Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Chọn lọc cây trội và khảo nghiệm dòng vô tính bạch đàn urô (Eucalyptus Urophylla S.T. BLACKE) cho vùng nguyên liệu giấy Bãi Bằng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:83

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài nghiên cứu này được thực hiện nhằm chọn, tạo được dòng Bạch đàn uro sinh trưởng nhanh, chất lượng tốt, khả năng nhân giống vô tính cao để bổ sung thêm nguồn giống mới cho trồng rừng nguyên liệu giấy đạt hiệu quả cao. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Chọn lọc cây trội và khảo nghiệm dòng vô tính bạch đàn urô (Eucalyptus Urophylla S.T. BLACKE) cho vùng nguyên liệu giấy Bãi Bằng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ----------------- HOÀNG NGỌC HẢI CHỌN LỌC CÂY TRỘI VÀ KHẢO NGHIỆM DÒNG VÔ TÍNH BẠCH ĐÀN URÔ (Eucalyptus Urophylla S.T. BLACKE) CHO VÙNG NGUYÊN LIỆU GIẤY BÃI BẰNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ------------------- HOÀNG NGỌC HẢI CHỌN LỌC CÂY TRỘI VÀ KHẢO NGHIỆM DÒNG VÔ TÍNH BẠCH ĐÀN URÔ (Eucalyptus Urophylla S.T. BLACKE) CHO VÙNG NGUYÊN LIỆU GIẤY BÃI BẰNG Chuyªn ngµnh: L©m häc M· sè: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS. LÊ ĐÌNH KHẢ Hà Nội, 2010
i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình đào tạo cao học (khoá 15, 2007-2010) trường Đại học lâm nghiệp Việt Nam và đánh giá kết quả học tập của khoá học, được sự đồng ý của khoa Sau đại học, dưới sự hướng dẫn của GS.TS Lê Đình Khả, tôi thực hiện đề tài luận văn: Chọn lọc cây trội và khảo nghiệm dòng vô tính Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla S.T. Blacke) cho vùng nguyên liệu giấy Bãi Bằng. Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của: Ban giám hiệu, khoa đào tạo Sau đại học và các thầy cô giáo trường Đại học lâm nghiệp, lãnh đạo Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phù Ninh, Trung tâm nghiên cứu và thực nghiệm cây nguyên liệu giấy Hàm Yên. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến sự giúp đỡ quý báu đó. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Lê Đình Khả, người hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ và có những ý kiến chỉ dẫn quý báu, dành những tình cảm tốt đẹp cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Mặc dù bản thân đã có nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những tồn tại, thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quí báu của các thầy cô, các nhà khoa học và bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn. Tôi cam đoan các số liệu thu thập, kết quả nghiên cứu tính toán, các thông tin trích dẫn trong luận văn là hoàn toàn đúng thực tế, chỉ dẫn đúng nguồn gốc. Hà Nội, tháng 10 năm 2010 Tác giả
ii MỤC LỤC Trang TRANG PHỤ BÌA Lời cảm ơn ......................................................................................................... i Mục lục ..............................................................................................................ii Danh mục các từ viết tắt .................................................................................iv Danh mục các bảng .......................................................................................... v Danh mục các hình ..........................................................................................vi ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................... 4 1.1. Sự cần thiết chọn giống bạch đàn cho vùng nguyên liệu giấy Bãi Bằng .... 4 1.2. Vai trò của chọn giống trong việc tăng năng suất rừng trồng ................... 5 1.3. Nghiên cứu về bạch đàn trên thế giới ....................................................... 10 1.4. Nghiên cứu về bạch đàn ở Việt Nam ......................................................... 14 Chương 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, VẬT LIỆU, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................. 