Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống bằng phương pháp giâm hom loài Thông Caribê (Pinus Caribaea Morelet)

Chia sẻ: Tri Tâm | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:76

Thêm vào BST

Báo xấu

23
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhằm các mục tiêu: Lựa chọn được chất điều hòa sinh trưởng thích hợp cho giâm hom Thông caribê; xác định được loại hom cho tỷ lệ ra rễ và chất lượng rễ tốt; xác định được loại giá thể phù hợp cho giâm hom Thông caribê; xác định được khả năng nhân giống bằng hom từ cây trưởng thành.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống bằng phương pháp giâm hom loài Thông Caribê (Pinus Caribaea Morelet)

LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp với bất kỳ công trình nghiên cứu nào đã công bố, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết luận đánh giá luận văn của hội đồng khoa học. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Người cam đoan (Tác giả ký và ghi rõ họ tên)
LỜI CẢM ƠN Luận văn được hoàn thành tại trường đại học Lâm nghiệp Việt Nam theo chương trình đào tạo thạc sỹ từ năm 2015 đến 2017. Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ của Ban Lãnh Viện Nghiên cứu giống và công nghệ sinh học lâm nghiệp – Trung tâm thực nghiệm và chuyển giao giống cây rừng đã tận tình hướng dẫn tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành, sâu sắc đến TS. Phí Đăng Sơn – Bộ môn Đất Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, TS. Nguyễn Đức Kiên Phó viện trưởng Viện nghiên cứu giống và công nghệ sinh học lâm nghiệp đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tới ThS. Cấn Thị Lan – giám đốc trung tâm thực nghiệm và chuyển giao giống cây rừng và toàn bộ cán bộ công nhân viên của trung tâm thực nghiệm và chuyển giao giống cây rừng đã tạo mọi điều kiện thuận lợi ủng hộ và giúp đỡ tôi về mọi mặt trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu Tôi xin gửi tới các thầy, cô và các cán bộ trường đại học Lâm nghiệp Việt Nam lời cảm ơn chân thành và sâu sắc, những người đã giảng dạy kiến thức, truyền đạt kinh nghiệm và dành những điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn. Cuối cùng, tôi muốn gửi đến những người thân yêu trong gia đình, bạn bè một tình cảm sâu nặng và lòng biết ơn sâu sắc, những người luôn ở bên tôi, chia sẻ động viên, ủng hộ và dành mọi điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 HỌC VIÊN Nguyễn Thị Thu Dung
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Viết tắt Nghĩa đầy đủ 1 PCH Thông caribê biến chủng hondurensis 2 PCB Thông caribê biến chủng bahamensis 3 PCC Thông caribê biến chủng caribaea 4 NAA Chất điều hòa sinh trưởng (axit nethalen- axetic) 5 ABT Chất điều hòa sinh trưởng (rooting powder) 6 IBA Chất điều hòa sinh trưởng (axit indol- butyric) 7 ĐC Đối chứng 8 CTTN Công thức thí nghiệm 9 CT Công thức
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH STT Tên hình Trang 2.1 Vườn vật liệu thông caribê 21 2.2 Hom thông caribê 21 2.3 Vườn giống thông caribê 21 2.4 Hom thông caribê từ cây trưởng thành 21 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm giâm hom 22 2.6 Chất điều hòa sinh trưởng dạng dung dịch 23 2.7 Xử lý hom giâm và giâm hom Thông caribê 23 2.8 Bố trí thí nghiệm giâm hom loại giá thể 24 2.9 Giá thể trong giâm hom loài thông caribê 25 2.10 Đếm số rễ và đo chiều dài rễ dài nhất 26 Hom Thông caribê sử lý chất điều hòa sinh trưởng khác 3.1 35 nhau 3.2 Cây hom Thông caribê từ loại hom khác nhau 38 3.3 Ảnh hưởng của giá thể đến chất lượng bộ rễ 43 3.4 Cây hom có cây mẹ là cây trưởng thành 57
DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang 1.1 Phân bố tự nhiên của Thông caribê 5 1.2 Rừng trồng Thông caribê ngoài vùng phân bố tự nhiên 6 1.3 Xuất sứ Thông caribê được công nhận giống 16 3.1 Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng đến tỷ lệ sống, 30 tỷ lệ ra rễ của hom Thông caribê 3.2 Chất lượng bộ rễ của Thông caribê sử lý chất điều hòa 33 sinh trưởng. 3.3 Tỷ lệ sống, ra rễ của hom Thông caribê 36 3.4 Chất lượng bộ rễ ở các CTTN lại hom Thông caribê 37 3.5 Ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống, ra rễ của hom Thông 40 caribê 3.6 Chất lượng bộ rễ ở các CTTN giá thể. 41 3.7 Tuổi cây trưởng thành ảnh hưởng đến chất lượng hom 44 Thông caribê 3.8 Chỉ tiêu ra rễ của hom thông caribê lấy từ cây trưởng 46 thành
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ STT Tên biểu Trang 3.1 Tỷ lệ hom sống của chất điều hòa sinh trưởng khác nhau 30 3.2 Tỷ lệ hom ra rễ của chất điều hòa sinh trưởng khác nhau 31 3.3 Ảnh hưởng loại chất điều hòa sinh trưởng đến chất lượng 34 bộ rễ 3.4 Tỷ lệ hom sống, ra rễ của các loại thông caribê 36 3.5 Chất lượng bộ rễ của hom thông caribê 37 3.6 So sánh ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống, tỷ lệ ra rễ 40 của hom thông caribê 3.7a Số rễ, chiều dài rễ dài nhất của hom ở CTTN loại giá thể 41 3.7b Chỉ số ra rễ của hom ở CTTN loại giá thể 42 3.8 So sánh tỷ lệ hom sống và tỷ lệ hom ra rễ của các tuổi cây 45 trưởng thành. 3.9a Số rễ TB / hom ở cây trưởng thành 47 3.9b Chiều dài rễ của hom ở cây trưởng thành 47 3.9c Chỉ số ra rễ ở độ tuổi khác nhau của cây trưởng thành 47
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Thông caribê (Pinus caribaea Morelet) là loài cây nguyên sản ở vùng Trung Mỹ gồm các nước Bahamas, Cuba, Belize, Honduras, Guatemala và Nicaragua. Đây là loài cây có giá trị kinh tế cao, sinh trưởng nhanh trên nhiều vùng sinh thái, thân thẳng đẹp, cành nhánh nhỏ, có khả năng chống chịu gió bão tốt. Gỗ Thông caribê có thớ thẳng mịn, độ bóng vừa phải, có thể sử dụng làm gỗ xây dựng, gỗ trụ mỏ, ván dăm, ván ép, bột giấy sợi dài, gỗ đóng tàu thuyền, gỗ bao bì, ván ốp trần, đồ nội thất… gỗ Thông đáp ứng được nhiều mục tiêu vì thế Thông caribê là loài cây 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. Thông caribê được đưa vào trồng khảo nghiệm ở nước ta từ năm 1963 trên nhiều địa điểm khắp cả nước. Các kết quả khảo nghiệm đã cho thấy đây là loài cây sinh trưởng nhanh và hình dạng thân đẹp hơn rõ rệt so với các loài thông đã được gây trồng ở nước ta như Thông ba lá, Thông nhưa, Thông đuôi ngựa. Thông caribê đồng thời có phạm vi thích ứng rộng từ các vùng cao đến vùng ven biển trên nhiều dạng khí hậu và đất đai khác nhau, cây vẫn có sinh trưởng tương đối tốt trên các lập địa thoái hóa, nghèo dinh dưỡng. Chính vì những ưu điểm trên mà QĐ Số: 774/QĐ-BNN-TCLN, ngày 18 tháng 4 năm 2014 đã đưa cây Thông caribê vào trong danh mục cây trồng rừng chủ yếu. Tuy nhiên Thông caribê chỉ có khả năng ra hạt hữu thụ ở một số địa điểm nhất định ở Việt Nam vì vậy việc phát triển rộng rãi loài cây này ở nước ta gặp nhiều hạn chế mặc dù đây là loài cây rất có tiềm năng cho trồng rừng cung cấp gỗ lớn. Để khắc phục hiện tượng bất thụ của Thông caribê và phát triển nhanh giống Thông caribê vào sản xuất thì nghiên cứu nhân giống sinh dưỡng (mô,
2 hom và phôi nhân tạo) là một việc làm có ý nghĩa rất quan trọng. Tuy nhiên, nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô hoặc phôi nhân tạo đòi hỏi công nghệ cao, điều kiện cơ sở vật chất hiện đại, thời gian nghiên cứu dài. Vì vậy, giải pháp nhân giống bằng hom có thể coi là thích hợp nhất, vừa nhanh chóng đáp ứng được nhu cầu về giống trước mắt do có hệ số nhân giống khá cao, nguồn đầu tư cho việc sản xuất cây con thấp, thời gian ngắn. Chính vì những lý do trên việc triển khai thực hiện đề tài luận văn: “ Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống bằng phương pháp giâm hom loài Thông Caribê (Pinus Caribaea Morelet)”, là cần thiết.
