Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong sản xuất lâm nghiệp, nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng là mục tiêu trọng tâm, trong đó khâu chọn tạo và nhân giống giữ vai trò quyết định. Đối với các loài cây lâm nghiệp có chu kỳ sinh trưởng dài ngày, việc áp dụng các biện pháp thâm canh gặp nhiều khó khăn hơn so với cây nông nghiệp, do đó công tác giống càng mang tính tiên quyết. Nhân giống sinh dưỡng (vô tính) bằng phương pháp ghép cho phép kết hợp sức sống của hệ rễ cây gốc ghép với các đặc tính di truyền ưu việt của cành ghép, giúp cây con vừa giữ nguyên phẩm chất của cây mẹ, vừa rút ngắn thời gian ra hoa kết quả và khống chế được chiều cao cây, tạo thuận lợi cho việc thu hái.
Cây Trám đen (Canarium tramdenum Dai & Yakovl, tên đồng nghĩa: Canarium nigrum Engler, thuộc họ Trám - Burseraceae) là loài cây gỗ bản địa đa mục đích phân bố phổ biến tại các tỉnh miền núi phía Bắc nước ta. Bên cạnh giá trị cung cấp gỗ mềm phục vụ xây dựng, ván bóc và bột giấy, quả trám đen là nguồn thực phẩm truyền thống có giá trị kinh tế cao, nhân hạt chứa nhiều dầu béo và các bộ phận khác (lá, rễ, nhựa) đều có giá trị làm dược liệu hoặc nguyên liệu công nghiệp. Tuy nhiên, nếu gây trồng bằng phương pháp gieo hạt truyền thống, cây trám đen mất từ 6 đến 8 năm (thậm chí 8 đến 10 năm) mới bắt đầu cho quả. Đồng thời, tỷ lệ cây có hoa dị tính (hoa đực không cho quả hoặc cho năng suất rất thấp) chiếm tới khoảng 50%, gây rủi ro lớn cho các mô hình kinh doanh lâm sản ngoài gỗ lấy quả.
Mặc dù giải pháp nhân giống ghép mang lại triển vọng lớn, cây Trám đen thuộc nhóm cây khó ghép do đặc tính thân nhiều mủ nhựa nhanh khô và tầng sinh mô mỏng. Hiệu quả tiếp hợp và tỷ lệ sống của cây ghép chịu sự chi phối chặt chẽ bởi phương pháp ghép, kỹ thuật thao tác, thời vụ ghép và chế độ chăm sóc. Đề tài "Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp ghép đến sự hình thành cây giống Trám đen (Canarium tramdenum Dai & Yakovl) tại trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên" được thực hiện nhằm giải quyết các yêu cầu kỹ thuật thực tiễn này.
Mục đích và mục tiêu nghiên cứu:
- Mục đích: Tạo ra giống Trám đen ghép phục vụ công tác trồng rừng lấy quả.
- Mục tiêu cụ thể:
- Lựa chọn được phương pháp ghép và thời vụ ghép phù hợp nhất cho việc tạo cây Trám đen ghép.
- Xây dựng và đề xuất bản hướng dẫn kỹ thuật tạo giống Trám đen ghép đạt hiệu quả cao.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Cây giống Trám đen ghép trong giai đoạn vườn ươm.
- Phạm vi nội dung: Khảo nghiệm 3 phương pháp ghép (ghép áp bên, ghép nêm, ghép mắt) qua 3 thời vụ khác nhau trong năm (vụ Xuân - tháng 3, vụ Thu - tháng 9, vụ Đông - tháng 12).
- Phạm vi không gian: Vườn ươm Trung tâm nghiên cứu và phát triển Lâm nghiệp vùng núi phía Bắc, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên (xã Quyết Thắng, thành phố Thái Nguyên).
