Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của cây Lai (Aleurites moluccana (L.) WILLD) ở vùng Đông Bắc làm cơ sở cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật gây trồng theo hướng lấy quả

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:85

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn này nghiên cứu xác định được một số đặc điểm sinh học của cây Lai (Aleurites moluccana (L.) Willd), bổ xung vào tập đoàn cây trồng bản địa đa tác dụng cho vùng Đông Bắc Việt Nam. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của luận văn này.

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 một số đặc điểm sinh học của cây Lai (Aleurites moluccana (L.) WILLD) ở vùng Đông Bắc làm cơ sở cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật gây trồng theo hướng lấy quả

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé n«ng nghiÖp vµ PTNT Tr-êng ®¹i häc l©m nghiÖp --------------------------------------- HOÀNG VĂN THÀNH "NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CÂY LAI (Aleurites moluccana (L.) WILLD) Ở VÙNG ĐÔNG BẮC LÀM CƠ SỞ CHO VIỆC ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT GÂY TRỒNG THEO HƯỚNG LẤY QUẢ" Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TSKH. Lương Văn Tiến Hà nội - 2012
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Cây Lai là loài cây gỗ bản địa mọc nhanh, đa tác dụng. Ngoài giá trị phòng hộ, cây Lai còn mang lại giá trị kinh tế từ gỗ và hạt. Gỗ cây Lai được dùng làm đồ mộc, gỗ bóc. Nhân hạt Lai được dùng để ăn sau khi rang hoă ̣c luô ̣c và có hương vi ̣ gầ n nhân hạt Maca. Hạt Lai khô được sử du ̣ng làm đồ trang sức. Dầu lai được dùng trong công nghiệp chế biến sơn, véc ni, sản xuất dầu nhờn, dầu bôi máy, xà phòng, cao su, thắp sáng, làm chất hoá dẻo, trong ngành hóa mỹ phẩ m và công nghiêp̣ thực phẩm. Khô dầu có 50% protein, khử độc làm thức ăn chăn nuôi. Trong y học dân tộc ở nước ta cũng như ở Ấn Độ, Trung Quốc, Inđônêxia, Philippin dầu hạt lai được dùng làm thuốc xổ, thuốc chữa bệnh tiêu chảy, kiết lỵ, một vài bệnh về tóc. Vỏ thân chữa sâu răng, tràng nhạc, chữa lỵ. Nhân hạt Lai chữa đau bụng, hạt được dùng làm thuốc tẩy [6]. Trước bối cảnh về biến đổi khí hậu toàn cầu thì việc nghiên cứu tìm ra các nguồn nguyên liệu sinh học góp phần làm giảm thiểu ảnh hưởng xấu đến môi trường là việc làm cần thiết, đặc biệt là việc sản xuất ra nhiên liệu diezel sinh học. Cây Lai là một trong các loài cây lâm nghiệp ngoài việc trồng để lấy gỗ nó còn là loài cây cho sản lượng quả và hạt tương đối cao. Hạt Lai sau khi ép cho hàm lượng dầu cũng khá cao. Theo Nguyễn Văn Cường [9] thì dầu hạt Lai đáp ứng được các chỉ tiêu sản xuất diesel sinh học. Do đó cây Lai là một trong các loài cây có thể gây trồng theo hướng lấy hạt để tách triết, sản xuất ra diesel sinh học. Ở Việt Nam, trong số những loài cây có khả năng sản xuất diesel sinh học thì cây Lai là một trong các loài cây rất được quan tâm do đây là loài cây dễ trồng, có biên độ sinh thái rộng từ Bắc đến Nam và có khả năng chống chịu tốt với điều kiện bất lợi của tự nhiên. Từ đó cho thấy cây Lai là một trong các loài cây lâm nghiệp có triển vọng để đề xuất để trồng rừng ở
2 nước ta. Tuy nhiên, cho đến nay các nghiên cứu về loài cây này còn rất hạn chế, đặc biệt là các nghiên cứu về đặc điểm sinh học và kỹ thuật gây trồng loài cây này theo hướng lấy quả. Để có cơ sở cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật gây trồng loài cây Lai theo hướng lấy quả thì việc nghiên cứu về các đặc điểm sinh học của loài cây này là rất quan trọng. Trong các khu vực có Lai phân bố thì Lạng Sơn và Bắc Kạn là hai tỉnh ở vùng Đông Bắc có Lai phân bố tập trung và đã được người dân gây trồng, sử dụng từ rất lâu. Xuất phát từ thực tế đó đề tài “Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của cây Lai (Aleurites Moluccana (L.) Willd) ở vùng Đông Bắc làm cơ sở cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật gây trồng theo hướng lấy quả” đặt ra là cần thiết.