3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU I. Tình hình nghiên cứu cải thiện giống Thông caribê trên thế giới 1.1 Đặc điểm hình thái, phân bố, tiềm năng và tình hình gây trồng Thông caribê trên thế giới Thông caribê (Pinus caribaea Morelet) là loài cây nhiệt đới, thuộc họ thông (Pinaceae) và nằm trong bộ thông (Coniferales) ngành hạt trần (Gynospermae), là loài cây gỗ lớn, ưa sáng và là một trong những loài cây lá kim mọc nhanh trên thế giới. Thân thẳng, tán hình tháp, cành nghiêng sau xoè rộng. Lá hình kim mọc cụm trên đầu cành ngắn, mỗi cụm 3 lá ít khi 4 hoặc 5 lá, 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 đến 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 thường vẹo và quặp về phía cành. Hạt hình trứng dài 6mm, đường kính 3mm. Vỏ hạt màu nâu có nhiều lấm chấm tròn. Hạt có cánh mỏng dài 2 – 2,5cm, thường 1kg hạt chứa 50.000-60.000hạt (Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyên, 2000) [1]. Thông caribê phân bố tự nhiên từ 120 13’ đến 270 25’ vĩ độ Bắc và 700 41’ đến 890 25’ kinh độ Tây gồm các nước và đảo quanh vùng vịnh Caribê như: Mêhicô, Honduras, Guatemala và Cuba. Ở lập địa thích hợp, cây Thông Caribê 15 tuổi tăng trưởng bình quân năm có thể đạt tới 1,5m chiều cao và 2,5cm đường kính (Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyên, 2000) [1]. 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 12° đến 18° vĩ độ
4 Bắc, từ 83°30 tới 89°25 kinh độ Tây. PCH mọc tự nhiên ở Belize, Guatemala, Honduras và Nicaragua ở độ cao dưới 1000m so vói 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 (24° - 27° vĩ độ Bắc, 71°40’ - 79° kinh độ Tây). Cây mọc ở độ cao gần 12m so với mặt nước biển, cây trưởng thành cao khoảng 15 - 20m. - Pinus carỉbaea var caribaea (PCC) phân bố ở phía tây Cuba và trên đảo thông (22° - 23° vĩ độ Bắc, 82°20’ - 84° 15’ kinh độ Tây). Cây mọc tự nhiên ờ 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 5°c, trong khi mùa hè có thể nóng tới 37°c. Tuy nhiên, nhiệt độ không bao giờ xuống tới mức đóng băng. Lượng mưa phân bổ không đều giữa các vùng, biến động từ 1.500mm/năm ở núi Thông (Belize) tới 3.900 mm/năm ở Bluefields (Nicaragua). 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 tháng lượng mưa không vượt quá 40mm/tháng. Vì phân bố ở vùng Trung Mỹ, PCH thích họp với nhiều loại đất, từ đất cát xốp, thoát nước tốt, đất phù sa đọc 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 họp với Thông caribê [4]. 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 22°c ở tháng lạnh nhất tới 28°c ở tháng nóng nhất. Lượng mưa trung bình năm là
5 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 thê sẽ là nguyên nhân chủng này không được gây trồng nhiều=goài 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 12°c tới 34°c. 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 họp 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 Bảng 1.1: Phân bố tự nhiên của Thông Caribê Chủng Vĩ độ (vĩ độ Bắc) Kinh độ (kinh độ Tây) Độ cao so với mực nước biển (m) Caribaea 210 30’ - 220 820 20’ - 840 15’ 0 - 280 ’ 710 40’ - 790 30’ - 27 210 40 Bahamensis 0 0 - 12 Hondurensis 120 10’ - 180 830 30’ - 890 0 - 1000 Tổng hợp 120 10’ - 270 710 40’ - 890 0 - 1000 Nguồn: Anoruo and Berlyn, 1993
