Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Tre trúc là nhóm lâm sản ngoài gỗ quan trọng đứng thứ hai sau gỗ, phân bố tự nhiên trong nhiều trạng thái rừng nhiệt đới và á nhiệt đới với hơn 200 loài tại Việt Nam. Đây là nguồn tài nguyên có đặc tính sinh trưởng nhanh, khả năng tái sinh mạnh mẽ, trồng một lần cho thu hoạch nhiều chu kỳ, mang lại nguồn sinh kế ổn định cho người dân miền núi và cung cấp nguyên liệu chế biến đa dạng.
Cây Bương lông điện biên (Dendrocalamus giganteus Munro), còn có các tên gọi địa phương khác như Mạy púa mơi, Bương lớn, Bương lớn điện biên, là một trong những loài tre có kích thước lớn nhất tại Việt Nam. Cây đạt chiều cao 15 – 20 m, đường kính gốc 20 – 25 cm, vách thân dày, chiều dài lóng đốt từ 25 – 30 cm, ít cành nhánh, chất gỗ chắc và bền, có giá trị cao trong việc cung cấp nguyên liệu công nghiệp thay thế gỗ. Tuy nhiên, thực trạng canh tác và kinh doanh loài cây này tại địa phương vẫn mang tính quảng canh, phụ thuộc kinh nghiệm truyền thống. Việc mở rộng diện tích gặp rào cản lớn do tập quán chỉ nhân giống bằng gốc ngầm, dẫn đến nguồn cây giống bị hạn chế nghiêm trọng về số lượng, không đáp ứng được nhu cầu trồng rừng quy mô lớn. Người dân chưa tiếp cận được kỹ thuật nhân giống vô tính bằng phương pháp chiết cành hoặc giâm hom cành chét, đồng thời tồn tại quan niệm cho rằng chỉ có giống gốc mới đảm bảo năng suất, trong khi các loài tre mọc cụm khác như Luồng (Dendrocalamus barbatus) hay Mai xanh (Dendrocalamus latiflorus) đã được nhân giống bằng cành rất thành công.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể gồm:
- Xác định được loại chất kích thích và nồng độ thích hợp nhất đến khả năng ra rễ của hom Bương lông điện biên.
- Xác định một số biện pháp kỹ thuật nhân giống như hom thân, hom gốc, hom cành chét.
- Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật nhân giống Bương lông điện biên phục vụ sản xuất thực tiễn.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Cây Bương lông điện biên (Dendrocalamus giganteus).
- Phạm vi nghiên cứu: Tập trung vào kỹ thuật chọn cây mẹ, tuyển chọn cành chét, phương pháp xử lý cơ giới kích thích tạo cành chét (đốn ngọn, ngả thân), thí nghiệm nhân giống bằng hom cành chiết và thí nghiệm giâm hom cành chét với các nồng độ chất điều hòa sinh trưởng.
- Không gian nghiên cứu: Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp vùng trung tâm Bắc Bộ, xã Chân Mộng, huyện Đoan Hùng, tỉnh Phú Thọ.
- Thời gian thực hiện: Từ ngày 18/08/2014 đến ngày 28/12/2015.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận được xây dựng dựa trên cơ sở đặc điểm hình thái và sinh học của các loài thuộc họ Hòa thảo (Poaceae), phân họ Tre trúc (Bambusoideae), nhóm thân ngầm mọc cụm. Về mặt pháp lý và định hướng phát triển, nghiên cứu căn cứ vào Quyết định số 11/2011/QĐ-TTg ngày 18/02/2011 của Thủ tướng Chính phủ về phát triển vùng nguyên liệu tre trúc gắn với chương trình xây dựng nông thôn mới. Cơ sở kỹ thuật kế thừa có chọn lọc các quy trình lâm sinh chuyên ngành gồm:
- Quy phạm kỹ thuật trồng và khai thác cây Luồng (QP 04TCN 21-2000).
