Luận án nghiên cứu đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh quế tại ba vùng sinh thái Việt Nam

Luận án tiến sĩ kỹ thuật nghiên cứu nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh quế cinnamomum cassia tại ba vùng, phân tích chuyên sâu, xây dựng mô hình lý

• Tác giả: Nguyễn Minh Quang
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Huy Sơn
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Lâm sinh
• Đề tài: Nghiên Cứu Sinh Học Và Kỹ Thuật Trồng Quế Cinnamomum Cassia Tại Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BIỂU, BẢNG
• DANH MỤC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ
• MỞ ĐẦU
• Sự cần thiết của đề tài
• Mục tiêu nghiên cứu của luận án
• Mục tiêu chung
• Mục tiêu cụ thể
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
• Những đóng góp mới của luận án
• Đối tượng và giới hạn nghiên cứu
• Đối tượng nghiên cứu
• Giới hạn nghiên cứu
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Trên thế giới
• 1.1.1. Đặc điểm phân loại và tên gọi các loài Quế chủ yếu
• 1.1.2. Đặc điểm sinh học một số loài Quế chủ yếu
• 1.1.2.1. Đặc điểm hình thái một số loài Quế chủ yếu
• 1.1.2.2. Đặc điểm phân bố và sinh thái một số loài Quế chủ yếu
• 1.1.2.3. Đặc điểm đa dạng di truyền của một số loài Quế
• 1.1.3. Công dụng và giá trị sử dụng của vỏ và tinh dầu Quế
• 1.1.3.1. Tinh dầu Quế và thành phần hóa học của tinh dầu
• 1.1.4. Kỹ thuật chọn giống và nhân giống Quế
• 1.1.4.1. Kỹ thuật chọn giống Quế
• 1.1.4.2. Kỹ thuật nhân giống Quế
• 1.1.5. Kỹ thuật trồng và chăm sóc rừng Quế
• 1.2. Ở Việt Nam
• 1.2.1. Đặc điểm phân loại và tên gọi các loài Quế chủ yếu
• 1.2.2. Đặc điểm sinh học của loài Quế (Cinnamomum cassia BL.)
• 1.2.2.1. Đặc điểm phân bố và sinh thái
• 1.2.2.2. Đặc điểm sinh trưởng, tăng trưởng và năng suất vỏ Quế
• 1.2.2.3. Về đặc điểm di truyền của các giống Quế
• 1.2.3. Kỹ thuật chọn giống và nhân giống Quế
• 1.2.3.1. Chọn giống Quế
• 1.2.3.2. Nhân giống Quế
• 1.2.3.3. Khảo nghiệm giống Quế
• 1.2.4. Kỹ thuật trồng, chăm sóc và nuôi dưỡng rừng Quế
• 1.2.4.1. Thực trạng gây trồng Quế
• 1.2.4.2. Kỹ thuật trồng Quế
• 1.2.4.3. Kỹ thuật chăm sóc và nuôi dưỡng rừng trồng Quế
• 1.2.5. Các nghiên cứu về chất lượng và giá trị sử dụng các sản phẩm Quế
• 1.3. Đánh giá chung
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nội dung nghiên cứu
• 2.1.1. Nghiên cứu bổ sung một số đặc điểm sinh học của cây Quế trồng ở 3 vùng sinh thái
• 2.1.2. Nghiên cứu chọn giống và khảo nghiệm giống Quế
• 2.1.3. Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống vô tính Quế bằng phương pháp giâm hom
• 2.1.4. Nghiên cứu bổ sung một số biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh Quế ở 3 vùng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ
• 2.1.5. Đề xuất bổ sung một số biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh Quế
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Quan điểm và cách tiếp cận vấn đề nghiên cứu
• 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể
• 2.2.2.1. Phương pháp nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của cây Quế trồng ở 3 vùng sinh thái
• 2.2.2.2. Phương pháp nghiên cứu chọn giống Quế có năng suất và chất lượng vỏ cao
• 2.2.2.3. Kỹ thuật nhân giống vô tính bằng phương pháp giâm hom
• 2.2.2.4. Phương pháp nghiên cứu bổ sung kỹ thuật trồng thâm canh Quế
• 2.2.2.5. Đề xuất bổ sung một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng Quế
• 2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đặc điểm sinh học của các giống Quế trồng ở 3 vùng
• 3.1.1. Đặc điểm hình thái
• 3.1.1.1. Đặc điểm hình thái thân và vỏ cây
• 3.1.1.2. Đặc điểm hình thái và kích thước lá
• 3.1.1.3. Đặc điểm hình thái hoa, quả và hạt Quế
• 3.1.2. Khả năng sinh trưởng của các giống Quế trồng ở 3 vùng sinh thái
• 3.1.3. Đặc điểm di truyền các giống Quế trồng ở 3 vùng sinh thái
• 3.1.3.1. Kết quả tách chiết DNA tổng số
• 3.1.3.2. Kết quả phân tích DNA bằng chỉ thị ISSR
• 3.1.3.3. Đặc điểm đa dạng di truyền các giống Quế trồng ở 3 vùng sinh thái
• 3.1.3.4. Xác định trình tự hai vùng gen cho các mẫu nghiên cứu
• 3.1.4. Đặc điểm sinh thái nơi trồng Quế ở 3 vùng sinh thái
• 3.1.4.1. Đặc điểm địa hình
• 3.1.4.2. Đặc điểm khí hậu
• 3.1.4.3. Đặc điểm đất đai
• 3.1.5. Đặc điểm vật hậu và chu kỳ sai quả
• 3.1.5.1. Đặc điểm vật hậu
• 3.1.5.2. Chu kỳ sai quả
• 3.1.6. Đặc điểm tinh dầu của các giống Quế trồng ở 3 vùng sinh thái
• 3.1.6.1. Hàm lượng tinh dầu Quế
• 3.1.6.2. Chất lượng tinh dầu Quế
• 3.1.6.3. Đánh giá thành phần tinh dầu Quế ở các vùng sinh thái
• 3.1.6.4. So sánh thành phần tinh dầu Quế ở các khu vực nghiên cứu
• 3.2. Chọn cây trội và khảo nghiệm hậu thế các giống Quế
• 3.2.1. Chọn cây trội Quế ở 3 vùng sinh thái
• 3.2.1.1. Kết quả chọn cây trội ở vùng Bắc Bộ
• 3.2.1.1.1. Chọn cây trội dự tuyển theo các chỉ tiêu sinh trưởng
• 3.2.1.1.2. Năng suất vỏ, hàm lượng và chất lượng tinh dầu của cây trội dự tuyển
• 3.2.1.1.3. Xác định cây trội chính thức
• 3.2.1.2. Kết quả chọn cây trội ở vùng Bắc Trung Bộ
• 3.2.1.2.1. Chọn cây trội dự tuyển theo các chỉ tiêu sinh trưởng
• 3.2.1.2.2. Năng suất vỏ, hàm lượng và chất lượng tinh dầu của cây trội dự tuyển
• 3.2.1.2.3. Xác định cây trội chính thức
• 3.2.1.3. Kết quả chọn cây trội ở vùng Nam Trung Bộ
• 3.2.1.3.1. Chọn cây trội dự tuyển theo các chỉ tiêu sinh trưởng
• 3.2.1.3.2. Năng suất vỏ, hàm lượng và chất lượng tinh dầu các cây trội dự tuyển
• 3.2.1.3.3. Xác định cây trội chính thức
• 3.2.2. Kết quả khảo nghiệm hậu thế
• 3.2.2.1. Kết quả khảo nghiệm ở vùng Bắc Bộ
• 3.2.2.2. Kết quả khảo nghiệm ở vùng Bắc Trung Bộ
• 3.2.2.3. Khảo nghiệm ở vùng Nam Trung Bộ
• 3.3. Kỹ thuật nhân giống vô tính bằng phương pháp giâm hom
• 3.3.1. Ảnh hưởng thời vụ cắt trẻ hóa, tạo chồi đến khả năng sinh trưởng và chất lượng của chồi vượt lấy hom
• 3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng tuổi cây mẹ cắt trẻ hóa tạo chồi đến khả năng ra rễ và sinh trưởng của hom giâm
• 3.3.3. Ảnh hưởng của nồng độ chất điều hòa sinh trưởng kích thích ra rễ đến khả năng ra rễ và sinh trưởng của hom giâm
• 3.3.4. Ảnh hưởng của giá thể, phương pháp giâm hom đến khả năng ra rễ và sinh trưởng của hom
• 3.4. Bổ sung một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Quế
• 3.4.1. Tiêu chuẩn cây con đem trồng
• 3.4.1.1. Tại huyện Bảo Yên, tỉnh Lào Cai
• 3.4.1.2. Tại huyện Quế Phong, tỉnh Nghệ An
• 3.4.1.3. Tại huyện Nam Trà My, tỉnh Quảng Nam
• 3.4.2. Ảnh hưởng của bón thúc đến khả năng sinh trưởng của Quế
• 3.4.2.1. Tại huyện Bảo Yên, tỉnh Lào Cai
• 3.4.2.2. Tại huyện Quế Phong, tỉnh Nghệ An
• 3.4.2.3. Tại huyện Nam Trà My, tỉnh Quảng Nam
• 3.5. Đề xuất bổ sung một số biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh Quế
• KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ
• Đặc điểm sinh học
• Nhân giống bằng hom
• Bổ sung một số biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về cây quế Cinnamomum cassia

