Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới Chi keo (Acacia) có khoảng 1.300 phân bố trên toàn cầu, đã có trên 70 nước sử các loài keo như là loài ngoại lai cho mục đích phục hồi đất, cung cấp gỗ và các sản phẩm ngoài gỗ (Turnbull và cộng sự, 1998) [128]. Ở các quốc gia thuộc khu vực nhiệt đới, đặc biệt là các quốc gia Đông Nam Á, các loài keo cho gỗ với luân kỳ kinh doanh ngắn được quan tâm hơn cả. Qua khảo nghiệm khoảng 50 loài đã chọn được 3 loài là Keo tai tượng (A.
mangium), Keo lá tràm (A. auriculiformis), Keo lá liềm (A. crassicarpa) và giống keo lai tự nhiên (A. auriculiformis) phù hợp cho mục đích trồng rừng cung cấp gỗ do chúng sinh trưởng nhanh, thích nghi rộng và phát triển thân tốt (Nambiar và Harwood, 2014) [68].
Các nghiên cứu cải thiện giống về sinh trưởng, tính chất gỗ cho keo chủ yếu được tập trung cho nhóm loài này. Dưới đây là khái quát kết quả của một số nghiên cứu đã được công bố trên thế giới. Nghiên cứu cải thiện giống theo tính trạng sinh trưởng cho một số loài keo * Nghiên cứu chọn xuất xứ, gia đình Keo tai tượng - Chọn xuất xứ Ở Indonesia, khảo nghiệm xuất xứ Keo tai tượng đã được thực hiện từ những năm 1970 với 4 xuất xứ từ Queensland được trồng thử nghiệm ở Sumatra. Đến những năm 1990, để tăng tính đa dạng di truyền, Indonesia tiếp tục nhập thêm các xuất xứ từ Queensland (Australia), Papue New Guinea về để trồng khảo nghiệm ở nhiều nơi trong cả nước nhằm đánh giá về khả năng thích ứng và sinh trưởng của chúng.
Năm 1992, một chương trình cải thiện giống Keo tai tượng ở Indonesia đã được khởi động, hạt từ vườn giống thuộc các 7 chương trình trước đây đã được sử dụng để xây dựng vườn giống thế hệ thứ 2 (Nirsatmanto và cộng sự, 2004) [99]. Kết quả, Indonesia đã chọn được những xuất xứ, gia đình Keo tai tượng có sinh trưởng nhanh, thích ứng tốt cho từng khu vực khảo nghiệm, năng suất có thể đạt > 40 m3/ha/năm (Nurhasybi và cộng sự, 2009) [101]. Nghiên cứu chọn xuất xứ Keo tai tượng cũng đã được thực hiện ở Phillipines từ những năm 1980 và đã chọn được 4 xuất xứ có triển vọng tại Talogon là Kini, Bensbach, Wipim (Papua New Guinea), Claudie River (Queensland) (Baggayan và Baggayan, 1998) [38]. Năng suất rừng trồng của các xuất xứ này có thể đạt 32 m3/ha/năm ở 10 tuổi.
Khamis (1991) [84] đã báo cáo, xuất xứ có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng của Keo tai tượng ở Malaysia. Các xuất xứ Keo tai tượng có triển vọng: Western Province (Papua New Guinea), Claudie River (Queensland), Olive River (Queensland), Broken Pole Creke (Queensland), Abergowrie (Queensland) và Olive River (Queensland). Các xuất xứ này đều cho tăng trưởng đường kính > 3 cm/năm. - Chọn gia đình Nirsatmanto và cộng sự (2004) [99] đánh giá tăng thu di truyền của Keo tai tượng thế hệ 2 (hạt được thu từ các cây trội của 3 vườn giống thế hệ 1) ở Kalimantan (Indonesia) đã chỉ ra, tăng thu di truyền tính chung cho các gia đình đã được cải thiện về chiều cao, đường kính, độ thẳng thân và đa thân lần lượt là 3,1%, 5,2%, 4,3% và 0,5%.
