Tóm tắt Luận án Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, tính chất gỗ và tính bất thụ của keo tam bội làm cơ sở cho chọn giống và trồng rừng

Nội dung text: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, tính chất gỗ và tính bất thụ của keo tam bội làm cơ sở cho chọn giống và trồng rừng

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM    PHẠM VĂN BỐN PHẠM VĂN BỐN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG, TÍNH CHẤT GỖ VÀ TÍNH BẤT THỤ CỦA KEO TAM BỘI LÀM CƠ SỞ CHO CHỌN GIỐNG VÀ TRỒNG RỪNG Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây lâm nghiệp Mã số: 9 62 02 07 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Hà Nội – 2021
2. Công trình được hoàn thành tại Việ n Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Hà Huy Thịnh 2. TS. Nghiêm Quỳnh Chi 1. TS. Hà Huy Thịnh 2. TS. Nghiêm Quỳnh Chi TS. Phí Hồng Hải Chủ tịch hội đồng: PGS. TS Phí Hồng Hải Phản biện 1: PGS. TS Phạm Đức Tuấn Phản biện 2: PGS. TS Nguyễn Văn Việt Phản biện 3: TS Đoàn Ngọc Dao Luận án được bảo vệ trước hội đồng đánh giá luận án cấp Viện họp tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ phút, ngày tháng năm 2021 Có thể tìm hiểu về luận án tại: Thư viện Quốc gia và Thư viện Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam
3. NHỮNG CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LU ẬN ÁN 1. Bon PV, Harwood CE, Chi NQ, Thinh HH and Kien ND (2020), “Comparing wood density, heartwood proportion and bark thickness of diploid and triploid acacia hybrid clones in Vietnam”, Journal of Tropical Forest Science 32(2): 206–216. “So sánh khối lượng riêng của gỗ, tỷ lệ gỗ lõi và độ dày vỏ của một số dòng keo lai tam bội và nhị bội tại Việt Nam”. 2. P. V. Bon, C. E. Harwood , Q. C. Nghiem , H. H. Thinh , D. H. Son and N. V. Chinh (2020), “Growth of triploid and diploid Acacia clones in three contrasting environments in Viet Nam”, Australian Forestry 83(4): 265-274. “Sinh trưởng của một số dòng keo tam bội và nhị bội trên 3 dạng lập địa tại Việt Nam”.
4. MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Việc mở rộng nhanh chóng về quy mô dẫn đến rừng rồng keo ở nước ta đang phải đối mặt với nguy cơ cao về dịch bệnh, đặc biệt là bệnh chết héo (Ceratocytis sp.) và bệnh phấn hồng (Corticium salmonicolor) đã ảnh hưởng nghiệm trọng đến năng suất và chất lượng rừng trồng keo ở một số địa phương trong thời gian gần đây. Bên cạnh đó, nguy cơ xâm lấn của một số loài keo đến hệ sinh thái bản địa cũng là vấn đề đáng quan ngại cần được quan tâm, đòi hỏi công tác chọn tạo giống keo cần tiếp tục được thực hiện nhằm tạo ra những giống keo có khả năng hạn chế những rủi ro cho rừng trồng keo trong tương lai. Bên cạnh việc tiếp tục nghiên cứu chọn tạo giống keo theo phương pháp truyền thống, phương pháp chọn tạo giống keo tam bội được coi là hướng đi mới và có tính thực tiễn cao. Giống keo tam bội được kỳ vọng là có khả năng sinh trưởng nhanh, thích ứng tốt, chất lượng gỗ được cải thiện và đặc biệt là khả năng sinh sản kém, vì thế có thể hạn chế được những rủi ro nêu trên cho rừng trồng keo. Ở Việt Nam, nghiên cứu chọn tạo giống tam bội cho một số loài keo có giá trị thương mại như Keo tai tượng, Keo lá tràm và keo lai đã được thực hiện từ năm 2002, đến nay đã thu được một số kết quả quan trọng như đã hoàn thiện được quy trình chọn tạo giống và nhân giống keo tam bội; đã tạo ra được nhiều dòng keo tam bội để đưa vào khảo nghiệm và bước đầu đã chọn được một số dòng keo lai tam bội có triển vọng để đưa vào sản xuất. Kế thừa một phần kết quả của đề