6 Bảng 1.2: Rừng trồng Thông caribê ngoài vùng phân bố tự nhiên Tên nƣớc Vĩ độ Kinh độ Độ cao (m) Argentina 22 0- 550N 570 - 730 T Australia 100 - 28030’N 1370 30’ - 1530 Đ 762 Brazil 40B - 330N 350 - 740T 820 Colombia 120 B - 400N 670 31 - 790 T - Congo 3030’B - 50N 110 - 190 Đ 150 - 700 Dahomy & Togo 60 - 120B 10 - 40 Đ Fiji 120 -170N 1770 - 1800 Đ French Guyana 20 - 5040’B 510 30’ - 540 40’ T Gambia 130B 140 - 170 T Ghana 50 - 100B 10 Đ - 50 T 490 Guyana 10 - 90B 560 - 610 T Hawaii Islands 190 - 270B 1550 - 1580 T 1128 India 80 - 330B 670 - 970 31’ Đ 914 Ivory Coast 50 - 100B 30 - 80 T Jamaica 17040’ - 18030’B 760 - 790 T >820 Kenya 4030’B - 50N 340 - 420 Đ 1150 - 2438 Madagascar 120 - 250N 430 - 500 Đ 900 Malaysia 1030 - 6 050’B 1000 - 1190 Đ 0 - 120 Malawi 9030’ - 170N 330 - 360 Đ St.Lucia & Domonica 120 - 15030’B 610 - 620 T Mozambique 100 - 270N 300 - 410 Đ Nigeria 40 - 140B 30 - 140 30’ Đ 1220 Philippines 5030’ - 180B 1170 - 1270 Đ 300 Puerto Rico 180 - 18030’B 650 30’ - 67 0T Sierra Leone 70 - 10 0B 100 - 130 T Solomon Islands 50 - 110N 1540 - 1630 Đ South Africa 220 - 350N 160 - 330 Đ Sri Lanka 60 - 9050’B 790 40’ - 810 50’ Đ 0 - 1500 Surinam 20 - 60B 540 - 580 T Tanzania 10 - 120N 300 - 400 Đ Trinidad & Tobago 100 - 110B 610 T 600 Uganda 40 B - 10N 290 - 350 Đ 1070 - 1830 Venezuela 10 - 120B 600 - 730 T 250 - 1800 Zaire 50 - 130N 120 - 310Đ 900 - 1200 Zambia 80 - 180N 220 - 330 Đ Zimbabwe 15030’- 22031’N 250 - 330 Đ 900 - 1830 Nguồn: Anoruo and Berlyn, 1993
7 Thông caribê đã được dẫn nhập gây trồng ở trên 65 nước trên thế giới (Baylis và Barnes, 1989) [16]. Giới hạn vĩ độ vùng trồng của Thông caribê được mở rộng đáng kể so với nơi nguyên sản, từ vĩ độ 55° Nam ở Argentina tới 33° vĩ độ Bắc ở Ấn Độ. Giới hạn kinh độ cũng được mở rộng từ 180° kinh độ Đông ở Fiji tới 158° kinh độ Tây ở Hawaii. Độ cao vùng trồng biến động từ mặt nước biển tới 1200m ở Zaire, 1220m ở Nigeria, trên 1820m ở Uganda và 2400m ở Kenya. Như vậy, Thông caribê đã được gây trồng trên tất cả các dạng khí hậu của các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới. Vùng trồng của loài này đã được mở rộng cả về độ vĩ và độ kinh, cả từ vùng có khí hậu miền núi tới khí hậu cận miền núi và vùng ven biển. Do được gây trồng ở nhiều vị trí địa lý và khí hậu khác nhau, đất trồng Thông caribê ngoài nơi nguyên sản của chúng cũng rất đa dạng. Nhìn chung, Thông caribê có thể sinh trưởng trên nhiều loại đất khác nhau. Các tính chất vật lý của đất là độ sâu tầng đất, khả năng thoát nước, độ dốc, độ kết dính của tầng đất mặt và kết cấu của đất sẽ quyết định sự thành công của rừng trồng Thông caribê ngoài nơi nguyên sản của nó. Keat, 1981), Kok (1974) cũng xác định rằng đất phù sa châu thổ, tầng dày, thoát nước tốt sẽ là điều kiện lý tưởng cho rừng trồng Thông caribê. Ở Guyana thuộc Pháp một khảo nghiệm Thông caribê ở 10 tuổi (1960 – 1970) cây có chiều cao bình quân 19m, cá biệt có cây cao tới 25m (Nikles et al, 1978) [ 23 ]. Ở Côngô – Brazaville, sau 4 năm trồng, các xuất xứ của Hondurensis đạt được chiều cao 5,97m (1,3m/năm) và đường kính là 8,3cm (2,08cm/năm); biến chủng Bahamensis đạt 4,34m về chiều cao (1,08m/năm) và 5,6cm về đường kính (1,4cm/năm) (Nikles et al, 1978) [23]. Ở Malaysia, Thông caribê được trồng trên diện tích lớn và cho sinh khối bình quân khoảng 17m3 /ha/năm. Ở đặc khu miền bắc Australia, các xuất