3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Giới thiêụ chung về cây Lai Theo Võ Văn Chi (1997, 2002) thì Lai là loài cây gỗ bản địa đa tác dụng. Cây Lai có tên khoa học là Aleurites moluccana (L.) Willd, thuộc họ Euphorbiaceae (Thầ u dầ u). Lai còn có tên khác là Dầu lai, Trẩu xoan (phổ thông) hoặc Thạch lật, Thẩu xoan, Mạy lải (tiếng Tày), Co ly (tiếng Thái) và Phun teng (tiếng Jrai). Tên tiếng Anh của cây Lai là Candlenut, Candleberry, Indian walnut hoặc Varnish tree [6], [7]. Lai là cây gỗ thường xanh cao tới 20-30m, đường kính trung bình từ 30-40cm. Thân hình trụ, thẳng, vỏ nhẵn màu trắng xám xanh; thịt vỏ màu hồng. Cành non có cạnh xếp vòng, phủ, có lông màu hung vàng hình sao ngắn. Lá mọc so le, thường tập hợp ở đỉnh cành, phiến lá hình trứng đến hình mác rộng hay gần hình tròn, kích thước 10-20 x 4-17 cm, nguyên hay chia thành 3-5 thùy, đầu nhọn, gốc hình nêm nhọn hay hình tim, phủ đầy lông lúc non, mặt trên màu lục bóng, mặt dưới trắng, gốc lá có hai tuyến. Lá của cành non thường chia thùy trong khi ở cành già thường hình hơi ba cạnh. Mép lá thường khía răng thô. Cuống lá dài 6 - 12cm, đỉnh có 2 tuyến tròn dẹt, màu hồng. Hoa đơn tính cùng gốc hoặc khác gốc. Hoa nhỏ màu trắng tập trung thành chùy ở đầu cành. Nhánh và cuống hoa đều phủ lông mề, dài từ 10-15 cm. Hoa đực có cuống mảnh, ống đài hình trứng bọc kín nụ, sau chẻ 2-3 thuỳ không đều, mặt ngoài phủ lông hình sao, tràng 5 cánh, hình dải thuôn, 10-15 nhị. Hoa cái có cuống mập, cái đài và cánh tràng giống ở hoa đực, bầu hình cầu hơi dẹt ở bên, có lông, 2 ô, mỗi ô chứ 2 noãn, 2 vòi nhụy. Quả hạch màu lục gần hình cầu, hình trứng hay hình bầu dục nằm ngang có lông màu hung, kích thước 5-6 x 4-7 cm. Quả có 2 ô, mỗi ô chứa một hạt. Hạt hình trứng
4 đường kính 3-4 cm với bề dày 1-11,5 mm, vỏ hạt màu đen, nhăn nheo, rắn [5], [7], [14]. Trên thế gới cây Lai phân bố nhiều ở các nước như Trung Quốc, Ấn độ, USA, Brasil, Nhật Bản, Malaixia, Indonesia, Philippin, Thái Lan, Mianma, Lào, Campuchia, Úc. Ở Việt Nam, Theo Võ Văn Chi (2002) cây Lai được trồng hoặc mọc tự nhiên ở nhiều tỉnh thuô ̣c các vùng Đông Bắ c (Lạng Sơn, Bắc Kạn, Cao Bằng, Bắc Giang, Quảng Ninh); vùng Trung tâm Bắc bô ̣ (Tuyên Quang, Yên Bái, Hà Giang, Lào Cai); vùng Bắ c Trung bô ̣ (Thanh hóa, Nghệ An, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên-Huế) và vùng Tây nguyên (Gia Lai, Kon Tum và Đắ c Lắc). Tại một số nơi chúng mọc tập trung thành những vạt rừng rộng lớn, dân địa phương gọi là “rừng Lai” như ở Thác Riềng (Bắc Kạn), Vĩnh Linh (Quảng Trị) [7]. Lai là loài cây gỗ mọc nhanh, ở điều kiện thích hợp, cây mọc từ hạt sau 4-5 năm đã đạt chiều cao 5-7 m và ra hoa, bói quả. Mùa hoa tháng 2 - 4; mùa quả tháng 10-12 đến tháng 1-2 năm sau. Mỗi cây Lai tùy thuô ̣c vào tuổi và điề u kiêṇ lập điạ cung cấ p khoảng 25 - 80 kg ha ̣t/cây/năm. Nhân hạt Lai có thể dùng để ăn sau khi rang hoă ̣c luô ̣c và có hương vi ̣ gầ n nhân ha ̣t Maca. Ha ̣t Lai khô đươ ̣c sử du ̣ng làm đồ trang sức. Dầu lai được dùng trong công nghiệp chế biến sơn, véc ni, sản xuất dầu nhờn, dầu bôi máy, xà phòng, cao su, thắp sáng, làm chất hoá dẻo, trong ngành hóa mỹ phẩ m và công nghiệp thực phẩm. Khô dầu có 50% protein, khử độc làm thức ăn chăn nuôi. Trong y học dân tộc ở nước ta cũng như ở Ấn Độ, Trung Quốc, Inđônêxia, Philippin dầu hạt lai được dùng làm thuốc xổ, thuốc chữa bệnh tiêu chảy, kiết lỵ, một vài bệnh về tóc. Vỏ thân chữa sâu răng, tràng nhạc, chữa lỵ. Nhân hạt Lai chữa đau bụng, hạt được dùng làm thuốc tẩy [6].