Cây quế (Cinnamomum cassia) là một trong những loài cây lâm sản ngoài gỗ có giá trị kinh tế cao tại Việt Nam. Sản phẩm từ cây quế như vỏ và tinh dầu được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, từ y học đến thực phẩm. Theo nghiên cứu của Phạm Văn Tuấn và Nguyễn Huy Sơn (2007), tinh dầu quế có tác dụng kích thích tuần hoàn, hô hấp và bài tiết, đồng thời có khả năng kháng khuẩn. Việt Nam được xem là một trong những quốc gia có tiềm năng lớn trong việc phát triển cây quế, đặc biệt là ở ba vùng sinh thái chính: Đông Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ. Tuy nhiên, việc phát triển bền vững cây quế vẫn còn gặp nhiều thách thức, đặc biệt là về năng suất và chất lượng sản phẩm.

1.1. Đặc điểm sinh học của cây quế

Cây quế có nhiều đặc điểm sinh học nổi bật, bao gồm hình thái, sinh trưởng và khả năng thích nghi với môi trường. Đặc điểm hình thái của cây quế như lá, hoa và quả có sự khác biệt rõ rệt giữa các giống. Nghiên cứu cho thấy cây quế có khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện khí hậu và đất đai phù hợp. Đặc biệt, cây quế có khả năng chịu hạn và chịu ngập, điều này giúp cây phát triển mạnh mẽ ở nhiều vùng sinh thái khác nhau. Việc hiểu rõ các đặc điểm sinh học này là rất quan trọng để áp dụng các kỹ thuật trồng và chăm sóc cây quế hiệu quả.

II. Kỹ thuật trồng và chăm sóc cây quế

Kỹ thuật trồng quế đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Việc lựa chọn giống cây có năng suất cao và chất lượng tốt là bước đầu tiên trong quy trình trồng quế. Theo nghiên cứu, việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật như bón phân hợp lý, tưới nước đúng cách và chăm sóc cây trong giai đoạn đầu sẽ giúp cây phát triển tốt hơn. Ngoài ra, việc áp dụng các phương pháp nhân giống vô tính như giâm hom cũng đã được chứng minh là hiệu quả trong việc duy trì các đặc tính tốt của giống cây. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng việc chăm sóc đúng cách có thể tăng năng suất vỏ và hàm lượng tinh dầu của cây quế.

2.1. Quy trình trồng quế

Quy trình trồng quế bao gồm nhiều bước từ chuẩn bị đất, chọn giống, đến chăm sóc cây. Đất trồng cần được chuẩn bị kỹ lưỡng, đảm bảo độ pH và độ ẩm phù hợp. Việc chọn giống cũng rất quan trọng, cần lựa chọn những giống có năng suất và chất lượng cao. Sau khi trồng, cây cần được chăm sóc thường xuyên, bao gồm tưới nước, bón phân và kiểm tra sâu bệnh. Theo nghiên cứu, việc áp dụng các biện pháp chăm sóc hợp lý có thể giúp cây quế phát triển mạnh mẽ và cho năng suất cao hơn.

III. Đánh giá và triển vọng phát triển cây quế tại Việt Nam

Việt Nam có tiềm năng lớn trong việc phát triển cây quế nhờ vào điều kiện khí hậu và đất đai thuận lợi. Tuy nhiên, để phát triển bền vững, cần có các nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng quế. Việc áp dụng công nghệ sinh học trong nhân giống và chăm sóc cây quế có thể giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Ngoài ra, việc xây dựng các mô hình trồng quế bền vững cũng cần được chú trọng để đảm bảo lợi ích kinh tế cho người trồng rừng. Các sản phẩm từ cây quế không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước mà còn có tiềm năng xuất khẩu lớn.

3.1. Thách thức và cơ hội

Mặc dù có nhiều cơ hội phát triển, nhưng cây quế cũng đối mặt với nhiều thách thức như biến đổi khí hậu, sâu bệnh và thị trường tiêu thụ. Để vượt qua những thách thức này, cần có sự hợp tác giữa các nhà nghiên cứu, nông dân và doanh nghiệp. Việc nâng cao nhận thức về giá trị của cây quế và phát triển các sản phẩm chế biến từ quế sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành nông nghiệp Việt Nam.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Cây Quế (Cinnamomum cassia BL.) thuộc họ Re (Lauraceae) là loài cây lâm sản ngoài gỗ có giá trị kinh tế và thương mại cao tại Việt Nam. Vỏ và tinh dầu Quế là nguồn nguyên liệu quan trọng phục vụ công nghiệp dược phẩm, thực phẩm và hóa mỹ phẩm. Mặc dù diện tích trồng Quế tại Việt Nam tính đến tháng 12/2021 đã đạt trên 162.000 ha tập trung tại ba vùng sinh thái trọng điểm (Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ), năng suất vỏ và chất lượng tinh dầu của các lâm phần Quế vẫn còn thấp so với tiềm năng. Khoảng trống nghiên cứu được tác giả Tạ Minh Quang xác định gồm:

1. Thiếu các công trình nghiên cứu hệ thống và toàn diện về đặc điểm sinh học, biến dị hình thái, vật hậu học, đa dạng di truyền phân tử và hóa sinh tinh dầu của các giống Quế phân bố theo từng vùng sinh thái.
2. Công tác chọn tạo và khảo nghiệm giống Quế có năng suất vỏ, hàm lượng và chất lượng tinh dầu cao chưa được thực hiện bài bản qua các thế hệ khảo nghiệm hậu thế.
3. Kỹ thuật nhân giống vô tính (đặc biệt là phương pháp giâm hom) chưa được hoàn thiện quy trình kỹ thuật để phục vụ sản xuất quy mô lớn.
4. Các biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh (tiêu chuẩn cây giống xuất vườn, chế độ bón thúc phân vô cơ và hữu cơ vi sinh trong giai đoạn rừng non 3 năm đầu) còn mang tính tập quán, thiếu cơ sở khoa học thực nghiệm vững chắc.