- Quy phạm kỹ thuật trồng, chăm sóc và khai thác măng tre Điềm trúc (QP 04TCN 69-2004 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn).
- Các kết quả nghiên cứu nhân giống Luồng bằng cành chiết của Lê Quang Liên (1994, 2001) và chọn giống tre trúc của Hoàng Thanh Lộc (2005).
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và thu thập số liệu:
- Phương pháp chọn cây mẹ và cành chét: Điều tra cây mẹ ở 2 cấp tuổi (tuổi 1 và tuổi 2) thuộc 3 cấp đường kính (8 – 12 cm, >12 – 16 cm, >16 cm), bố trí 15 cây/cấp kính/cấp tuổi với 3 lần lặp lại. Đánh giá số cành chét triển vọng (đường kính đùi gà $\ge$ 1 cm, có 3 mắt ngủ mỗi bên, có rễ khí sinh) và số mắt ngủ triển vọng trên thân.
- Thí nghiệm tạo cành chét bằng tác động cơ giới: Thử nghiệm 2 phương pháp gồm (1) đốn ngọn cây mẹ để lại thân cao 15 m (vị trí đốn giữa lóng) và (2) ngả thân cây mẹ (chặt 2/3 đường kính thân tại vị trí cách gốc 50 – 70 cm rồi vít ngả thân theo tiêu chuẩn 04TCN 21-2000). Mỗi nghiệm thức thực hiện trên 15 cây ở từng cấp tuổi và cấp kính.
- Thí nghiệm chiết cành: Sử dụng chất điều hòa sinh trưởng IBA ($\beta$-indol butyric acid) với 5 công thức thí nghiệm (40 hom/công thức): CT1 (IBA 0,25%), CT2 (IBA 0,50%), CT3 (IBA 0,75%), CT4 (IBA 1,00%) và CT5 (đối chứng, không dùng hóa chất). Vật liệu bó bầu sử dụng hỗn hợp bùn ao sạch và rơm băm nhỏ tỷ lệ 2 bùn : 1 rơm theo thể tích (hoặc phối trộn xơ dừa, đất, bùn và 1% lân), bọc kín bằng túi nilon.
- Thí nghiệm giâm hom cành chét: Tách cành chét đùi gà, cắt giữ lại 2 – 3 lóng, bóc bẹ mo, xử lý thuốc kích thích IBA ở các dải nồng độ tương tự rồi giâm vào luống đất tơi xốp có che vòm nilon giữ ẩm và lưới đen che sáng 50%.
- Thí nghiệm nuôi dưỡng cây con vườn ươm: Cành chiết sau khi ra rễ cấp 2 chuyển sang màu vàng có lông tơ được cắt khỏi cây mẹ, cấy vào túi bầu (thành phần 90% đất cát pha + 9% phân chuồng hoai mục + 1% supe lân), đặt trên luống có hệ thống tưới ẩm.
Phương pháp xử lý số liệu:
Dữ liệu điều tra và thực nghiệm được thống kê, tính toán các chỉ tiêu tỷ lệ sống, tỷ lệ ra rễ, chiều dài rễ trung bình bằng phần mềm Microsoft Excel và SPSS 20.0. Phân tích phương sai một nhân tố và hai nhân tố (ANOVA), kiểm tra sai dị trung bình bằng tiêu chuẩn Duncan và sai dị nhỏ nhất có ý nghĩa (LSD) ở mức ý nghĩa $\alpha = 0,05$.
Nội dung chính theo từng chương
Phần 1: Mở đầu
Trình bày tính cấp thiết của việc nghiên cứu kỹ thuật nhân giống vô tính cho loài Bương lông điện biên nhằm khắc phục tình trạng khan hiếm nguồn giống gốc truyền thống. Xác định rõ 3 mục tiêu nghiên cứu, 4 nội dung nghiên cứu trọng tâm cùng ý nghĩa lý luận trong đào tạo lâm nghiệp và ý nghĩa thực tiễn đối với sản xuất giống cây trồng lâm sản ngoài gỗ.