5 Trong số những loài cây có khả năng sản xuất diesel sinh học thì cây Lai là một trong các loài cây được quan tâm do đây là loài cây dễ trồng, có biên độ sinh thái rộng, khả năng chống chịu tốt với điều kiện bất lợi của tự nhiên và có hàm lượng dầu trong hạt khá cao. Gây trồng cây Lai là một giải pháp thiết thực vừa bổ sung nguồn nhiên liệu sinh học nâng cao sự ổn định an ninh năng lượng quốc gia, vừa góp phần xoá đói giảm nghèo và tăng độ che phủ, cải tạo môi trường trên những vùng đất trống, hoang hóa. 1.2. Tình hình nghiên cứu cây Lai trên thế giới Ở nhiều nước trên thế giới, Lai được biết đến như là một loài cây đa tác dụng nên đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu. Theo trung tâm dịch vụ bảo tồn nguồn tài nguyên thiên nhiên của Mỹ [40] thì cây Lai có tên khoa học là Aleurites moluccana (L.) Willd và được phân loại như sau: Kingdom Plantae Subkingdom Tracheobionta Superdivision Spermatophyta Division Magnoliophyta Class Magnoliopsida Subclass Rosidae Order Bô ̣ Euphorbiales Thầ u dầ u Family Họ Euphorbiaceae Thầ u dầ u Genus Chi Aleurites J.R. Forst. & G. Forst. Lai Species Loài Aleurites moluccana (L.) Willd. Lai Tuy nhiên, tùy theo từng nước trên thế giới mà cây Lai được gọi với nhiều tên khác nhau [38], [44], [45], cụ thể như sau:
6  Tại Anh: Lai được gọi với các tên Candlenut, Candlenut tree, Kukui (Hawaii) Candleberry, Indian walnut, Bankul nut tree, Indonesian walnut, Lumbangtree, Moluccan oil tree, Varnish tree.  Tại Pháp: Cây Lai được gọi là Bancoulier des Moluques, Noix de bancoul, Noyer de bancoul, Noyer des Moluques.  Tại Đức: Cây Lai gọi là Lichtnußbaum.,Candlenuß, Bankulnußbaum,  Tại Tây Ban Nha: Cây Lai được gọi là Calumbán, Camirio, Lumbán, Nuez de bancul, Nuez de candelas.  Tại Trung Quốc: He shi li, Shi li.  Tại Nhật Bản:日本語 Sekiriteu ククイナッツKukui nattsu,ククイキ Kukui noki.  Tại Ấn Độ: jangliakhrot  Tại Thái Lan: มะเยาMa yao (Bắc Thái Lan ), โพธิสต ั ว ์ Phothisat (Trung Thái Lan), ปูร ัด Pu rat.  Tại Inđônêxia: Tên của cây Lai được gọi là Kemiri.  Tại Philippine: Lai được gọi là Lumbang  Tại Úc: Cây Lai có tên là Tiairi Từ những dẫn liệu trên cho thấy, cây Lai đã được nhiều nước trên thế giới quan tâm và gọi với nhiều tên khác nhau. Điều này cho thấy cây Lai đã được nghiên cứu, gây trồng và sử dụng ở nhiều nước trên thế giới. Nghiên cứu về đặc điểm sinh thái của cây Lai, tác giả Duke (1983) [30] cho thấy, cây Lai là loài thích hợp với khí hậu Á nhiệt đới khô tới ẩm đế n nhiệt đới rất khô tới ẩm, nơi có nhiêṭ đô ̣ trung bình năm từ 18-280C và lươ ̣ng mưa trung bình năm từ 650-4300 mm và có thể gây trồng trên các loại đất có pH = 5-8. Đây có thể coi là cơ sở quan trọng trong việc chọn lập địa trồng rừng Lai.
7 Về nguồn giống phục vụ trồng rừng, Trung tâm Nông lâm kế t hơ ̣p thế giới cho thấy, cây Lai đươ ̣c gây trồ ng chủ yế u bằ ng ha ̣t, nhưng cũng có thể nhân giố ng bằng giâm hom [42], [45]. Với ưu điểm là loài cây đa tác dụng nên cây Lai đã được gây trồng ở nhiều nước trên thế giới với nhiều mục đích sử dụng khác nhau như phủ xanh đất trống, đồi trọc; cung cấp gỗ; hạt; dầu; .... trong đó trồng rừng Lai cung cấp hạt là một trong những mục tiêu quan trọng mà nhiều nước quan tâm. Điển hình như ở Indonesia, theo Kirsfianti Ginoga (2002), từ những năm 1920 cây Lai đã được sử dụng là loài cây chính trong viê ̣c phu ̣c hồ i rừng kết hợp lấy hạt ở miền Đông Indonesia, đă ̣c biêṭ là được sử dụng phổ biến để trồng trên những diê ̣n tích đấ t nương rẫy [34]. Theo số liêụ thố ng kê năm 1996 tại Indonesia diê ̣n tić h rừng trồ ng Lai là 172.300 ha và sản lươ ̣ng hạt khai thác đạt 61.500 tấn, trong đó tâ ̣p trung chủ yế u ta ̣i tỉnh Sulawesi Seletan, diện tích trồng Lai tại tỉnh này chiếm tới 40% diện tích trồng Lai của Indonesia. Cũng theo Kirsfianti (2002) ở Indonesia ngoài phương thức trồng thuần loài, Lai còn đươ ̣c trồ ng theo phương thức nông lâm kế t hơ ̣p. Loài cây nông nghiệp trồng kết hợp với Lai được sử dụng phổ biến là các loài cây nông nghiệp ngắn ngày hoặc cây dược liệu. Tác giả cũng cho biết, theo phương phức nông lâm kết hợp, Lai được trồng với mật độ 256 cây/ha, giữa các hàng Lai trồng xen với các loài cây như lúa, đâ ̣u xanh, ớt, cà chua. Ngoài ra, Lai còn đươ ̣c trồ ng xen với các loài cây dươ ̣c liêụ như Quế , Nhu ̣c Đâ ̣u khấ u, Đinh hương và Ca cao [34]. Ngoài mật độ trồng theo phương thức nông lâm kết hợp là 256 cây/ha, hiện nay Lai còn được trồng với các mật độ 6x6m và 8x8m. Nếu trồng thuần loài theo kiểu trồng rừng công nghiệp thì Lai được trồng với mật độ 4x4m (Tanaka - 2002). Theo Vosen (2001) ta ̣i Hawaii của Mỹ, Lai được trồ ng với cự ly 6x6m tương ứng với mật độ là 280 cây/ha [37] và theo Poteet (2006) thì tại Hawaii Lai còn được trồng với mật độ 300 cây/ha [36].