8 xứ tốt nhất của Hondurensis ở tuổi 10 cho sinh khối bình quân 22m3 /ha/năm. Ở Bang Queensland (cũng thuộc Australia), ở 9,5 tuổi các xuất xứ của biến chủng caribeae đạt 16-18m3 /ha/năm và các xuất xứ của biến chủng Bahamensis đạt 14,8m3 /ha/năm (Nikles et al, 1978) [ 23 ]. 1.2 Tình hình nghiên cứu chọn giống Thông caribê trên thế giới - Vào năm 1958, tại Koraput, Ấn Độ cũng đã xây dựng một khảo nghiệm xuất xứ Thông caribê gồm các xuất xứ của PCH là Guatemala, Nicaragua, Honduras, Belize và Queensland (Australia) cũng xuất xứ Andros của PCB và 1 xuất xứ Cuba của PCC. Khảo nghiệm được bố trí ở các điểm khác nhau ở độ cao 700-1000 m. Kết quả cho thấy các xuất xứ thuộc PCH có sinh trưởng tốt nhất trên các điểm khảo nghiệm. Sau 10 năm trồng xuất xứ có sinh trưởng tốt nhất là Limone (Ht = 11,4 m; Dbh = 16 cm), Guanaja (Ht = 9,2 m; Dbh = 14,8 cm), Rico Coco (Ht = 10 m; Dbh = 13,8 cm), Alamicamba (Ht = 9,8 m; Dbh = 13,7 cm) (Nikles et al.,1978) [23]. - Từ năm 1970, Viện lâm nghiệp Oxford đã tiến hành thu hái hạt trên những vùng rộng lớn đại diện cho tất cả các vùng phân bố của cả 3 biến chủng (khoảng 50 xuất xứ) và đã xây dựng một hệ thống gồm hơn 180 khảo nghiệm trên 53 nước. Tổng hợp các kết quả nghiên cứu cho thấy PCH có sinh trưởng nhanh nhất, tiếp theo là PCB và PCC có sinh trưởng kém nhất trên hầu khắp các khảo nghiệm (Dvorak et al., 1993[18].; Greaves, 1980)[19]. Sự sai khác về sinh trưởng cũng như các tính trạng khác chỉ được ghi nhận ở PCH mà không thể hiện ở hai biến chủng còn lại mà nguyên nhân được giải thích có thể là do phạm vi phân bố hẹp của hai biến chủng này (Greaves, 1981)[20]. Với PCH, nhìn chung các xuất xứ từ vùng ven biển phía nam Nicaragua và Honduras có sinh trưởng nhanh và khả năng chống chịu gió tốt hơn so với các xuất xứ ở vùng cao hoặc vùng khô hạn sâu trong đất liền khi khảo nghiệm ở vùng nhiệt đới ẩm gần xích đạo.
9 - Các xuất xứ từ vùng cao hoặc vùng khô trong đất liền của PCH thường có sinh trưởng chậm, ra hoa sớm và hay bị bệnh khô ngọn (Greaves, 1981)[20]. Một số xuất xứ thuộc PCH có sinh trưởng nhanh trên nhiều khảo nghiệm có thể kể đến là Karawala, Alamicamba, Poptun và Brus Lagoon, các xuất xứ Byfield, Santa Clara và Culmi cũng là những xuất xứ có triển vọng (Greaves, 1980)[19]. Theo chiều ngược lại bốn xuất xứ có sinh trưởng kém trên nhiều lập địa có thể kể đến là Santos, Melinda, Kuakuil và Briones (Greaves, 1980)[19]. Kết quả khảo nghiệm trên độ cao 1000 m cho thấy các xuất xứ thuộc PCB có sinh trưởng tốt hơn các biến chủng khác. PCC có sinh trưởng kém nhất nhưng có độ thẳng thân và dạng cành tốt nhất (Greaves, 1981)[20]. - Trên các khảo nghiệm thứ tự xếp hạng của các xuất xứ cũng có