- Phạm vi thời gian: Quá trình thực địa và theo dõi diễn ra từ tháng 6/2014 đến tháng 3/2015.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Cơ sở khoa học của phương pháp ghép:
Khóa luận vận dụng hệ thống cơ sở lý thuyết đa ngành về nhân giống sinh dưỡng thực vật:
- Cơ sở giải phẫu và sinh lý thực vật: Bản chất của ghép cây là tận dụng khả năng tự làm lành vết thương của thực vật. Mặt cắt ngang thân cây bao gồm các phần: mô gỗ (dẫn nước và muối khoáng), libe (vận chuyển sản phẩm quang hợp) và tượng tầng (tầng sinh gỗ / mô phân sinh bên). Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi là tạo ra sự tiếp xúc khít khao giữa tượng tầng của cành ghép và gốc ghép để các tế bào phân chia, nối liền hệ thống mạch dẫn và ống rây, khôi phục tuần hoàn dinh dưỡng nuôi chồi ghép.
- Cơ sở di truyền học và tế bào học: Quá trình phân bào nguyên nhiễm duy trì nguyên vẹn bộ nhiễm sắc thể của cành ghép lấy từ cây mẹ ưu trội, bảo tồn toàn bộ đặc tính di truyền mong muốn.
- Khả năng hòa nhập tổ hợp ghép: Sự tương thích mô học giữa các bộ phận cùng loài (Canarium tramdenum) đảm bảo không xuất hiện các hiện tượng không hòa nhập như phình vết ghép dị dạng, rụng lá non hoặc gãy đổ mối ghép.
Phương pháp bố trí thí nghiệm:
Thí nghiệm được thiết kế theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) với 3 lần lặp lại nhằm loại trừ tối đa sai số do điều kiện lập địa và môi trường:
- Quy mô thí nghiệm: 3 công thức ghép $\times$ 3 lần nhắc lại $\times$ 30 cây/nhắc lại = 90 cây/công thức; tổng dung lượng mẫu cho cả 3 công thức là 270 cây ghép. Thí nghiệm được lặp lại đồng bộ tại 3 mùa vụ (Xuân, Thu, Đông).
- Chi tiết 3 công thức kỹ thuật (CT):
- Công thức I (Ghép áp bên): Cắt ngang gốc ghép cách mặt đất 35–40 cm, chẻ dọc một bên sâu 2–3 cm (hoặc 5–7 cm sát phần gỗ); cành ghép được cắt vát một bên dài 1,5–2,0 cm, rộng 0,4–0,5 cm, áp khít tượng tầng và quấn kín nilon chuyên dụng.
- Công thức II (Ghép nêm): Cắt ngang gốc ghép ở độ cao 35–40 cm, chẻ đôi chính giữa gốc ghép sâu 2–3 cm; cành ghép (2–3 mắt ngủ) được vát nhẵn hai bên thành hình nêm và cắm khít vào khe chẻ.
- Công thức III (Ghép mắt kiểu cửa sổ): Mở cửa sổ chữ nhật kích thước $1 \times 2\text{ cm}$ trên vỏ gốc ghép cách mặt đất 20–30 cm; bóc miếng vỏ chứa mầm ngủ có kích thước tương ứng đặt vào, đậy mép vỏ và băng kín.
Vật liệu và nguồn dữ liệu:
- Gốc ghép: Cây con gieo từ hạt đạt 12–18 tháng tuổi, nguồn gốc tại Phú Thọ, chăm sóc đồng đều tại vườn ươm.
- Cành ghép: Khai thác từ các cây mẹ trưởng thành, thành thục, sinh trưởng tốt và có năng suất quả ổn định tại xã Hà Châu, huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên.
- Vật tư kỹ thuật: Dao ghép chuyên dụng, kéo cắt cành, màng bọc nilon, bình phun, thuốc phòng trừ kiến hại vết ghép và giàn che lưới đen giảm 25% cường độ ánh sáng.
- Nguồn dữ liệu: Số liệu sơ cấp từ quá trình đo đếm, theo dõi định kỳ tại hiện trường về tỷ lệ liền sinh, tỷ lệ bật chồi, chiều dài chồi mới và phân cấp chất lượng cây con theo các tiêu chuẩn lâm sinh.