tài:“Nghiên cứu chọn tạo giống keo tam bội sinh trưởng nhanh phục vụ trồng rừng gỗ lớn” đồng thời nghiên cứu bổ sung thêm về tính chất gỗ và tính bất thụ của keo tam bội trên các khảo nghiệm đã được xây dựng, luận án “Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, tính chất gỗ và tính bất thụ của keo tam bội làm cơ sở cho chọn giống và trồng rừng” được thực hiện nhằm bổ sung thêm cơ sở khoa học cho việc tiếp tục nghiên cứu phát triển giống keo tam bội ở Việt Nam. 2. Mục tiêu nghiên cứu  Mục tiêu chung Xác định được những đặc tính ưu việt của giống keo tam bội làm cơ sở cho chọn giống và trồng rừng. 1
5.  Mục tiêu cụ thể + Xác định được đặc điểm sinh trưởng, khả năng thích ứng của một số dòng keo tam bội trên 3 vùng sinh thái (Đông Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Đông Nam Bộ). + Xác định được tính chất gỗ cơ bản cho một số dòng keo tam bội có triển vọng. + Xác định được một số đặc điểm sinh sản của một số dòng keo tam bội. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là một số dòng keo lai và Keo lá tràm tam bội được tạo ra bằng phương pháp lai nhân tạo, sàng lọc từ tự nhiên; và một số dòng keo lai, Keo lá tràm đã được công nhận làm đối chứng. Thông tin chi tiết của các dòng keo được sử dụng trong luận án được thể hiện ở Bảng 01. Bảng 01: Vật liệu giống được sử dụng trong các nghiên cứu của luận án Bội Ký Nguồn gốc TT Dòng thể hiệu Mẹ Bố 1 X101 3x AM Keo lá tràm 2x (Aa6) Keo tai tượng 4x (Am44) 2 X102 3x AM Keo lá tràm 2x (Aa6) Keo tai tượng 4x (Am44) 3 X201 3x AM Keo lá tràm 2x (Aa6) Keo tai tượng 4x (Am36) 4 X204 3x AM Keo lá tràm 2x (Aa6) Keo tai tượng 4x (Am36) 5 X205 3x AM Keo lá tràm 2x (Aa6) Keo tai tượng 4x (Am36) 6 X01 3x MA Keo tai tượng 4x (gia đình Am22) Không rõ 7 X11 3x MA Keo tai tượng 4x (thất lạc mã gia đình) Không rõ 8 X1100 3x MA* Keo lai 2x (BV33) Keo lai 4x (10L590) 9 X1200 3x MA* Keo lai 2x (BV16) Keo lai 4x (10L590) 10 X1201 3x MA* Keo lai 2x (BV16) Keo lai 4x (10L590) 11 X21 3x Aa Keo lá tràm 2x (BVlt84) Tự thụ phấn nên không có 12 X31 3x Aa Keo lá tràm 2x (BVlt83) Tự thụ phấn nên không có 13 X41 3x Aa Keo lá tràm 2x (gia đình 58.5) Tự thụ phấn nên không có 14 X42 3x Aa Keo lá tràm 2x (gia đình 7.6) Tự thụ phấn nên không có 15 BV10 2x ĐC Keo lai tượng 2x (Am) Keo lá tràm 2x (Aa) 16 BV16 2x ĐC Keo lai tượng 2x (Am) Keo lá tràm 2x (Aa) 17 BV73 2x ĐC Keo lai tượng 2x (Am) Keo lá tràm 2x (Aa) 18 AH7 2x ĐC Keo lá tràm 2x (Aa) Keo lai tượng 2x (Am) 19 TB12 2x ĐC Keo lai tượng 2x (Am) Keo lá tràm 2x (Aa) 20 Ctl18 2x ĐC Keo lá tràm 2x 21 Ctl26 2x ĐC Keo lá tràm 2x 2x = nhị bội; 3x = tam bội; 4x = tứ bội AM = Keo lá tràm 2x × Keo tai tượng 4x; MA = Keo tai tượng 4x × hạt phấn tự do ; MA* = Keo lai 2x × keo lai 4x; ĐC = Đối chứng.  Giới hạn phạm vi nghiên cứu: 2
6. Đặc điểm sinh trưởng được nghiên cứu trên 3 vùng sinh thái (Đông Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Đông Nam Bộ); Tính chất gỗ được thực hiện trên 2 vùng sinh (Bắc Trung Bộ và Đông Nam Bộ) và chỉ được thực hiện đối với một số dòng keo tam bộ có triển vọng; Tính chất bất thụ chỉ được thực hiện trên 1 vùng sinh thái (Đông Nam Bộ), nơi có điều kiện thuận lợi nhất cho sinh sản của một số loài keo và được thực hiện cho tất cả các dòng keo tam bội có trong khảo nghiệm. Các chỉ tiêu về tính bất thụ được thực hiện bằng phương pháp quan trắc và đo đếm trên quần thể thụ phấn tự do mà không tiến hành các phép lai nhân tạo với từng cập bố mẹ cụ thể. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn  Ý nghĩa khoa học Góp phần bổ sung một số cơ sở khoa học về đặc điểm sinh trưởng, tính chất gỗ và tính bất thụ của keo tam bội làm cơ sở cho chọn tạo giống và trồng rừng.  Ý nghĩa thực tiễn + Xác định được 4 dòng keo lai tam bội sinh trưởng nhanh, thích ứng tốt và khả năng sinh sản kém để đưa vào trồng rừng. + Xác định được một số tính chất gỗ cơ bản của keo tam bội giúp đề xuất hướng sử dụng gỗ keo tam bội. 5. Những đóng góp mới của luận án - Xác định được một số đặc điểm sinh trưởng, tính chất gỗ và tính bất thụ của keo tam bội. - Xác định được một số dòng keo lai tam bội sinh trưởng nhanh, có triển vọng phục vụ cho nghiên cứu và trồng rừng sản xuất. 6. Bố cục Luận án: Luận án có 130 trang, 36 bảng và 37 hình. Kết cấu chính của luận án như sau: Phần mở đầu (5 trang) Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu (29 trang) Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu (23 trang) Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (69 trang) Kết luận, tồn tại và kiến nghị (4 trang) Luận án có 138 tài liệu tham khảo, trong đó có 33 tài liệu tiếng Việt và 105 tài liệu tiếng Anh. 3
7. Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới  Nghiên cứu cải thiện giống theo tính trạng sinh trưởng cho một số loài keo Nghiên cứu cải thiện giống theo các tính trạng sinh trưởng của một số loài keo có giá trị thương mại đã được thực hiện tương đối bài bản và có hệ thống ở các nước trong khu vực. Nhiều giống keo sinh trưởng nhanh, có năng suất cao đã được chọn ở các nước. Các nghiên cứu đã cho thấy vai trò quan trọng của công tác cải thiện giống đến sinh trưởng, năng suất của một số loài keo có giá trị thương mại (Keo tai tượng, Keo lá tràm, Keo lá liềm và keo lai).  Cải thiện giống theo tính trạng tính chất gỗ cho một số loài keo Các nghiên cứu đã chỉ ra xuất xứ, gia đình và cây cá thể có ảnh hưởng đến tính chất gỗ của Keo tai tượng, Keo lá tràm và keo lai. Hầu hết các tính chất gỗ được cải thiện theo tuổi cây. Các tính chất cơ lý gỗ có tương quan chặt với khối lượng riêng của gỗ.  Nghiên cứu về đặc điểm sinh sản Đặc điểm sinh sản của Keo tai tượng và Keo lá tràm đã được quan tâm nghiên cứu ở một số nước để phục vụ cho công tác chọn tạo giống keo lai. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra thời vụ ra hoa, đậu quả của 2 loài có sự khác nhau giữa các địa điểm nghiên cứu. Keo tai tượng thường cho hoa sớm hơn so với Keo lá tràm. Tuy nhiên, cũng có thời điểm 2 loài có thể ra hoa cùng thời điểm.  Nghiên cứu chọn tạo giống tam bội trong lâm nghiệp Giống cây tam bội trong lâm nghiệp đã được phát hiện từ năm 1935 với loài Dương núi (Popuplus tremula) và đã có một số nghiên cứu cơ bản sau đó. Tuy nhiên, việc nghiên cứu và phát triển giống cây tam bội trong lâm nghiệp mới thực sự được quan tâm trong thời gian gần đây. Trong đó, thành công đáng kết nhất là đối với một số loài dương (Populus) ở Trung Quốc, nhiều giống dương tam bội đã được sử dụng cho trồng rừng công nghiệp có sinh trưởng nhanh (vượt 1,5 – 5,7 lần so với giống thương mại), khả năng chống chịu sâu bệnh hại tốt và chiều dài sợi gỗ được cải thiện đáng kể so với giống đối chứng. Hiện nay, Trung Quốc đang tiếp tục nghiên cứu 4