Phần 2: Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Hệ thống hóa cơ sở khoa học và pháp lý về phát triển vùng nguyên liệu tre trúc. Phân tích lịch sử nghiên cứu tre trúc trên thế giới (các công trình của Munro 1868, Banik 1979, Hassan 1977, Fu Maoyi & Xiao Jianghua 1996, Nautiyal et al. 2008, Benton et al. 2011) và trong nước (Phạm Quang Độ 1963, Trần Xuân Thiệp 1976, Trần Nguyên Giảng 1981, Lê Quang Liên 2001, Nguyễn Ngọc Bình 2001, Nguyễn Văn Phong 2008). Đánh giá chi tiết điều kiện tự nhiên (địa hình 3 tiểu vùng, khí hậu nhiệt đới gió mùa lượng mưa 1.780 mm/năm, đặc điểm 5 nhóm đất chính) và điều kiện kinh tế - xã hội (dân số 104.471 người năm 2010, cơ sở hạ tầng giao thông, thủy lợi, lâm nghiệp) tại huyện Đoan Hùng, tỉnh Phú Thọ.
Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Xác lập quy chuẩn kỹ thuật cho đối tượng nghiên cứu; xác định địa điểm thực nghiệm tại Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp vùng trung tâm Bắc Bộ (xã Chân Mộng). Mô tả chi tiết quy trình bố trí thí nghiệm chọn cây mẹ, quy trình cơ giới tạo cành chét (đốn ngọn, ngả cây), quy trình xử lý thuốc điều hòa sinh trưởng IBA, kỹ thuật bó bầu chiết cành, giâm hom cành, công thức phối trộn ruột bầu vườn ươm. Trình bày các công thức toán học phân tích phương sai ANOVA, tiêu chuẩn Duncan và công thức tính toán chỉ tiêu tỷ lệ sống, tỷ lệ ra rễ, chiều dài rễ trung bình.
Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Tập hợp toàn bộ dữ liệu thực nghiệm qua 11 bảng số liệu và 12 hình biểu đồ:
- Đánh giá khả năng xuất hiện cành chét và mắt ngủ theo cấp kính và cấp tuổi cây mẹ.
- So sánh hiệu quả kích thích phát sinh cành chét giữa biện pháp ngả thân và đốn ngọn.
- Phân loại chất lượng cành chét theo đường kính đùi gà và vị trí mắt ngủ.
- Đánh giá động thái ra rễ, chiều dài rễ cành chiết theo thời gian (20, 40, 60 ngày) dưới tác động của các nồng độ IBA.
- Đánh giá tỷ lệ sống của cây con cành chiết trong vườn ươm qua các giai đoạn 1 tháng, 2 tháng và 3 tháng tuổi.
- Xây dựng hướng dẫn kỹ thuật hoàn chỉnh cho từng khâu trong quy trình nhân giống.
Phần 5: Kết luận và kiến nghị
Tổng hợp các chỉ số kỹ thuật tối ưu đạt được từ nghiên cứu thực nghiệm và đề xuất các kiến nghị nhằm hoàn thiện quy trình công nghệ nhân giống phục vụ mở rộng diện tích gây trồng Bương lông điện biên.
Kết quả và đóng góp
1. Kết quả điều tra cây mẹ và tuyển chọn cành chét
Kết quả điều tra 90 cây mẹ ở 2 cấp tuổi cho thấy đường kính cây mẹ ảnh hưởng rõ rệt đến số lượng cành chét triển vọng, trong khi số lượng mắt ngủ ít biến động theo cấp kính:
| Cấp tuổi |
Cấp kính (cm) |
Số cây điều tra (N) |
Tổng số cành chét triển vọng |
Tổng số mắt ngủ triển vọng |
Tỷ lệ cây mẹ chất lượng tốt (%) |
| Tuổi 1 |
8 – 12 |
15 |
158 |
153 |
50,00 |
|
>12 – 16 |
15 |
136 |
197 |
65,00 |
|
>16 |
15 |
128 |
198 |
60,00 |
| Tuổi 2 |
8 – 12 |
15 |
175 |
169 |
70,00 |
|
>12 – 16 |
15 |
120 |
167 |
55,00 |
|
>16 |
15 |
149 |
186 |
45,00 |
Phân tích Duncan chỉ ra cấp kính 8 – 12 cm cho số cành chét trung bình cao nhất (11,0 cành/cây), kế tiếp là cấp >16 cm (9,2 cành/cây) và cấp >12 – 16 cm (8,5 cành/cây). Về mắt ngủ, cấp kính >16 cm đạt trung bình cao nhất với 12,8 mắt/cây.