Hầu hết các tính trạng nghiên cứu của các gia đình đã được cải thiện đều tốt hơn có ý nghĩa so với nguồn giống chưa được cải thiện. Một nghiên cứu khác của Nirsatmanto và cộng sự (2015) [98] đã chỉ ra, tăng thu di truyền thực tế của các gia đình Keo tai tượng thế hệ 2 ở Indonesia có thể đạt từ 5 – 24% cho chiều cao, 3 – 44% cho đường kính và 11 – 90% về thể tích thân cây so với giống chưa được cải thiện; và so với thế hệ 1 là 6 – 16%, 3 – 26% và 20 – 53% lần lượt cho chiều cao, đường kính và thể tích thân 8 cây. Nirsatmanto (2016) [97] đánh giá sinh trưởng của Keo tai tượng ở Indonesia từ 3 nguồn giống (2 nguồn hạt từ vườn giống thế hệ 2 và hạt chưa được cải thiện) với 2 mật độ trồng khác nhau (1.100 cây/ha và 2. Kết quả cho thấy, ở cả 2 mật độ, sinh trưởng và năng suất của 2 nguồn hạt đều cao hơn rõ rệt so với nguồn hạt chưa được cải thiện sau 3 tuổi.
Hidayati và cộng sự (2019) [73] đã đánh giá sinh trưởng của 65 gia đình Keo tai tượng ở tuổi 6 tại Indonesia, qua đó đã chọn được 18 gia đình có sinh trưởng nhanh. Tác giả cũng đã chỉ ra, tương quan giữa sinh trưởng và các tính chất gỗ là không chặt. Điều này cũng có nghĩa là có thể cải thiện được đồng thời về sinh trưởng và tính chất gỗ của Keo tai tượng bằng chiến lược cải thiện giống phù hợp. Pavlotzky và Murillo (2014) [104] báo cáo về sinh trưởng và chất lượng thân cây của 25 gia đình Keo tai tượng tại Los Chiles (Cost Rica).
Kết quả, hệ số di truyền ở cấp độ gia đình là rất cao (0,68). Tăng thu di truyền thực tế so với rừng trồng thương mại là 40,8%. Năng suất của 2 gia đình tốt nhất có thể đạt 22,9 m3/ha/năm ở tuổi 4. Kumar và cộng sự (2016) [89] đã chỉ ra, sinh trưởng của Keo tai tượng có sự khác biệt rõ rệt giữa các gia đình.
* Nghiên cứu chọn xuất xứ, gia đình Keo lá tràm - Chọn xuất xứ Kết quả khảo nghiệm Keo lá tràm tại Malaysia với 28 xuất xứ (7 đến từ Bắc Queensland, 15 đến từ Bắc Territory của Australia và 6 đến từ Papua New Guinea) cho thấy, các xuất xứ đến từ Queensland có sinh trưởng nhanh hơn các xuất xứ của 2 vùng còn lại (Shukor và cộng sự, 1993) [118]. Tại Thái Lan, đánh giá sinh trưởng của các xuất xứ Keo lá tràm từ nhiều xuất xứ khác nhau của Thái Lan, Papua New Guinea và Australia, Luangviriyasaeng và Pinyopusarerk (2002) [92] đã chỉ ra xuất xứ từ Queenland (Australia) cho sinh tưởng nhanh nhất, trong khi các xuất xứ địa phương của Thái Lan có sinh trưởng kém nhất. - Chọn gia đình Luangviriyasaeng và Pinyopusarerk (2002) [92] đánh giá biến dị di truyền 9 thế hệ 2 của 103 gia đình Keo lá tràm với nhiều xuất xứ khác nhau đến từ Thái Lan, Papua New Guinea, Australia. Kết quả, tất cả các gia đình từ vườn giống thế hệ 1 đều có sinh trưởng nhanh hơn so với các gia đình chưa được cải thiện giống.
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, chất lượng thân cây cũng đã được cải thiện đáng kể so với thế hệ đầu. Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp ở cấp độ cây cá thể về các chỉ tiêu sinh trưởng và chất lượng thân cây đều thấp nhưng có ý nghĩa về thống kê. Nghiên cứu về biến dị di truyền của Keo lá tràm ở Wonogiri (Indonesia), Susanto và cộng sự (2008) [122] đã chỉ ra, biến dị di truyền giữa các gia đình Keo lá tràm ở đây là cao. Hệ số di truyền tính cho cây cá thể là 0,33 về chiều cao, 0,40 về đường kính, 0,54 về độ thẳng thân, 0,48 về màu sắc gỗ, 0,18 về độ dày vỏ và khối lượng riêng gỗ.