23 2.1. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................ 23 2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 23 2.2.1. Điều tra, đánh giá chọn lọc cây trội Bạch đàn urô ......................... 23 2.2.2. Nghiên cứu tạo chồi, thu chồi, nhân giống hom .............................. 23 2.2.3. Theo dõi, đánh giá sinh trưởng và các chỉ tiêu chất lượng của các dòng trong khảo nghiệm đã xây dựng........................................................ 23 2.2.4. Thu thập và xử lý số liệu .................................................................. 24 2.3. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................ 24 2.4. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................... 25 2.4.1. Điều kiện khí hậu ............................................................................. 26 2.4.2. Vị trí địa lý ....................................................................................... 27 2.4.3. Địa hình............................................................................................ 28
iii 2.4.4. Đá mẹ, thổ nhưỡng ........................................................................... 28 2.5. Phương pháp nghiên cứu........................................................................ 30 2.5.1. Phương pháp luận ............................................................................ 30 2.5.3. Phương pháp nghiên cứu cụ thể ...................................................... 32 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................... 41 3.1. Chọn cây trội Bạch đàn urô ở vùng nguyên liệu giấy Bãi Bằng ......... 41 3.3. Nhân giống hom....................................................................................... 46 3.3.1. Tạo chồi, thu chồi các cây trội Bạch đàn urô đã chọn năm 2006 .. 46 3.3.2. Chỉ số ra rễ của các dòng Bạch đàn urô mới chọn lọc .................. 52 3.4. Khảo nghiệm dòng vô tính bạch đàn tại Lập Thạch (Vĩnh Phúc) ..... 55 3.4.1. Tăng trưởng của các dòng vô tính Bạch đàn urô khảo nghiệm tại Lập Thạch (Vĩnh Phúc) 18 tháng tuổi (6/2007-11/2008) .......................... 56 3.4.2. Tăng trưởng của các dòng Bạch đàn urô 27 tháng tuổi khảo nghiệm tại Lập Thạch - Vĩnh Phúc (6/2007-10/2009) ............................................ 60 3.4.3. Chất lượng của các dòng Bạch đàn urô khảo nghiệm tại Lập Thạch - Vĩnh Phúc 27 tháng tuổi (6/2007 – 10/2009) .......................................... 62 3.4.4. Hệ số di truyền của các dòng bạch đàn mới chọn lọc khảo nghiệm tại Lập Thạch (Vĩnh Phúc) 27 tháng tuổi (6/2007 - 10/2009) ................... 64 Chương 4. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ................................. 65 4.1. Kết luận ................................................................................................... 65 4.2. Tồn tại và kiến nghị .................................................................................... 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC
iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT D1.3 : Đường kính ngang ngực Std : Sai tiêu chuẩn H : Chiều cao thân cây đo ở vị trí vút ngọn Hdc : Chiều cao thân cây đo ở vị trí dưới cành Vc : Thể tích thân cây cả vỏ Đtt : Độ thẳng thân cây SK : Chỉ tiêu sức khoẻ Đnc : Độ nhỏ cành Msl : Màu sắc lá Đrl : Độ rậm tán lá Icl : Chỉ tiêu chất lượng Ir : Chỉ số ra rễ H2 : Hệ số di truyền theo nghĩa rộng X : Trị số trung bình V (%) : Hệ số biến động Sig : Trị xác suất U : Bạch đàn urô (E. urophylla) C : Bạch đàn caman (E. camaldulensis) E : Bạch đàn liễu (E. exserta)