8 Nghiên cứu về khả năng sinh trưởng của cây Lai, các tác giả Krisnawati, H., Kallio, M. and Kanninen, M (2011) cho thấy, Lai là loài cây sinh trưởng tương đối nhanh. Tại Indonesia, Lai trồng 4 năm tuổi có thể đạt đường kính ngang ngực từ 9,4-18cm và trung bình là 15,1cm; tương ứng với chiều cao từ 6,2-9,5m và trung bình về chiều cao là 8,2m. Tuy nhiên khi cây ở tuổi càng lớn thì khả năng sinh trưởng cũng giảm dần là giữ ở mức ổn định. Đến tuổi 25 đường kính của Lai trồng tại Indonesia dao động trong khoảng từ 25,9-67,8cm, trung bình đạt 46,9cm; về chiều cao dao động trong khoảng 21,3-29,5m và trung bình chiều cao đạt 25,5m [35]. Kết quả này cho thấy cây Lai là loài cây mọc nhanh, có thể trồng rừng cung cấp gỗ lớn, làm gỗ bóc, gỗ lạng hoặc gỗ xẻ. Ngoài các nghiên cứu về phương thức, mật độ trồng và khả năng sinh trưởng của cây Lai, một số tác giả cũng đã nghiên cứu về tình hình sâu bệnh hại cây Lai. Một số nghiên cứu tại Trung Quốc cho thấy, bệnh hại nguy hiểm nhất đối với cây Lai được xác định là bệnh thán thư do nấm Glomerella cingulata, giai đoạn vô tính của nấm là Collectotrichum gloeosporioides. Loại nấm này gây thiệt hại cho cả cây con ở vườn ươm và cây trưởng thành trong rừng trồng. Ngoài bệnh thán thư, các nghiên cứu cũng đã chỉ ra một số bệnh khác cũng gây thiệt hại trên một số rừng trồng Lai ở Trung Quốc đó là bệnh thối rễ do nấm Fusarium solani và bệnh đốm nâu lá do nấm Mycosphaerella aleuritides. Theo Duke (1983) cây Lai có thể bi ̣các loài nấ m ha ̣i sau tấ n công: Cephalosporium sp., Clitocybe tabescens, Fomes hawaiensis, Gloeosporium aleuriticum, Physalospora rhodina, Polyporus gilvus, Pythium ultimum, Sclerotium rolfsii, Sphaeronema reinkingii, Trametes corrugata, Xylaria curta, Ustulina deusta. Nematodes include Meloidogyne sp. Không chỉ bị nấm gây hại, một số rừng trồng Lai còn bị Bọ trĩ Selenothrips rubrocinctus gây hại. Đây là loại sâu hại nguy hiểm có tiềm năng gây thành dịch đối với
9 cây Lai [30]. Nghiên cứu về năng suất hạt và dầu hạt Lai, tác giả Tanaka (2002) cho thấy, ta ̣i Indonesia cây Lai trồ ng 3-4 năm cho quả bói, lươ ̣ng ha ̣t đạt 10 kg/cây và tới năm thứ 6 là 25 kg/cây, năm 10-20 là 35-50 kg/cây/năm. Năng suấ t ha ̣t Lai đố i với cây ở tuổ i thành thu ̣c đa ̣t khoảng 80 kg/cây/năm. Nế u tính theo mâ ̣t đô ̣ 200 cây/ha sẽ thu hoa ̣ch 16.000 kg/ha/năm Lai. Hàm lươ ̣ng dầ u ép đạt đươ ̣c từ 15-20% so với trọng lượng hạt khô. Trong sản xuấ t hàm lượng dầu đạt từ 15-18% và bình quân hàm lượng dầu đạt 15% tro ̣ng lươ ̣ng ha ̣t khô. Theo Duke (1983), nếu trồ ng 1 ha Lai từ năm thứ 30 sẽ cung cấ p khoảng 2400 kg dầ u/ha/năm. Đố i với cây 6 tuổ i và 15 tuổ i sản lươ ̣ng hạt và dầ u có thể tính tương ứng 30 % và 50 % giá tri ̣ này. Theo Kirsfianti (2002) năng suấ t ha ̣t Lai ở tuổ i 5-40 đa ̣t 2048kg/năm/ha, với giá bán hạt Lai là 4000Rp/kg, chỉ số IRR (%) là 107 và NPV đa ̣t Rp 18,217 triêu/ha, ̣ tổ ng đầ u tư 4,140 triê ̣u Rp/ha, số năm đa ̣t dòng tiề n mă ̣t dương 5. Ngoài giá trị thu được từ hạt thì Lai còn có khả năng hấ p thu ̣ được 28 tấn các bon/ha [34]. Điều này cho thấy giá trị thu được từ trồng rừng Lai là tương đối cao. Theo Poteet (2006), nế u trồ ng với mâ ̣t đô ̣ rừng thương ma ̣i là 300 cây/ha năng suấ t ha ̣t 1 cây Lai ta ̣i Hawaii - Mỹ đa ̣t 35-40 kg/năm và sản lươ ̣ng dầ u có thể đa ̣t từ 1630kg-1840kg/ha/năm [36]. Một kg hạt lai có khoảng 140-150 hạt; trong đó vỏ hạt chiếm 65-70%, nhân hạt chỉ khoảng 30-35% trọng lượng. Cũng theo các nghiên cứu này thì nhân hạt Lai thô, mã số SC2008/FB-SS- Km001, có xuấ t xứ Indonesia, loa ̣i A xuấ t khẩ u với kích cỡ 1,5-2,0 cm chào bán với giá USD 2050/tấn [43]. Với giá bán như trên nếu trồ ng 1 ha Lai và ̀ h quân hàng năm sẽ mang la ̣i doanh thu là 8000 kg thu hoa ̣ch ha ̣t bin ha ̣t/ha/năm x 0,3 (hê ̣ số nhân ha ̣t) x 2050 USD/tấn = 4.920 USD/ha/năm. Kết quả này cho thấy, trồng rừng Lai theo hướng lấy quả/hạt ở các nước trên thế giới điển hình như ở Indonesia và Mỹ sẽ mang lại hiệu quả tương đối cao.