sự biến động mạnh theo tuổi. Trên các khảo nghiệm xuất xứ tại Queensland, ở giai đoạn 5,5 tuổi ghi nhận sự sai khác không đáng kể. Sự sai khác chỉ thể hiện rõ hơn ở tuổi 8-10, đồng thời có sự thay đổi về thứ tự xếp hạng giữa tuổi 8 và 10, cụ thể ở tuổi 8 xuất xứ Byfield có sinh trưởng nhanh nhất nhưng ở tuổi 10 thì xuất xứ Guanaja có sinh trưởng tốt hơn mặc dù chất lượng thân cây không bằng xuất xứ Byfield. Từ các kết quả đánh giá trên, Eismann et al. (1983) kết luận rằng không thể có những đánh giá sớm trước tuổi 8-10 đối với Thông caribê đồng thời “không có một xuất xứ nào có thể kết hợp được tất cả các tính trạng có giá trị và để chọn lọc được xuất xứ tốt thì phải dựa trên nhiều khảo nghiệm trên nhiều vùng sinh thái khác nhau. - Tóm lại, Thông caribê đã được khảo nghiệm ở rất nhiều nước trên thế giới, tập trung chủ yếu ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới. Trong ba biến chủng được đưa vào khảo nghiệm thì PCH có sinh trưởng tốt nhất trên tất cả các khảo nghiệm. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới thì các xuất xứ vùng ven biển thuộc Belize, Nicaragua, Guatemala có sinh trưởng vượt trội so với các xuất
10 xứ ở vùng lục địa. Các xuất xứ của PCC có sinh trưởng kém nhất nhưng có dạng thân đẹp nhất trong khi các xuất xứ của PCB có sinh trưởng tốt trên những lập địa đất khô cằn, tầng đất nông hoặc trên lập địa vùng cao. Việc đánh giá các xuất xứ cần được tiến hành trên nhiều khảo nghiệm ở nhiều lập địa khác nhau và cần có thời gian đủ dài để đánh giá khả năng sinh trưởng của từng xuất xứ. Moura và Dvorak (2001) đánh giá hệ số di truyền theo nghĩa của các tính trạng sinh trưởng, hình dạng thân, kích thước cành, đuôi chồn trên 7 khảo nghiệm của hệ thống CAMCORE ở Brazil, Columbia và Venezuela với 172 gia đình thuộc 8 xuất xứ từ Honduras và Guatemala ở giai đoạn 12 tuổi cho thấy hệ số di truyền của các tính trạng sinh trưởng (0,28 – 0,34) > kích thước cành (0,26) > độ thẳng thân (0 – 0,16). Hệ số di truyền theo gia đình (h2f) cho tính trạng đuôi chồn (fox tailing) là 0,63 và độ duy trì trục là 0,36. Hệ số di truyền của thể tích thân cây có sự thay đổi rõ rệt giữa các địa điểm khảo nghiệm từ 0,17 đến 0,40, địa điểm cây sinh trưởng chậm có hệ số di truyền thấp hơn so với nơi cây sinh trưởng nhanh chứng tỏ sự phân hóa rõ rệt giữa các gia đình thể hiện rõ hơn ở nơi có điều kiện đất đai tốt. Các tác giả cũng nhận định rằng không có xuất xứ nào thực sự xuất sắc trên tất cả các lập địa. Một phát hiện quan trọng nữa trong nghiên cứu này là “hơn 90% số cây PCH có tối thiểu 1 trong số các vấn đề về đuôi chồn, cong thân, gãy ngọn”, các tác giả cũng đề xuất rằng “tránh chọn lọc cường độ quá cao cho các tính trạng chất lượng thân cây” nhằm đảm bảo tăng thu về thể tích thân cây. Tóm lại, kết quả các khảo nghiệm hậu thế đã cho thấy các gia đình có sự sai khác rõ rệt về sinh trưởng cũng như các chỉ tiêu khác. Hệ số di truyền của các chỉ tiêu sinh trưởng ở mức trung bình khá và tăng dần theo tuổi. Các kết quả này rất hữu ích cho các nhà chọn giống nhằm xây dựng chiến lược chọn giống phù hợp cho Thông caribê.
