Báo cáo tổng kết đề tài KH&CN cấp Bộ: Khai thác và phát triển nguồn gen cây nguyên liệu giấy

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:85

Thêm vào BST

Báo xấu

86
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nhiệm vụ: Khai thác và phát triển được các nguồn gen cây nguyên liệu giấy chất lượng cao phục vụ nghiên cứu và sản xuất cây giống đáp ứng yêu cầu trồng rừng năng suất chất lượng cao; bổ sung các nguồn gen chất lượng cao vào tập đoàn giống cây nguyên liệu giấy; tăng cường năng lực kỹ thuật sản xuất cây giống chất lượng cao.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo tổng kết đề tài KH&CN cấp Bộ: Khai thác và phát triển nguồn gen cây nguyên liệu giấy

Bé c«ng th−¬ng ViÖn nghiªn cøu c©y nguyªn liÖu giÊy b¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi kh&cn cÊp bé khai th¸c vµ ph¸t triÓn nguån gen c©y nguyªn liÖu giÊy chñ nhiÖm ®Ò tµi: nguyÔn ®øc thÕ 7111 17/02/2008 Phó thä - 2008
BỘ CÔNG THƢƠNG TỔNG CÔNG TY GIẤY VIỆT NAM VIỆN NGHIÊN CỨU CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY BÁO CÁO KẾT QUẢ NHIỆM VỤ CẤP BỘ NĂM 2008 Tên nhiệm vụ: KHAI THÁC VÀ PHÁT TRIỂN NGUỒN GEN CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY Cơ quan chủ quản: BỘ CÔNG THƢƠNG Cơ quan chủ trì: VIỆN N.C CÂY NGUYÊN LIỆU GIẤY Chủ nhiệm: Th.S Nguyễn Đức Thế Phú Thọ, 2008
MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG .................................................................................... iv DANH MỤC HÌNH ...................................................................................... v PHẦN 1. TỔNG QUAN ............................................................................... 1 1.1. Cơ sở pháp lý của nhiệm vụ ................................................................... 1 1.2. Tính cấp thiết.......................................................................................... 2 1.3. Mục tiêu nhiệm vụ ................................................................................. 4 1.4. Địa điểm, đối tƣợng và nội dung công việc ........................................... 4 1.4.1. Địa điểm thực hiện .............................................................................. 4 1.4.2. Đối tƣợng khai thác và phát triển ........................................................ 5 1.4.3. Nội dung nhiệm vụ .............................................................................. 6 1.5. Tổng quan nhiệm vụ............................................................................... 7 1.5.1. Trên thế giới ........................................................................................ 7 1.5.2. Ở Việt Nam ....................................................................................... 17 PHẦN 2. THỰC NGHIỆM ......................................................................... 23 2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................... 23 2.1.1. Phƣơng pháp khai thác nguồn gen .................................................... 23 2.1.1.1. Khai thác hom giống Bạch đàn và Keo tai tƣợng .......................... 23 2.1.1.2. Khai thác hạt giống Keo tai tƣợng ................................................. 24 2.1.2. Phƣơ ................................................... 24 2.1.2.1. Phát triển cây giống Keo tai tƣợng ................................................ 24 2.1.2.2. Phát triển cây giống Bạch đàn........................................................ 27 2.1.3. Phƣơng pháp đánh giá hiệu quả rừng trồng giống mới .................... 28 i
