ĐẶT VẤN ĐỀ Việc nâng cao chất lượng rừng, sử dụng các loài cây có giá trị về kinh tế và môi trường, sinh trưởng nhanh, thích ứng được nhiều điều kiện sinh thái, lập địa không tốt là chiến lược phát triển của ngành Lâm nghiệp từ năm 2010 đến 2020. Bên cạnh việc lựa chọn các loài cây bản địa cho trồng mới, khoanh nuôi làm giàu rừng, công tác nghiên cứu, khảo nghiệm trồng thử các loài cây ngoại lai đóng vai trò rất quan trọng (Quyết định số 18/2007/QĐ-TTg ngày 5 tháng 2 năm 2007 của thủ tướng chính phủ) [1]. Hiện nay, Thông caribê (Pinus caribaea Morelet), là một trong những loài cây lâm nghiệp đang được quan tâm phát triển [11], [19]. Thông caribê thuộc họ thông (Pinaceae) với 3 biến chủng là: Pinus caribaea var caribaea, Pinus caribaea var hondurensis và Pinus caribaea var bahamensis có phân bố tự nhiên ở vùng Trung Mỹ.
Thông caribê đã được du nhập vào nhiều nước khác nhau, chủ yếu là các nước thuộc vùng nhiệt đới và á nhiệt đới. Ở Việt Nam, Thông caribê được đưa vào trồng khảo nghiệm từ năm 1963 tại vùng Đà Lạt (Lê Đình Khả, 2003). Đây là loài cây lá kim sinh trưởng nhanh, thẳng đẹp, cành nhánh nhỏ hơn Thông Ba lá, Thông Mã vĩ và Thông nhựa, gỗ có thớ thẳng mịn, độ bóng vừa phải, thường được sử dụng làm ván ép (Bredenkamp và Van Vuuen, 1987). Ngoài ra Thông caribê còn được sử dụng làm gỗ xây dựng, gỗ trụ mỏ, ván dăm, ván ép, bột sợi giấy dai, gỗ đóng tàu thuyền, gỗ đóng Contenơ, gỗ đóng nội thất, lấy nhựa… Thông caribê còn có một lợi thế khác là có khả năng thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau của nước ta [3], [9], [11], [19].
Khả năng gây trồng Thông cairibê ở nước ta đã được công bố trong tiêu chuẩn ngành (04TCN 68 - 2004). Theo quyết định số 62/2006 QĐ-BNN, ngày 16/8/2006 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp & PTNT về chiến lược phát triển giống cây lâm nghiệp giai đoạn 2006 - 2020, nhu cầu lượng cây giống Thông 2 caribê cần hàng năm trong giai đoạn 2006 – 2015 là 14. Đây là số lượng cây giống cần rất lớn, hiện nay Thông caribê hiện được trồng bằng hạt sinh trưởng khá nhanh. Tuy vậy, việc nhân giống sinh dưỡng, đặc biệt là nhân giống bằng hom và nuôi cấy mô là cơ sở để tạo nguồn giống có chất lượng di truyền đồng đều, giữ được đặc điểm di truyền của cây lấy mẫu, làm cơ sở cho công tác khảo nghiệm dòng vô tính của những cây trội được chọn lọc.
Nhân cây vô tính dễ dàng chủ động được nguồn giống, không bị ảnh hưởng bởi mùa vụ và thời tiết. Nhân giống sinh dưỡng Thông caribê đã và đang được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu và bước đầu thu được một số kết quả khả quan như: nhân giống bằng hom đã tạo được lượng lớn cây giống với tỉ lệ hom ra rễ 93,3%…. Ở Việt Nam, nghiên cứu thăm dò nhân giống in vitro Thông caribê đã được một số nơi nghiên cứu [7], [23] nhưng đạt hệ số nhân chồi thấp 1,7 lần (Phạm Thị Kim Thanh, 2007) và chưa xây dựng được quy trình để có thể ứng dụng trong sản xuất. Xuất phát từ cơ sở trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu nhân giống Thông caribê (Pinus caribaea Morelet) bằng phương pháp nuôi cấy in vitro”.
Với mục tiêu nghiên cứu như sau: + Tạo được nguồn mẫu sạch đủ lớn từ 2 loại nguyên liệu (hạt chín, chồi cành từ thực địa). + Phát triển quy trình nhân nhanh chồi in vitro hiệu quả, hệ số nhân chồi cao. Nội dung nghiên cứu chính + Tạo mẫu sạch từ hạt và chồi cành của cây Thông caribê. + Tạo đa chồi trong điều kiện nuôi cấy in vitro.