Handayani và cộng sự (2018) [65] đã đánh giá sinh trưởng của các hậu thế của Keo lá tràm (thế hệ 2) tại Yogyakarta (Indonesia). Kết quả cho thấy, hệ số di truyền ở mức độ cây cá thể là 0,14 – 0,31, trong khi mức độ gia đình là rất cao (0,76 – 0,84). Tăng thu di truyền về chiều cao, đường kính và độ thẳng thân từ 4 – 7%. * Chọn tạo giống keo lai Keo lai tự nhiên giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm được Herburn và Shim phát hiện lần đầu vào năm 1972 xen lẫn trong số các cây Keo tai tượng trồng ven đường ở Sook thuộc bang Sabah của Malaysia (Pinso và Nasi, 1992) [106].
Đánh giá ban đầu về keo lai cho thấy, sinh trưởng của cây lai F1 vượt so với Keo tai tượng ở hầu hết các lâm phần rừng trồng cho gỗ ở Sabah. Ở Ulu Kukut, ưu thế lai là rất rõ ràng, cây cao và to hơn nhiều so với giống cây bố mẹ. Tuy nhiên, keo lai từ các thế hệ F2 trở đi, sinh trưởng thậm chí còn chậm hơn so với Keo tai tượng, tuy vậy vẫn có những cá thể vượt trội. Hình thái của keo lai là sự kết hợp những đặc điểm tốt nhất từ cây bố mẹ như: thân thẳng, tán cân đối, cành nhỏ, thân tròn (Pinso và Nasi, 1992) [106].
Mặc dù keo lai đã được phát hiện và đã có những nghiên cứu ban đầu từ khá sớm. Tuy nhiên, việc nghiên cứu chọn tạo giống keo lai vẫn chưa được quan tâm nhiều ở thời kỳ đó. 10 Đến đầu những năm 1990, việc nghiên cứu chọn tạo giống keo lai mới được một số nước trong khu vực quan tâm nhiều. Dưới đây là một số công trình nghiên cứu về keo lai mới được công bố trong những năm gần đây.
Sunarti và cộng sự (2013) [121] đã tiến hành đánh giá sinh trưởng của 44 dòng keo lai nhân tạo 12 tháng tuổi cho thấy, tỷ lệ sống đạt 93%, cao hơn tỷ lệ sống trung bình 4 giống đối chứng Keo lá tràm và Keo tai tượng (90%). Chiều cao trung bình của các dòng lai có sự phân ly lớn (1,5 – 4,5 m). Sinh trưởng chiều cao của 12 dòng tốt nhất vượt so với đối chứng Keo tai tượng được thu ở vườn giống thế hệ 1 từ 1,8 – 35,4%. Ba dòng tốt nhất có chiều cao vượt so với các đối chứng từ 3,5 – 17,3%.
Hệ số di truyền theo cấp độ dòng và cây cá thể đều rất cao, lần lượt là 0,96 và 0,59. Aimin và cộng sự (2014) [34] đã báo cáo sinh trưởng của 14 dòng keo lai của cùng một tổ hợp lai với mẹ là Keo lá tràm trên 3 lập địa khác nhau ở Malaysia. Theo đó, sinh trưởng D1.3, Hvn có sự khác biệt lớn giữa các dòng và giữa các lập địa. Qua đó, tác giả đã chọn được một số dòng keo lai có triển vọng, sinh trưởng D1.3 ở tuổi 3 – 4 đạt 16 – 17 cm.
Về khả năng chông chịu bệnh, keo lai được cho là có tiềm năng kháng hoặc chống chịu với bệnh chết héo tốt hơn so với Keo tai tượng do thừa hưởng đặc tính này từ Keo lá tràm. Vì thế, việc sàng lọc các tổ hợp lai và dòng keo lai có khả năng kháng hoặc chống chịu bệnh tốt nên được đặc biệt quan tâm với các chương trình chọn giống keo, bên cạnh các tính trạng khác như sinh trưởng, chất lượng thân cây và chất lượng gỗ (Harwood, 2016) [67].