Luận án tiến sĩ lâm nghiệp của nghiên cứu sinh Tạ Minh Quang có tiêu đề: "Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia BL.) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam", thực hiện tại Trường Đại học Lâm nghiệp dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Huy Sơn và PGS. Nguyễn Minh Thanh.

Mục tiêu chung: Bổ sung cơ sở khoa học nhằm phát triển rừng trồng thâm canh và nâng cao năng suất, chất lượng rừng trồng Quế ở 3 vùng sinh thái chính, góp phần nâng cao thu nhập cho người trồng Quế.

Mục tiêu cụ thể:

1. Bổ sung được một số đặc điểm sinh học của loài Quế;
2. Chọn được giống có năng suất, chất lượng cao thông qua việc xác định được một số gia đình cây trội Quế có triển vọng trong các khảo nghiệm hậu thế ở 3 vùng sinh thái trồng Quế;
3. Xác định được biện pháp kỹ thuật nhân giống vô tính bằng phương pháp giâm hom Quế;
4. Bước đầu xác định và bổ sung được một số biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh Quế ở 3 vùng sinh thái trồng Quế chính.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Loài Quế (Cinnamomum cassia BL.) tại các vùng trồng trọng điểm.
• Phạm vi không gian:
  • Điều tra đặc điểm sinh học và chọn cây trội tại 6 tỉnh thuộc 3 vùng sinh thái theo Thông tư 22/2021/TT-BNNPTNT: Bắc Bộ (Lào Cai, Yên Bái), Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An) và Nam Trung Bộ (Quảng Nam, Quảng Ngãi).
  • Bố trí thí nghiệm khảo nghiệm hậu thế và các biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh tại 3 địa bàn đại diện: huyện Bảo Yên (tỉnh Lào Cai), huyện Quế Phong (tỉnh Nghệ An) và huyện Nam Trà My (tỉnh Quảng Nam).
  • Bố trí thí nghiệm kỹ thuật nhân giống vô tính bằng giâm hom tại huyện Văn Yên (tỉnh Yên Bái) và huyện Bảo Yên (tỉnh Lào Cai).
• Phạm vi thời gian: Thu thập số liệu thực nghiệm và kế thừa các mô hình giai đoạn 2017 – 2022.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu của luận án được cấu trúc theo hai tuyến nghiên cứu chính trên thế giới và tại Việt Nam:

Trên thế giới:

• Phân loại và hình thái: Van Der Werff và cộng sự (1996) xác định chi Cinnamomum có hơn 300 loài phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. P. Nirmal Babu (2004) và Zeng, C. phân loại các loài Quế thương mại chủ yếu gồm C. verum, C. cassia, C. burmannii, C. tamala, C. impressinervium, C. bejolghota. Kostermans (1961), Ravindran và cộng sự (2004), Balasubramanian và cộng sự (1993) đưa ra 4 đặc điểm nhận biết hình thái chính: chiều dài gân lá, lông mặt lá, cấu trúc đế quả và số lượng tế bào bao phấn của nhị hoa. Ravindran và cộng sự (2004), Nguyen Kim Dao (2004), Hasanah và cộng sự (2004), Ariyarathne và cộng sự (2018) mô tả chi tiết sinh trưởng, kích thước lá của C. cassia và C. verum.
• Sinh thái và phân bố: Anandaraj, N., Ranatunga và cộng sự (2004) nghiên cứu phân bố của C. tamala ở dãy Himalaya (độ cao dưới 2.000 m), C. burmannii tại Indonesia và C. cassia tại miền Nam Trung Quốc (Quảng Đông, Quảng Tây ở độ cao dưới 300 m, nhiệt độ bình quân 22°C, lượng mưa 1.250 mm/năm).
• Đa dạng di truyền: Govinden và cộng sự (2007) sử dụng 11 mồi RAPD phân biệt C. camphora và C. verum. Miss, J. (2010) tại Thái Lan sử dụng 10 mồi RAPD trên 73 giống thuộc 17 loài Quế và phần mềm NTSYS version 2.1 xác định hệ số tương đồng di truyền từ 0,397 đến 0,987. Sandigawad và cộng sự (2011) tại Nam Ấn Độ dùng 40 marker RAPD đánh giá quan hệ di truyền 8 loài chi Cinnamomum.
• Hóa học tinh dầu: Vijayan và Thampuran (2004), Chowdhury và cộng sự (1998), Wijesekera và cộng sự (2004), Mallavarapu và cộng sự (1995) xác định Cinnamaldehyde là thành phần chủ yếu trong tinh dầu vỏ C. cassia (đạt 70 – 95%). Izadpanah và cộng sự (2016), Miyazawa và cộng sự (2001), Madan và cộng sự (2004), Jayaprakasha, G. nghiên cứu các hợp chất terpene hydrocarbon và sesquiterpen.
• Chọn giống và gây trồng: Wijesekera và cộng sự (1975) chọn 8 xuất xứ và 19 giống Quế tại Sri Lanka; Krishnamoorthy và cộng sự (1996, 2004) tại Ấn Độ chọn tạo các dòng Quế Navashree (SL 63), Nithyashree (IN 189) và các dòng C. cassia C1, D2, D3; Ranatunga và cộng sự (2004), Akahil và cộng sự (2004) tại Indonesia và Nguyen Kim Dao (2004) tại Trung Quốc nghiên cứu mật độ trồng (5.000 – 10.000 cây/ha) và bón phân NPK.

Tại Việt Nam:

• Phân loại và nguồn gốc: Lecomte, H. (1907-1914), Trần Hợp (1984, 1991), Đỗ Tất Lợi (1985), Võ Văn Chi và cộng sự (1997), Lê Công Sơn và cộng sự (2013), Nguyen Kim Dao (2004), Nguyễn Huy Sơn và Phạm Văn Tuấn (2006) làm rõ các tên gọi và khẳng định Quế trồng phổ biến ở miền Bắc và miền Trung Việt Nam là loài Cinnamomum cassia. Các sản phẩm Quế đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp giấy chứng nhận chỉ dẫn địa lý tại Văn Yên (QĐ số 01/QĐ-SHTT năm 2010), Trà My (QĐ số 2293/QĐ-SHTT năm 2011) và Trà Bồng (QĐ số 4525/QĐ-SHTT năm 2000).
• Đặc điểm sinh thái và sinh trưởng: Hoàng Cầu (1993, 2000), Đỗ Thanh Hoa (1977), Ngô Đình Quế và cộng sự (1988, 1995, 1996), Nguyễn Huy Sơn (2014), Phạm Xuân Hoàn (2001) làm rõ yêu cầu khí hậu (lượng mưa >2.000 mm, nhiệt độ 21 – 23°C, đất feralit phát triển trên đá granit, gnai, phiến thạch sét). Trần Hợp (1984) phân chia sinh trưởng cây Quế thành 8 cấp tuổi và 3 giai đoạn tăng trưởng chính.
• Di truyền và chọn giống: Hà Thị Phúc và cộng sự (2015) khảo sát đa dạng di truyền Quế ở Mã Đà và Cát Tiên; Lưu Cảnh Trung và cộng sự (2016) phân tích di truyền 32 mẫu Quế Thanh Hóa, Nghệ An, Yên Bái với hệ số tương đồng 0,67 – 0,91. Lê Đình Khả và cộng sự (2003) chọn 19 cây trội; Phạm Văn Tuấn và Nguyễn Huy Sơn (2005, 2007) chọn 75 cây trội và khảo nghiệm 6 xuất xứ tại Văn Yên và Bắc Trà My; Lưu Cảnh Trung (2016) chọn 47 cây trội và khảo nghiệm 40 dòng vô tính tại Thanh Hóa.
• Kỹ thuật nhân giống và thâm canh: Nguyễn Huy Sơn và cộng sự (2001) nghiên cứu gieo ươm hạt; Lê Đình Khả và cộng sự (2003), Phạm Văn Tuấn và Nguyễn Đình Hải (2004) khảo sát ghép nêm; Trần Kiến Hanh (1975), Đoàn Thanh Nga (1996), Nguyễn Thị The và cộng sự (1996), Lê Thanh Chiến và cộng sự (2000) nghiên cứu giâm hom Quế với chất kích thích ra rễ IBA/IAA. Các tài liệu quy phạm kỹ thuật QPN 04 TCN 23:2000, TCVN 13358-1:2021 và Quyết định 14/QĐ-BNN-TCLN (2022) của Bộ NN&PTNT bước đầu chuẩn hóa kỹ thuật gieo ươm, trồng và chăm sóc rừng.
• Chất lượng tinh dầu: Đỗ Tất Lợi (1985, 2005), Nguyễn Mê Linh và cộng sự (1989), Trần Quốc Túy và cộng sự (2002), Bùi Văn Minh (2000), Viên Kim Cương (2014, 2021) phân tích hàm lượng tinh dầu vỏ (0,5 – 5%), tỷ lệ aldehyd cinamic (65 – 95%) và hàm lượng coumarin (1,2 – 3,3%).