+ Thử nghiệm khả năng tạo rễ in vitro cây Thông caribê. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Giới thiệu cây Thông caribê 1. Nguồn gốc, phân loại và phân bố Thông caribê (Pinus caribaea Morelet) là loài cây nhiệt đới, họ thông (Pinaceae) và nằm trong bộ thông (Coniferales) ngành hạt trần (Gynospermae) [3].
Thông caribê là loài thông bản địa ở vùng Trung Mỹ. Dựa vào sự phân bố tự nhiên của loài ở các vùng địa lý khác nhau, Thông caribê được chia thành 3 biến chủng (Luckhof, 1964; Lamb, 1973) như sau: - Pinus caribaea var hondurensis (PCH) phân bố dọc bờ biển Đại Tây Dương vùng Trung Mỹ, từ Belize tới bắc Nicaragua, từ 120 đến 180 vĩ độ Bắc, từ 83030’ tới 89025’ kinh độ Tây. PCH mọc tự nhiên ở Belize, Guatemala, Honduras và Nicaragua ở độ cao dưới 1000m so với mặt nước biển. Cây trưởng thành có thể cao tới 35 - 40m, sinh khối đạt khoảng 10 - 40m3/ha/năm.
- Pinus caribaea var bahamensis (PCB) phân bố ở quần đảo Bahamas và Caicos (240 - 270 vĩ độ Bắc, 71040’ - 790 kinh độ Tây). Cây mọc ở độ cao gần 12m so với mặt nước biển, cây trưởng thành cao khoảng 15 - 20m. - Pinus caribaea var caribaea (PCC) phân bố ở phía tây Cuba và trên đảo thông (220 - 230 vĩ độ Bắc, 82020’ - 84015’ kinh độ Tây). Cây mọc tự nhiên ở độ cao dưới 280m so với mặt nước biển.
Vùng phân bố tự nhiên của PCH từ bờ biển vào sâu trong lục địa nên sự biến động của các yếu tố khí hậu là khá lớn. Ví dụ nhiệt độ mùa đông ở nội địa của Belize có thể xuống tới 50C, trong khi mùa hè có thể nóng tới 370C. Tuy nhiên, nhiệt độ không bao giờ xuống tới mức đóng băng. Lượng mưa phân bố không đều giữa các vùng, biến động từ 1.500mm/năm ở núi thông (Belize) tới 3.
Những lâm phần thông ở sâu trong lục địa có lượng mưa thấp hơn so với ven biển. Lượng mưa hàng năm ở thung lũng sông Choluteca ở Hunduras có thể xuống tới 660mm với 6 4 tháng lượng mưa không vượt quá 40mm/tháng. Vì phân bố ở vùng Trung Mỹ, PCH thích hợp với nhiều loại đất, từ đất cát xốp, thoát nước tốt, đất phù sa dọc bờ biển Đại Tây Dương tới các loại đất trong lục địa được hình thành từ các loại đá mẹ phiến thạch, granite, schist và đá cát với độ PH từ 4 đến 5, tầng đất từ dày tới mỏng. Đất sét chặt bí, thoát nước không tốt không thích hợp với Thông caribê [6].
Quần đảo Bahamas và Caicos, nơi PCB mọc tự nhiên có khí hậu ấm áp, mùa đông khô và không có sương muối. Biến động về nhiệt độ không quá lớn giữa các mùa trong năm. Nhiệt độ trung bình dao động từ khoảng 220C ở tháng lạnh nhất tới 280C ở tháng nóng nhất. Lượng mưa trung bình năm là 1.185mm và tập trung chủ yếu ở các tháng 9 và 10.
Lượng mưa biến động từ khoảng 177mm ở tháng có lượng mưa nhiều nhất tới 32mm ở tháng khô nhất. Mùa khô từ tháng 11 tới tháng 4 năm sau. PCB nơi nguyên sản mọc tốt trên đất phong hoá từ đá vôi san hô, thoát nước tốt. Loại đất này khá nông, nghèo dinh dưỡng và chứa đựng nhiều ôxít sắt bị rửa trôi từ tầng đá vôi.