Nội dung chính theo từng chương
Phần 1: Mở đầu
Tác giả xác lập tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trong công tác giống cây lâm sản ngoài gỗ. Phần này làm rõ các hạn chế cơ bản của phương thức gieo ươm bằng hạt đối với cây Trám đen (thời gian thành thục kéo dài 6–10 năm, tỷ lệ cá thể đực cao gây lãng phí diện tích trồng). Từ đó, khóa luận xác định mục tiêu lựa chọn phương pháp ghép tối ưu (áp bên, nêm, mắt) và thời vụ ghép thích hợp nhất (Xuân, Thu, Đông) nhằm nâng cao tỷ lệ sống và chất lượng cây con phục vụ trồng rừng lấy quả tại các tỉnh miền núi phía Bắc.
Phần 2: Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Chương này tổng hợp các luận cứ khoa học và thực tiễn liên quan đến kỹ thuật ghép cây:
- Cơ sở giải phẫu - sinh lý học: Trình bày chi tiết cơ chế liền sẹo vết thương, vai trò phân bào của tượng tầng và sự kết nối mạch dẫn giữa cành ghép và gốc ghép.
- Lịch sử và thực tiễn nghiên cứu ghép cây rừng: Tổng kết các cột mốc ghép cây trên thế giới (nhân giống thông Pinus nigra, bạch đàn Eucalyptus grandis, tếch Tectona grandis) và tại Việt Nam (ghép Thông nhựa, Thông đuôi ngựa, cây Mỡ Manglietia glauca, Trám trắng Canarium album).
- Đặc điểm sinh thái loài Trám đen: Phân tích cụ thể các chỉ tiêu hình thái học (cây gỗ cao 25–30 m, lá kép lông chim lẻ 9–13 lá chét, quả hạch chín màu tím đen), đặc tính ưa sáng, yêu cầu lập địa (độ cao dưới 400–800 m, đất thịt pha sét tầng dày $>80\text{ cm}$, pH 4,5–5,5) và giá trị kinh tế thương phẩm (cây 10–15 tuổi cho 50–70 kg quả/năm).
- Tổng quan điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu: Trình bày các thông số khí tượng tại xã Quyết Thắng, TP. Thái Nguyên (nhiệt độ trung bình năm 22–25°C, lượng mưa trung bình 2007 mm/năm, độ ẩm không khí 82%).
Phần 3: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Trình bày chi tiết phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:
- Quy trình chuẩn bị ngoại nghiệp: Xây dựng giàn che cao 2 m phủ lưới đen 25%; xử lý cây mẹ trước 35–80 ngày để kích thích mầm ngủ; thu hái cành bánh tẻ dài 15–20 cm vào buổi sáng và bảo quản trong khăn ẩm đặt trong thùng xốp.
- Quy trình kỹ thuật 3 phương pháp ghép: Mô tả chuẩn xác các bước thao tác đối với ghép áp bên, ghép nêm và ghép mắt cửa sổ.
- Chế độ chăm sóc hậu ghép: Quy định chế độ tưới nước duy trì độ ẩm giá thể, định kỳ phun thuốc trừ kiến 2 ngày/lần trong suốt 15 ngày đầu sau ghép để bảo vệ vết cắt.
- Phương pháp xử lý số liệu nội nghiệp: Phân tích, tổng hợp số liệu đo đếm theo các chỉ tiêu sinh trưởng và tỷ lệ xuất vườn.
Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương này trình bày toàn bộ số liệu thực nghiệm thu được, so sánh hiệu quả giữa các công thức ghép và thời vụ:
| Chỉ tiêu theo dõi |
Thời vụ ghép |
Ghép áp bên (CT1) |
Ghép nêm (CT2) |
Ghép mắt (CT3) |
| Tỷ lệ liền sinh (%) (n = 90 cây/công thức) |
Vụ Xuân |
55,56% (50 cây) |
31,11% (28 cây) |
5,56% (5 cây) |
|
Vụ Thu |
43,33% (39 cây) |
26,67% (24 cây) |
4,44% (4 cây) |
|
Vụ Đông |
17,78% (16 cây) |
10,00% (9 cây) |
2,22% (2 cây) |
| Tỷ lệ bật chồi (%) (n = 90 cây/công thức) |
Vụ Xuân |
52,22% (47 cây) |
28,89% (26 cây) |
3,33% (3 cây) |
|
Vụ Thu |
38,89% (35 cây) |
25,56% (23 cây) |
2,22% (2 cây) |
|
Vụ Đông |
16,67% (15 cây) |
7,78% (7 cây) |
1,11% (1 cây) |
| Chiều dài chồi mới (cm) |
Vụ Xuân |
2,63 cm |
1,96 cm |
1,10 cm |
|
Vụ Thu |
2,40 cm |
1,59 cm |
0,85 cm |
|
Vụ Đông |
1,38 cm |
0,84 cm |
0,30 cm |
Về đánh giá chất lượng cây ghép và tiêu chuẩn xuất vườn (trên tổng số 90 cây khảo nghiệm mỗi phương pháp):
| Phương pháp ghép |
Tổng số cây sống |
Cây loại Tốt (SL / %) |
Cây loại TB (SL / %) |
Cây loại Xấu (SL) |
Tỷ lệ xuất vườn (%) |
| Ghép áp bên (CT1) |
44 |
24 (26,66%) |
16 (17,78%) |
4 |
44,44% (40 cây) |
| Ghép nêm (CT2) |
26 |
14 (15,55%) |
7 (7,78%) |
5 |
23,33% (21 cây) |
| Ghép mắt (CT3) |
4 |
2 (2,22%) |
1 (1,11%) |
1 |
3,33% (3 cây) |
Nội dung chương kết thúc bằng bản Hướng dẫn kỹ thuật tạo giống Trám đen ghép tiêu chuẩn hóa:
- Tiêu chuẩn gốc ghép: Cây 12–18 tháng tuổi (hoặc đạt 50–60 ngày sau đảo bầu sinh trưởng), chiều cao 60–100 cm, đường kính gốc 1–2 cm, có 5–6 lá thật, sinh trưởng khỏe, sạch sâu bệnh.
- Tiêu chuẩn cành ghép: Khai thác từ cây 10–15 năm tuổi có từ 3 vụ quả sai ổn định trở lên; chọn cành bánh tẻ 6–10 tháng tuổi ở tầng tán ngang, đường kính 0,6–1,2 cm tương đương gốc ghép, có 2–4 mắt ngủ.
- Kỹ thuật thao tác: Cắt vát cành ghép dài 1,5–2,0 cm, rộng 0,4–0,5 cm; chẻ gốc ghép sâu 2–4 cm tại ranh giới giữa vỏ và tầng sinh gỗ; quấn nilon chuyên dụng kín toàn bộ mối ghép và cành ghép; hoàn tất thao tác trong vòng 45–60 giây để tránh oxy hóa bề mặt cắt và khô nhựa.
- Thời vụ tối ưu: Vụ Xuân (tháng 3–4) và Vụ Thu (tháng 10–11), nhiệt độ 25–30°C, yêu cầu thời tiết không mưa trong tối thiểu 7 ngày sau ghép.
Phần 5: Kết luận và kiến nghị
Tổng kết toàn diện các kết quả định lượng thu được từ thực nghiệm: phương pháp ghép áp bên và thời vụ mùa xuân vượt trội hoàn toàn về tỷ lệ liền sinh (55,56%), tỷ lệ bật chồi (52,22%), tốc độ tăng trưởng chiều dài chồi (2,63 cm) và tỷ lệ cây con đủ tiêu chuẩn xuất vườn (44,44%). Tác giả kiến nghị chuyển giao phương pháp ghép áp bên vào mùa xuân cho các cơ sở sản xuất giống lâm nghiệp trong vùng.