2. Kết quả tạo cành chét bằng tác động cơ giới
So sánh giữa hai biện pháp xử lý cơ giới trên 90 cây thí nghiệm (15 cây/nghiệm thức):
| Cấp tuổi cây mẹ |
Cấp kính cây mẹ (cm) |
Số cành chét tạo ra từ thí nghiệm ngả cây (cành) |
Số cành chét tạo ra từ thí nghiệm đốn ngọn (cành) |
| Tuổi 1 |
8 – 12 |
207 |
134 |
|
>12 – 16 |
193 |
112 |
|
>16 |
244 |
112 |
| Tuổi 2 |
8 – 12 |
244 |
119 |
|
>12 – 16 |
238 |
109 |
|
>16 |
219 |
114 |
Biện pháp ngả thân cho hiệu quả vượt trội, kích thích tạo ra từ 193 đến 244 cành chét/15 cây, cao gấp 1,5 – 2,1 lần so với biện pháp đốn ngọn (chỉ đạt 109 – 134 cành chét/15 cây).
3. Kết quả chọn lọc cành chét làm hom giống
Chất lượng cành chét phụ thuộc chặt chẽ vào kích thước đùi gà:
- Ở cây mẹ tuổi 1: Cành chét đường kính >1 – 1,5 cm và >1,5 cm có tỷ lệ đạt chất lượng tốt từ 50,00% đến 75,00%. Cành chét đường kính nhỏ 0,8 – 1 cm có tỷ lệ xấu cao (từ 20,00% đến 50,00%). Cây mẹ cấp kính 8 – 12 cm cho tổng tỷ lệ cành chét tốt trung bình đạt 55,00%.
- Ở cây mẹ tuổi 2: Cành chét đường kính >1,5 cm trên cây mẹ cấp kính >12 – 16 cm đạt tỷ lệ tốt 80,00% (0% cành xấu); cành chét >1 – 1,5 cm trên cây mẹ cấp kính >16 cm đạt tỷ lệ tốt 85,00%. Cành chét nhỏ 0,8 – 1 cm có tỷ lệ xấu lên tới 45,00% – 60,00%.
4. Kết quả thí nghiệm chiết cành và nuôi dưỡng cây con vườn ươm
Hiệu lực của nồng độ chất điều hòa sinh trưởng IBA đối với khả năng ra rễ cành chiết (40 hom/công thức) và tỷ lệ sống của cây con trong vườn ươm sau khi cấy bầu:
| Công thức thí nghiệm |
Nồng độ chất xử lý |
Tỷ lệ ra rễ sau 20 ngày (%) |
Tỷ lệ ra rễ sau 40 ngày (%) |
Tỷ lệ ra rễ sau 60 ngày (%) |
Chiều dài rễ trung bình sau 60 ngày (cm) |
Số hom ra chồi vườn ươm (trên 40 hom) |
Tỷ lệ sống sau 3 tháng vườn ươm (%) |
| CT1 |
IBA 0,25% |
5,0 |
20,0 |
27,5 |
3,18 |
23 |
57,5 |
| CT2 |
IBA 0,50% |
12,5 |
25,0 |
35,0 |
3,64 |
25 |
62,5 |
| CT3 |
IBA 0,75% |
17,5 |
35,0 |
50,0 |
5,59 |
30 |
75,0 |
| CT4 |
IBA 1,00% |
25,0 |
52,5 |
72,5 |
5,20 |
35 |
87,5 |
| CT5 (ĐC) |
Không xử lý |
2,5 |
10,0 |
17,5 |
3,29 |
15 |
37,5 |
Công thức CT4 (IBA nồng độ 1%) mang lại hiệu quả cao nhất ở mọi mốc thời gian: tỷ lệ ra rễ sau 60 ngày đạt 72,5% (29 hom), số lượng cây con ra chồi trong vườn ươm đạt 35 hom và tỷ lệ sống sau 3 tháng nuôi dưỡng trong vườn ươm duy trì ở mức 87,5%. CT3 (IBA 0,75%) cho chiều dài rễ trung bình cao nhất đạt 5,59 cm.