10 Hạt Lai ngoài việc bán dưới dạng thô, ở nhiều nước hạt Lai còn được gia công và trở thành các đồ trang sức rất đẹp và mang lại giá trị cao hơn. Tại một số nước trên thế giới, ha ̣t Lai sau khi được đánh bóng mầ u tự nhiên và sơn bằng sơn vẽ đã đươ ̣c 46 Công ty của Mỹ, Philippine, Indonesia, Trung quố c và Úc kinh doanh hạt trang sức. tùy thuô ̣c vào độ dài, kích cỡ hạt và cách trang trí, hạt Lai trang sức được bán với giá tương đối cao. Một dây chuyền được làm từ 32 hạt lai trang trí được bán ta ̣i tại Mỹ với giá US$8.5/dây và vòng đeo tay 9-10 ha ̣t được bán với giá là US$5/vòng [39]. Số liệu trên đây cho thấy, giá trị thu được từ việc kinh doanh hạt Lai trang sức là rất lớn. Kế t quả nghiên cứu về hiệu suất năng lượng của dầu hạt Lai và dầu hạt cây Cọc rào của Amalia (2003) tại Indonesia cho thấy, sản lượng dầu (l/ha) và hiệu suất năng lượng (kWh/ha) của hai lài cây này là có mức chênh lệch nhau không đáng kể [41]. Số liệu chi tiết về sản lượng dầu và hiệu suất năng lượng của 2 loài cây đó được chỉ ra như trong bảng 1.1. sau đây. Bảng 1.1. Sản lượng dầu và hiệu suất năng lượng của dầu lại Lai và Cọc rào Sản lượng dầu Hiệu suất năng lượng Loài cây (l/ha) (kWh/ha) Jatropha curcas (Cọc rào) 2.100 – 2.800 19.800 – 26.400 Aleurites moluccana (Lai) 1.800 – 2.700 17.000 – 25.500 Số liệu bảng 1.1 cho thấy, so với cây Cọc rào thì sản lượng dầu và hiệu suất năng lượng của cây Lai cũng đạt được ở mức gần tương đương. Theo Hary (2008) thì dầ u hạt Lai có chỉ số Iod cao, khoảng 135, hàm lươ ̣ng a xít béo tự do chiếm 15% và đô ̣ nhớt thấ p 23.8923 cST. Đây có thể coi là các yếu tố thuận lơ ̣i trong quá trin ̀ h chuyể n hóa ester. Tác giả cũng cho biết, từ dầ u Lai có thể điề u chế được Methyl Ester có tính chất tương tự tiń h chấ t của
11 Methyl Ester Biodiesel [32]. Nghiên cứu về khả năng sử dụng dầu Lai để làm dầ u diesel sinh học, tác giả Hary cũng cho biết, mô ̣t số tính chấ t vâ ̣t lý của Methyl Ester từ dầ u ha ̣t Lai (B100 và B10) có thể đáp ứng tiêu chuẩ n biodiesel của Mỹ và Đức (AASTD6751-02 và DIN EN 14214) [32]. Đây là cơ sở cho việc chiết xuất dầu Lai để sử dụng làm dầu biodiesel sinh học. Theo Andrew Gomes (2007) thì cây Lai được coi là cây biể u tươ ̣ng của Bang Hawai của Mỹ từ năm 1959. Tại đây đã có 2 công ty đầ u tư xây dựng nhà máy chế biế n biodiesel từ tâ ̣p đoàn cây điạ phương, trong đó có sử du ̣ng ha ̣t cây Lai. Đó là nhà máy chế biế n biodiesel Kalaeloa, 61 triêụ USD, công suấ t từ 41 triêụ Gallons/năm đến 80 triêụ Gallons/năm và tiế n tới 120 triê ̣u Gallons/năm [28], [33]. 1.3. Tình hình nghiên cứu cây Lai ở Việt Nam Theo Trần Hợp (2003) [14] và Võ Văn Chi (1997, 2002) [6], [7] thì ở Việt Nam cây Lai có phân bố từ các tỉnh phía Bắc như Lạng Sơn, Bắc Kạn, … đến các tỉnh miền trung như Thanh Hóa, Nghệ An và các tỉnh vùng Tây Nguyên như Gia Lai, Đắc Lắc. Kết quả này cho thấy cây Lai có biên độ sinh thái tương đối rộng, có khả năng thích nghi với điều kiện giá lạnh của các tỉnh miền Bắc và điều kiện khô, nóng của các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên. Đây sẽ là cơ sở để chọn lập địa và vùng trồng thích hợp cho loài cây Lai ở các vùng sinh thái khác nhau. Nghiên cứu về một số đặc điểm sinh thái của cây Lai, các tác giả Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyên (2000) [5] và Trần Hợp (2003) [14] đã cho thấy, Lai là loài cây ưa sáng, sinh trưởng nhanh, ưa đất tốt, tầng đất sâu trên các nương rẫy cũ hoặc đất xung tích đá vôi. Kết quả này cho thấy có thể trồng Lai trên đất sau nương rẫy, tầng dày hoặc đất xung tích đá vôi. Tuy nhiên để đạt được năng suất rừng cao thì cần phải chọn các lập địa nơi đất còn tốt, ẩm và phải trồng ở nơi có nhiều ánh sáng để cây cho năng suất quả cao hơn.