Kết quả và đóng góp
Kết quả chính kèm số liệu thực nghiệm:
- Xác định được phương pháp ghép áp bên (CT1) mang lại hiệu quả vượt trội nhất trên mọi chỉ tiêu theo dõi: đạt tỷ lệ liền sinh cao nhất 55,56% ở vụ Xuân (so với 31,11% của ghép nêm và 5,56% của ghép mắt); tỷ lệ bật chồi đạt 52,22% ở vụ Xuân (ghép nêm đạt 28,89%, ghép mắt đạt 3,33%).
- Xác định thời vụ ghép tối ưu là Vụ Xuân: sinh trưởng chiều dài chồi ghép đạt mức cao nhất (2,63 cm ở ghép áp bên, 1,96 cm ở ghép nêm, 1,10 cm ở ghép mắt), xếp trên Vụ Thu (2,40 cm ở ghép áp bên) và Vụ Đông (chỉ đạt 1,38 cm ở ghép áp bên).
- Đánh giá khả năng xuất vườn: Phương pháp ghép áp bên cung cấp tỷ lệ cây đủ tiêu chuẩn xuất vườn đạt 44,44% (với 26,66% cây đạt phẩm chất tốt và 17,78% cây trung bình), cao gần gấp đôi so với ghép nêm (23,33%) và vượt trội hoàn toàn so với ghép mắt (3,33%).
Đóng góp về mặt kỹ thuật và giải pháp đề xuất:
- Giải quyết được khó khăn kỹ thuật then chốt trong nhân giống vô tính loài Trám đen vốn có hàm lượng nhựa cao mau khô: định hình quy trình thao tác nhanh (45–60 giây), kỹ thuật cắt vát tạo diện tích tiếp xúc tượng tầng tối đa và sử dụng màng nilon chuyên dụng bao kín cành ghép để chống thoát hơi nước.
- Xây dựng bản hướng dẫn kỹ thuật hoàn chỉnh từ khâu chọn cây mẹ, tiêu chuẩn chọn cành/gốc ghép, mùa vụ ghép đến biện pháp chăm sóc hậu ghép (che bóng 25%, tưới giữ ẩm, phun thuốc phòng kiến định kỳ 2 ngày/lần trong 15 ngày).
- Cung cấp cơ sở khoa học giúp chuyển dịch cơ cấu giống Trám đen từ nguồn gieo hạt không kiểm soát sang giống ghép năng suất cao, khắc phục hiện tượng phân ly cây đực không ra quả.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Nghiên cứu mới dừng lại ở phạm vi khảo nghiệm trong giai đoạn vườn ươm (theo dõi từ tháng 6/2014 đến tháng 3/2015 tại Thái Nguyên), chưa theo dõi tiếp sinh trưởng và năng suất đậu quả của cây ghép sau khi trồng rừng thực địa trong các năm tiếp theo.
- Hướng nghiên cứu mở rộng: Tiếp tục theo dõi đánh giá các lô cây ghép sau khi xuất vườn trồng rừng tại các điều kiện lập địa khác nhau ở vùng núi phía Bắc; nghiên cứu mở rộng các chế phẩm điều hòa sinh trưởng nhằm nâng cao hơn nữa tỷ lệ liền sinh của vết ghép.
Giá trị tham khảo
Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho:
- Sinh viên, học viên chuyên ngành Lâm nghiệp, Lâm sinh, Cây trồng và Nông nghiệp nghiên cứu về kỹ thuật nhân giống vô tính cây lâm nghiệp bản địa đa mục đích.
- Cán bộ kỹ thuật tại các vườn ươm, trung tâm khuyến nông - khuyến lâm và chủ trang trại rừng miền núi phía Bắc đang tìm kiếm quy trình kỹ thuật cụ thể để sản xuất cây giống Trám đen lấy quả.