2.1.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng của chiều cao tạo tán .............. 30 2.1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ phối trộn đất mùn .... 30 2.1.6. Phƣơng pháp nghiên cứu đa dạng hình thái lá Bạch đàn .................. 32 2.2. Kết quả và thảo luận ............................................................................. 33 2.2.1. Chọn lọc nguồn gen .......................................................................... 33 2.2.2. Khai thác nguồn gen.......................................................................... 35 2.2.3. Phát triển nguồn gen.......................................................................... 37 2.2.4. Khảo nghiệm đánh giá rừng trồng giống mới ................................... 40 2.2.4.1. Địa điểm và quy mô khảo nghiệm ................................................. 40 2.2.4.2. Đánh giá giống năm thứ nhất ......................................................... 41 2.2.5. Nghiên cứu hỗ trợ kỹ thuật khai thác phát triển nguồn gen .............. 45 2.2.5.1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của chiều cao tạo tán đến sản lƣợng hom Keo tai tƣợng ............................................................................................... 45 2.2.5.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số nhân tố môi trƣờng đến sinh trƣởng và phát triển cây hom Keo tai tƣợng: Nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ phối trộn mùn - đất .................................................................................. 49 2.2.6. Nghiên cứu đa dạng hình thái lá Bạch đàn ....................................... 53 PHẦN 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................... 56 3.1. Kết luận ................................................................................................ 56 3.2. Kiến nghị .............................................................................................. 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 58 Phụ lục 1. Sơ đồ rừng trồng khảo nghiệm giống ........................................ 61 Phụ lục 2. Danh mục nguồn gen chọn lọc năm 2008.................................. 63 ii
Phụ lục 3. Danh mục vật liệu giống khai thác năm 2008 ........................... 64 Phụ lục 4. Các bảng phân tích thống kê ...................................................... 65 Phụ lục 5. Các văn bản pháp lý ................................................................... 69 iii
DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Tiêu chuẩn chọn lọc nguồn gen ....................................................... 6 Bảng 2. Danh sách giống trồng rừng khảo nghiệm .................................... 28 Bảng 3. Các công thức phối trộn mùn đất giâm hom Keo tai tƣợng .......... 30 Bảng 4. Sản phẩm phát triển nguồn gen cây nguyên liệu giấy năm 2008 .. 38 Bảng 5. Sinh trƣởng chiều cao, đƣờng kính gốc và đƣờng kính tán lá của hậu thế cây trội Keo tai tƣợng tại Bắc Quang - Hà Giang (6 tháng tuổi) ... 41 Bảng 6. Tỷ lệ cây sống của hậu thế cây trội Keo tai tƣợng tại Bắc Quang - Hà Giang (6 tháng tuổi)............................................................................... 44 Bảng 7. Tỷ lệ cây theo chất lƣợng sinh trƣởng của hậu thế cây trội Keo tai tƣợng tại Bắc Quang - Hà Giang (6 tháng tuổi) .......................................... 45 Bảng 8. Số lƣợng chồi của cây mẹ Keo tai tƣợng 18 tháng tuổi ở các cỡ chiều cao tạo tán 20cm, 25cm và 30cm ...................................................... 46 Bảng 9. Tỷ lệ chồi phân theo 3 cấp chất lƣợng A, B, C của cây mẹ Keo tai tƣợng 18 tháng tuổi ở các cỡ chiều cao tạo tán 20cm, 25cm và 30cm ....... 48 Bảng 10. Tỷ lệ hom Keo tai tƣợng ra rễ ở các công thức phối trộn mùn đất (hom cắm 45 ngày) ...................................................................................... 