v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 2.1. Hình thái phẫu diện đất trên đá mẹ Sa thạch và Sạn kết ........................... 28 2.2. Tính chất hoá học và vật lý của đất ở các khu vực chọn cây trội, khảo nghiệm các dòng bạch đàn ............................................................................... 29 3.1. Độ vượt về các chỉ tiêu sinh trưởng, chỉ số chất lượng của các cây trội Bạch đàn urô dự tuyển tại Phú Thọ và Vĩnh Phúc (2006) ............................... 42 3.2. Đặc điểm của 20 cây trội Bạch đàn urô được chọn .................................. 45 3.3. Khả năng ra chồi trên các cây trội Bạch đàn urô 7 tuổi, tại Lập Thạch (Vĩnh Phúc) ...................................................................................................... 47 3.4. Khả năng ra rễ của hom giâm Bạch đàn urô 7 tuổi thực hiện tại vườn ươm ở Phù Ninh (Phú Thọ) năm 2006 ..................................................................... 48 3.5. Tỷ lệ ra rễ trung bình của các đợt thu chồi cho các cây trội Bạch đàn urô từ 6 – 8 tuổi ở vườn ươm Phù Ninh ................................................................. 49 3.6. Số hom ra rễ và tỉ lệ ra rễ trung bình của các dòng bạch đàn được trẻ hoá ở vườn lưu giữ giống ........................................................................................ 51 3.7: Chỉ số ra rễ của 20 dòng Bạch đàn urô mới chọn lọc ............................... 52 3.8. Tỷ lệ sống và sinh trưởng chiều cao, đường kính của các dòng Bạch đàn urô khảo nghiệm tại Lập Thạch - Vĩnh Phúc 18 tháng tuổi (2007-2008)........ 57 3.9. Chất lượng của các dòng Bạch đàn urô khảo nghiệm tại Lập Thạch - Vĩnh Phúc 18 tháng tuổi (2007-2008)....................................................................... 59 3.10. Độ vượt về thể tích thân cây của các dòng Bạch đàn urô khảo nghiệm tại Lập Thạch – Vĩnh Phúc.................................................................................... 61 3.11. Chỉ số chất lượng của các dòng Bạch đàn urô khảo nghiệm tại Lập Thạch – Vĩnh Phúc (6/2007 - 11/2009) ........................................................... 63
vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên hình Trang 1.1. Sơ đồ chung của cải thiện giống cây rừng ................................................. 9 2.2: Sơ đồ các bước chọn lọc và khảo nghiệm giống Bạch đàn urô ............... 31 3-1: Biểu đồ kết quả giâm hom ở các đợt thu chồi từ cây trội Bạch đàn........ 50
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Mục tiêu của các chương trình cải thiện giống là thu nhận được một lượng đáng kể tăng thu di truyền với thời gian càng nhanh càng tốt, đồng thời duy trì được một vốn di truyền phong phú để bảo đảm tăng thu trong tương lai. Để nhận được những tăng thu như vậy phải dựa trên các phương pháp chọn giống hợp lý nhằm chọn tạo được những giống đáp ứng tốt nhất yêu cầu của sản xuất. Chọn cây trội, khảo nghiệm dòng vô tính là một trong những phương pháp chọn giống dựa trên biến dị tự nhiên có sẵn, mau đưa lại hiệu quả trong cải thiện giống cây rừng. Đây cũng là phương pháp được áp dụng rộng rãi trong lâm nghiệp của nhiều nước và đã mang lại những kết quả thiết thực. Cây gỗ có đời sống dài ngày (hàng chục đến hàng trăm năm) lâu ra hoa, kết quả, trong lúc yêu cầu sản xuất rất cấp bách và đời sống con người lại có hạn. Vì vậy chọn lọc cây trội là phương pháp chọn giống lợi dụng biến dị tự nhiên một cách có hiệu quả nhất và nhanh nhất. Cây trội là vốn quý của cải thiện giống cây rừng. Cây trội được tuyển chọn có độ vượt lớn, được đánh giá qua khảo nghiệm có thể phát triển trực tiếp vào sản xuất, hoặc cung cấp hạt có phẩm chất di truyền được cải thiện góp phần làm tăng sản lượng trong đời sau lên 10 – 20% so với giống đại trà (Lê Đình Khả, 1992)[11]. Ngoài ra cây trội cũng là nguồn gen quý để phục vụ công tác gây tạo giống mới bằng kỹ thuật lai hữu tính. Chọn lọc cây trội cũng có tác dụng phát hiện và tích lũy các biến dị có lợi cho các mục tiêu chọn giống. Sau khi được đánh giá là có khả năng di truyền các đặc tính tốt cho đời sau, cây trội là nguồn cung cấp vật liệu cho nhân giống và xây dựng các loại vườn giống, nhằm tạo ra những giống có năng suất cao cho trồng rừng bằng cây hạt hoặc trồng rừng dòng vô tính.