5. Đề xuất quy trình kỹ thuật và đóng góp mới của đề tài
Tác giả đã hoàn thiện và đề xuất các biện pháp kỹ thuật nhân giống cụ thể:
- Chọn cây mẹ: Chọn cây bánh tẻ 1 – 2 tuổi, đường kính thân 8 – 12 cm hoặc >12 – 16 cm, sinh trưởng khỏe, không bị khuy và sâu bệnh.
- Tạo cành chét: Áp dụng biện pháp bập ngả thân cây mẹ (chặt 2/3 đường kính tại độ cao 50 – 70 cm cách gốc, vít ngả thân) để kích thích tối đa số lượng cành chét.
- Tuyển chọn cành làm giống: Chọn cành đùi gà bánh tẻ tuổi 1 – 2 có đường kính gốc cành $\ge$ 1 cm (ưu tiên >1 – 1,5 cm trở lên), hai bên có đủ 3 mắt ngủ, xuất hiện rễ khí sinh quanh gốc đùi gà.
- Kỹ thuật chiết cành: Bó bầu bằng hỗn hợp bùn ao sạch + rơm băm (tỷ lệ 2:1) kết hợp bổ sung 1% lân, xử lý dung dịch IBA nồng độ 1%. Sau 60 ngày khi rễ chuyển sang màu vàng có lông tơ thì cắt cành cấy vào bầu đất cát pha 90% + 9% phân chuồng hoai + 1% supe lân.
- Đóng góp so với các nghiên cứu trước: Đây là công trình thực nghiệm đầu tiên giải quyết kỹ thuật nhân giống vô tính bằng cành chiết cho cây Bương lông điện biên tại Việt Nam, phá vỡ hạn chế của phương pháp nhân giống bằng thân ngầm truyền thống vốn cho hệ số nhân giống thấp và khó áp dụng quy mô đại trà.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Thời gian theo dõi sinh trưởng của cây con sau khi ra vườn ươm chỉ dừng lại ở mốc 3 tháng đến 12 tháng tuổi tại phạm vi thực nghiệm huyện Đoan Hùng; chưa theo dõi toàn diện chu kỳ sinh trưởng của rừng trồng hoàn chỉnh ngoài thực địa. Thí nghiệm giâm hom cành chét trực tiếp chưa được công bố chi tiết về tỷ lệ sống ổn định so với phương pháp chiết cành.
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Tiếp tục hoàn thiện quy trình giâm hom cành chét trực tiếp trong nhà kính/nhà màng có kiểm soát nhiệt ẩm tự động để giảm bớt công đoạn chiết trên cây.
- Theo dõi tỷ lệ sống, khả năng sinh trưởng măng và thân khí sinh của cây con cành chiết sau khi trồng rừng đại trà ở các vùng lập địa khác nhau.
Giá trị tham khảo
- Đối tượng tham khảo: Sinh viên, học viên cao học chuyên ngành Lâm nghiệp, Quản lý tài nguyên rừng, Công nghệ giống cây trồng; cán bộ kỹ thuật tại các trung tâm khuyến nông, ban quản lý rừng phòng hộ/đặc dụng và các doanh nghiệp phát triển vùng nguyên liệu tre trúc chế biến công nghiệp.