50 Bảng 11. Số lƣợng rễ, mắt rễ của hom Keo tai tƣợng (45 ngày) ở các công thức phối trộn mùn đất ................................................................................ 50 Bảng 12. Chiều dài bộ rễ và rễ cây hom Keo tai tƣợng (45 ngày) ở các công thức phối trộn mùn đất ................................................................................ 52 Bảng 13. Chiều dài, bề rộng, tỷ số dài/rộng của phiến lá và chiều dài cuống lá 4 dòng Bạch đàn trồng ở khu bảo tồn gen Tiên Kiên - Phú Thọ (tuổi 44 tháng) ........................................................................................................... 53 iv
DANH MỤC HÌNH Hình 1. Cây trội Keo tai tƣợng chọn ở rừng giống Quốc gia Hàm Yên - Tuyên Quang ............................................................................................... 34 Hình 2. Cây mẹ đem trồng bổ sung nguồn gen Vƣờn vật liệu giống. Bạch đàn (trái) và Keo tai tƣợng (phải)................................................................ 36 Hình 3. Ken vỏ tạo chồi trên cây mẹ Bạch đàn urophylla để dẫn giống về Vƣờn vật liệu ............................................................................................... 36 Hình 4. Cắt chồi tạo hom giống Bạch đàn .................................................. 37 Hình 5. Cây hom Keo tai tƣợng dòng AH.07.09 giâm ở giá thể cát chuyển sang nuôi dƣỡng ở bầu đất lớn hơn ............................................................. 39 Hình 6. Cắt chồi tạo hom Keo tai tƣợng dòng AH.07.08 và AH.07.11...... 39 Hình 7. Bản đồ khu trồng rừng khảo nghiệm hậu thế 5 cây trội Keo tai tƣợng............................................................................................................ 40 Hình 8. Gốc cây con gia đình Keo tai tƣợng AH.07.10 (6 tháng tuổi, Dmax=3cm) ................................................................................................... 42 Hình 9. Cây con của gia đình Keo tai tƣợng AH.07.10; AH.07.03; AH.07.07 và AH.07.09 trồng ở Đội Sông Bạc Công ty Lâm nghiệp Cầu Ham - Hà Giang (6 tháng tuổi) ................................................................... 43 Hình 10. Chồi Keo tai tƣợng có giai đoạn lá thật (trái) và không qua giai đoạn lá không lá thật (phải) sau tạo tán 30 ngày (Cỡ chiều cao tạo tán 30cm) ........................................................................................................... 48 Hình 11. Lá của 4 dòng Bạch đàn CTIV, PN14, PN3d và PN2 ở khu bảo tồn gen Tiên Kiên - Phú Thọ ............................................................................. 55 v
PHẦN 1. TỔNG QUAN 1.1. Cơ sở pháp lý của nhiệm vụ Năm 2008 nhiệm vụ khoa học công nghệ: “Khai thác và phát triển nguồn gen cây nguyên liệu giấy” đƣợc triển khai thực hiện dựa trên các căn cứ pháp lý sau (chi tiết xem phụ lục 5): - Quyết định số 1999/QĐ-BTC ngày 03/12/2007 của Bộ trƣởng Bộ Công nghiệp về việc giao kế hoạch khoa học và công nghệ năm 2008 cho Viện Nghiên cứu Cây Nguyên liệu Giấy. - Hợp đồng Nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ số 03.08.QG/HĐ-KHCN ký ngày 28/01/2008 giữa Bộ Công thƣơng và Viện Nghiên cứu Cây Nguyên liệu Giấy. - Quyết định số 17/QĐ-KHTH ngày 28/01/2008 của Viện trƣởng Viện Nghiên cứu Cây Nguyên liệu Giấy về việc giao nhiệm vụ nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ. 1
