CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Các nghiên cứu về chọn, tạo giống và trồng cây Bách vàng Các nghiên cứu về chọn, tạo giống và gây trồng cây Bách vàng trên thế giới hầu như chưa được thực hiện, chỉ có Vườn Bách thảo Missouri hiện đang nghiên cứu về kỹ thuật canh tác và nhân giống nhằm mục đích bảo tồn loài cây lá kim mới này. Tuy nhiên, đến nay vẫn chưa có kết quả nghiên cứu công bố chính thức. Từ các kết quả trên cho thấy, Bách vàng là loài cây quí hiếm đã được đưa vào danh mục bị đe dọa theo Danh lục đỏ của IUCN, phân bố của loài này khá hẹp chỉ có ở Việt Nam và một quần thể nhỏ ở tỉnh Quảng Tây - Trung Quốc.
Đây là loài cây có giá trị, gỗ của Bách vàng có chất lượng tốt và được ví như Hoàng đàn ở nhiều nước Đông Nam Á, vì vậy loài Bách vàng đã bị khai thác quá mức dẫn đến nguy cơ tuyệt chủng nên cần thiết lập một khu bảo tồn cho loài cây này. Tuy nhiên, hiện nay các nghiên cứu về Bách vàng còn quá ít, mới chỉ có một số nghiên cứu về phân bố, sinh thái và phân tích hàm lượng tinh dầu trong lá, thân Bách vàng. Các nghiên cứu về nhân giống, kỹ thuật trồng còn quá sơ sài, do vậy cần có những nghiên cứu sâu hơn về kỹ thuật nhân giống, kỹ thuật trồng để bảo tồn và phát triển loài cây quý hiếm có giá trị này. Nghiên cứu về cây Bách vàng Cây Bách vàng (Xanthocyparis vietnamensis Farjon & Hiep) thuộc họ Hoàng đàn (Cupressaceae), tên tiếng Anh là Vietnamese Golden Cypress.
Bách vàng là cây gỗ nhỡ cao từ 10-15m, đường kính tới 50cm, vỏ nhẵn, cành nhỏ, tán hình tháp khi còn non, tán rộng và phẳng khi cây trưởng thành. Cây 4 trưởng thành có 3 loại lá bao gồm chủ yếu là lá trưởng thành, lá non và lá chuyển tiếp. Lá trưởng thành dạng vảy, xếp thành cặp với đỉnh nhọn, lá chuyển tiếp tương tự như lá trưởng thành nhưng dài hơn, lá non xếp thành vòng 4 trải rộng, hình kim hơi dẹt dài 1,5-2 cm và rộng 1,5-2mm, các dải lỗ khí khổng nằm ở mặt sau của lá. Các hình thái lá khác nhau có thể tồn tại trên cùng một cành.
Nón cái hóa gỗ, khi chín hình cầu, đường kính 0,9-1,1cm, vẩy gồm 2 cặp, có mấu lồi cong nổi rõ, chín trong 2 năm. Hạt hình trứng dài 6 mm với các cánh nhỏ, quả chín và được phát tán vào khoảng tháng 10 – 12, cây con tái sinh gặp rải rác trong rừng (Farjon và cs. Thomas, P (2013) đã xếp loài Bách vàng vào danh mục bị đe dọa theo danh lục đỏ của IUCN phiên bản 3. Ở Trung Quốc, loài này chỉ được biết đến từ một khu bảo tồn thiên nhiên.
Tại cuộc họp của Liên minh Bảo tồn Thế giới (IUCN) ở Đài Loan năm 2004, các nhà khoa học Việt Nam được hỗ trợ bởi các nhà khoa học của Kew và Missouri đã đề xuất nên thiết lập một khu bảo tồn môi trường sống trên núi cho loài Bách vàng. Cây Bách vàng có phân bố tự nhiên ở vùng núi đá vôi miền Bắc Việt Nam và miền Nam Trung Quốc (tỉnh Quảng Tây) (Averyanov và cs., 2013); Một số quần thể nhỏ Bách vàng qua điều tra cũng được tìm thấy ở gần trung tâm tỉnh Quảng Tây, Trung Quốc (Meng Tao và cs., 2013); Bách vàng là loài cây bản địa quý của Việt Nam được tìm thấy tại khu bảo tồn thiên nhiên (BTTN), Bát Đại Sơn huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang. Cây thường mọc trên các đỉnh núi đá vôi trong các hốc đất, ở độ cao 1.180m, sống chung với các loài Thông khác như: Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia), Thiết sam đông bắc (Tsuga chinensis) (Farjon và cs, 2002); Năm 2003, Farjon và Xiang (2003) đã nghiên cứu về hình thái học lớp cutin trên lá của loài Bách vàng tại các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam và so 5 sánh với một số loài có quan hệ với chi Cupressus. Kết quả mô tả chi tiết đặc điểm lớp cutin mặt trong và mặt ngoài lá của cả hai dạng lá non, lá trưởng thành và cho thấy một đặc điểm mới là các lỗ xuất hiện trên mặt ngoài lớp cutin của lá ở một số chi thuộc họ này.