12 Năm 2007, tác giả Nguyễn Văn Cường đã thử nghiệm nghiên cứu gây trồng cây Lai ở Pleiku, Gia Lai. Thông qua xây dựng các mô hình nông lâm kết hợp trên đất bazan thoái hóa ở Pleiku, tác giả đã đưa cây Lai vào trồng xen với cây công nghiệp dài ngày là cà phê vối. Thông qua đề tài thử nghiệm này, tác giả đã xây dựng được 1 ha mô hình Lai xen cà phê vối với mật độ trồng là 1050 cây/ha, trong đó có 800 cây cà phê và 250 cây Lai. Phương pháp trồng xen trong mô hình này là xen giữa 2 hàng cây Lai trồng xen 3 hàng cà phê. Mật độ trồng Lai là 10x4m và cà phê là 3x3m. Kết quả theo dõi sau 2 năm tác giả cho thấy, Lai trồng theo phương thức nông lâm kết hợp với cà phê cho sinh trưởng phát triển tương đối tốt [8]. Trên cơ sở của đề tài thử nghiệm nêu trên, trong giai đoạn 2008-2009 tác giả Nguyễn Văn Cường đã tiếp tục nghiên cứu thăm dò gây trồng cây Lai (Aleurites moluccana) ở Gia Lai để lấy hạt sản xuất dầu diesel sinh học, kết hợp lấy gỗ. Đề tài được triển khai trong 2 năm từ 2008 đến 2009 với mục tiêu cụ thể là: (i) bước đầu xác định được một số đặc điểm lâm học, điều kiện gây trồng, kỹ thuật thu hái, bảo quản, tạo cây con, khả năng trồng rừng phân tán và thành quần thụ cây Lai và (ii) xác định được một số thành phần hoá học chính, tỷ lệ, chất lượng dầu ép và khả năng sản xuất dầu Diesel sinh học từ hạt Lai. Kết quả nghiên cứu, tác giả đã cho thấy, tại vùng Tây Nguyên đã gặp cây Lai phân bố ở 2 tỉnh Gia Lai và Đắc Lắc. Sau khi thu hái quả của các cây mẹ ở Pleiku, tác giả đã thử nghiệm gieo ươm và thí nghiệm trồng cây Lai theo hai phương thức trồng tập trung và phân tán ở 2 khu vực của Gia Lai là thành phố Pleiku (1ha) và tại trạm Kon Hà Nừng (1ha). Mật độ trồng là 500 cây/ha, trong đó tại mỗi nơi tác giả đã trồng 0,5ha là trồng tập trung và 0,5ha trồng phân tán. Kết quả sau 1 năm trồng tác giả cho thấy, cây Lai trồng theo phương thức nông lâm kết hợp và phân tán ở cả Pleiku và Kon Hà Nừng đều
13 cho sinh trưởng tốt, sau 1 năm trồng sinh trưởng chiều cao của cây Lai đạt 1- 1,2m và đường kính gốc đạt 1,5-1,7cm [9]. Như vậy qua triển khai 2 đề tài về thử nghiệm trồng Lai ở Gia Lai tác giả Nguyễn Văn Cường đã cho thấy, sinh trưởng của Lai trồng tại Pleiku và Kon Hà Nừng đều cho sinh trưởng tương đối tốt. Tuy nhiên, do đây là đề tài cấp cơ sở, với nguồn kinh phí hạn hẹp và thời gian triển khai ngắn nên kết quả này mới chỉ được đánh giá sau 1-2 năm trồng. Do vậy đây mới chỉ là những nhận xét bước đầu. Mặt khác, trong các đề tài thăm dò đó tác giả cũng chưa bố trí được nhiều thí nghiệm về các biện pháp kỹ thuật trồng Lai khác nhau nên các kết quả này cũng chưa có thể áp dụng rộng rãi để trồng rừng Lai theo hướng lấy quả trên quy mô rộng. Nghiên cứu về một số đặc điểm dầu hạt Lai tác giả Nguyễn Văn Cường cho thấ y, hàm lươ ̣ng dầ u trong ha ̣t cao và dầ u hạt Lai có đủ tiêu chuẩn điề u chế dầ u diesel sinh học [9]. Số liệu phân tích mẫu dầu hạt Lai được lấy từ Pleiku được tác giả Nguyễn Văn Cường (2008) chỉ ra cụ thể như sau:  Chỉ số acid là 7.72 (mg/g)  Hàm lượng dầu theo khối lượng hạt là 24.629 (%)  Hàm lượng dầu tính theo khối lượng nhân hạt là 68,08%.  Tỷ trọng đạt 0.90110 d 420  Độ nhớt của dầu là 27.1500 (cSt) Từ kết quả phân tích trên, cho thấy dầu hạt Lai chiếm tỷ lệ tương đối cao so với nhân hạt, đạt 68,08% và độ nhớt của dầu hạt là 27,1500 (cSt). Đem so sánh với độ nhớt của đầu hạt Lai với dầu hạt Cây Cọc rào tác giả cho thấy, dầu hạt lai có độ nhớt tương đối thấp hơn so với dầ u hạt cây Cọc rào. Đây là điểm thuận lợi của dầu hạt Lai khi sử dụng làm nguyên liệu để tổng hợp biodiesel. Vì độ nhớt dầu nguyên liệu thấp sẽ tạo điều kiện phản ứng chuyển methyl ester hóa (phản ứng chính trong quá trình tổng hợp biodiesel) xảy ra