1.2. Tính cấp thiết Trồng rừng sản xuất kinh doanh gỗ nguyễn liệu giấy trong những năm vừa qua đã vấp phải nhiều khó khăn. Thực tế cho thấy giống cây trồng là một trong những rào cản lớn nhất đối với những kế hoạch, dự án trồng rừng quy mô lớn. Rất nhiều nơi đã không thể trồng rừng thành công vì đã sử dụng cây giống đƣợc phát triển từ những nguồn gen kém chất lƣợng (Lê Đình Khả và Dƣơng Mộng Hùng, 2003). Trong khi đó, diện tích đất trồng rừng của các công ty lâm nghiệp liên tục giảm bởi các nguyên nhân nhƣ chuyển đổi mục đích sử dụng, lấn chiếm trái phép, tranh chấp đất đai (Tổng công ty Giấy Việt Nam, 2005). Vì vậy một trong những yêu cầu cấp thiết hiện nay đối với trồng rừng nguyên liệu giấy là tạo ra những rừng có hiệu quả sản xuất gỗ cao, chu kỳ kinh doanh ngắn và đồng thời phải đảm bảo đƣợc tính ổn định, bền vững, chống thoái hoá đất đai và đặc biệt phải đảm bảo đƣợc sự đa dạng sinh học. Để thoả mãn những yêu cầu nói trên, việc khai thác và phát triển nguồn gen của các giống đã đƣợc cải thiện di truyền (về năng suất và chất lƣợng rừng) luôn đƣợc coi là một trong những giải pháp quan trọng, góp phần đa dạng hoá tập đoàn giống (Đoàn Thị Thanh Nga, 2005; Đoàn Thị Thanh Nga, 2006; Đoàn Thị Thanh Nga, 2007). Trong những năm gần đây, nhiều giống cây trồng mới của Bạch đàn (Eucalyptus spp) và Keo (Acacia spp) đã đƣợc chọn lọc và lai tạo. Viện Nghiên cứu Cây Nguyên liệu Giấy đã chọn lọc đƣợc 15 dòng vô tính bạch đàn và keo lai, 2 xuất xứ Keo tai tƣợng (Acacia mangium Wild), 2 biến chủng Thông caribê đạt tiêu chuẩn giống Quốc gia và giống Tiến bộ kỹ thuật. 2
Giống mới chọn lọc có năng suất rừng trồng cao hơn giống chƣa cải thiện vài ba lần, có sức chống chịu với điều kiện bất lợi của môi trƣờng, có khả năng kháng nhiều loại sâu bệnh hại. Đặc biệt, trong điều kiện khảo nghiệm, có những giống mới sau trồng 54 tháng tuổi có thể tích thân cây vƣợt giống đại trà hơn 350% (65,3dm3/cây so với 14,4dm3/cây). Trong điều kiện trồng rừng nguyên liệu giấy hiện nay, đó là những nguồn gen quý hiếm, cần sớm đƣa vào phục vụ sản xuất (Huỳnh Đức Nhân, Nguyễn Quang Đức, 1992; Huỳnh Đức Nhân, Nguyễn Quang Đức, Nguyễn Sỹ Huống, Nguyễn Đức Thế, 2007). Mặc dù có nhiều giống mới chọn tạo, có triển vọng nâng cao năng suất rừng trồng, nhƣng cơ cấu cây nguyên liệu hiện nay chủ yếu vẫn là các dòng vô tính Bạch đàn PN2, PN14 và Keo lai BV10, BV32 (Tổng công ty Giấy Việt Nam, 2005). Phần lớn các nguồn gen quý hiếm của Bạch đàn và Keo tai tƣợng sau khi chọn lọc, lai tạo đƣợc vẫn chỉ đƣợc lƣu giữ thông qua hoạt động bảo tồn, chúng chƣa đƣợc sử dụng rộng rãi trong trồng rừng. Do số lƣợng giống trồng rừng còn quá ít đã góp phần hình thành nên những vùng rừng trồng nguyên liệu thuần loại rộng lớn. Điều này đã dẫn đến hình thành những điều kiện thuận lợi (nguồn thức ăn dồi dào) cho nguy cơ phát sinh sâu bệnh hại và đồng thời gây ra nguy cơ mất nguồn gen, mất đi những vốn biến dị di truyền có lợi. Một trong những khó khăn trong việc khai thác và phát triển các nguồn gen quý hiếm của Bạch đàn và Keo tai tƣợng là do vật liệu di truyền ban đầu (hạt, hom, mô) chƣa có nhiều, các kỹ thuật dẫn giống, nhân giống chƣa đƣợc hoàn thiện (Viện Nghiên cứu Cây Nguyên liệu Giấy, 2007). Vì những lý do trên, cần thiết phải thực hiện việc khai thác và phát triển nguồn gen cây nguyên liệu giấy. 3
1.3. Mục tiêu nhiệm vụ (1) Khai thác và phát triển đƣợc các nguồn gen cây nguyên liệu giấy chất lƣợng cao phục vụ nghiên cứu và sản xuất cây giống đáp ứng yêu cầu trồng rừng năng suất chất lƣợng cao; (2) Bổ sung các nguồn gen chất lƣợng cao vào tập đoàn giống cây nguyên liệu giấy; (3) Tăng cƣờng năng lực kỹ thuật sản xuất cây giống chất lƣợng cao. 1.4. Địa điểm, đối tƣợng và nội dung công việc 1.4.1. Địa điểm thực hiện Năm 2008, nhiệm vụ khai thác và phát triển nguồn gen đƣợc triển khai thực hiện ở 3 địa điểm sau: (1) Viện Nghiên cứu Cây Nguyên liệu Giấy: Giâm hom, gieo ƣơm tạo cây giống, xây dựng vƣờn vật liệu giống và các nghiên cứu ở vƣờn ƣơm đƣợc thực hiện tại Viện Nghiên cứu Cây Nguyên liệu Giấy, thuộc địa bàn xã Phù Ninh, huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ. Vƣờn ƣơm của Viện đƣợc xây dựng hệ thống cung cấp nƣớc tƣới và các bể ƣơm để sản xuất cây giống lâm nghiệp. Trong khuôn viên của vƣờn ƣơm còn có quỹ đất dành cho việc xây dựng vƣờn vật liệu giống. Đất đai trong khu vực chủ yếu là đất feralit nâu vàng phát triển trên đá mẹ phiến thạch sét, thành phần cơ giới từ thịt nhẹ đến trung bình. Nhiệt độ không khí trung bình năm vào khoảng 22-260C, nhiệt độ các tháng mùa Đông vào khoảng 12-150C. Mùa mƣa từ tháng 4 đến tháng 10, lƣợng mƣa 4
