Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu chọn giống cho một số loài Sở ở các tỉnh phía Bắc

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

Thêm vào BST

Báo xấu

31
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là xác định các loài Sở chính ở các tỉnh phía Bắc; nghiên cứu chọn lọc cây trội cho các giống Sở; khảo nghiệm hậu thế cho các cây trội các giống Sở; đề xuất các giống Sở triển vọng. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu chọn giống cho một số loài Sở ở các tỉnh phía Bắc

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT PHÍ CÔNG THƯỜNG NGHIÊN CỨU CHỌN GIỐNG CHO MỘT SỐ LOÀI SỞ Ở CÁC TỈNH PHÍA BẮC LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC Hà Nội, 12/2015
Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đã trực tiếp tham gia thực hiện các nghiên cứu trong luận văn này. Mọi kết quả thu được nguyên bản, không chỉnh sửa hoặc sao chép từ các nghiên cứu khác. Các số liệu một số nội dung chưa từng được công bố trong luận án, luận văn nào trước đây. Mọi dữ liệu trích dẫn tham khảo trong luận văn đều được thu thập và sử dụng từ nguồn dữ liệu mở hoặc với sự đồng ý của tác giả. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với những lời cam đoan trên! Tác giả Phí Công Thường i
Lời cảm ơn! Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô và các cán bộ công tác tại Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật đã giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập tại Viện. Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Hoàng Văn Thắng, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ cho tôi trong quá trình công tác cũng như trong thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể các cán bộ, anh chị em, bạn bè, đồng nghiệp trong và ngoài cơ quan đã giúp đỡ và đóng góp những ý kiến quý báu để tôi hoàn thành luận văn này. Luận văn này được thực hiện bởi sự cho phép và giúp đỡ của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam và nhiệm vụ quỹ gen "Khai thác và phát triển nguồn gen cây Sở" được thực hiện trong giai đoạn 2012-2015 do Bộ Khoa học và Công nghệ quản lý. Luận văn có sự động viên và giúp đỡ của gia đình tôi. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 30 tháng 12 năm 2015 Phí Công Thường ii
MỤC LỤC DANH MỤC VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT……………………………………….. v DANH MỤC BẢNG…………………………………………………………….. Vi DANH MỤC HÌNH……………………………………………………………... vii MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………. 1 CHƯƠNG I - TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.……….………...…… 2 1.1. Trên thế giới.………………………………………………………………... 2 1.1.1. Tên gọi, phân loại và đặc điểm hình thái..……….…………………….. 2 1.1.2. Đặc điểm phân bố, sinh thái………………………………………………. 3 1.1.3. Giá trị sử dụng…………………………………………………………….. 5 1.1.4. Chọn giống………………………………………………………………… 6 1.2. Ở Việt Nam………………………………………………………………….. 7 1.2.1. Tên gọi, phân loại và đặc điểm hình thái………………………………… 7 1.2.2. Đặc điểm phân bố, sinh thái………………………………………………. 9 1.2.3. Giá trị sử dụng…………………………………………………………….. 12 1.2.4. Chọn giống………………………………………………………………… 13 CHƯƠNG II - MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN 15 CỨU..……………………………………………………………………………... 2.1. Mục tiêu nghiên cứu………………………………………………………... 15 2.2. Nội dung nghiên cứu………………………………………………………... 15 2.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu…………………………………………. 15 2.4. Phương pháp nghiên cứu…………………………………………………... 15 2.4.1 Phương pháp xác định các loài Sở chính ở các tỉnh phía Bắc…………… 15 2.4.2 Phương pháp chọn lọc cây trội……………………………………………….……. 16 2.4.3 Phương pháp khảo nghiệm giống……………………….………………… 17 iii