2 Chọn lọc các dòng bạch đàn ưu trội sẵn có trong các rừng trồng, nhân giống và khảo nghiệm giống nhằm tăng năng suất rừng trồng và bổ sung cho bộ giống bạch đàn hiện có của công ty giấy trong giai đoạn hiện nay là việc làm rất cần thiết để tăng sản lượng rừng cho vùng nguyên liệu giấy Bãi Bằng. Năm 2006, Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy đã lập đề cương trình Bộ Công thương và được triển khai đề tài Nghiên cứu chọn giống và nhân giống một số dòng Keo tai tượng và bạch đàn có triển vọng để thiết lập vườn lưu giữ giống ở vùng trung tâm Bắc bộ. Cơ quan chủ trì đề tài này là Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phù Ninh – Phú Thọ. Đề tài thực hiện trong 4 năm gồm hai giai đoạn, giai đoạn 1 từ năm 2006 – 2007 (chủ yếu chọn lọc cây trội); do TS. Huỳnh Đức Nhân, làm chủ nhiệm đề tài. Giai đoạn 2 từ năm 2008 – 2009 (khảo nghiệm dòng vô tính, theo dõi đánh giá cho những cây đã chọn lọc) do Th.S Hà Văn Huy làm chủ nhiệm đề tài. Trong cả hai giai đoạn này, học viên là người được các chủ nhiệm đề tài giao nhiệm vụ thực thi từ khâu chọn lọc cây trội, tạo chồi, nhân giống đến khảo nghiệm giống. Được sự nhất trí của Khoa đào tạo sau đại học, được sự đồng ý của các chủ nhiệm đề tài và được sự hướng dẫn của GS.TS Lê Đình Khả, học viên đã hoàn thành luận văn “Chọn lọc cây trội và khảo nghiệm dòng vô tính Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla S.T. Blacke) cho vùng nguyên liệu giấy Bãi Bằng”. Trong quá trình thực hiện học viên có sử dụng một số nội dung nghiên cứu của đề tài cấp Bộ mà Viện nghiên cứu đang thực hiện, kết hợp theo dõi bổ sung số liệu năm 2009 và xử lý sô liệu theo các phương pháp thống kê để hoàn thành luận văn đúng thời hạn. Mục đích nghiên cứu của đề tài trong luận văn là học viên chau dồi được kỹ năng nghiên cứu về chọn giống, cùng với nghiên cứu của Viện giấy
3 chọn được một số giống Bạch đàn urô ưu trội có năng suất vượt trội hơn so với các dòng U6 và PN2 đang được sử dụng phổ biến trong trồng rừng hiện nay ở vùng nguyên liệu giấy Bãi Bằng. Phạm vi nghiên cứu của đề tài trong luận văn chỉ giới hạn trong chọn tạo giống Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla S.T. Blacke) có năng suất cao thông qua việc chọn lọc cây trội tại các rừng trồng ở các Công ty lâm nghiệp vùng nguyên liệu giấy Bãi Bằng, nhân giống hom ở Phù Ninh (Phú Thọ) và khảo nghiệm giống tại Lập Thạch (Vĩnh Phúc). Kết quả đề tài đã chọn được hai dòng CT3 và TTKT7 có các chỉ tiêu như thể tích thân cây và chất lượng cây vượt trội so với đối chứng (U6 và PN2) từ 2 đến 4 lần. Đây là cơ sở để bổ sung thêm nguồn giống mới có năng suất cao cho trồng rừng vùng nguyên liệu giấy Bãi Bằng và các vùng sinh thái tương tự. Hạn chế của luận văn là mặc dù việc chọn lọc cây trội đã được tiến hành ở Tam Thanh (Tam Nông), Phù Ninh, Đoan Hùng của tỉnh Phú Thọ và Lập Thạch của tỉnh Vĩnh Phúc. Đúng ra phải khảo nghiệm thêm 1-2 lập địa khác trong vùng thì kết quả sẽ cao hơn, song do điều kiện khách quan nên khảo nghiệm giống chỉ được thực hiện tại 1 điểm ở Lập Thạch của tỉnh Vĩnh Phúc, chưa có điều kiện khảo nghiệm thêm ở nhiều điểm khác. Học viên mong được các thầy thông cảm và sẽ cố gắng trồng khảo nghiệm bổ sung ở một số địa điểm khác.