Vì được hình thành từ đá vôi nên có tính kiềm cao, độ PH = 8,4 hoặc có thể cao hơn. Tuy nhiên, nấm cộng sinh ở rễ của PCB phát triển tốt ở đất có tính kiềm cao và có thể sẽ là nguyên nhân chủng này không được gây trồng nhiều ở ngoài nơi phân bố tự nhiên của chúng. PCC sinh trưởng ở điều kiện biến động lớn về nhiệt độ thì phát triển kém. Nhiệt độ thấp nhất và cao nhất ở Cuba có thể là từ 120C tới 340C.
Lượng mưa biến động từ 1.060mm/năm ở bờ biển phía Nam tới 1.794mm/năm ở đảo thông. Vùng phân bố của PCC cũng có một mùa đông khô và lượng mưa tập trung vào một số tháng mùa hè. PCC nơi nguyên sản thích hợp với đất phát triển trên đá mẹ phiến thạch hoặc đá cát, thoát nước tốt, độ PH < 5. PCC không sinh trưởng trên đất đá vôi mặc dù dạng đất này có rất nhiều ở Cuba [10].
Đặc điểm sinh học và sinh thái học Thông caribê cao 15 - 40m, đường kính có thể trên 100cm. Thân thẳng tán hình tháp. Cành nghiêng sau xoè rộng. Vỏ màu nâu nhạt, nứt dọc sau bong từng mảng dài.
Chồi hình trụ tròn màu nâu thẫm. Lá hình kim mọc cụm trên đầu cành ngắn, mỗi cụm 3 lá ít khi 4 hoặc 5 lá. Lá dài 15 - 25cm đường kính 1,5mm màu xanh vàng, hai mặt trên có dải phấn trắng, mép có răng cưa nhỏ. Bẹ bao quanh gốc cụm lá dài 10 - 20mm màu nâu nhạt gồm nhiều lá hình vẩy trong suốt, sống lâu.
Nón đực hình trụ, dài 1,3 - 3,2cm. Nón cái trên đầu cành non hình viên chuỳ dài 5 - 10cm, đường kính 2,5 - 3,8cm. Nón cái chín trong 2 năm, lúc đầu màu tím hồng sau màu xanh, khi chín hoá gỗ màu nâu. Nón có cuống ngắn thuờng vẹo và quặp về phía cành.
Vẩy nón hình thoi, mặt vẩy mỏng hơi lồi, giữa có một gai nhọn gần 1mm. Hạt hình trứng dài 6mm, đường kính 3mm. Vỏ hạt nâu có nhiều chấm tròn. Hạt có cánh mỏng dài 2 - 2,5cm.
Hệ rễ hỗn hợp, nơi tầng đất dày rễ cọc ăn sâu, nơi tầng đất mỏng hệ rễ bên rất phát triển. Là cây ưa sáng, nhạy cảm với sương giá và lửa, là một trong những loài cây lá kim mọc nhanh trên thế giới, ở lập địa thích hợp cây 15 tuổi tăng trưởng bình quân năm có thể đạt 1,5m chiều cao và 2,5cm đường kính. Ra nón tháng 3 - 4. Nón chín tháng 7 - 8 năm sau.
Giá trị sử dụng Gỗ màu vàng nhạt, lõi màu đỏ, có thớ thẳng mịn, độ bóng vừa phải, thường được dùng làm ván ép. Thân thẳng, dễ cưa xẻ nhưng phụ thuộc nhiều vào độ tuổi tương đối cứng tỉ trọng 0,5 - 0,7. Có thể dùng trong xây dựng, làm trụ mỏ, tiện khắc và bột sợi giấy dai, gỗ đóng tàu thuyền, gỗ đóng Contenơ, gỗ đóng đồ nội thất…và cho nhiều nhựa chất lượng cao [3]. 6 Với tốc độ sinh trưởng nhanh và khả năng thích ứng rộng với các vùng sinh thái khác nhau trên thế giới, đáp ứng được nhiều mục tiêu kinh tế.
Vì thế Thông caribê là loài cây rừng đặc biệt để trồng rừng công nghiệp, được rất nhiều nước nhập giống gây trồng, chủ yếu là các nước thuộc vùng nhiệt đới và á nhiệt đới. Việt Nam là một nước nhiệt đới có các điều kiện địa lý khá tương đồng với sự phân bố tự nhiên của Thông caribê. Do vậy mà loài Thông caribê được đưa vào trồng khảo nghiệm ở nước ta từ năm 1963 và đã có những thành công nhất định [10], [19]. Tình hình sản xuất, gây trồng trong và ngoài nước * Ở ngoài nước: Thông caribê đã được dẫn nhập và gây trồng ở trên 65 nước trên thế giới.