CHƯƠNG III - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...…………….. 19 3.1 Xác định các loài Sở chính ở các tỉnh phía Bắc……………………………. 19 3.2. Kết quả chọn lọc cây trội…………………………………………………… 22 3.3. Đánh giá khảo nghiệm hậu thế 12 gia đình sở tại Đại Lải……………….. 32 3.3.1. Tỷ lệ sống và sinh trưởng của 12 gia đình……………………………….. 32 3.3.2. Đánh giá năng suất quả của 12 gia đình..................................................... 34 3.4. Đề xuất các giống Sở triển vọng……………………………………………. 40 CHƯƠNG IV - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………… 42 4.1. Kết luận……………………………………………………………………… 42 4.2. Kiến nghị…………………………………………………………………….. 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………….………………………………………… 43 iv
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Giải thích 1 NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn 2 D1,3 Đường kính ngang ngực (1,3 m) 3 Do Đường kính gốc 4 Dt Đường kính tán 5 Hvn Chiều cao vút ngọn 6 D Tăng trưởng bình quân chung về đường kính 7 H Tăng trưởng bình quân chung về chiều cao 8 ZDo Tăng trưởng bình quân chung hàng năm về đường kính gốc Tăng trưởng bình quân chung hàng năm về chiều cao vút 9 ZHvn ngọn Tăng trưởng bình quân chung hàng năm về đường kính tán 10 ZDt lá 11 S% Hệ số biến động 12 SPSS Statistical Products for Social Services 13 NA Nghệ An 14 PT Phú Thọ 15 QN Quảng Ninh 16 TB Trung bình 17 TBQT Trung bình quần thể v
DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Một số đặc điểm chính nhận biết các loài Sở………………………... 19 Bảng 3.2: Kết quả giám định loài cho một số loài Sở chính ở phía Bắc Việt 22 Nam……………………………………………………………………………………… Bảng 3.3: Hàm lượng dầu trung bình của các cây trội dự tuyển ở các địa 23 phương…………………………………………………………………………………… Bảng 3.4: Một số đặc điểm về quả, hạt Sở từ các địa phương…………………….. 24 Bảng 3.5: Các chỉ tiêu sinh trưởng của 12 cây trội ở các vùng nghiên cứu…….. 26 Bảng 3.6: Một số đặc điểm về quả, hạt của của 12 cây trội tại 3 vùng…………… 26 Bảng 3.7: Năng suất hạt của 12 cây trội trong 3 năm tuyển chọn………………. 28 Bảng 3.8: Hàm lượng và sản lượng dầu của 12 cây Sở trội trong 3 năm tuyển 29 chọn………………………………………………………………………………………. Bảng 3.9: Sinh trưởng của 12 gia đình 6 tuổi trong mô hình khảo nghiệm hậu thế 32 tại Đại Lải…………………………………………………………………………………. Bảng 3.10: Năng suất quả TB của 12 gia đình 6 tuổi trong mô hình khảo nghiệm 35 hậu thế......................................................................................................................... Bảng 3.11: Năng suất quả và dầu của 12 gia đình khảo nghiệm ở tuổi 6............... 36 Bảng 3.12: Mức độ sai quả và nụ của 12 gia đình.............................................. 39 vi
DANH MỤC HÌNH Hình 1: Vòi nhụy loài Sở chè........................................................................... 20 Hình 2: Vòi nhụy loài Sở cam.......................................................................... 20 Hình 3: Vòi nhụy loài Sở lê.............................................................................. 20 Hình 4: Cành mang quả loài Sở chè……………………………………………… 21 Hình 5: Cành mang quả loài Sở cam…………………………………………….. 21 Hình 6: Cành mang quả loài Sở lê……………………………………………….. 21 Hình 7: Quả cây trội QN14 ở Tiên Yên, Quảng Ninh..................................... 25 Hình 8: Quả cây trội NA15 ở Nghĩa Đàn, Nghệ An........................................ 25 Hình 9: Cây trội TN8……………………………………………………………….. 31 Hình 10: Cây trội QN14……………………………………………………………. 31 Biểu đồ 1: Tỷ lệ cây có quả tại tuổi 6 của các gia đình khảo nghiệm hậu thế 38 tại Đại Lải Biểu đồ 2: Khối lượng quả trung bình/cây tại tuổi 6 của các gia đình khảo 38 nghiệm hậu thế tại Đại Lải Hình 11: Gia đình NA6 - 6 tuổi…………………………………………………… 40 Hình 12: Gia đình NA15 - 6 tuổi………………………………………………….. 40 Hình 13: Gia đình PT4 - 6 tuổi……………………………………………………. 40 Hình 14: Gia đình QN14 - 6 tuổi…………………………………………………. 40 vii