11 * Nghiên cứu lai giống và sử dụng giống lai Thông caribê thuộc nhóm (section) Trifoliae, nhóm phụ (sub-section) Australes gồm một số loài P. elliotii, P. cubensis, P. occidentalis, P. oocarpa…Điều này có thể giải thích khả năng lai giống và tạo ra hạt lai hữu thụ giữa các loài này. Hiện nay nhiều chương trình cải thiện giống Thông caribê trên thế giới bao gồm cả lai giống giữa các loài cây này tạo ra giống lai có ưu thế lai về sinh trưởng hoặc để mở rộng vùng trồng (Nikles, 1996; Dieter, 2000; Cappa et al., 2012). Viện nghiên cứu lâm nghiệp Queensland trước đây đã thành công trong việc tạo ra các giống lai ưu việt của Thông caribê với Thông elliotii. Chương trình cải thiện giống chính thức đối với loài này đã được bắt đầu tại Queensland từ đầu những năm 40 và liên tục được triển khai trong suốt hơn 60 năm qua. Trong giai đoạn 1960 – 1980, một loạt các hệ thống vườn giống vô tính Thông caribê được xây dựng tại Byfield (miền Trung Queensland) và Cardwell, đây cũng là xuất xứ được đưa vào khảo nghiệm tại Việt Nam có sinh trưởng rất tốt trên nhiều vùng sinh thái. Giống lai giữa PEE x PCH được tạo ra đầu tiên năm 1955, các dòng Thông lai ưu việt được khảo nghiệm và nhân giống hàng loạt bằng các công nghệ nhân giống tiên tiến năm 1980. Các khảo nghiệm dòng Thông lai được xây dựng thành công năm 1995 trên các lập địa thoát nước kém và ngèo dinh dưỡng tại miền Đông và Trung Queensland. Đến năm 2004, tổng diện tích rừng trồng giống lai PEE x PCH là 44.000 ha, trong tương lai các lâm phần rừng trồng PCH và PEE sẽ được thay thế bằng các dòng Thông lai ưu việt, giúp tăng năng suất rừng trồng Thông lên 25%. Từ năm 1990 trở lại đây, Viện nghiên cứu lâm nghiệp Queensland đã tiếp tục lai tạo thành công giống lai giữa Thông caribê (PCH) với Thông oocarpa (POW) và Thông teccuniamii (P. teccuniamii) có sinh trưởng nhanh vượt trội so với các giống đối chứng bố
12 mẹ trên nhiều địa điểm ở miền trung và đông nam Queensland (Brawner et al., 2005). 1.3 Nhân giống sinh dưỡng và trồng rừng dòng vô tính - Nhân giống hom Thông caribê đã được tiến hành rất sớm từ những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ 20 tại Queensland ở Australia. Hiện nay tại cơ sở nhân giống hom ở Gympie hàng năm đã đến 3 triệu cây hom để gây trồng rừng Thông caribê [23] - Theo Henrique và cộng sự (2006) trong công trình nghiên cứu công bố của mình, sử dụng hom với độ dài 4- 6 cm ở nồng độ 4000mg/l IBA với 100mg/l paclobutrazon, sau 60 ngày giâm cho tỷ lệ ra rễ của hom cao nhất (95,31%), các loài thông khác cũng đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nhân giống bằng hom từ sớm như: Stromquist và Hansen (1980) [27], Silva (1985) [25], … đã công bố kết quả giâm hom trên loài cây Thông mình nghiên cứu với hiệu quả cao. Tất cả các nghiên cứu về nhân giống Thông đã tạo ra cơ sở quan trọng cho việc nhân giống Thông caribê với số lượng lớn, chất lượng cao phục vụ trồng rừng sản xuất đang có nhu cầu rất lớn. - Thông caribê có khả năng nhân giống sinh dưỡng bằng hom tương đối dễ dàng tuy nhiên tỷ lệ ra rễ và khả năng sinh trưởng của cây hom phụ thuộc rất lớn vào tuổi cây mẹ lấy hom và chế độ chăm sóc vườn vật liệu (Nikles, 1996)[23]. Các gia đình Thông caribê và các tổ hợp lai có sinh trưởng tốt được gieo ươm ở vườn vật liệu và nhân giống để phát triển vào sản xuất là kỹ thuật đã được áp dụng để nhân giống các giống tốt vào sản xuất ở Queensland. Hạt giống của các gia đình hoặc tổ hợp lai được gieo ươm và trồng trong vườn vật liệu và được quản lý trong 3 năm để nhân giống với tỷ lệ ra rễ đạt trên 90% với hơn 200 hom được tạo ra từ một cây mẹ mỗi năm hoặc hơn 6 triệu hom/ha vườn vật liệu (Dieter et al., 2006).