4 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Sự cần thiết chọn giống bạch đàn cho vùng nguyên liệu giấy Bãi Bằng Vùng trồng rừng nguyên liệu giấy Bãi Bằng được quy hoạch trên các đồi núi thấp và trung bình ở các tỉnh Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Yên Bái, Tuyên Quang, Hà Giang. Các đơn vị sản xuất trực thuộc Tổng Công ty giấy Việt Nam có 16 Công ty lâm nghiệp, tổng diện tích rừng trồng xấp xỉ 65.000 ha với hai loài cây trồng chủ yếu: Keo các loại chiếm ≈ 95% tổng diện tích rừng trồng, còn lại là Bạch đàn urô. Lý do loài bạch đàn ở đây chỉ chiếm ≈ 5% vì những nơi còn tính chất đất rừng thì năng xuất của cây keo nói chung thường lớn hơn bạch đàn, do vậy một số đơn vị đang trồng bạch đàn chuyển sang trồng keo (Công ty lâm nghiệp Đoan Hùng-Phú Thọ); một số nơi do đất quá nghèo kiệt, khô cằn không thể trồng được cây keo, họ bắt buộc phải trồng bạch đàn như Công ty lâm nghiệp Tam Thanh-Phú Thọ; Công ty lâp nghiệp Lập Thạch-Vĩnh Phúc. Năm 1994, ở Việt Nam bắt đầu nhập dây truyền công nghệ sản xuất cây mô tế bào, trong đó có Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy. Từ những năm này, diện tích bạch đàn trồng từ cây mô-hom ở vùng nguyên liệu giấy Bãi Bằng dần thay thế cho rừng trồng từ hạt bởi sự đồng đều và năng suất của cây mô-hom hơn hẳn cây trồng từ hạt (Hoàng Ngọc Hải, Cấn Văn Thơ, 2002)[5]. Năm 2006, vùng nguyên liệu giấy Bãi Bằng chỉ còn khoảng 1500 ha rừng trồng từ hạt (giảm 50% diện tích rừng trồng bạch đàn từ hạt). Đặc biệt, những cánh rừng này đang ở tuổi 7, tuổi 8, nếu không sớm chọn những gen trội tự nhiên này thì sau năm 2007 chúng sẽ bị chặt trắng và thay vào đó là 100% diện tích rừng bạch đàn mô, hom. Như vậy, những cây giống ưu trội
5 trên đang và sẽ bị chặt, ưu thế lai tự nhiên quý hiếm bị hạn chế, không còn những nguồn giống ưu tú, có giá trị; việc chọn cây trội lai tự nhiên trong rừng trồng bằng cây con từ hạt cho loài cây này sẽ không còn cơ hội. Trước tình hình đó, Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy đã lập đề cương trình Bộ Công thương và được triển khai đề tài: Nghiên cứu, chọn dẫn giống một số dòng Keo tai tượng và bạch đàn có triển vọng để thiết lập vườn lưu giữ giống ở vùng trung tâm Bắc bộ. Kết quả năm 2006 – 2007 Viện nghiên cứu này đã chọn được > 200 cây trội cả hai loài để lưu giữ giống và khảo nghiệm chọn lọc. 1.2. Vai trò của chọn giống trong việc tăng năng suất rừng trồng Theo các chuyên gia đã khẳng định: Giống là một trong những khâu quan trọng nhất của trồng rừng thâm canh, không có giống được cải thiện theo mục tiêu kinh tế thì không thể đưa năng suất rừng lên cao. Để có giống mới được cải thiện trong thời gian nhanh và rẻ nhất phải tiến hành chọn lọc cây trội và khảo nghiệm giống. Tuy vậy các cây trội được chọn cũng chỉ là những kiểu hình (phenotype) khác nhau, muốn biết chúng có di truyền cho đời sau hay không phải qua khảo nghiệm giống. Song nếu dùng cây hạt thì đời sau không thể tránh khỏi hiện tượng phân ly và thoái hoá. Vì thế để đánh giá đúng khả năng di truyền của các cây trội được chọn lọc trong các giống lai đời F1 phải dùng phương pháp nhân giống dinh dưỡng bằng nuôi cấy mô phân sinh hoặc nhân giống hom và phải qua khảo nghiệm dòng vô tính (Lê Đình Khả, Dương Mộng Hùng, 1998)14. Nhờ sử dụng giống lai và áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh mà năng suất và sản lượng cây nông nghiệp trên thế giới trong những năm gần đây đã tăng gấp đôi những năm 1960. Nhiều giống lúa lai, ngô lai, vv.. có năng suất cao đã góp phần đáng kể vào việc đảm bảo an toàn lương thực cho loài người trong bối cảnh bùng nổ dân số trên thế giới. Năng suất và chất