Khoảng trống nghiên cứu được luận án giải quyết: Tổng hợp toàn diện và đánh giá so sánh đồng thời các đặc tính sinh học (hình thái, vật hậu, di truyền phân tử, thành phần tinh dầu) của các giống Quế ở cả ba vùng sinh thái trọng điểm; thực hiện tuyển chọn và khảo nghiệm hậu thế xác định các gia đình có triển vọng; hoàn thiện kỹ thuật giâm hom chồi trẻ hóa và xây dựng quy trình kỹ thuật trồng thâm canh (tiêu chuẩn cây giống, phân bón thúc 3 năm đầu) dựa trên số liệu thực nghiệm định lượng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

Luận án vận dụng các lý thuyết và khung phân tích chuyên ngành:

• Lý thuyết Lâm sinh học thực nghiệm và sinh thái học quần thể: Nghiên cứu mối quan hệ giữa các nhân tố lập địa (khí hậu, địa hình, đặc tính lý hóa học của đất) đến quy luật sinh trưởng, tăng trưởng đường kính ($D_{1,3}$), chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$), chiều cao dưới cành ($H_{dc}$), đường kính tán ($D_t$) và độ dày vỏ ($T_{1,3}$) của cây Quế.
• Lý thuyết Di truyền số lượng và Chọn giống cây rừng: Ứng dụng kỹ thuật chọn lọc cây trội, đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ phân tử và bố trí khảo nghiệm hậu thế các gia đình cây trội nhằm xác định các gia đình có độ vượt cao về sinh trưởng và chất lượng sản phẩm.
• Lý thuyết Sinh lý thực vật và Công nghệ sinh học sinh sản sinh dưỡng: Cơ chế phát sinh rễ bất định từ cành hom trẻ hóa dưới tác động của chất điều hòa sinh trưởng auxin (IBA) và các yếu tố môi trường nền giá thể.
• Hóa học các hợp chất thiên nhiên: Phân tích định tính và định lượng hàm lượng tinh dầu và các cấu tử hóa học bay hơi trong các bộ phận của cây Quế.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

Luận án kết hợp đồng thời phương pháp điều tra thực địa, phân tích phòng thí nghiệm và bố trí thí nghiệm thực nghiệm lâm sinh:

Nhóm nội dung	Đối tượng và quy mô mẫu	Kỹ thuật và công cụ phân tích
Đặc điểm hình thái	6 cây tiêu chuẩn (tuổi 30)/tỉnh tại 6 tỉnh (36 cây); thu 5 lá bánh tẻ, 5 mẫu hoa, quả, hạt/cây.	Phương pháp chuyên gia, chụp ảnh, so sánh tiêu bản chuẩn, đo đếm kích thước hình thái thân, vỏ, lá, hoa, quả, hạt.
Đặc điểm di truyền phân tử	56 mẫu lá Quế tuổi 30 tại 6 tỉnh (Lào Cai 8, Yên Bái 10, Thanh Hóa 8, Nghệ An 10, Quảng Nam 10, Quảng Ngãi 10).	Tách chiết DNA tổng số; điện di PCR với 8 mồi ISSR (ISSR 49 đến ISSR 56); giải trình tự 2 vùng gen lục lạp (rpoB và matK); xử lý ma trận di truyền.
Điều kiện sinh thái và vật hậu	Ô tiêu chuẩn (OTC) tại các lâm phần đại diện 3 vùng; theo dõi các pha vật hậu và chu kỳ sai quả.	Mô tả phẫu diện đất, phân tích lý hóa tính đất tầng mặt; thu thập số liệu trạm khí tượng; quan sát định kỳ các pha lộc, hoa, quả.
Hóa học tinh dầu	Mẫu vỏ và lá của các giống Quế ở 3 vùng sinh thái và các cây trội dự tuyển.	Chưng cất lôi cuốn hơi nước xác định hàm lượng tinh dầu (%); phân tích thành phần hóa học bằng sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS).
Chọn cây trội và khảo nghiệm hậu thế	Rừng Quế từ 15 năm tuổi trở lên; chọn cây trội chính thức; gieo ươm hạt cây mẹ theo gia đình.	Bố trí khảo nghiệm hậu thế khối ngẫu nhiên hoàn lại tại Bảo Yên (Lào Cai), Quế Phong (Nghệ An), Nam Trà My (Quảng Nam); đánh giá tỷ lệ sống, $H_{vn}$, $D_{00}$.
Nhân giống vô tính giâm hom	Hom chồi vượt từ cây mẹ cắt trẻ hóa tại Văn Yên (Yên Bái) và Bảo Yên (Lào Cai).	Thí nghiệm 4 yếu tố: thời vụ cắt chồi; tuổi cây mẹ cắt trẻ hóa (1 – 5 tuổi); nồng độ IBA (0,5% – 2,0%); loại giá thể và phương pháp giâm hom.
Thí nghiệm kỹ thuật thâm canh	Lâm phần thí nghiệm trồng mới tại Bảo Yên, Quế Phong và Nam Trà My.	- Thí nghiệm tiêu chuẩn cây giống: tuổi cây (12 vs 24 tháng), loại hình (bầu vs rễ trần). - Thí nghiệm bón thúc 3 năm đầu: các công thức phân bón NPK và phân hữu cơ vi sinh.

Phương pháp xử lý số liệu

Toàn bộ số liệu thực nghiệm được xử lý bằng các phương pháp thống kê sinh học trong lâm nghiệp: tính giá trị trung bình ($\bar{X}$), sai tiêu chuẩn ($SE$), hệ số biến động ($S%$), phân tích phương sai (ANOVA) một nhân tố và nhiều nhân tố, kiểm định sự sai khác bằng phần mềm thống kê chuyên dụng với mức ý nghĩa $Sig. < 0,05$ hoặc $Sig. < 0,01$.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 1 tổng hợp toàn diện các tư liệu khoa học liên quan đến cây Quế trong và ngoài nước. Tác giả làm rõ vị trí phân loại của các loài Quế chính trên thế giới, lịch sử nghiên cứu các đặc điểm sinh thái học, phân bố địa lý, đa dạng di truyền phân tử bằng các chỉ thị RAPD, thành phần hóa học của tinh dầu vỏ và lá. Tại Việt Nam, chương này tổng kết diễn biến diện tích trồng Quế tại 13 tỉnh trọng điểm tính đến năm 2021 với tổng diện tích đạt 162.721 ha (trong đó Yên Bái chiếm 80.022 ha, Lào Cai 40.000 ha, Quảng Ngãi 6.100 ha, Quảng Nam 5.770 ha, Thanh Hóa 1.563 ha, Nghệ An 753 ha). Tác giả phân tích các quy phạm và hướng dẫn kỹ thuật hiện hành (QPN 04 TCN 23:2000, TCVN 13358-1:2021, Quyết định 14/QĐ-BNN-TCLN năm 2022), chỉ ra những hạn chế trong công tác nhân giống vô tính và kỹ thuật bón phân thâm canh, từ đó xác lập các nội dung nghiên cứu cần bổ sung của luận án.

Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết mục tiêu, nội dung, đối tượng, địa bàn và hệ thống phương pháp nghiên cứu của luận án. Tác giả xây dựng sơ đồ các bước tiến hành nghiên cứu dựa trên 4 quan điểm tiếp cận: tiếp cận kế thừa, tiếp cận có sự tham gia của người dân và cơ quan lâm nghiệp, tiếp cận hệ thống - đa ngành và tiếp cận sinh thái thực nghiệm hiện trường. Chương này mô tả cụ thể phương pháp thu mẫu và xử lý 56 mẫu lá Quế bảo quản trong nitơ lỏng; danh sách 8 mồi ISSR và thành phần phản ứng PCR; phương pháp chưng cất và thiết bị GC-MS; sơ đồ thiết kế thí nghiệm khảo nghiệm hậu thế; các công thức thí nghiệm giâm hom (thời vụ, tuổi cây mẹ, nồng độ IBA, giá thể) và các công thức thí nghiệm thâm canh (tiêu chuẩn cây con, các liều lượng bón phân NPK kết hợp vi sinh).

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm và thảo luận học thuật thông qua 5 tiểu mục chính:

1. Đặc điểm sinh học của các giống Quế trồng ở 3 vùng sinh thái:

   • Hình thái và sinh trưởng: Khảo sát chi tiết hình thái thân, vỏ, kích thước lá, cấu trúc hoa, quả và hạt của Quế 30 tuổi. Có sự sai khác có ý nghĩa thống kê về tỷ số chiều dài/chiều rộng lá, kích thước quả và hạt giữa 3 vùng sinh thái. Sinh trưởng đường kính ($D_{1,3}$) và chiều cao ($H_{vn}$) của Quế 30 tuổi tại các vùng sinh thái đạt giá trị trung bình cao ở Bắc Bộ và Nam Trung Bộ.
   • Đặc điểm di truyền phân tử: Phân tích DNA tổng số của 56 mẫu Quế bằng 8 mồi ISSR cho thấy tỷ lệ phân đoạn DNA đa hình cao. Ma trận khoảng cách di truyền và sơ đồ hình cây phân loại chỉ ra mối quan hệ di truyền chặt chẽ giữa các xuất xứ trong cùng một vùng sinh thái, đồng thời ghi nhận sự phân hóa di truyền rõ rệt giữa các quần thể Quế Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ. Mức độ tương đồng nucleotide của 2 vùng gen lục lạp rpoB và matK khẳng định các giống Quế khảo sát đều thuộc loài Cinnamomum cassia.
   • Điều kiện sinh thái và vật hậu: Đất trồng Quế tại 3 vùng chủ yếu là đất feralit phát triển trên đá granit, gnai và phiến thạch sét, tầng đất dày, hàm lượng mùn từ trung bình đến giàu, phản ứng đất chua ($pH_{KCl}$ từ 4,0 – 5,5). Cây Quế có các pha lộc xuân (tháng 2 – 4), lộc thu (tháng 7 – 9); ra hoa từ tháng 10 – 12 và quả chín vào tháng 3 – 5 năm sau với chu kỳ sai quả cách năm rõ rệt.
   • Thành phần và hàm lượng tinh dầu: Phân tích GC-MS xác định Cinnamaldehyde là thành phần chiếm tỷ lệ áp đảo trong tinh dầu vỏ Quế ở cả 3 vùng (dao động từ 75% đến trên 90%). Hàm lượng tinh dầu vỏ đạt cao nhất ở các mẫu Quế Nam Trung Bộ và Bắc Bộ, có sự sai khác có ý nghĩa thống kê giữa các vùng sinh thái và giữa các bộ phận thân, cành, lá.

2. Chọn cây trội và khảo nghiệm hậu thế các giống Quế:

   • Chọn cây trội chính thức: Từ các lâm phần Quế thành thục, tác giả đã tuyển chọn các cây trội dự tuyển dựa trên độ vượt về sinh trưởng ($D_{1,3}$, $H_{vn}$, $H_{dc}$), khối lượng vỏ khô ($P_b$), độ dày vỏ ($T_{1,3}$) kết hợp kiểm tra hàm lượng và chất lượng tinh dầu.
   • Khảo nghiệm hậu thế: Kết quả theo dõi các mô hình khảo nghiệm hậu thế tại Bảo Yên (Lào Cai), Quế Phong (Nghệ An) và Nam Trà My (Quảng Nam) sau các năm theo dõi đã xác định được 28 gia đình cây trội Quế có triển vọng vượt trội về tỷ lệ sống và tăng trưởng chiều cao, đường kính:
     • Vùng Bắc Bộ: 10 gia đình cây trội có triển vọng.
     • Vùng Bắc Trung Bộ: 9 gia đình cây trội có triển vọng.
     • Vùng Nam Trung Bộ: 9 gia đình cây trội có triển vọng.

3. Kỹ thuật nhân giống vô tính bằng phương pháp giâm hom:

   • Thời vụ cắt trẻ hóa: Xác định thời vụ cắt trẻ hóa cây mẹ thích hợp để kích thích ra chồi vượt lấy hom đạt số lượng và chất lượng cao.
   • Tuổi cây mẹ: Tuổi cây mẹ cắt trẻ hóa ảnh hưởng quyết định đến tỷ lệ ra rễ của hom; cây mẹ từ 1 – 2 tuổi cho tỷ lệ ra rễ cao hơn rõ rệt so với cây mẹ lớn tuổi sau 6 tháng giâm.
   • Chất điều hòa sinh trưởng: Nồng độ IBA xử lý kích thích ra rễ thích hợp nhất giúp tăng tỷ lệ ra rễ, số lượng rễ và chiều dài rễ cọc sau 10 tuần giâm hom.
   • Giá thể và phương pháp: Hỗn hợp giá thể tầng đất mặt kết hợp cát hoặc phân hữu cơ vi sinh trong luống giâm có mái che vòm và hệ thống phun sương tự động đem lại tỷ lệ sống và sinh trưởng chồi hom tối ưu.

4. Bổ sung một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Quế:

   • Tiêu chuẩn cây con đem trồng: Thí nghiệm so sánh cây con có bầu 12 tháng tuổi, 24 tháng tuổi và cây rễ trần tại Bảo Yên, Quế Phong và Nam Trà My cho thấy cây con có bầu 12 – 24 tháng tuổi đạt các chỉ tiêu chiều cao và đường kính cổ rễ theo chuẩn cho tỷ lệ sống sau trồng đạt trên 85 – 90% và sinh trưởng vượt trội so với cây con rễ trần.
   • Bón thúc phân: Thí nghiệm bón thúc NPK kết hợp phân hữu cơ vi sinh trong 3 năm đầu tại 3 địa bàn chứng minh việc bổ sung phân bón làm tăng rõ rệt lượng tăng trưởng đường kính gốc ($D_{00}$) và chiều cao ($H_{vn}$) so với công thức đối chứng không bón phân.

5. Đề xuất bổ sung một số biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh Quế: Tổng hợp các kết quả thực nghiệm thành các gói giải pháp kỹ thuật cụ thể từ khâu chọn giống, sản xuất cây hom vô tính, tiêu chuẩn cây giống xuất vườn đến chế độ chăm sóc, bón phân thâm canh theo từng vùng sinh thái.