14 dễ dàng hơn. Ngoài ra do trị số axit của dầu hạt Lai là tương đối thấp, chỉ đạt 7,72 (mg/g) nên với trị số acid này thì hiệu suất thu sản phẩm biodiesel sẽ cao hơn. Kết quả này cho thấy, có thể sử dụng dâu hạt Lai vào việc sản xuất nhiên liệu biodiesel sinh học. So sánh các chỉ tiêu chủ yế u về thành phầ n axít béo của dầ u ha ̣t Lai ở Gia Lai - Việt Nam [9] so với dầu hạt Lai của Mỹ [36] và Indonesia [37] cho thấ y chất lươ ̣ng tương đương nhau. Số liệu so sánh thành phần axit béo của dầu Hạt Lai ở Việt Nam với dầu hạt Lai của Mỹ và Indonesia được thể hiện trong bảng 1.2. Bảng 1.2. Thành phần axit béo trong dầu hạt Lai của Việt Nam, Mỹ và Indonesia Gia Lai - Đông Indonesia Hawaii - USA Viet Nam Chỉ tiêu Ngiefu,C Cường Giuff,F Min Max K (2008) Acid stearic C18:0 2,7 5,1 2,0 4,0 3.32 Acid oleic C18:1 26,6 18,8 17,0 30,0 20.46 Acid 46,9 36,1 38,8 45,0 41.88 linoleic C18:2 Acid 25,4 20,8 20,0 30,0 29.80 linolenic C18:3 Số liệu bảng 1.2 cho thấy, so với dầu Lai của Mỹ và Indonesia thì thành phần các axit béo như axid stearic, axcid oleic, axcid linoleic và axit linolenic trong dầu Lai của Việt Nam đều ở mức trung bình. Điều này cho thấy chất lượng dầu hạt Lai của Việt Nam có mức tương đương với chất lượng dầu hạt Lai của Mỹ và Indonesia.
15 Ngoài vai trò chính là trồng rừng Lai để lấy hạt ép dầu, ở nhiều địa phương cây Lai còn được trồng để cung cấp gỗ lớn. Theo “Bảng phân loa ̣i tạm thời các loại gỗ sử du ̣ng thố ng nhấ t trong cả nước” ban hành theo quyế t đinh ̣ số 2198 – CNR ngày 26/11/1977 của Bô ̣ Lâm nghiệp (nay là Bô ̣ Nông nghiê ̣p & Phát triể n nông thôn) [1] thì gỗ Lai thuô ̣c nhóm VIII. Còn theo phu ̣ lu ̣c 1 của Tiêu chuẩ n Việt Nam TCVN 1072-71 thì gỗ Lai thuộc nhóm VI và được phân nhóm theo ứng xuấ t với các chỉ tiêu sau: (i) nén do ̣c thớ: 252. 105 N/m2, (ii) uố n tiñ h: 429.105 N/m2, (iii) kéo do ̣c: 561.105 N/m2 và (iv) cắ t do ̣c: 49.105N/m2. Theo phu ̣ lu ̣c 2 của TCVN 1072-71 thì gỗ Lai thuô ̣c nhóm VI với khố i lươ ̣ng thể tích là 0.41 g/cm3 1.4. Nhận xét chung Điểm qua các công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước về các vấn đề liên quan đến cây Lai, có thể rút ra một số nhận xét sau đây: - Trên thế giới các công trình nghiên cứu về Lai đã được thực hiện ở nhiều nước và theo nhiều lĩnh vực khác nhau. Nhìn chung các nghiên cứu về cây Lai trên thế giới tương đối phong phú, đa dạng. Tuy nhiên các nghiên cứu đã có chủ yếu tập trung nghiên cứu về các lĩnh vực phân loại, hình thái và một số đặc điểm sinh học khác, đặc biệt là về tác dụng dươ ̣c ho ̣c, thực phẩ m, hóa mỹ phẩ m và sử du ̣ng sản phẩ m dầ u béo trong công nghiêp̣ và điề u chế biodiesel. Các nghiên cứu này cho thấy Lai là loài cây có giá trị kinh tế cần được gây trồng và phát triển rộng rãi, đặc biệt là theo hướng lấ y quả. Tuy nhiên, các nghiên cứu về chọn giống và hệ thống các biện pháp kỹ thuật lâm sinh trồng rừng Lai còn chưa được quan tâm thỏa đáng. - Ở trong nước, cho đến nay các công trình nghiên cứu về Lai đang còn rất hạn chế. Các nghiên cứu đã có chủ yếu mới tập trung về mô tả hình thái, phân bố, một số đặc tính dầu và chất dược liệu của các sản phẩm từ cây Lai. Gầ n đây, Viê ̣n Khoa ho ̣c Lâm nghiê ̣p Viê ̣t Nam đã nghiên cứu thăm dò gây trồng
16 cây Lai (Aleurites moluccana) ở Tây Nguyên để lấy hạt sản suất dầu diesel sinh học, kết hợp lấy gỗ. Tuy nhiên, do kinh phí và thời gian có hạn nên kết quả nghiên cứu cũng mới chỉ dừng lại ở bước đánh giá sơ bộ sinh trưởng của cây Lai. Hơn nữa, cho đến nay nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng Lai theo hướng lấy quả ở Việt Nam cũng mới được triển khai trên phạm vi nhỏ ở Gia Lai, trong khi đó cây Lai có phân bố rộng từ các tỉnh phía Bắc đến các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên. Mặc dù Lai là hai loài cây bản địa sinh trưởng nhanh, đa dụng, có giá trị kinh tế cao và có triển vọng trong trồng rừng cung cấp nhiên liệu sinh học ở nước ta nhưng cho đến nay các công trình nghiên cứu về chọn giống và kỹ thuật gây trồng, đặc biệt là các nghiên cứu về đặc điểm sinh học để làm cơ sở cho trồng rừng Lai thâm canh theo hướng lấy quả còn it́ được quan tâm. Các nghiên cứu đã có mới chỉ đế cập sơ bộ đến một số đặc điểm hình thái và sinh thái của cây Lai, mà chưa đi sâu nghiên cứu các đặc điểm sinh học khác của cây Lai như khả năng tái sinh, sinh trưởng, vật hậu, năng suất quả, hạt, đặc điểm dầu hạt Lai, ... Đây là những tồn tại cần tiếp tục được nghiên cứu, làm cơ sở để kinh doanh rừng Lai theo hướng lấy quả ở một số địa phương, đặc biệt là các địa phương có Lai phân bố nhiều như Bắc Kạn và Lạng Sơn.