- Các phần có giá trị tham khảo cao nhất: Bảng số liệu đối chứng giữa 3 phương pháp ghép tại Phần 4 và bản Hướng dẫn kỹ thuật tạo giống Trám đen ghép tiêu chuẩn tại Tiểu mục 4.5.
Câu hỏi thường gặp
1. Vì sao cây Trám đen nhân giống từ hạt lại ít được ưa chuộng trong trồng rừng kinh doanh lấy quả?
Cây Trám đen gieo từ hạt có thời gian kiến thiết cơ bản kéo dài (phải mất từ 6 đến 8 năm, thậm chí 8 đến 10 năm mới cho quả). Đồng thời, tỷ lệ cây có hoa đực hoặc hoa dị tính không có khả năng tạo quả chiếm tới 50%, khiến việc tuyển chọn cá thể sai quả rất khó khăn và làm giảm hiệu quả kinh tế.
2. Trong ba phương pháp thí nghiệm, phương pháp ghép nào cho hiệu quả liền sinh và xuất vườn cao nhất?
Phương pháp ghép áp bên (CT1) cho hiệu quả cao nhất ở mọi mùa vụ, đạt tỷ lệ liền sinh 55,56% vào vụ Xuân và tỷ lệ cây con đủ tiêu chuẩn xuất vườn đạt 44,44% (vượt trội so với 23,33% của ghép nêm và 3,33% của ghép mắt).
3. Thời vụ nào trong năm cho kết quả sinh trưởng chồi ghép Trám đen tốt nhất?
Vụ Xuân (tháng 3) là thời vụ thích hợp nhất, với chiều dài chồi mới đạt 2,63 cm ở phương pháp ghép áp bên, cao hơn hẳn so với Vụ Thu (2,40 cm) và Vụ Đông (1,38 cm).
4. Kỹ thuật thao tác ghép Trám đen đòi hỏi yêu cầu đặc thù gì về thời gian và bảo vệ mắt ghép?
Do nhựa Trám đen rất nhanh khô và tầng sinh gỗ mỏng, toàn bộ thao tác cắt vát và áp cành ghép vào gốc ghép phải hoàn tất nhanh chóng trong vòng 45–60 giây. Sau khi ghép phải dùng nilon quấn kín toàn bộ mối ghép và cành ghép để chống thoát hơi nước, kết hợp phủ lưới che râm 25% và phun thuốc diệt kiến định kỳ 2 ngày/lần trong 15 ngày đầu.
5. Tiêu chuẩn chọn cành ghép và gốc ghép Trám đen theo hướng dẫn kỹ thuật của đề tài là gì?
Gốc ghép phải đạt chiều cao 60–100 cm, đường kính 1–2 cm, có 5–6 lá thật và sinh trưởng khỏe. Cành ghép phải lấy từ cây mẹ 10–15 năm tuổi đã có ít nhất 3 vụ quả sai ổn định, chọn cành bánh tẻ 6–10 tháng tuổi ở tầng tán ngang, đường kính 0,6–1,2 cm (tương đương gốc ghép) và có từ 2–4 mắt ngủ.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phạm Văn Hải đã hoàn thành các mục tiêu nghiên cứu thực nghiệm về kỹ thuật nhân giống sinh dưỡng loài Trám đen (Canarium tramdenum) tại vườn ươm Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Kết quả định lượng khẳng định phương pháp ghép áp bên thực hiện vào vụ Xuân đạt hiệu quả cao nhất về tỷ lệ liền sinh (55,56%), tỷ lệ bật chồi (52,22%) và tỷ lệ xuất vườn (44,44%). Bản hướng dẫn kỹ thuật tạo giống ghép được xây dựng từ đề tài cung cấp cơ sở thực tiễn chuẩn xác cho việc hoàn thiện quy trình sản xuất giống Trám đen phục vụ phát triển kinh tế lâm nghiệp tại các tỉnh miền núi phía Bắc.