Đặc điểm này trước đây đã không được mô tả cho các cây hạt trần. Nghiên cứu này đã phân tích và chỉ ra rằng loài Bách vàng có quan hệ gần nhất với loài Bách Nootka (Xanthocyparis nootkatensis) thuộc chi Chamaecyparis và là trung gian giữa hai chi Cupressus và Chamaecyparis. Do vậy, có thể xếp Bách vàng là một loài thuộc chi Chamaecyparis. Tuy nhiên, kết quả này lại mâu thuẫn với các phân tích về mô tả hình thái của các loài trong họ Cupressaceae, loài Bách vàng và Bách Nootka được xếp vào một chi riêng biệt (Qiaoping Xiang và Aljos Farjon, 2003); Quần thể Bách vàng được tìm thấy ở một số địa phương gần Bát Đại Sơn, hầu hết ở các khu vực này rất khó có thể tiếp cận vì núi đá vôi có độ dốc cao.
Mặc dù địa hình hiểm trở nhưng nhưng nạn khai thác gỗ Bách vàng vẫn gia tăng dẫn đến sự suy giảm nghiêm trọng số lượng cây Bách vàng trưởng thành. Tình trạng này có thể ảnh hưởng tiêu cực đến đa dạng di truyền của loài. Tái sinh của Bách vàng rất kém do phải cạnh tranh với các quần thể khác. Các khu vực núi đá vôi có Bách vàng phân bố bị xói mòn mạnh lộ ra các vết giống như đá cẩm thạch xen kẽ với hốc đất mỏng.
Khí hậu ở các khu vực này là cận nhiệt đới nhưng ẩm ướt nhiều trong năm (Farjon và cs, 2002); Nghiên cứu về thành phần hóa học tinh dầu trên lá của hai loài cùng chi được thực hiện năm 2007 giữa loài Bách vàng (Xanthocyparis vietnamensis) và loài Bách Nootka (Xanthocyparis nootkatensis). Kết quả cho thấy tinh dầu của hai loài này rất khác nhau. Tinh dầu của Xanthocyparis vietnamensis phần lớn chứa sesquiterpenes và diterpenes như hedycaryol (1,4–34,4%), phyllocladene (0,9–37,8%), sandaracopimara-8 (14), 15-diene (0,7–8,9%), germacrene D ( 3,7–7,9%). Các hợp chất monoterpenes được tìm thấy khá ít trong các thành phần phổ biến của cây lá kim, ngoại trừ α-pinene (0,8–14,9%) 6 có thể biến động.
Ngược lại, tinh dầu của Xanthocyparis nootkatensis phần lớn chỉ chứa hợp chất monoterpenes. Các thành phần chính của Xanthocyparis nootkatensis là limonene (35,4-42,4%), δ-3-carene (11,5– 23,4%), α-pinene (8,7–16,3%) và nezukol (3,3–4,8%). Các tinh dầu của hai loài này khác nhau trong nhiều thành phần và điều này dường như chỉ ra một mối quan hệ khá xa và khác biệt giữa hai loài (Adams và cs, 2007). Dùng kỹ thuật phân tích tinh dầu gỗ Bách vàng để tìm hiểu về sự bay hơi tinh dầu của loài.
Các tác giả đã phân tích được 40 thành phần, chiếm 87,9% tinh dầu của loài này. Tinh dầu của Xanthocyparis vietnamensis bị chi phối bởi sesquiterpenes và diterpenes như hedycaryol (1,4-34,4%), phyllocladene (0,9-37,8%), sandaracopimara -8 (14), 15- diene (0,7-8,9%), germacrene D ( 3,7-7,9%). Các monoterpenes là thấp trong các thành phần phổ biến thường được tìm thấy trong cây lá kim, ngoại trừ một pinene (0,8- 14,9%), đó là rất hiến. Ngược lại, dầu của Xanthocyparis nootkatensis bị chi phối bởi monoterpenes.