8. chọn tạo giống tam bội cho bạch đàn bằng việc áp dụng các phương pháp mới vào lai tạo giống tam bội nhằm rút ngắn thời gian so với các phương pháp trước đây và đã thu được một số kết quả (thời gian tạo cây tam bộ chỉ trong một vài tháng, tỉ lệ cây tam bội có thể đạt 6,3%, các chỉ số về sinh trưởng – sinh lý đều vượt trội so với cây bố mẹ). Đối với nhóm loài keo, một số nghiên cứu sàng lọc giống tam bội trong tự nhiên đã được thực hiện và đã được phát hiện được thể tam bội trong một số quần thể của một số loài keo có phân bố rộng, tuy nhiên rất hiếm gặp ở các quần thể của những loài keo có giá trị thương mại như Keo tai tượng, Keo lá tràm, Keo lá liềm. Nghiên cứu tạo giống tam bội bằng phương pháp nhân tạo trên thế giới cũng đã được thực hiện Keo đen (A. mearnssi) và keo (A. nilotica) nhưng chưa thành công. 1.2. Nghiên cứu ở Việt Nam  Nghiên cứu cải thiện giống theo tính trạng sinh trưởng cho một số loài keo Từ năm đầu những năm 1990, các khảo nghiệm giống của một số loài keo đã được xây dựng tương đối đồng bộ trong cả nước. Nhiều xuất xứ, gia đình, cây các thể Keo tai tượng, Keo lá tràm có sinh trưởng nhanh, thích ứng tốt đã được chọn. Các xuất xứ, gia đình, cây trội đã được chọn là nguồn cung cấp giống cho các nghiên cứu chọn tạo giống ở mức độ cao hơn (chọn gia đình theo các thế hệ, cây cá thể, dòng vô tính) sau này. Nghiên cứu chọn giống keo lai tự nhiên ở nước ta được bắt đầu từ năm 1993 tới nay. Nhiều dòng keo lai có sinh trưởng nhanh, năng suất cao và có khả năng kháng bệnh tốt đã được chọn. Bên cạnh đó, nghiên cứu tạo giống keo lai nhân tạo (lai giống có kiểm soát) cũng đã được thực hiện từ năm 1997 và đã thu được nhiều thành tựu quan trọng. Nhiều dòng keo lai nhân tạo có sinh trưởng nhanh, năng suất cao cũng đã được lai tạo.  Cải thiện giống theo tính trạng tính chất gỗ cho một số loài keo Nhiều nghiên cứu cải thiện giống theo tính trạng tính chất gỗ đã được thực hiện cho Keo tai tượng, Keo lá tràm và keo lai. Qua đó, đã chọn được nhiều giống keo vừa có sinh trưởng nhanh lại lừa có tính chất gỗ tốt để đưa vào sản xuất.  Nghiên cứu về đặc điểm sinh sản Nghiên cứu về sinh học sinh sản của 2 loài Keo tai tượng và Keo lá 5
9. tràm đã được thực hiện tương đối bài bản ở Việt Nam phục vụ cho công tác lai tạo giống. Keo tai tượng thường ra hoa sớm hơn so với Keo lá tràm. Chỉ có thời gian ngắn 2 loài ra hoa trùng nhau. Sự khác biệt về sinh học sinh sản giữa Keo tai tượng tứ bội với Keo tai tượng và Keo lá tràm nhị bội cũng đã được chỉ ra cung cấp cơ sở cho việc lai tạo giống keo tam bội.  Nghiên cứu chọ tạo giống tam bội trong lâm nghiệp Nghiên cứu chọn tạo giống tam bội cho cây lâm nghiệp ở nước chỉ mới được quan tâm trong 2 thập kỷ trở lại đây cho Xoan ta và nhóm loài keo. + Xoan ta: Đã nghiên cứu tạo giống tam bội thành công từ nuôi cấy nội nhủ (100% cây được tạo ra đều là tam bội). Phương pháp giúp rút ngắn được thời gian tạo giống so với phương pháp lai giữa cây nhị bội và tứ bối với nhau (giảm từ 12 năm xuống còn 5 tháng). Tuy nhiên, chưa thấy tài liệu công bố về tình hình sinh trưởng và phát triển của các giống Xoan ta tam bội đã được tạo ra. + Nhóm loài keo: Nghiên cứu chọn tạo giống tam đa bội cho một số loài keo có giá trị thương mại ở nước ta được thực hiện từ năm 2002, thông qua 02 dự án được tài trợ bởi Chính phủ Úc và 01 đề tài cấp nhà nước, đến nay đã thu được một số kết quả quan trọng như: (i) đã thiết lập được hệ thống vườn lai giống giữa keo tứ bội với nhị bội để chọn tạo giống keo tam bội; (ii) đã hoàn thiện được quy trình công nghệ lai tạo giống keo tam bội nhân tạo; (iii) đã hoàn thiện được quy trình nhân giống sinh dưỡng cho các dòng keo tam bội có triển vọng; (iv) đã tạo ra được một số một số dòng keo tam bội và đã tiến hành khảo nghiệm trên một số vùng sinh thái trong cả nước. Bước đầu đã chọn được một số dòng keo lai tam bội có triển vọng tốt. 1.3. Nhận định chung Từ tổng quan các công trình nghiên cứu đã được công bố, một số nhận định như sau: - Nghiên cứu cải thiện giống theo các tính trạng sinh trưởng, tính chất gỗ cho Keo tai tượng, Keo lá tràm và keo lai đã được thực hiện một cách bài bản, có hệ thống ở một số nước trong khu vực Đông Nam Á, trong đó có Việt Nam. Các nghiên cứu đã chỉ rõ vai trò quan trọng của công tác chọn tạo giống trong việc cải thiện sinh trưởng, năng suất và chất lượng gỗ cho một số loài keo. - Nghiên cứu về đặc điểm sinh học sinh sản của 2 loài Keo tai tượng 6