bình quân khoảng 1200-1300mm/năm. Gió mùa Đông Bắc thƣờng xuất hiện từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. (2) Xã Tiên Kiên, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ: Nghiên cứu đa dạng hình thái lá Bạch đàn đƣợc thực hiện ở khu rừng trồng bảo tồn nguồn gen 15 dòng vô tính Bạch đàn. Điểm Tiên Kiên cách Viện Nghiên cứu Cây Nguyên liệu Giấy khoảng từ 8-10km về phía Tây Bắc, có các điều kiện tự nhiên về đất đai và khí hậu tƣơng tự nhƣ ở Phù Ninh. (3) Đội Sông Bạc - Công ty Lâm nghiệp Cầu Ham Rừng trồng đánh giá hậu thế cây trội Keo tai tƣợng đƣợc triển khai tại Đội Sông Bạc của Công ty Lâm nghiệp Cầu Ham, thuộc địa bàn xã Tân Trịnh, huyện Bắc Quang, tỉnh Hà Giang. Tọa độ địa lý: 22024’33’’ vĩ độ Bắc và 104044’08,4’’ kinh độ Đông. Khu vực Đội Sông Bạc có độ cao so với mực nƣớc biển khoảng từ 100- 300m. Đất đai chủ yếu là đất feralit nâu vàng phát triển trên đá mẹ phiến thạch sét. Lƣợng mƣa từ 1.600-1.700mm/năm, mùa mƣa từ tháng 4-10. Sƣơng muối xuất hiện từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau. 1.4.2. Đối tƣợng khai thác và phát triển Mục đích trồng rừng nguyên liệu giấy là để lấy gỗ làm bột giấy. Cây trồng có tốc độ sinh trƣởng càng nhanh càng tốt và đồng thời phải có khả năng chống chịu sâu bệnh hại. Cụ thể, các nguồn gen đƣợc chọn lọc theo Tiêu chuẩn công nhận giống cây trồng lâm nghiệp số hiệu 04TCN 147-2006 ban hành kèm theo quyết định số 4108/QĐ-BNN-KHCN ngày 29/12/2006 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Để phù hợp với mục đích cải thiện giống cây trồng rừng 5
lấy gỗ nguyên liệu, các tiêu chuẩn chọn lọc đối với Bạch đàn và Keo tai tƣợng đã đƣợc áp dụng với các mức độ trình bày ở Bảng 1.1 dƣới đây. Bảng 1. Tiêu chuẩn chọn lọc nguồn gen TT Chỉ tiêu chọn lọc Giá trị chọn lọc 1 Đƣờng kính ngang ngực Vƣợt quần thể gốc 25% 2 Chiều cao Vƣợt quần thể gốc 10% 3 Thân cây Thẳng, đơn trục 4 Sâu, bệnh hại Không bị 5 Tán lá Cân đối 1.4.3. Nội dung nhiệm vụ (1) Khai thác các nguồn gen chọn lọc đƣợc ; (2) Phát triển nguồn gen chất lƣợng cao vào sản xuất cây con; (3) Đánh giá hiệu quả rừng trồng bằng giống mới; (4) Nghiên cứu hỗ trợ khai thác và phát triển nguồn gen gồm: (4.1) Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số nhân tố đến sản lƣợng hom Keo tai tƣợng; (4.2) Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số nhân tố môi trƣờng đến sinh trƣởng và phát triển của cây hom Keo tai tƣợng; (4.3) Nghiên cứu đa dạng hình thái lá của các giống Bạch đàn phục vụ công tác cải thiện giống và sản xuất cây giống trồng rừng. 6
1.5. Tổng quan nhiệm vụ 1.5.1. Trên thế giới Bạch đàn là loài cây gỗ, phân bố tự nhiên ở châu Úc và một số nƣớc Đông Nam Á. Theo Rolo, năm 1906 lần đầu tiên gỗ Bạch đàn đƣợc Công ty Caima (Bồ Đào Nha) sử dụng làm bột giấy sunfite và kể từ đó nó ngày càng có vai trò quan trọng đối với ngành chế biến bột giấy trên thế giới (Turnbull.J.W, 1991). Do có vai trò quan trọng trong trồng rừng, nghiên cứu cải thiện nguồn gen Bạch đàn đã thu hút đƣợc sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Cải thiện nguồn gen Bạch đàn mà trong đó bao gồm cả việc lựa chọn loài và xuất xứ đã đƣợc khoảng 50 quốc gia thực hiện vào những năm 1980 thông qua một khảo nghiệm