6 lượng của rừng từ các giống lai trong các chi bạch đàn (Eucalyptus), Dương (Populus), Keo (Acacia), vv...Trong những năm gần đây cũng được nâng cao, cung cấp nhiều hơn nguyên liệu cho công nghiệp (Lê Đình Khả, Duơng Mộng Hùng, 2003)15. Thực tế cho thấy trong lúc ở nước ta năng suất rừng tự nhiên chỉ đạt 2- 3 m3/ha/năm, năng suất rừng trồng từ giống chưa được cải thiện chỉ đạt 5-10 m3/ha/năm, thì một số nước có nền lâm nghiệp tiên tiến đã tạo ra năng suất rừng trồng 40-50 m3/ha/năm ( như Dương lai I-214 ở Italia và bạch đàn ở Công Gô) hoặc cao hơn nữa (Lê Đình Khả, Dương Mộng Hùng, 1998)14. Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ sinh học người ta có thể tạo ra nhiều dạng cây trồng bằng các con đường khác nhau như gây đột biến, đa bội hoá, biến nạp gen, v.v..., xong lai giống và chọn lọc giống lai vẫn là phương pháp chủ yếu để tạo ra các giống cây trồng mới có năng suất cao trên thế giới (Lê Đình Khả, Dương Mộng Hùng, 1998)14. Khi lai tự nhiên thì bất kỳ cây bố và cây mẹ nào có khả năng phù hợp về di truyền và sinh lý (có thời kỳ nở hoa trùng khớp nhau) đều có thể lai giống với nhau để tạo nên cây lai. Như vậy, tham gia lai giống tự nhiên bao gồm cả những cây tốt nhất, lẫn những cây xấu nhất, bao gồm cả cây sinh trưởng nhanh nhất, hình dáng thân đẹp nhất lẫn những cây sinh trưởng chậm và dáng thân xấu nhất, cũng như rất nhiều kiểu tổ hợp của những cặp tính trạng như sinh trưởng, tính chống chịu, hình dáng thân, lá, hoa, quả và các đặc trưng khác. Hơn nữa một kiểu hình được thể hiện là kết quả của sự tác động lẫn nhau giữa kiểu gen với điều kiện hoàn cảnh. Vì thế muốn sử dụng giống lai tự nhiên một cách có hiệu quả phải qua một quá trình chọn lọc cẩn thận các cây lai có sẵn, tiến hành nhân giống sinh dưỡng và khảo nghiệm dòng vô tính để chọn dòng có ưu thế lai cao nhất.
7 Trong lâm phần, cây trội được chọn là những cây sinh trưởng nhanh có hình dáng thân thẳng đẹp, tán đều, cành nhánh nhỏ, bên cạnh nó là những cây sinh trưởng chậm có hình dáng thân cong queo, cành nhánh lớn. Vì vậy, chọn lọc cây trội là khâu không thể thiếu trong chương trình cải thiện giống. Cây trội là nền tảng của chương trình chọn giống. Cây trội là những cây có sinh trưởng nhanh nhất trong quần thể chọn giống, có đoạn thân dưới cành dài nhất, hình dáng thân cây tròn đều, cành nhánh nhỏ. Vì thế thường là những cây có tỷ lệ gỗ sử dụng cao nhất (Lê Đình Khả, 1992)11. Tuy vậy, như phần trên đã giới thiệu cây trội cũng mới là kiểu hình, muốn biết các cây trội này có thật sự di truyền các đặc tính tốt cho đời sau hay không, phải qua khảo nghiệm. Để có vật liệu cho khảo nghiệm giống phải có phương pháp nhân giống thích hợp. Cây trội (Plus tree) là những cây có sinh trưởng nhanh nhất trong đám cây rừng cùng loại, có chất lượng gỗ cũng như các sản phẩm khác theo mục đích kinh tế đạt yêu cầu cao nhất của nhà chọn giống. Đây là những biến dị tự nhiên về sinh trưởng, về hình dạng thân cây và các phẩm chất mong muốn khác đã xuất hiện một cách tự phát trong nhiều năm và được chọn lọc tự nhiên giữ lại. Cây trội cũng là những cá thể thích ứng nhất với các điều kiện khí hậu, đất đai và thực bì của mỗi vùng, do đã có sức sống cao nhất. Sự chọn lọc và đánh giá cây trội chủ yếu dựa vào kiểu hình của các cá thể, nhưng phải kết hợp với sự phân tích kiểu gen, vì như ta đã biết những biến đổi ở kiểu hình mà không do biến đổi trong kiểu gen thì không di truyền cho đời sau. Biến dị cá thể là sự phân hóa về mặt di truyền giữa các cá thể và được biểu hiện ra ngoài bằng kiểu hình. Biến dị cá thể có thể do điều kiện hoàn cảnh sống gây nên và cũng có thể do nhân tố di truyền hoặc do tác động tổng hợp của cà hai nhân tố .