10. và Keo lá tràm đã được quan tâm nghiên cứu một cách bài bản ở một số nước trong khu vực, cung cấp cơ sở khoa học cho công tác chọn tạo giống keo lai ở các nước. - Nghiên cứu phát triển giống cây tam bội trong lâm nghiệp trên thế giới cho đến nay vẫn còn nhiều hạn chế. Ngoại trừ nhóm loài dương, việc nghiên cứu phát triển giống tam bội đã được thực hiện tương đối bài bản, có hệ thống và đã được ứng dụng rộng rãi vào thực tế ở một số nước, đặc biệt là ở Trung Quốc, song vùng gây trồng của loài này là tương đối hẹp. Trong khi, các loài cây trồng rừng kinh tế chủ lực ở nhiều nước nhiệt đới như nhóm loài bạch đàn, keo lại chưa được quan tâm đúng mức để chọn tạo giống tam bội cho trồng rừng. - Ở Việt Nam, nghiên cứu chọn tạo giống tam bội cho cây lâm nghiệp cũng đã được quan tâm trong 2 thập kỷ trở lại đây cho nhóm loài keo, Xoan ta và đã thu được một số kết quả quan trọng như: (i) đã xác định được phương pháp chọn tạo giống tam bội phù hợp cho từng đối tượng loài cây và đã chọn tạo một số lượng đáng kể giống tam bội để đưa vào khảo nghiệm; (ii) bước đầu đã chọn được một số dòng keo lai tam bội có triển vọng để đưa vào trồng rừng. Tuy nhiên, nghiên cứu về sinh trưởng, tính chất gỗ và tính bất thụ của giống tam bội còn nhiều hạn chế, cần có thêm những nghiên cứu bổ sung cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu phát triển giống cây tam bội trong lâm nghiệp. Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nội dung nghiên cứu Để đạt được các mục tiêu nghiên cứu đề ra, luận án đã tiến hành các nội dung nghiên cứu sau đây: i) Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và chất lượng thân cây của keo tam bội. ii) Nghiên cứu tính chất vật lý và cơ lý gỗ cơ bản của một số dòng keo tam bội có triển vọng iii) Nghiên cứu tính chất bất thụ của keo tam bội. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp luận 7
11. Nghiên cứu có tính kế thừa, sử dụng số liệu đã có và nghiên cứu thực nghiệm bổ sung trên các hiện trường nghiên cứu đã được xây dựng từ các chương trình nghiên cứu trước đây. Áp dụng các phương pháp nghiên cứu đang được áp dụng phổ biến cho nghiên cứu chọn giống, lâm sinh, sinh thái học, khoa học gỗ để thực hiện các nghiên cứu thực nghiệm và kết hợp với phương pháp phân tích thống kê toán học để thu được kết quả nghiên cứu mang tính toàn diện và đảm bảo độ tin cậy đáp ứng được mục tiêu đề ra. 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể 2.2.2.1. Phương pháp nghiên cứu sinh trưởng và chất lượng thân cây a) Thiết kế khảo nghiệm dòng vô tính Các khảo nghiệm giống được xây dựng trong khuôn khổ của đề tài: “Nghiên cứu chọn tạo giống keo tam bội sinh trưởng nhanh phục vụ trồng rừng gỗ lớn” tại 3 vùng sinh (Đông Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Đông Nam Bộ). Do hạn chế về vật liệu giống, số lượng dòng và các dòng đưa vào khảo nghiệm có phần khác nhau giữa các địa điểm nghiên cứu. Mỗi địa điểm nghiên cứu bố trí đồng thời 2 khảo nghiệm dòng vô tính với dung lượng mẫu khác nhau (10 cây và 49 cây), sau đây được gọi là khảo nghiệm ô 10 cây và khảo nghiệm ô 49 cây. Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ với 4 lần lặp cho khảo nghiệm ô 10 cây và 3 lần lặp cho khảo nghiệm ô 49 cây. b) Phương pháp đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng Các chỉ tiêu sinh trưởng gồm tỉ lệ sống, đường kính ở vị trí 1,3 m (D1.3) và chiều cao vút ngọn (Hvn) được đo cho toàn bộ số cây trong các khảo nghiệm theo phương pháp điều tra đang được áp dụng phổ biến hiện nay. c) Phương pháp đo tăng trưởng hàng tháng (Zd) Mỗi ô trong khảo nghiệm ô 49 cây, chọn 6 cây thuộc 3 cấp kính (nhỏ, trung bình, lớn); sử dụng vòng nhựa (nhựa không co giãn) có khả năng nới ra tự động để đeo cho cây ở vị trí 1,3 m. Tăng trưởng đường kính được tính thông qua tăng trưởng chu vi; số liệu được thu vào ngày 30 hàng tháng, trong thời gian từ 3/2017 – 12/2019 (20 – 40 tháng tuổi). d) Phương pháp xác định chỉ số diện tích lá (leaf area index – LAI) LAI được dự đoán thông qua phân tích ảnh kỹ thuật số bằng phần mềm Fiji với trình cắm chuyên dụng ImageAnalysisDSMblueFilter.ijm. e) Phương pháp đánh giá chất lượng thân cây Độ thẳng thân (Đtt), độ nhỏ cành (Đnc), chỉ số phát triển ngọn (Ptn), 8
12. chỉ số sức khỏe (Sk) được đánh giá bằng hình thức cho điểm (1 – 5 điểm) theo các phương pháp đang được áp dụng phổ biến ở Việt Nam. 2.2.2.2. Phương pháp nghiên cứu tính chất vật lý và cơ lý gỗ a) Phương pháp thu mẫu gỗ Mẫu gỗ được thu tại 3 địa điểm: Cam Lộ (Quảng Trị) và Vĩnh Cửu (Đồng Nai), cả 2 hiện trường cây đều ở 3,8 tuổi (46 tháng); Xuân Lộc (Đồng Nai) cho cây 3,0 tuổi (36 tháng). Chọn cây mẫu: Tại mỗi địa điểm tiến hành chọn 5 cây có sinh trưởng trung bình của mỗi dòng, không bị sâu bệnh, phân cành cao và phân bố tương đối đều trên toàn khảo nghiệm. Cắt mẫu: Mẫu gỗ cho các chỉ tiêu về khối lượng riêng, tỉ lệ gỗ lõi và sợi gỗ được thu theo từng thớt nguyên vẹn, có độ dày 5 cm ở các vị trí 1,3 m; 3 m; 4,5 m, 6,0 m và 7,5 m. Mẫu gỗ cho các chỉ tiêu về độ co rút, độ bền uốn tĩnh và mô-đun đàn hồi là khúc gỗ từ vị trí 0,3 – 1,3 m. b) Phương pháp phân tích mẫu gỗ Khối lượng riêng gỗ: Thể tích gỗ được xác định dựa vào định luật Ác- si-mét bằng cách cân mẫu trong nước. Gỗ được sấy ở nhiệt độ 105oC đến khối lượng không đổi sau đó cân lại. Khối lượng riêng là tỉ số giữa khối lượng mẫu sau sấy với thể tích nước bị chiếm chỗ, giả sử khối lượng của 1 lít nước bằng 1 kg. Tỉ lệ gỗ lõi: Sử dụng chung thớt gỗ với nội dung khối lượng riêng (sau khi ngâm nước). Phân biệt gỗ giác và gỗ lõi trên mỗi thớt gỗ dựa vào sự khác biệt về mầu sắc. Đường kính thớt gỗ và đường kính gỗ lõi được đo theo hướng Đông – Tây, Nam – Bắc. Diện tích đĩa và diện tích gỗ lõi được tính theo công thức hình e-líp. Chiều dài sợi gỗ: Chiều dài sợi gỗ được xác định theo tiêu chuẩn ASTM D5103 – 07 (2012). Độ co rút gỗ: Độ co rút gỗ theo phương xuyên tâm và tiếp tuyến được thực hiện theo tiêu chuẩn TCVN 8048-13:2009; và theo thể tích được thực hiện theo TCVN 8048-14: 2009. Độ bền uốn tĩnh (MOR): Độ bền uốn tĩnh được thực hiện theo tiêu chuẩn: TCVN 8048-3:2009. Mô-đun đàn hồi (MOE): Mô-đun đàn hồi được thực hiện theo tiêu chuẩn: TCVN 8048-4:2009. 2.2.2.3. Phương pháp nghiên cứu tính bất thụ của keo tam bội 9