xuất xứ quốc tế do FAO tài trợ, hạt giống của gần 100 xuất xứ thử nghiệm đƣợc CSIRO của Australia và CTFT của Indonesia hợp tác thu hái. Brazil và Công gô là hai nƣớc có nhiều thành công trong việc cải thiện nguồn gen Bạch đàn. Năm 1971 Công ty Acacruz của Brazil bắt đầu thực hiện chiến lƣợc cải thiện giống Bạch đàn bằng việc chọn lọc các cây trội theo các đặc tính sinh trƣởng nhanh, chống chịu đƣợc sâu bệnh hại. Kết quả đã góp phần tăng năng suất rừng trồng từ 28m3/ha/năm lên đến 45m3/ha/năm (Campinhos.E, 1993). Tại Công gô thời kỳ 1963-1971 chọn lọc đƣợc 5 dòng vô tính Bạch đàn cho trồng rừng (Martin.B, 1989), đến nay đã chọn đƣợc cả những giống Bạch đàn lai tự nhiên nhƣ giống lai Bạch đàn urophylla x Bạch đàn alba và Bạch đàn tereticoniss x Bạch đàn grandis (Martin.B, 1991) và giống lai nhân tạo: Bạch đàn urophylla x Bạch đàn grandis và Bạch đàn urophylla x Bạch đàn pellita (CIRAD, 1992). Bằng những giống Bạch đàn đã chọn lọc đƣợc, thông qua các công nghệ 7
nhân giống vô tính nhƣ giâm hom, nuôi cấy mô các quốc gia này đã trồng đƣợc hàng triệu héc-ta rừng Bạch đàn vô tính. Trung Quốc cũng là một trong những quốc gia có nhiều thành công trong lĩnh vực cải thiện giống Bạch đàn. Chỉ tính riêng Công ty Stora Enso ở miền Nam tỉnh Quảng Tây cũng chọn lọc và lai tạo đƣợc hàng chục dòng vô tính có năng suất bột giấy cao nhƣ U6, DH201-2, DH32-13, SH1. Nhờ đó mỗi năm Công ty sản xuất đƣợc khoảng 1 triệu tấn bột giấy các loại (Bai Jiayu, Xu Jianmin, Gan Siming, 2003). Keo tai tƣợng có nguồn gốc ở Australia, Papua New Guinea và Indonesia. Sử dụng Keo tai tƣợng trồng rừng cung cấp gỗ công nghiệp đã đƣợc nhiều nƣớc thực hiện từ rất sớm và công tác cải thiện giống cũng đƣợc chú trọng ngay từ đầu. Các nghiên cứu ban đầu tập trung vào việc tìm ra những xuất xứ, dòng vô tính có năng suất, chất lƣợng rừng cao. Điển hình nhƣ ở Công gô, diện tích rừng trồng Keo bằng cây hom từ 1978-1986 khoảng 23.407ha, ở tuổi 6 của các dòng vô tính có tăng thu di truyền từ 40%-192%, năng suất bình quân 35m3/ha/năm so với 12m3/ha/năm của giống chƣa đƣợc cải thiện (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003). Keo tai tƣợng đƣợc đƣa vào Trung Quốc từ những năm 1960, đến năm 1997 đã có khoảng 200.000 ha rừng đƣợc trồng ở các tỉnh phía Nam Trung Quốc. Dựa vào sinh trƣởng và dạng thân, Trung Quốc đã chọn đƣợc các xuất xứ có triển vọng là Abergowie (Qld), Claudie River (Qld), Oriomo (PNG). 40 ha rừng giống, vƣờn giống đã đƣợc Trung Quốc xây dựng ở Quảng Đông và Hải Nam, bao gồm cả vƣờn giống thế hệ 1 và 1,5 (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003). 8
Ở Philipine, Keo tai tƣợng đƣợc đƣa vào khảo nghiệm và gây trồng những năm 1980. Tuổi 10 Keo tai tƣợng ở Talogon có năng suất đạt 32m3/ha/năm. Qua khảo nghiệm, Philipine đã xác định đƣợc bốn (4) xuất xứ tốt nhất là Kini, Bensbeach, Wipim (PNG), Claudie River (Qld). Theo Khamis bin Selamat (1991), khảo nghiệm xuất xứ Keo tai tƣợng ở Malaysia cho thấy ở tuổi 6, xuất xứ Broken Pole Creke (Qld), Oliver River (Qld) và Abergowie (Qld) đƣợc xác định là 3 xuất xứ có nhiều triển vọng nhất (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003). Nhìn chung, hoạt động nghiên cứu cải thiện nguồn gen Bạch đàn và Keo tai tƣợng trên thế giới đã cơ bản thực hiện xong giai đoạn khảo nghiệm loài và xuất xứ, một số nƣớc đang triển khai giai đoạn chọn lọc cây trội, khảo nghiệm dòng vô tính và lai tạo giống mới. Khai thác nguồn gen là tiến hành các hoạt động để thu lấy những nguồn gen hữu ích có sẵn trong thiên nhiên. Khai thác nguồn gen giống cây trồng bao gồm khai thác hạt giống và các vật liệu sinh dƣỡng nhƣ mô, tế bào, phôi, hom, cành, lá, rễ ... thu hái từ các bộ phận của cây. Hoạt động khai