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

1. Đã bổ sung các dữ liệu khoa học có hệ thống về đặc điểm sinh học chủ yếu (hình thái học thân, lá, hoa, quả, hạt; các pha vật hậu và chu kỳ sai quả; đặc điểm di truyền phân tử với 8 chỉ thị ISSR và trình tự gen lục lạp rpoB, matK; đặc tính sinh thái lập địa và hàm lượng, thành phần hóa học tinh dầu GC-MS) của loài Quế (Cinnamomum cassia BL.) trồng tại 3 vùng sinh thái Bắc Bộ (Lào Cai, Yên Bái), Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An) và Nam Trung Bộ (Quảng Nam, Quảng Ngãi).
2. Làm sáng tỏ mức độ biến dị di truyền và mối tương quan di truyền giữa các quần thể Quế ở 3 vùng sinh thái chính của Việt Nam.

Những đóng góp mới về mặt thực tiễn

1. Xác định được quy trình và các thông số kỹ thuật nhân giống vô tính cây Quế bằng phương pháp giâm hom (thời vụ cắt chồi trẻ hóa, tuổi cây mẹ lấy hom, nồng độ chất kích thích ra rễ IBA và hỗn hợp giá thể giâm hom).
2. Tuyển chọn và xác định được 28 gia đình cây trội Quế có triển vọng qua khảo nghiệm hậu thế tại 3 vùng sinh thái (Bắc Bộ 10 gia đình, Bắc Trung Bộ 9 gia đình, Nam Trung Bộ 9 gia đình), cung cấp nguồn vật liệu di truyền đã qua khảo nghiệm cho công tác sản xuất giống Quế năng suất cao.
3. Bổ sung các biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh Quế cho 3 vùng sinh thái, bao gồm: tiêu chuẩn cây giống xuất vườn đem trồng (tuổi cây, kích thước hình thái, loại hình bầu cây) và quy trình bón thúc phân bón (loại phân NPK, phân hữu cơ vi sinh và liều lượng bón) trong 3 năm đầu của giai đoạn kiến thiết cơ bản rừng trồng.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

• Ứng dụng ngay 28 gia đình cây trội Quế đã được xác định qua khảo nghiệm hậu thế vào việc xây dựng các rừng giống chuyển hóa và vườn giống cung cấp hạt, vật liệu giâm hom chất lượng cao cho các địa phương.
• Áp dụng các thông số kỹ thuật giâm hom chồi vượt và tiêu chuẩn cây con có bầu cùng chế độ bón thúc phân vô cơ/vi sinh vào các hướng dẫn kỹ thuật trồng thâm canh Quế tại các tỉnh Lào Cai, Yên Bái, Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Nam, Quảng Ngãi.
• Tiếp tục mở rộng các mô hình trình diễn thâm canh Quế để chuyển giao cho người dân các vùng trồng Quế trọng điểm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên các nội dung văn bản luận án trình bày:

• Về thời gian theo dõi khảo nghiệm: Các mô hình khảo nghiệm hậu thế và thí nghiệm bón phân thâm canh của luận án được theo dõi trong giai đoạn rừng non (từ năm 2017 đến năm 2022). Do chu kỳ kinh doanh cây Quế kéo dài từ 15 đến trên 30 năm, các kết quả đánh giá về sinh trưởng và chất lượng mới chỉ mang tính bước đầu.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  1. Tiếp tục theo dõi, đo đếm định kỳ các lâm phần khảo nghiệm hậu thế 28 gia đình cây trội đến tuổi khai thác tỉa thưa và khai thác chính để đánh giá chính xác năng suất vỏ khô và chất lượng tinh dầu khi thành thục.
  2. Nghiên cứu sâu hơn về kỹ thuật tỉa thưa, mật độ nuôi dưỡng lâm phần và kỹ thuật bón phân thâm canh ở các giai đoạn tuổi lớn hơn (từ năm thứ 4 trở đi).
  3. Hoàn thiện công nghệ nhân giống vô tính quy mô công nghiệp (nuôi cấy mô tế bào, giâm hom quy mô lớn) kết hợp nghiên cứu kiểm soát hàm lượng coumarin trong vỏ Quế đáp ứng tiêu chuẩn xuất khẩu quốc tế.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo có giá trị ứng dụng thực tiễn và tham khảo học thuật cho nhiều nhóm đối tượng:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học, giảng viên và sinh viên ngành Lâm sinh, Lâm nghiệp, Công nghệ sinh học và Quản lý tài nguyên rừng: Tham khảo phương pháp tiếp cận đa ngành kết hợp giữa lâm học thực nghiệm, di truyền phân tử (chỉ thị ISSR, giải trình tự gen) và hóa sinh tinh dầu (GC-MS) trong nghiên cứu chọn giống cây lâm nghiệp.
• Các cơ quan quản lý nhà nước và khuyến nông lâm nghiệp (Cục Lâm nghiệp, Sở NN&PTNT, Chi cục Kiểm lâm các tỉnh): Sử dụng các số liệu thực nghiệm về tiêu chuẩn cây giống, liều lượng bón thúc phân và danh mục gia đình cây trội để bổ sung, hoàn thiện các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia và quy trình kỹ thuật trồng thâm canh Quế tại địa phương.
• Các trung tâm giống cây trồng lâm nghiệp, doanh nghiệp và hộ nông dân gây trồng Quế: Áp dụng trực tiếp kỹ thuật giâm hom chồi trẻ hóa và quy trình thâm canh rừng non nhằm nâng cao tỷ lệ sống, tốc độ tăng trưởng và năng suất rừng trồng Quế.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án đã xác định được bao nhiêu gia đình cây trội Quế có triển vọng qua khảo nghiệm hậu thế và phân bố tại các vùng sinh thái như thế nào?
Luận án đã xác định được 28 gia đình cây trội Quế có triển vọng về sinh trưởng và năng suất, chất lượng tinh dầu qua khảo nghiệm hậu thế. Phân bố cụ thể gồm: 10 gia đình tại vùng Bắc Bộ (khảo nghiệm tại Bảo Yên, Lào Cai), 9 gia đình tại vùng Bắc Trung Bộ (khảo nghiệm tại Quế Phong, Nghệ An) và 9 gia đình tại vùng Nam Trung Bộ (khảo nghiệm tại Nam Trà My, Quảng Nam).

2. Các chỉ thị phân tử và vùng gen nào được sử dụng để đánh giá đặc điểm di truyền các giống Quế trong luận án?
Luận án sử dụng 8 chỉ thị phân tử liên kết vi vệ tinh ISSR (từ mồi ISSR 49 đến ISSR 56) để phân tích tính đa hình DNA tổng số trên 56 mẫu Quế 30 tuổi thu thập từ 6 tỉnh. Đồng thời, tác giả tiến hành giải trình tự 2 vùng gen lục lạp là rpoB và matK để so sánh mức độ tương đồng nucleotide và xác định quan hệ di truyền loài.

3. Kỹ thuật nhân giống vô tính bằng giâm hom Quế trong luận án khảo sát các yếu tố kỹ thuật nào?
Thí nghiệm giâm hom của luận án khảo sát 4 yếu tố kỹ thuật chính: (1) Thời vụ cắt trẻ hóa tạo chồi vượt; (2) Ảnh hưởng của tuổi cây mẹ cắt trẻ hóa (từ 1 đến 5 tuổi); (3) Ảnh hưởng của nồng độ chất điều hòa sinh trưởng IBA (Indole-3-butyric acid) kích thích ra rễ sau 10 tuần giâm; (4) Ảnh hưởng của loại giá thể và phương pháp giâm hom đến tỷ lệ ra rễ, số lượng rễ và sinh trưởng chồi hom.