13. a) Nghiên cứu về đặc điểm hình thái Chọn 3 cây trong số những cây được chọn để quan sát mức độ ra hoa ở trên để thu mẫu hoa; mỗi cây thu 20 bông đại diện ở khoảng giữa của tán cây, theo 4 hướng chính; các chỉ tiêu đo đếm bao gồm: mầu sắc, độ dài bông, tổng số hoa/bông, số hoa đực/bông. b) Đánh giá về mức độ ra hoa, đậu quả Đánh giá bằng hình thức cho điểm, với 4 mức: (0) không ra hoa, quả; (1) 2/3 tán cây có hoa, quả. c) Đánh giá chất lượng hạt Quả sau khi thu về được để trong phòng 2 – 3 ngày cho chín đều, sau đó tiến hành bóc tách để thống kê số hạt/quả, phân loại hạt (chắc, lép) và đo kích thước và cân trọng lượng hạt. d) Xác định tỷ lệ nảy mầm của hạt phấn Hoa sau khi được làm khô bằng silica gel, được sàng lên môi trường agar: 1% agar + 20% đường sucrose + 0,01% axít boric và để ở điều kiện nhiệt độ phòng, sau 4 giờ tiến hành quan sát theo định kỳ 1 giờ/lần bằng kính hiển vi quang học. e) Xác định tỉ lệ đậu quả Trên những cây đã được chọn để thu mẫu hoa ở trên, tiến hành treo nhãn để theo dõi tỉ lệ đậu quả. Cành hoa được chọn ở khoảng giữa của tán cây và phân bố tương đối đều theo 4 hướng chính; tiến hành đếm tổng số bông hoa/cành được treo nhãn. Số cành đánh dấu/cây là không giống nhau giữa các cây, tuy nhiên phải đảm bảo tối thiểu phải đạt 2.000 bông/ cây; đến thời điểm quả chín rộ tiến hành thu quả để tính tỉ lệ đậu quả. f) Đánh giá khả năng phát triển của hậu thế keo tam bội Toàn bộ hạt của các dòng keo tam bội thu được, được xử lý nảy mầm để đánh giá khả năng nảy mầm của hạt; sau đó được cấy vào túi bầu để đánh giá tình hình sinh trưởng phát triển trong giai đoạn vườn ươm sau 3 tháng; sau giai đoạn vườn ươm cây nào còn sống thì được đem ra trồng ngoài rừng để đánh giá khả năng sinh trưởng của chúng sau 12 tháng. g) Xác định mức độ bội thể của hậu thế tam bội Mức độ bội thể được xác định bằng cách đếm và phân loại tế bào theo phương pháp tế bào dòng chảy (flow cytometry - FCM). 10
14. 2.2.2.4. Xử lý số liệu Cho mỗi thí nghiệm, sử dụng phương pháp phân tích ANOVA theo giá trị trung bình của các đại lượng quan sát để xác định sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Sử dụng phương pháp trắc nghiệm của Tukey (Tukey multiple range test) để xếp hạng các nghiệm thức từ lớn tới nhỏ trong trường hợp các nghiệp thức có sự khác biệt ý nghĩa (Fpr 80%, ngoại trừ dòng X1201 (77,5%). Sự khác biệt về tỉ lệ sống giữa các dòng là không có ý nghĩa thống kê (Fpr = 0,246). 11
15. Sinh trưởng giữa các dòng đã có sự phân hoá rõ rệt sau 3 tuổi đối với tất cả các chỉ tiêu nghiên cứu (Fpr 80%). Sự khác biệt về tỉ lệ sống giữa các dòng là có ý nghĩa thống kê (Fpr < 0,001). Hai dòng X201 và X101 có năng suất cao nhất, lần lượt 39,0 m3/ha/năm và 38,6 m3/ha/năm, sai khác không có ý nghĩa với dòng keo lai nhị bội BV73 (30,0 m3/ha/năm) nhưng có ý nghĩa so với dòng keo lai nhị bội AH7 (21,0 m3/ha/năm). Hai dòng keo lai tam bội khác X102 và X1100 cũng cho thấy được tiềm năng sinh trưởng tốt trong khảo nghiệm này, năng suất lần lượt là 28,9 m3/ha/năm và 24,3 m3/ha/năm. Các dòng keo lai tam bội còn lại đều có sinh trưởng chậm, năng suất đều < 17 m3/ha/năm, đặc biệt là 3 dòng keo lai tam bội X1200, X1201 và X204 có sinh trưởng rất kém (< 10 m3/ha/năm). Các dòng keo lá tràm X21, X41, X42 (tam bội) và AA1 (nhị bội) đều có sinh trưởng chậm trong khảo nghiệm này, năng suất chỉ đạt từ 2,7 – 10,4 m3/ha/năm. Sự sai khác về các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất giữa các dòng là có ý nghĩa thống kê (Fpr < 0,001). 3.1.2. Đặc điểm sinh trưởng của các dòng trong các khảo nghiệm ô 49 cây Kết quả nghiên cứu thu được trong các khảo nghiệm ô 49 cây ở cả 3 địa điểm nghiên cứu đều cho thấy sự tương đồng so với kết quả nghiên cứu thu được trong các khảo nghiệm ô 10 cây tương ứng theo địa điểm. Hầu hết các dòng có triển vọng trong khảo nghiệm ô 10 cây cũng đều cho thấy có triển vọng trong khảo nghiệm ô 49 cây. Tỉ lệ sống trung bình sau 3 tuổi ở cả 3 địa điểm nghiên cứu đều cao 12