thác nguồn gen cây trồng đã đƣợc con ngƣời thực hiện từ xa xƣa. Thời kỳ đầu tập trung chủ yếu vào các giống cây lƣơng thực. Ngày nay, để đảm bảo mở rộng diện tích, nâng cao năng suất và chất lƣợng rừng trồng cung cấp gỗ cho các ngành công nghiệp chế biến, việc sử dụng nguồn giống cây rừng chất lƣợng cao đã đƣợc nhiều quốc gia quan tâm. Quả Keo tai tƣợng thuộc nhóm quả đậu, khi chín vỏ tách đôi. Ở Australia, Keo tai tƣợng ra hoa tháng Năm và quả chín vào cuối tháng Mƣời đến tháng Mƣời hai. Keo tai tƣợng ra hoa quả sớm hơn ở những vùng khác, ở Indonesia là tháng Bảy và ở Papua New Guinea là tháng Chín. Ở nơi 9
nguyên sản, quả Keo tai tƣợng dài từ 7-8 cm và rộng 3-5 mm, hạt hình elip dài, vỏ hạt chín màu đen, bóng, có tinh dầu. Vào khoảng cuối những năm 1990, dựa trên các kết quả khảo nghiệm, nhiều khu rừng ở các nƣớc Malaysia, Philipine, Australia, Papua New Guinea, Indonesia, Việt Nam ... đã đƣợc chuyển hóa thành rừng giống lấy hạt (J.W.Turnbull, H.R.Crompton, K.Pinyopusarerk, 1998). Tóm lại, hạt giống Keo tai tƣợng phục vụ nghiên cứu cải thiện giống ở các nƣớc chủ yếu đƣợc thu hái từ các khu rừng tự nhiên và rừng giống (bao gồm cả rừng giống trồng và chuyển hóa). Do cây rừng thƣờng có kích thƣớc to lớn hơn cây nông nghiệp, trên một cây có cả hoa cái và đực, khó kiểm soát việc thụ phấn lấy hạt, nên để duy trì đƣợc những đặc tính ƣu việt của cây mẹ cho đời sau, ngƣời ta thƣờng sử dụng chồi bên để lấy hom và mẫu nuôi cấy invitro. Để khai thác đƣợc chồi cần tiến hành xây dựng vƣờn giống vô tính. Diện tích vƣờn giống phụ thuộc vào nhu cầu cây giống của các chƣơng trình trồng rừng vô tính, tỷ lệ hom ra rễ và các điều kiện tự nhiên ở nơi thiết lập. Nhƣng nhìn chung tỷ lệ diện tích vƣờn giống với diện tích dự kiến trồng rừng nên là 1/100. Khoảng cách trồng cây trên mỗi luống trong vƣờn giống vô tính Bạch đàn ở điểm thí nghiệm của ACFTSC ở Thái Lan là 0,5m và kích thƣớc luống cây cho mỗi dòng là 1,2 x 8 m. Sau 3 tháng, lứa hom đầu tiên đã đƣợc thu hoạch, 4 lần thu hoạch hom tiếp theo, mỗi lần cách nhau 28 ngày và sau đó mỗi lần cắt hom cách nhau 1 tháng. Tổng cộng cả năm đã cắt đƣợc 200.000 hom từ vƣờn giống có diện tích 960 m2 của 10 dòng Bạch đàn (Somyos Kijkar 1991). Làm cỏ, bón phân, tƣới nƣớc, phun hormon và thuốc trừ sâu bệnh là những hoạt động chính nhằm thu đƣợc nhiều hom ở vƣờn giống. 10
Việc làm cỏ rất quan trọng, nhất là ở những nơi lƣợng mƣa lớn thƣờng làm cỏ dại phát triển nhanh. Cỏ dại phải đƣợc nhổ thƣờng xuyên. Việc bón phân chỉ đƣợc làm sau mỗi lần thu hom. Nên tiến hành phân tích thành phần dinh dƣỡng của đất để quyết định loại phân bón cho cây mẹ. Trong trƣờng hợp không làm đƣợc, nên bón bằng phân NPK 15:15:15 cho Bạch đàn. Hệ thống tƣới nƣớc ở vƣờn giống Bạch đàn nên lắp đặt sẵn. Mùa khô có thể 2 ngày tƣới một lần, mỗi lần 30 phút (cho vƣờn 960 m2). Phát triển nguồn gen là tiến hành các hoạt động nhằm biến đổi nguồn gen từ ít thành nhiều, từ dạng này sang dạng khác. Phát triển nguồn gen với những vật liệu giống ở các dạng nhƣ hom, mô, tế bào ... đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp giâm hom, nuôi cấy mô; với hạt giống phát triển bằng gieo ƣơm hạt thành cây. So với cây mọc từ hạt, cây mô - hom cho phép tạo ra những khu rừng có tỷ lệ gỗ thành thục công nghệ chế biến với độ đồng đều cao và hơn nữa chúng duy trì đƣợc những phẩm chất quý hiếm từ cây mẹ. Nhân giống từ vật liệu sinh dƣỡng của cây trồng thƣờng đƣợc thực hiện theo các hình thức chủ yếu nhƣ chiết, ghép, giâm hom và nuôi cấy mô - tế bào. Năm 1902, Haberlandt dựa trên thuyết tế bào của Schleiden và Schwann đề xuất phƣơng pháp nuôi cấy tế bào thực vật, nhƣng phải đến khoảng những năm 1960 phƣơng pháp này mới đƣợc ứng dụng nhiều vào công tác giống và nghiên cứu di truyền. Ngày nay nuôi cấy mô - tế bào trở thành công cụ quan trọng trong chọn tạo và nhân giống. 11