Các thành phần chính của Xanthocyparis nootkatensis là limonene (35,4-42,4%), S-3-carene (11,5-23,4%), a-pinene (8,7-16,3%) và nezukol (3,3-4,8%). Các loại dầu khác nhau trong nhiều thành phần một lần nữa cũng chỉ ra một mối quan hệ khá xa giữa 2 loài (Bazzali và cs., 2016); Gỗ Bách vàng màu vàng nâu, rất cứng, có mùi thơm và có chất lượng tốt. Từ xưa tầng lớp quý tộc ở các nước Đông Nam Á đã có truyền thống ưa thích sử dụng nhóm gỗ thuộc họ Hoàng đàn; cùng với sự tăng trưởng chậm của cây đã khiến cho nguồn gỗ Bách vàng càng hiếm dẫn đến giá trị của gỗ Bách vàng ngày càng tăng cao. Do thiếu phương tiện giao thông và các yếu tố khác, hầu hết gỗ Bách vàng được buôn bán ngay tại địa phương (Farjon và cs.
Các nghiên cứu về chọn, tạo giống cây Bách vàng Tô Văn Thảo (2003) đã thử nghiệm khả năng nhân giống loài cây Bách vàng bằng hom cành tại vườn ươm, đã tiến hành lấy vật liệu hom tại khu BTTN Bát Đại Sơn, tỉnh Hà Giang và giâm hom tại Công ty Giống Lâm nghiệp Trung ương, Hà Nội. Sử dụng thuốc AIB với các loại nồng độ 500, 1.500 ppm và đối chứng không thuốc. Sau 3 tháng, nồng độ thuốc kích thích 1.500 ppm phù hợp đối với dòng 32 với kiểu lá non cho tỷ lệ ra rễ 95,29%, chỉ số ra rễ 31,0; nồng độ thuốc kích thích 500 ppm phù hợp với dòng 30 với kiểu lá trưởng thành, với tỷ lệ ra rễ 3,33%, chỉ số ra rễ 3,0. Chất điều hòa sinh trưởng AIB nồng độ 1500ppm cho tỷ lệ ra rễ cao nhất.Thời điểm thu thập hom nên lấy vào thời gian trước mùa sinh trưởng, cây mẹ càng trẻ tuổi càng tốt.
Hom sinh dưỡng có khả năng ra rễ mạnh hơn những hom sinh sản. Nguyễn Tiến Hiệp và cs (2007), cũng đã tiến hành thí nghiệm giâm hom cây Bách vàng, cho thấy đây là loài cây có khả năng nhân giống tốt bằng phương pháp giâm hom cành. Đất dùng để ra bầu cây đối với hom giâm đã ra rễ là đất đỏ tầng B được khai thác ở vùng chân núi đá vôi, để ải với tỷ lệ 80% đất, 20% phân bò hoai mục. Hom giâm ra rễ sau 3- 4 tháng kể từ ngày giâm.
Khi rễ của hom có màu trắng hoặc màu vàng nhạt được chuyển sang túi bầu PE (8 x12cm). Khả năng ra rễ cao của hom giâm phụ thuộc vào 3 nhân tố: (1) các hom giâm lấy từ cây mẹ còn trẻ ở thời kỳ cây trước khi nảy chồi mới hoặc có kiểu lá non; (2) chất kích thích ra rễ AIB có nồng độ 1.500 ppm; (3) thời gian giâm hom vào tháng 5- 6 và tháng 12-1 hàng năm. Nếu đảm bảo đủ 3 chỉ tiêu trên, cành giâm sẽ có tỷ lệ ra rễ cao tới 95,29 %, chỉ số ra rễ là 31,0. Nguyễn Hoàng Nghĩa và Nguyễn Văn Thọ (2009) đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu Bảo tồn nguồn gen cây rừng” giai đoạn 2006- 2010 của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, đề tài đã tiến hành nghiên cứu giâm hom Bách 8 vàng tại Trung tâm Lâm sinh Cầu Hai (Đoan Hùng, Phú Thọ) nay là Trung tâm Khoa học lâm nghiệp vùng Trung tâm Bắc Bộ.
Vật liệu sử dụng giâm hom thu hái tại Khu BTTN Bát Đại Sơn, xã Cán Tỷ, huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang. Sử dụng 4 loại thuốc kích thích ra rễ là: RA (4-Chloroidole 3 acetic acid), RP (5,6 Dichloroidole 3 acetic acid), AIB (axit indol butiric) và ABT1. Thuốc kích thích được sử dụng dưới 2 dạng bột và dạng nước.