta, giống lai giữa Bạch đàn saligan với Bạch đàn liễu có khả năng chống chịu được gió bão tốt, thích hợp cho vùng biển (Shuxiong, 1989).
Các tổ hợp lai thuận nghịch giữa E. grandis cũng được tạo ra ở Trung Quốc, trong đó có một số giống rất thích hợp với điều kiện lập địa vùng đồi, có khả năng chống chịu gió và cho năng suất 45-48 m3/ha/năm như E. tereticornis TH9211- LH4-6 (Wang và Yang, 1996) [120], (Rezende Gabriel và Rezende Marcos, 2000) [112]. Năm 1989, Martin cũng đã thống kê có hơn 20 tổ hợp lai khác loài được tạo ra ở chi bạch đàn, trong đó chủ yếu là nhóm E.
urophylla được dùng làm cây mẹ (Martin, 1989) [101]. + Nghiên cứu của Glory năm 1993 về lai giống thuận nghịch giữa các loài bạch đàn cho kết quả thể tích viên trụ ở cây 4 năm tuổi của tổ hợp lai thuận E. urophylla là 180,9 dm3/cây, tổ hợp lai nghịch E. pelltita là 145,7 dm3/cây, trong khi E.
pelltita là 35 dm3/cây, E. urophylla là 25,8 dm3/cây 13 (Glory, 1993) [87]. Như vậy, đổi vị trí của cây bố, mẹ trong phép lai thuận nghịch đã làm thay đổi sinh trưởng của cây lai (ưu thế lai chịu ảnh hưởng của tế bào chất). + Tại Brazil, khi lai giống và sử dụng hình thức nhân giống bằng hom để tạo cây con Bạch đàn lai E.
grandis đã cho kết quả một số lô thí nghiệm đạt tăng trưởng bình quân 70m3/ha/năm ở tuổi 5,5. Kết quả trong nghiên cứu này cũng thu được khả năng tăng thu di truyền của một số tính trạng khác như khối lượng thể tích (tăng từ 480 lên 490 kg/m3), năng suất bột giấy (tăng từ 47 lên 49%, hàm lượng vỏ giảm từ 18% xuống 12% (Zobel et al. + Nghiên cứu phương pháp lai nhân tạo giống bạch đàn qua thụ phấn khống chế được thực hiện ở Congo từ những năm 1997. Kết quả thu được hàng trăm dòng vô tính và thông qua các khảo nghiệm dòng vô tính đã tuyển chọn được những dòng tốt nhất để lai giống.
Bằng hình thức này, các nhà nghiên cứu đã thu được 174 kiểu gen ưu việt của tổ hợp lai giữa 02 loài E. + Venkatesh và Sharma (1976, 1977) đã nghiên cứu ưu thế lai về sinh trưởng và tính nở hoa sớm. Ưu thế lai thể hiện sức đề kháng nấm, chống chịu rét và sương muối hơn loài thuần. Ưu thế lai về sinh trưởng và tính chịu lạnh ở tổ hợp lai E.
nitens, ưu thế lai về sinh trưởng, tính chống chịu loét thân ở tổ hợp lai E. - Nghiên cứu về chọn giống bạch đàn có khả năng chống chịu: Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu chọn, tạo giống cây trồng có sức chống chịu với các điều kiện bất lợi của môi trường. + Nghiên cứu về chọn giống bạch đàn kháng bệnh đã được thực hiện từ những năm 1976, Pikethley đã phát hiện ra nấm Cylindroclacdium quinqueseptatum trên các cây họ Sim tại Australia; Sharma (India) năm 1982, 1985 cũng đã phát hiện loại nấm này trên bạch đàn tại India; các nghiên cứu ở Australia (Bollands et al., 1985), Brazil (Alfenas et al., 1997; Junghans et al., 1999) và South Africa (Crous and Swart, 1995) đều có các kết quả về bệnh ở bạch đàn (dẫn theo (Nguyễn Việt Cường, 2005) [13], (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2010) [36]). Các nghiên cứu trên thế 14 giới đã chỉ ra có nhiều loài nấm có liên quan đến các loại bệnh hại lá bạch đàn đã ảnh hưởng không nhỏ tới năng suất và chất lượng rừng trồng.
+ Các công trình nghiên cứu về chọn, tạo giống có sức chống chịu, đặc biệt là tính chịu mặn của McComb (2007), Xiang Yu (2009) cùng xác định được loài Bạch đàn E. camaldulensis là loài cây có khả năng chịu mặn khá tốt so với các loài bạch đàn khác (ngưỡng chịu mặn tối đa của loài bạch đàn này 600 mM/l trong thời gian 1 tuần) (dẫn theo Nguyễn Thế Hưởng, 2017) [27]. Bên cạnh các phương pháp cải thiện giống truyền thống, phương pháp cải thiện giống hiện đại như chuyển gen, ứng dụng chỉ thị phân tử,… để tạo ra các giống bạch đàn mang các tính trạng quý cũng đã được áp dụng ở các nước Japan, America, China, Brazil… Kết quả đã tạo ra nhiều giống bạch đàn chuyển gen với các tính trạng tốt như: chất lượng gỗ tốt, khả năng kháng bệnh, chống chịu,…. Một số giống mới đã đạt được như: giống Bạch đàn trắng (E.
cammaldulensi) chuyển gen làm giảm hàm lượng lignin (Chen et al., 2001) [75]; giống Bạch đàn urô (E. urophylla) chuyển gen kháng bệnh gây ra bởi Pseudomonas solanaceanum (Shao et al., 2002) [114]; giống Bạch đàn trắng (E. cammaldulensis) chuyển gen có khả năng chịu mặn (Xiang et al. Như vậy, trong thời gian qua trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về chọn, tạo giống bạch đàn bằng các phương pháp từ truyền thống đến hiện đại.
Kết quả nghiên cứu đã chọn được những dòng, giống chất lượng góp phần nâng cao năng suất rừng trồng. Kết quả nghiên cứu về các biện pháp lâm sinh trong trồng rừng bạch đàn 1. Quản lý độ phì đất thông qua duy trì vật liệu hữu cơ sau khai thác Độ phì đất là yếu tố lập địa quan trọng ảnh hưởng đến năng suất rừng trồng, trong đó lượng vật chất hữu cơ trong đất quyết định đến độ phì của đất.