13 - Nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi cây mẹ đến tỷ lệ ra rễ, chất lượng hom ở PCH và giống lai PCH x PEE đã được công bố. Mitchell et al. (2004) cho thấy cho dù được bón phân thường xuyên nhưng ở vườn vật liệu PCH x PEE được cắt hom liên tục thì đến năm thứ 3 đã xuất hiện hiện tượng thiếu dinh dưỡng làm giảm chất lượng chồi cũng như tỷ lệ ra rễ và chất lượng hom. Tương tự, Haines và Nikles (1991) cũng cho thấy tỷ lệ ra rễ ở PCH x PEE giảm rõ rệt ở vườn vật liệu được cắt hom sau tuổi 3. Dvorak (2000) cũng cho rằng vườn vật liệu PCH chỉ nên duy trì đến 4 năm tuổi để đạt tỷ lệ ra rễ cao (90%) và chất lượng hom tốt. - Bên cạnh đó, hạt giống các gia đình hoặc tổ hợp lai được lựa chọn còn có thể được nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô hoặc phôi sinh dưỡng, cây giống tạo ra bằng phương pháp này có sinh trưởng và dạng thân đẹp hơn so với cây hom (Dieter personal communication). - Trong thời gian gần đây, nghiên cứu nhân giống bằng nuôi cấy mô từ đỉnh sinh trưởng của cây mẹ Thông caribê và Thông lai PEE x PCH (Feria et al., 2009; Li & Huang, 2012; Zong et al., 2011). Feria et al. (2009) sử dụng môi trường Gelrite cho thấy hệ số nhân cao hơn so với môi trường Agar và sử dụng 6-BAP cho hệ số nhân chồi và chiều dài chồi tốt nhất cho PCC. Nghiên cứu nhân giống nuôi cấy mô từ đỉnh sinh trưởng lấy từ cây trội Thông lai PEE x PCH cho thấy môi trường DCR bổ sung 2,5 mg/L 6-BA và 0,2 mg/L NAA là phù hợp nhất Nhìn chung các nghiên cứu về nuôi cấy mô đỉnh sinh trưởng ở Thông caribaea và Thông lai PEE xPCH cho hệ số nhân chồi cao nhưng tỷ lệ ra rễ chỉ đạt từ 45 đến 55%. Qua các kết quả nghiên cứu về loài Thông nói chung và loài Thông caribê nói riêng được đưa ra ở trên trong quá trình giâm hom thường sử dụng IBA. Loài Thông caribê đã được quan tâm nghiên cứu ở nhiều nước từ rất sớm và đến nay đã có thành cồng nhất định nhiều nước trên thế giới, hiện nay
14 các nhà khoa học đã và đang tiếp tục nghiên cứu đưa công nghệ tạo giống, nhân nhanh giống áp dụng vào sản xuất. II. Tình hình nghiên cứu cải thiện giống Thông caribê ở Việt Nam 2.1. Tiềm năng và tình hình gây trồng Thông caribê ở Việt Nam Ở Việt Nam Thông caribê được dẫn nhập đầu tiên vào nước ta năm 1963 để trồng thử nghiệm tại Lang Hanh và Mang Linh thuộc tỉnh Lâm Đồng (Lê Đình Khả, 1999) [11] và tiếp tục được khảo nghiệm khá hoàn chỉnh theo dự án Sida ở Phú Thọ trong giai đoạn 1978 - 1984 (Stanhl P, 1984) . Từ năm 1980 trở lại đây, Trung tâm nghiên cứu Giống cây rừng thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam , Trung tâm nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phù Ninh phối hợp với nhiều cơ quan đã trồng khảo nghiệm Thông caribê ở nhiều vùng sinh thái trong cả nước như Đại Lải (Vĩnh Phúc ), Ba Vì (Hà Nộ i), Yên Thế (Bắc Giang), Yên Lập (Quảng Ninh), Đại Huệ (Nghệ An), Đông Hà (Quảng Trị), Tiền Giang (Thừa Thiên Huế), Sông Mây (Đồng Nai), Hàm Thuận Nam (Bình Thuận)... Các kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy Thông caribê sinh trưởng khá tốt trên các vùng đất trống, đồi trọc nghèo dinh dưỡng, một bộ phận đất đai rất lớn ở nước ta (Phí Quang Điện, 1981 - 1989) [3]. - Mặc dù có sinh trưởng nhanh trên nhiều vùng sinh thái nhưng Thông caribê chỉ có khả năng ra hạt hữu thụ ở một số địa điểm nhất định ở Việt Nam. Kết quả nghiên cứu cho thấy trong số các điểm khảo nghiệm chỉ có Đông Hà và Đại Lải là có hạt hữu thụ với tỷ lệ 28 hạt chắc/quả (Lê Đình Khả, 1999)[8]. Các điểm khác như Ba Vì ít hơn (11 hạt/quả) hoặc không có hạt như ở Sông Mây, Lang Hanh hay Pleiku. Nguyễn Đức Kiên và Almqvist (2002) so sánh điều kiện khí hậu ở các vùng có sản lượng hạt cao ở Australia và một số nơi khác kết hợp với đánh giá thực tế nhận định rằng vùng kết hạt tốt nhất của Thông caribê là từ phía nam đèo Hải Vân đến Phú Yên và các rừng giống và vườn giống nên xây dựng ở khu vực này.