4. Hai biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh Quế được luận án thí nghiệm thực tế tại hiện trường là gì?
Luận án bố trí thí nghiệm thực tế tại 3 huyện (Bảo Yên - Lào Cai, Quế Phong - Nghệ An, Nam Trà My - Quảng Nam) đối với hai biện pháp mũi nhọn: (1) Tiêu chuẩn cây giống đem trồng (so sánh cây con có bầu 12 tháng tuổi, 24 tháng tuổi với cây con rễ trần); (2) Chế độ bón thúc phân vô cơ NPK và phân hữu cơ vi sinh trong 3 năm đầu sau khi trồng rừng.

5. Thành phần hóa học chủ yếu của tinh dầu Quế và phương pháp phân tích trong luận án là gì?
Luận án sử dụng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước để tách tinh dầu và phương pháp sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC-MS) để định tính, định lượng thành phần hóa học. Hợp chất chính chiếm hàm lượng cao nhất trong tinh dầu vỏ Quế ở cả 3 vùng sinh thái là Cinnamaldehyde (đạt tỷ lệ từ 75% đến trên 90%).

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Tạ Minh Quang đã hoàn thành các mục tiêu nghiên cứu thông qua việc bổ sung cơ sở khoa học về đặc điểm sinh học, di truyền phân tử và hóa học tinh dầu của loài Quế (Cinnamomum cassia BL.) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam. Công trình đã tuyển chọn được 28 gia đình cây trội Quế triển vọng qua khảo nghiệm hậu thế tại Bảo Yên, Quế Phong và Nam Trà My. Đồng thời, luận án đã xác định được các thông số kỹ thuật nhân giống vô tính bằng phương pháp giâm hom chồi trẻ hóa và đề xuất hoàn thiện quy trình kỹ thuật trồng thâm canh Quế giai đoạn rừng non về tiêu chuẩn cây giống và phân bón thúc. Các kết quả nghiên cứu là nguồn tư liệu thực nghiệm có giá trị phục vụ công tác chọn tạo giống và phát triển rừng trồng Quế năng suất cao tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan vÃn đề nghiên cāu (27 trang); - Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cāu (18 trang); - Chương 3: Kết quÁ nghiên cāu và thÁo luận (84 trang); - Kết luận, tồn t¿i và kiến nghị (4 trang ); - Tài liệu tham khÁo (11 trang). 6 Ch°¢ng 1 TäNG QUAN VÂN ĐÀ NGHIÊN CĄU 1. TRÊN TH¾ GIàI 1. Đ¿c điÃm phân lo¿i và tên gái các loài Qu¿ chă y¿u.

Trên thế giới, các nhà khoa học đã xác định chi Quế (Cinnamomum) có hơn 300 loài, phân bố chÿ yếu t¿i các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới cÿa Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Nam Mỹ, châu Á, châu Đ¿i Dương và Australia, Van Der Werff et al (1996) [96]. Quế là tên gọi chung cÿa một số loài có dầu thơm, được gây trồng phổ biến để lÃy vỏ và tinh dầu gồm: loài Cinnamomum verum, có nguồn gốc á Sri Lanka và có tên thương m¿i quốc tế là Quế Sri Lanka (Sri Lanka cinnamom) hoặc Quế Ceylon (Ceylon cinnamom); loài Cinnamomum cassia có tên khác là Cinnamomum aromaticum được gọi là Quế Trung Quốc (Chinnese cassia) hoặc Quế Việt Nam (Vietnamese cassia), có nguồn gốc từ các tỉnh phía Nam Trung Quốc và Việt Nam; loài Cinnamomum burmannnii hay còn gọi là Quế Indonesia (Indonesian cassia); loài Indian cassia hoặc Cinnamomum tamala chÿ yếu á Ân Độ; các loài Cinnamomum impressinervium và Cinnamomum bejolghota cũng phân bố chÿ yếu á Ân Độ nhưng không phổ biến (P. Nirmal Babu, 2004) [92], Zeng, C. Theo Kostermans (1961) [79], Ravindran et al (2004) [91], Balasubramanian et al (1993) [72] thì đặc điểm phân lo¿i và nhận biết các loài Quế thưßng dựa vào 4 đặc điểm chính, gồm: (i) chiều dài cÿa gân lá; (ii) mặt lá có lông; (iii) đế quÁ; (iv) số lượng tế bào bao phÃn cÿa nhị hoa.

Nhìn chung, về phân lo¿i thực vật và tên gọi đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm từ rÃt sớm, đã xác định các loài trong chi Cinnamomum khá phong phú và hoàn thiện, ít có tranh luận về phân lo¿i. Đ¿c điÃm sinh hác mßt sá loài Qu¿ chă y¿u 1. Đặc điểm hình thái một số loài Quế chủ yếu Mỗi loài Quế các đặc điểm hình thái khác nhau, khi nghiên cāu các trưßng hợp cụ thể, các tác giÁ đã mô tÁ đặc điểm hình thái chung và những đặc điểm dễ nhận biết, điển hình là các công trình nghiên cāu cÿa P. Ravindran et al (2004) [91]; Nguyen Kim Dao (2004) [88]; Hasanah et al (2004) [76]; Ariyarathne et al (2018) [70].

Các loài Cinnamomum tamala và Cinnamomum Burmannii là cây gỗ nhỏ, có chiều cao đ¿t khoÁng 15m. cassia là cây gỗ nhỡ đến lớn, chiều cao có thể đ¿t từ 16 -18 m hoặc từ 18 - 20 m, đưßng kính cÿa các loài này có thể đ¿t 60 cm, gốc có thể hơi có b¿nh vè; vỏ nhẵn có mầu nâu sáng hoặc hơi hồng, có độ dầy tới 10 mm hoặc hơn, có vị cay; lá mọc đối hoặc gần đối, lá có hình bầu dục hoặc elip, đầu lá vuốt nhọn; thßi gian ra hoa thay đổi theo từng loài, thưßng từ tháng 10 năm trước đến tháng 2 năm sau và quÁ chín vào tháng 5 đến tháng 6 hàng năm. Ravindran et al (2004) [92] kích thước và hình thái lá giữa các loài có sự khác nhau khá rõ rệt, ngay trong cùng 1 loài nhưng phân bố tự nhiên hoặc được trồng á những nơi khác nhau cũng có sự khác biệt khá lớn. Chiều dài lá cÿa loài Cinnamomum verum dao động từ 8,7 đến 22,7 cm, trung bình khoÁng 13 cm; chiều rộng từ 3,3 - 8,3 cm, trung bình 5,1 cm.

Đối với lá cÿa loài Cinnamomum cassia cÁ chiều dài và rộng đều lớn hơn, chiều dài trung bình khoÁng 16,25 cm và chiều rộng trung bình 3,8 cm. Nhìn chung, các công trình nghiên cāu về đặc điểm hình thái thưßng gắn liền với các nghiên cāu phân lo¿i thực vật và tên gọi, chỉ tập trung vào các đặc điểm hình thái thân, lá, hoa và quÁ. Đặc điểm phân bố và sinh thái một số loài Quế chủ yếu Các loài Quế có tinh dầu chÿ yếu phân bố á vùng châu Á, điển hình là loài Cinnamomum verum, là loài cây bÁn địa cÿa Sri Lanka và Nam Ân Độ, Kostermans, A. Loài Cinnamomum tamala có phân bố á hầu hết các vùng Himalaya nhiệt đới, cận nhiệt đới và má rộng đến vùng Đông 8 Bắc cÿa Ân Độ, á độ cao đến dưới 2.000 m so với mực nước biển (Anandaraj, N.