8 Giá trị kiểu hình của một cây trong rừng đồng tuổi có thể được mô tả bằng công thức: P = G + E. (Trong đó, P là kiểu hình; G là nhân tố di truyền; E là điều kiện hoàn cảnh nơi trồng). Các nhân tố di truyền và điều kiện hoàn cảnh nơi trồng rừng có thể tự biến đổi để gây ra sự khác biệt giữa các cá thể. Sự biến đổi của môi trường có thể là sự biến đổi về đất đai như độ dầy tầng đất, độ màu mỡ, độ ẩm …từ cây này tới cây khác trong một khu rừng. Còn các nhân tố di truyền thay đổi tùy theo bộ gen mà mỗi cá thể được thu nhận từ các bố mẹ của chúng. Những biến dị cá thể do các nhân tố di truyền gây nên được gọi là biến dị di truyền. Những biến dị này mới thực sư có ý nghĩa trong công tác chọn giống. Biến dị di truyền mà chủ yếu là biến dị tổ hợp được hình thành thông qua sinh sản hữu tính. Đại bộ phận cây rừng sinh sản bằng phương thức giao phấn, rất ít loài cây tự thụ phấn (Lê Đình Khả, Dương Mộng Hùng, 2003)[15]. Phương thức thụ phấn chéo dẫn tới sự phân ly hữu tính rất lớn, qua thụ phấn làm xuất hiện nhiều kiểu gen khác nhau ở thế hệ sau. Nhờ vậy mà tạo nên đa dạng trong quần thể, làm cơ sở cho chọn giống Những cá thể mang biến dị di truyền tốt (cây trội) sẽ là những cây mà kiểu gen của nó có chứa số lượng gen trội hoạt tính cao nhất. Số lượng cây trội này luôn luôn chiếm một tỷ lệ nhất định trong quần thể thế hệ lai. Đây là những biến dị di truyền tự nhiên có sẵn, chúng cần được lợi dụng triệt để trong công tác giống. Khảo nghiệm giống là so sánh giống được chọn với giống đại trà có sẵn trong sản xuất nhằm xác định tính ưu việt của giống mới, chỉ giống có năng suất cao hơn giống đại trà và có tính thích ứng tốt hơn mới được tiếp tục nhân giống để phát triển vào sản xuất. Trong cải thiện giống cây rừng, khảo nghiệm giống chủ yếu là khảo nghiệm hậu thế và khảo nghiệm dong vô tính các cây trội (để chọn cây ưu việt).
9 Theo Lê Đình Khả, Dương Mộng Hùng (2003)15 quá trình nâng cao năng suất và chất lượng rừng trên cơ sở cải thiện giống cây rừng được tiến hành theo các bước sau (hình 1.1). Nhờ nghiên cứu theo hướng chọn lọc cây trội, nhân giống và khảo nghiệm giống mà trong thời gian qua nhiều giống Keo và bạch đàn năng suất cao đã được công nhận và trồng ở nhiều vùng sinh thái của nước ta. Trong đó phải kể đến thành tựu to lớn của các nhà nghiên cứu ở Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng – Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam và Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phù Ninh – Phú Thọ, họ đã đóng góp cho ngành lâm nghiệp những giống tiến bộ kỹ thuật, giống Quốc gia chất lượng cao, năng suất cao gấp 2 - 3 lần các giống sản xuất đại trà trước đây. Kh¶o nghiÖm Kh¶o nghiÖm Chän läc víi c©y loµi vµ chän loµi xuÊt xø (chän tréi A xuÊt xø) B A Lai gièng B Rõng tù nhiªn vµ rõng trång A Kh¶o nghiÖm gièng A Rõng gièng Rõng gièng V-ên gièng chuyÓn hãa A A A VËt liÖu gièng (H¹t, hom...) A Rõng trång míi A A. Có liên quan trực tiếp vào bảo tồn nguồn gen B. Có liên quan gián tiếp vào bảo tồn nguồn gen (Lê Đình Khả, 1997) Hình 1.1. Sơ đồ chung của cải thiện giống cây rừng