- Nội dung đáng giá: Quy trình kỹ thuật bập ngả thân tạo cành chét đại trà; dải số liệu thực nghiệm xử lý IBA 1% kích thích ra rễ cành chiết; công thức phối trộn giá thể ruột bầu vườn ươm đạt tỷ lệ sống 87,5%.
Câu hỏi thường gặp
1. Tại sao đối với cây Bương lông điện biên cần phải áp dụng biện pháp cơ giới tạo cành chét?
Trong điều kiện tự nhiên, Bương lông điện biên có đặc tính hình thái rất ít cành nhánh trên thân cây khí sinh, không đủ vật liệu cành để làm hom giống. Biện pháp cơ giới như ngả thân (bập 2/3 thân cách gốc 50 – 70 cm) giúp phá vỡ ưu thế ngọn, kích thích các mắt ngủ trên thân cây mẹ đồng loạt phát triển thành cành chét với số lượng đạt từ 193 đến 244 cành/15 cây.
2. Cây mẹ Bương lông điện biên ở cấp kính nào cho số lượng cành chét triển vọng cao nhất?
Số liệu điều tra thực tế chỉ ra rằng ở cả hai cấp tuổi (tuổi 1 và tuổi 2), cây mẹ thuộc cấp đường kính 8 – 12 cm cho tổng số cành chét triển vọng cao nhất (đạt 158 cành ở tuổi 1 và 175 cành ở tuổi 2, trung bình 11,0 cành/cây theo phân cấp Duncan).
3. Nồng độ chất điều hòa sinh trưởng IBA nào cho tỷ lệ ra rễ cành chiết cao nhất trong nghiên cứu?
Nồng độ IBA 1% (công thức CT4) cho kết quả tốt nhất với tỷ lệ ra rễ đạt 25% sau 20 ngày, 52,5% sau 40 ngày và đạt 72,5% sau 60 ngày thí nghiệm (29/40 hom ra rễ), vượt trội so với công thức đối chứng không xử lý thuốc vốn chỉ đạt 17,5%.
4. Tiêu chuẩn cành chét đạt chất lượng tốt để làm giống được tác giả quy định như thế nào?
Cành chét tốt là cành bánh tẻ ở tuổi 1 – 2, đường kính cành chét đùi gà đạt >1 cm (tốt nhất là >1 – 1,5 cm và >1,5 cm), hai bên đùi gà mỗi bên có đủ 3 mắt ngủ không bị thui, có rễ khí sinh xuất hiện xung quanh đùi gà, cành không bị sâu bệnh và cây mẹ không bị hiện tượng khuy.
5. Thành phần giá thể bầu đất nuôi dưỡng cành chiết trong vườn ươm gồm những gì?
Giá thể bầu đất nuôi dưỡng cây con được phối trộn theo công thức tỷ lệ: 90% đất cát pha + 9% phân chuồng hoai mục + 1% phân supe lân. Cây giống được nuôi dưỡng tưới ẩm định kỳ và đạt tỷ lệ sống 87,5% sau 3 tháng.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Phương đã giải quyết thành công các vấn đề kỹ thuật cơ bản trong nhân giống vô tính cây Bương lông điện biên (Dendrocalamus giganteus) tại Đoan Hùng, Phú Thọ. Nghiên cứu xác định phương pháp ngả thân cây mẹ cấp kính 8 – 12 cm là giải pháp tối ưu để tạo nguồn cành chét dồi dào, đồng thời khẳng định xử lý IBA nồng độ 1% cho tỷ lệ cành chiết ra rễ đạt 72,5% và tỷ lệ sống cây con vườn ươm đạt 87,5%. Kết quả thực nghiệm cung cấp quy trình lâm sinh hoàn chỉnh, có giá trị ứng dụng trực tiếp nhằm mở rộng diện tích vùng nguyên liệu tre Bương quy mô hàng hóa.