Loài Quế này có phân bố tự nhiên á Nêpal, Băng La Đét và Myanmar. Loài Cinnamomum burmannii hay còn có các tên gọi khác như: java cassia, fagot cassia, padang cassia, batavia cassia, korintji cassia, vera cassia,… chúng có phân bố tự nhiên á vùng giữa Indonesia và Malaysia, hiện nay được trồng phổ biến để sÁn xuÃt hàng hóa á bán đÁo Timor. à Indonesia, chúng có phân bố tự nhiên từ mặt biển đến độ cao 2.000 m, trung tâm vùng trồng Quế á Indonesia là Padang, á độ cao từ 500 - 1.300 m so với mực nước biển (P. Ravindran et al, 2004) [92].

Loài Cinnamomum cassia có phân bố tự nhiên á các tỉnh phía Nam cÿa Trung Quốc, tập trung nhiều các á tỉnh QuÁng Đông và QuÁng Tây, thưßng á độ cao dưới 300m so với mực nước biển, nơi có nhiệt độ bình quân hằng năm khoÁng 22°C, lượng mưa bình quân khoÁng 1250 mm/năm, số ngày ẩm là 135 ngày/năm; nhiệt độ cao nhÃt là 38 0C và nhiệt độ thÃp nhÃt là 00C (Nguyen Kim Dao, 2004) [88]. Ranatunga et al, (2004) [90] thì Quế là cây trồng có thể gây trồng được trên nhiều lo¿i đÃt đai và điều kiện khí hậu khác nhau, cụ thể là: loài Cinnamomum verum có thể trồng được á những nơi có điều kiện khí hậu từ bán khô h¿n đến ẩm, từ đÃt pha cát đến đÃt feralit có hàm lượng sét cao, giầu mùn và hơi chua (pH Kcl≈ 4,5 - 5,5), thoát nước, có đá lẫn; chế độ nhiệt và chế độ ẩm có biên độ dao động khá lớn, nhiệt độ trung bình năm từ 20 - 300C; lượng mưa từ 1.500mm, độ cao khoÁng 300-350m so với mực nước biển; tuổi thọ cÿa cây Quế có thể lên tới 30 - 40 năm, với điều kiện lập địa thích hợp. Ngược l¿i, loài Cinnamomum cassia l¿i thích hợp với điều kiện nhiệt đới nóng ẩm, tầng đÃt sâu, giầu mùn, độ cao thích hợp dưới 500m so với mực nước biển, nhưng cũng có khi bắt gặp phân bố tự nhiên á độ cao hơn 1. Đặc điểm đa d¿ng di truyền của một số loài Quế Để đánh giá đặc điểm di truyền cÿa 2 loài Cinnamomum camphora và Cinnamomum verum, Govinden et al (2007) [75] đã sử dụng 11 mồi RAPD để 9 đánh giá sự khác biệt giữa 2 loài C.

Kết quÁ phân tích 11 mồi RAPD thu được các băng ADN dao động từ 400bp tới 3800bp. Số băng thu được á mỗi mồi dao động từ 1 tới 14 băng, trung bình 8 băng/mồi. TÃt cÁ những mồi được sử dụng đều cho số băng đa hình cao, điều này cho thÃy á đây có sự khác biệt giữa 2 loài. Trong một nghiên cāu khác á Thái Lan Miss, J.

(2010) [83] đã sử dụng phương pháp đánh giá các đặc điểm hình thái kết hợp với chỉ thị phân tử RAPD để đánh giá đa d¿ng di truyền quần thể cÿa 73 giống Quế thuộc 17 loài được chọn từ 6 tỉnh á miền Nam Thái Lan. Đồng thßi đã sử dụng 50 mồi RAPD đã được sàng lọc và 10 mồi cho kết quÁ đa hình đã được chọn ra để đánh giá đa d¿ng di truyền cÿa các mẫu. Kết quÁ sử dụng 10 mồi RAPD thu được 78 băng ADN, trong đó có 75 băng đa hình (chiếm 96,15%). Sử dụng phần mềm NTSYS version 2.1 để phân tích hệ số tương đồng di truyền và cây phân lo¿i.

Hệ số tương đồng di truyền giữa các mẫu giống Quế dao động từ 0,397 đến 0,987, trung bình 0,641; 73 mẫu giống Quế được chia làm 5 nhóm. Trong đó, có hai nhóm loài C. ilicioides có mối quan hệ di truyền gần gũi nhÃt, hệ số tương đồng di truyền trung bình cao nhÃt là 0,843; hai nhóm loài C. mollisimum hệ số tương đồng di truyền trung bình nhỏ nhÃt là 0,522; còn l¿i 1 nhóm loài khác biệt hẳn các nhóm trên.

Tương tự như vậy, Sandigawad A. M et al (2011) [93] đã sử dụng 40 marker RAPD để đánh giá mối quan hệ di truyền giữa 8 loài thuộc chi Cinnamomum á Nam Ân Độ. Kết quÁ sử dụng 40 mồi RAPD thu được 111 băng ADN trong đó có 98% đa hình. Mồi OPB - 17 nhân lên được số băng lớn nhÃt là 16 băng.

Mồi OPA19 và OPB - 16 nhân lên được số băng nhỏ nhÃt là 3 băng. Số băng nhân lên trung bình là 8,54 băng/mồi. Kích thước băng nhân lên được cao nhÃt là 4200bp và thÃp nhÃt là 100bp. Hệ số tương đồng di truyền dao động từ 0,17 (giữa C.

travancoricum) đến 0,81 (giữa C. Dựa vào sơ đồ hình cây, 8 loài thuộc chi 10 Cinnamomum được chia thành 2 nhóm. Nhóm B duy nhÃt có 1 loài C. Như vậy, chỉ thị RAPD được sử dụng thành công trong việc phân lo¿i và nghiên cāu phát sinh loài á các loài thuộc chi Cinnamomum.

Công dāng và gic trß sÿ dāng căa vß và tinh dÅu Qu¿ Theo Vijayan and R. Ajithan Thampuran (2004) [95]; Chowdhury, S et al (1998) [73] cho thÃy sÁn phẩm chính cÿa cây Quế là vỏ và tinh dầu, có giá trị sử dụng rÃt đa d¿ng và nhiều công dụng. Quế được sử dụng làm thực phẩm và là một lo¿i gia vị quan trọng thā hai sau Hồ tiêu á các nước Âu Mỹ. Quế được sử dụng trong y học cổ truyền từ rÃt lâu t¿i Trung Quốc, Ân Độ và Việt Nam (Zhu, L.

Quế có tác dụng làm toát mồ hôi và được sử dụng như một lo¿i thuốc h¿ sốt, chống sốt rét, giÁm đau đầu, đau cơ, đau khớp và làm tăng nhiệt độ cơ thể, cÁi thiện máu lưu thông, có tác dụng điều trị chán ăn, tim m¿ch, đưßng ruột. Quế được sử dụng cho bào chế dược phẩm. Quế có dược tính chống sốt rét, chống dị āng và miễn dịch, h¿ huyết áp và tác dụng tim m¿ch. Vỏ và tinh dầu quế là thành phần chính trong nhiều công thāc bào chế thuốc cÿa Ân Độ, Anh, Trung Quốc, Úc, Bỉ, Châu Âu, Pháp, Đāc, Hungary, Nhật BÁn, Hà Lan, Bồ Đào Nha và Thụy Sĩ (Chungling Zang aet al 2019) [74].

Ngoài ra, Tinh dầu quế cũng được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và mỹ phẩm. Dầu Quế được sử dụng t¿o hương vị cho các lo¿i đồ uống và nước giÁi khát (B. Tinh dÅu Qu¿ và thành phÅn hóa hác căa tinh dÅu KhÁo sát tinh dầu trong các loài Quế, Wijesekera R.B et al (2004) [97] cho thÃy các loài trong chi Quế đều có tinh dầu.