17 CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu 2.1.1. Về lý luận Góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh gây trồng và kinh doanh rừng Lai theo hướng lấy quả. 2.1.2. Về thực tiễn Xác định được một số đặc điểm sinh học của cây Lai (Aleurites moluccana (L.) Willd), bổ xung vào tập đoàn cây trồng bản địa đa tác dụng cho vùng Đông Bắc Việt Nam. 2.2. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là loài cây Lai (Aleurites moluccana (L.) Willd) tại vùng Đông Bắc Việt Nam. 2.3. Giới hạn nghiên cứu - Về địa điểm nghiên cứu: Hiện trường nghiên cứu của đề tài được triển khai chính tại 2 huyện của 2 tỉnh thuộc vùng Đông Bắc có cây Lai phân bố tập trung là Ba Bể Bắc Kạn và Bắc Sơn Lạng Sơn. - Về nội dung nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu một số đặc điểm chính như: đặc điểm hình thái và vật hậu; đặc điểm phân bố và sinh cảnh; đặc điểm sinh trưởng và tái sinh, sản lượng quả và hàm lượng dầu. 2.4. Nội dung nghiên cứu 2.4.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái và vật hậu của cây Lai Bao gồm các đặc điểm sau: + Đặc điểm hình thái thân, vỏ, lá, hoa, quả và hạt + Đặc điểm về quả: kích thước quả, số quả/1kg, số hạt/quả.
18 + Đặc điểm về hạt: Kích thước hạt, trọng lượng 100hạt + Đặc điểm vật hậu: Thời vụ ra chồi, nụ, hoa, quả và thời vụ quả chín + Chu kỳ sai quả 2.4.2. Nghiên cứu đặc điểm phân bố, sinh cảnh, sinh trưởng và khả năng tái sinh của cây Lai Bao gồm các đặc điểm sau đây: + Đặc điểm phân bố: - Loại rừng. - Độ cao so với mực nước biển. + Đặc điểm sinh cảnh: - Nhiệt độ trung bình năm. - Lượng mưa trung bình năm. - Độ ẩm không khí trung bình năm. - Chỉ số khô hạn. - Đặc điểm đất nơi có Lai phân bố. + Đặc điểm sinh trưởng của cây Lai + Đặc điểm tái sinh của cây Lai: tái sinh hạt và chồi 2.4.3. Sản lượng quả và hàm lượng dầu của hạt Lai + Sản lượng quả, hạt. + Một số đặc điểm về dầu hạt. + Quan hệ giữa năng suất quả, hạt với các chỉ tiêu sinh trưởng D1.3, Hvn, Dt, Lt (Chiều dài tán lá). 2.4.4. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật gây trồng cây Lai theo hướng lấy quả 2.5. Phương pháp nghiên cứu 2.5.1. Phương pháp nghiên cứu chung
19 Cây rừng luôn sinh trưởng và phát triển theo thời gian và tuỳ theo điều kiện lập địa mà sinh trưởng, phát triển của cây cũng có sự khác nhau. Chúng không những bị chi phối bởi các điều kiện nội tại (giữa loài cây với nhau) mà còn bị chi phối bởi các điều kiện hoàn cảnh môi trường. Chính vì vậy, giữa chúng luôn tồn tại các mối quan hệ cạnh tranh hoặc tương hỗ, các yếu tố nội tại hay ngoại cảnh này luôn ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây rừng. Do đó khi nghiên cứu đối tượng này phải có thời gian khá dài thì mới có thể mô phỏng hết đặc tính sinh vật học, sinh thái học của cây rừng. Trong khuôn khổ đề tài này chúng tôi áp dụng phương pháp “lấy không gian để thay thế thời gian” để nghiên cứu cho đối tượng. Từ số liệu điều tra, khảo sát ngoài thực địa, kết hợp với xử lý tính toán trên các phần mềm chuyên dụng SPSS và Excel với sự hỗ trợ của máy vi tính để phân tích, đánh giá các kết quả nghiên cứu. Sơ đồ 2.1. Các bước nghiên cứu Thu thập, kế thừa các Thu thập số liệu tại hiện tài liệu, số liệu đã có trường nghiên cứu Tổng hợp số liệu Xử lý, tính toán số liệu Tổng hợp kết quả tính toán Phân tích, đánh giá kết quả NC Đề xuất biện pháp kỹ thuật phù hợp