16. (90,4% ở Yên Thế, 87,5% ở Cam Lộ và 83,1% ở Xuân Lộc). Sự khác biệt về tỉ lệ sống giữa các dòng là không có ý nghĩa về thống kê ở địa điểm Yên Thế, nhưng có ý nghĩa (Fpr 0,05). Sinh trưởng (D1.3 và Hvn) và năng suất giữa các nhóm tổ hợp lai tam bội với nhau và giữa các nhóm tổ hợp lai tam bội với đối chứng khác biệt là không ý nghĩa ở Yên Thế (Fpr > 0,05) nhưng có rất có ý nghĩa ở 2 địa điểm còn lại. Năng suất của các nhóm tổ hợp lai ở Yên Thế đạt từ 19,1 – 20,8 m3/ha/năm sau 3 năm tuổi; Ở Cam Lộ, nhóm AM (Keo lá tràm nhị bội × Keo tai tượng tứ bội) có năng suất đạt 20,9 m3/ha/năm, cao hơn đáng kể (Fpr < 0,001) so với 2 nhóm MA (Keo tai tượng tứ bội × hạt phấn tự do) và MA* (Keo lai nhị bội × keo lai tứ bội), lần lượt là 16,0 m3/ha/năm và 15,0 m3/ha/năm và ở cùng nhóm với ĐC (23,3 m3/ha/năm); Tương tự, năng suất của nhóm AM ở Xuân Lộc cũng cao hơn đáng kể (Fpr = 0,005) so với nhóm MA và MA* (35,5 m3/ha/năm so với lần lượt 14,7 m3/ha/năm và 11,5 m3/ha/năm) và ở cùng nhóm với ĐC (25,5 m3/ha/năm). Kết quả nghiên cứu bước đầu đã chỉ ra triển vọng tốt của nhóm tổ hợp lai AM. Tỉ lệ dòng có triển vọng của nhóm tổ hợp lai này đều cao ở cả 3 điểm nghiên cứu (3/4 dòng ở Yên Thế, 2/5 dòng ở Cam Lộ và 4/5 dòng ở Xuân Lộc). 13
17. 3.1.4. Chất lượng thân cây của các dòng trong các khảo nghiệm a) Tại Yên Thế Kết quả nghiên cứu thu được trong 2 khảo nghiệm (ô 10 cây và ô 49 cây) ở tuổi 3 tại Yên Thế là tương đồng nhau. Dòng X201 đều dẫn đầu về chỉ số chất lượng thân cây (Icl) và dòng đối chứng BV10 có chỉ số Icl thấp nhất. Hai dòng keo lai tam bội X101 và X102 cho thấy sự vượt trội về độ thẳng thân (Đtt). b) Tại Cam Lộ Hai dòng keo lai tam bội sinh trưởng nhanh X201 và X205 đều có lượng thân cây (Icl) tốt, trong đó chỉ số phát triển ngọn (Ptn) và sức khoẻ (Sk) vượt trội so với các dòng keo lai tam bội khác tất cả các khảo nghiệm. X101 và X102 vẫn là những dòng có Đtt tốt nhất, tuy nhiên, các chỉ tiêu khác, đặc biệt là Ptn và Sk lại kém hơn đáng kể so với các dòng khác nên chỉ số Icl là không cao. Hai dòng keo lai nhị bội đối chứng AH7 và BV16 trong khảo nghiệm ô 10 cây đều có chỉ số Icl cao. Dòng keo lai nhị bội BV10 trong khảo nghiệm ô 49 cây tuy có Sk cao nhất nhưng các chỉ tiêu còn lại kém nên chỉ số Icl thấp. Hầu hết các dòng keo lai tam bội còn lại có sinh trưởng kém đều có chỉ số Icl thấp ở cả 2 khảo nghiệm. c) Tại Xuân Lộc Tương tự với 2 địa điểm nghiên cứu trên, các dòng keo lai tam bội sinh trưởng nhanh X101, X102, X201 và X205 đều có Icl thuộc nhóm đầu ở cả 2 khảo nghiệm ở địa điểm này. Hai dòng X101 và X102 cũng là những dòng có Đtt cao nhất, trong khi 2 dòng X201 và X205 là những dòng có chỉ tiêu Ptn và Sk tốt hơn so với các dòng khác. Dòng keo lai nhị bội BV73 có chỉ số Ptn kém nhất do có tỉ lệ cây bị nhiễm bệnh phấn hồng cao. Hầu hết các dòng có sinh trưởng chậm đều có Icl thấp ở cả 2 khảo nghiệm. 3.1.5. Tăng trưởng đường kính hàng tháng (Zd) và chỉ số diện tích lá (LAI) trong khảo nghiệm ô 49 cây tại Xuân Lộc Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra, xu hướng Zd và sự biến động của LAI theo mùa là có sự tương đồng giữa các dòng. Tất cả các dòng (kể cả dòng sinh trưởng nhanh hay chậm) đều gần như ngừng tăng trưởng trong 4 tháng mùa khô (từ tháng 1 đến tháng 4). Đây cũng là khoảng thời gian LAI của các dòng thấp nhất trong năm. Sự khác biệt giữa các dòng về Zd chỉ được thấy rõ trong một số tháng mùa mưa. Trong đó, khác biệt rõ nhất là giữa 2 dòng keo lai tam bội X205 và dòng keo lai nhị bội BV73. Dòng X205 cho 14