Khi nuôi cấy mô - tế bào thực vật, quá trình hình thành cây con chịu sự chi phối bởi 2 nhân tố đó là bản chất vật liệu (mẫu) nuôi cấy và môi trƣờng nuôi cấy (bao gồm môi trƣờng vật lý và hoá học). Trên cơ sở các nghiên cứu nuôi cấy mô - tế bào với cây Thuốc lá (Nicotina tabacum L) và cây Thông radiata (Pinus radiata) Thorpe đã rút ra kết luận trong mối quan hệ tƣơng tác giữa nhân tố bản chất vật liệu và môi trƣờng nuôi cấy, mẫu nuôi cấy trải qua những thay đổi sinh lý, sinh hoá phức tạp dẫn đến sự hình thành các cơ quan. Nguyên nhân sâu xa của những hiện tƣợng đó là do tế bào sống có tính toàn năng. Haberlandt cho rằng đó là bởi mỗi tế bào bất kỳ của cơ thể sinh vật nào cũng đều mang toàn bộ thông tin di truyền cần thiết và đầy đủ cho cả loài sinh vật đó. Khi gặp những điều kiện thích hợp, mỗi tế bào đều có thể phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh. Vấn đề then chốt khi nuôi cấy mô - tế bào là phải tiến hành hàng loạt thí nghiệm để xác định đƣợc môi trƣờng (vật lý và hoá học) thuận lợi, phù hợp với mỗi loại tế bào khác nhau (tế bào của các cơ quan, bộ phận khác nhau trong cây, của các loài, giống khác nhau ...) để chúng thực hiện đƣợc sự phân hoá tế bào, hình thành cây con hoàn chỉnh trẻ nhƣ cây hạt. Khi áp dụng công nghệ nhân giống bằng phƣơng pháp nuôi cấy mô tế bào đòi hỏi cán bộ kỹ thuật phải có trình độ và đủ trang thiết bị, máy móc thí nghiệm và hơn nữa là những đặc tính sinh vật học rất khác nhau giữa các loài cây, giữa các cá thể là những rào cản lớn, không dễ vƣợt qua. Hơn nữa sản xuất cây giống bằng nuôi cấy mô - tế bào chỉ có ý nghĩa khi sử dụng vật liệu giống đã đƣợc cải thiện di truyền. So với nhân giống bằng phƣơng pháp nuôi cấy mô - tế bào, cây con đƣợc sản xuất bằng phƣơng pháp giâm hom vẫn giữ đƣợc các đặc tính di truyền mong đợi từ cây mẹ và thƣờng có giá thành rẻ hơn. Theo Tewari (1993), nhân giống bằng hom là một trong những công cụ có hiệu quả nhất cho 12
chọn giống cây rừng. Một số nƣớc có chƣơng trình trồng rừng dòng vô tính trên quy mô lớn nhƣ ở Công Gô đến cuối năm 1984 đã có 20 ngàn héc-ta Bạch đàn đƣợc trồng bằng các dòng vô tính với năng suất trong 6 năm đầu là 35m3/ha/năm. Ở Brazil cũng có 5 triệu cây hom Bạch đàn đƣợc trồng năm 1980 (Tewari, 1994). Nghiên cứu giâm hom Keo tai tƣợng cũng đã đƣợc một số tác giả nghiên cứu. C.Y.Wong và R.J.Haines cho rằng việc giâm hom các cây mẹ trẻ tuổi của Keo tai tƣợng có thể sử dụng công nghệ đơn giản và có thể tiến hành giâm hom quanh năm, tuy nhiên giá thành cây hom cao hơn cây hạt. Ngoài Bạch đàn, một số loài cây khác đƣợc gây trồng bằng cây hom ở quy mô lớn là Dƣơng (Populus tremula), Liễu (Salix sp), Vân sam (Picea abies), Thiết sam (Sequoia sp)... Hiện nay, nhân giống bằng hom là phƣơng thức đang đƣợc áp dụng phổ biến để nhân giống các dòng vô tính có năng suất cao. Cây hom không những giữ đƣợc các đặc trƣng hình thái giải phẫu của cây mẹ, giữ đƣợc các biến dị di truyền mong muốn đƣợc thể hiện trong các kiểu hình của cây mẹ lấy hom, mà còn giữ đƣợc các biến dị di truyền về sinh trƣởng nhanh và cho năng suất cao của chúng. Trong lâm nghiệp, một số giống lai xa khác loài có ƣu thế lai rõ rệt, nhờ nhân giống hom không những giữ đƣợc ƣu thế lai của đời F1 mà còn khắc phục đƣợc hiện tƣợng phân ly ở đời F2. Nhân giống hom còn làm rút ngắn đƣợc rất nhiều thời gian từ khảo nghiệm loài đầu tiên đến trồng rừng sản xuất. Chaperon (1984) cho rằng chiến lƣợc cải thiện giống cây rừng phải tính tới việc sử dụng thành thạo nhân giống hom mà ảnh hƣởng của nó sẽ thay đổi theo mức độ cải tiến kỹ thuật giâm hom. 13