10 1.3. Nghiên cứu về bạch đàn trên thế giới Ở nhiều nước, nhiều rừng trồng bạch đàn được thiết lập để cung cấp nguyên liệu giấy như ở Brazin, Công gô, Malawi, Tây ban nha, Cộng hoà Nam Phi,... người ta cũng chỉ ra những loài bạch đàn được ưa chuộng làm giấy là Eucalyptus camaldulensis, E. deglupta, E. grandis, E. regnan, E. urophylla và một số giống bạch đàn lai khác. Bạch đàn với các loài khác nhau phân bố tự nhiên từ vĩ độ 7 o Bắc xuyên qua đường xích đạo xuống đến vĩ độ 43o39 Nam. Tính chịu hạn là một nét sinh thái điển hình của thực vật khu hệ này, phải cần lưu ý tới trong việc di giống và phát triển chúng. Một đặc điểm đáng lưu ý khác về sự phân bố tự nhiên của tuyệt đại đa số các loài bạch đàn có phân bố ở phần phía đông của đường Wallace, một đường giả tưởng nhưng có ý nghĩa thực tế rất lớn do nhà bác học Anh Wal- lace vẽ năm 1869 và sau đó được hiệu chỉnh lại năm 1973 chia động -thực vật khu vực này của trái đất thành hai khu hệ khác biệt hẳn nhau: Khu hệ Khu hệ Inđonisia – Malaysia và khu hệ Australia-Malaysia (FAO, 2008, Retrieved from www.fao.org ) [35]. Mặc dù bạch đàn có rất nhiều loài, song qua khảo nghiệm chỉ có một ít loài và xuất xứ được chọn để trồng rừng trên diện rộng (Davidson, 1998). Hiện nay, đã có gần 200 loài bạch đàn được đưa vào khảo nghiệm tại các nước, song chỉ có khoảng 10 loài được xếp vào diện được gây trồng rộng rãi, đó là: E. camaldulensis, E. tereticornis, E. urophylla, E. grandis, E. saligna, E. deglupta, E. globulus, và các dòng bạch đàn lai cao sản như ở Công gô, Brazin, Trung Quốc v.v... (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2000)[25]. Bạch đàn rất đa dạng biểu hiện ở sự phong phú về số lượng và mức độ thích ứng sinh thái của từng loài trong chi thực vật này.
11 Theo Jacobs (1976) thì chi bạch đàn được chia thành 7 chi phụ (subgenus) gồm 550 loài. Không có một loài nào thuộc bất cứ chi phụ nào lại có thể lai tự nhiên hoặc nhân tạo với một loài thuộc chi phụ khác mà chỉ có thể lai với loài thuộc cùng một chi phụ. Còn theo công bố của Wilcox (1997)[44]. thì chi này gồm 789 loài và 123 phân loài. Mỗi chi phụ lại được chia thành nhánh (section), nhánh bao gồm các nhóm (serie), nhóm lại phân thành các nhóm phụ (sub serie) chứa một số loài thân cận nhau. Trước đây, bạch đàn được gây trồng rộng rãi bằng cây con thực sinh với nguồn giống được thu hái tại chỗ, cho nên năng suất và chất lượng của rừng bạch đàn không cao. Hiện nay, nhờ những kết quả nghiên cứu và khảo nghiệmtrong suốt 3 thập niên qua mà trồng rừng dòng vô tính, kết hợp với trồng rừng thâm canh đã đưa năng suất rừng trồng bạch đàn trên diện tích thí nghiệm đạt 40 - 80 m3/ha/năm như ở Brazin, Công gô (Lê Đình Khả, 1993) [12]. Trên thế giới, sau khi chọn được loài và xuất xứ thích hợp nhất, hầu hết các nước đều tiến đến bước chọn lọc các cây trội dựa trên cơ sở đánh giá một số chỉ tiêu chọn lọc như đường kính, chiều cao, hình dạng thân cây, tán lá..v.v... Brazil đã chọn lọc, sưu tập được hàng trăm nguồn gen bạch đàn có đặc tính sinh trưởng nhanh, hình dạng thân tròn đều, tán cây dạng hình tháp, lá xanh thẫm, kháng bệnh cao. Các nguồn gen này đã được bảo tồn dưới dạng lưu giữ cây trội và bằng vườn giống vô tính, ngân hàng gen. Một số nước nhờ nghiên cứu các biện pháp nhân giống vô tính bằng hom hoặc công nghệ nuôi cấy mô tế bào nên đã trồng được rừng bằng dòng vô tính trên quy mô lớn như ở Công Gô đến cuối năm 1984 đã có 20 ngàn héc-ta bạch đàn được 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 được trồng