ĐẶT VẤN ĐỀ Sở là loài cây bản địa đa tác dụng, ngoài giá trị phòng hộ, Sở còn có giá trị kinh tế cao. Sản phẩm chính của cây Sở là lấy hạt ép dầu - một trong các loại dầu ăn từ thực vật có chất lượng cao. Ngoài dầu Sở, bã Sở (khô dầu) và vỏ quả cũng có nhiều công dụng. Khô dầu khi ép được ngâm chiết dầu thô để sản xuất xà phòng hoặc tách bỏ độc tố có thể làm thức ăn giàu đạm cho gia súc. Khô Sở còn được dùng làm thuốc trừ sâu, hay đem nghiền nhỏ làm phân bón rất tốt. Vỏ quả Sở được thuỷ phân để sản xuất cồn ethylic, axit butyric, methylic, vỏ quả còn chiết xuất được Tanin (chiếm 9,26% trong vỏ) nhiệt phân để làm than hoạt tính hay đem nghiền làm nền nuôi cấy men trong sản xuất nấm ăn. Gỗ và cành nhánh của Sở làm đồ gia dụng khá bền và củi đun rất tốt. Ở Việt Nam, trong những năm trước đây, cây Sở đã được được gây trồng trên nhiều dạng lập địa ở các tỉnh từ phía Bắc đến các tỉnh miền Trung theo các Chương trình, dự án của Nhà nước và tự phát của người dân ở các địa phương. Nhiều diện tích rừng Sở đã được trồng tập trung trên quy mô lớn. Song do sản phẩm đầu ra không có thị trường tiêu thụ, giá cả không ổn định, năng suất, chất lượng hạt và dầu thấp... nên trong thời gian qua đã có nhiều diện tích rừng Sở bị chặt đi để trồng thay thế các loài cây khác, làm cho diện tích rừng Sở trên cả nước đã bị giảm đi đáng kể. Tuy nhiên, trong mấy năm trở lại đây, trước nhu cầu sử dụng dầu ăn từ thực vật ngày càng cao nên cây Sở đã được các cơ quan, ban ngành và một số địa phương quan tâm hơn. Thực tiễn cho thấy, hầu hết các giống Sở được sử dụng để trồng rừng trong sản xuất hiện nay là giống chưa được chọn lọc. Người dân thường lấy hạt của các cây Sở trong vườn, rừng để gieo ươm và gây trồng mà chưa có sự chọn lọc và kiểm tra về hàm lượng dầu của chúng. Ngoài ra, các biện pháp kỹ thuật trồng rừng Sở chủ yếu hiện nay vẫn là các biện pháp trồng quảng canh. Việc trồng rừng thâm canh chưa được quan tâm nhiều. Do đó năng suất và chất lượng của các rừng Sở đạt được thường không cao. Đứng trước tình hình đó, việc nghiên cứu tuyển chọn được các giống Sở năng suất, chất lượng cao phục vụ trồng rừng là rất cần thiết. 1
CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Tên gọi, phân loại và đặc điểm hình thái Sở là tên gọi chung của các loài có hàm lượng dầu trong nhân tương đối cao thuộc chi Camellia, họ Theaceae (Mã Cẩm Lâm, 2005). Theo Marjan Kluepfel và Bop Polomski (1998), chi Camellia có khoảng 220 loài và hơn 2.300 giống đã được định danh. Trên thế giới có khoảng 33 loài trong chi Camellia cung cấp dầu ăn có giá trị. Đồng thời, các dòng vô tính của Sở như Du trà (C. oleifera) và Trà mai (C. sasanqua) có rất nhiều, theo thống kê của Chang Hung Ta và Bruce Bartholomew (1981) thì có tới 503 dòng. Như vậy, các nghiên cứu trên cho thấy chi Camellia rất lớn và Sở là tên chung gồm nhiều loài và giống khác nhau, việc phân loại các loài Sở gặp nhiều khó khăn, đã thu hút nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Tên Camellia sasanqua lần đầu tiên được Kaempfer (1712) sử dụng khi nghiên cứu về một loài có dầu thuộc chi Camellia (dẫn theo Đặng Thái Dương, 2002). Tuy nhiên, trong nghiên cứu này tác giả đã không mô tả về hình thái loài cây, nên công trình này chưa thực sự có ý nghĩa thực tiễn. Năm 1753, Linnaeus sử dụng tên C. sasanqua nhưng các mô tả lại giống với đặc điểm của hai loài C. oleifera và C. japonica (dẫn theo Đặng Thái Dương, 2004). Cũng trong một nghiên cứu khác, Thunberg (1784) đã giám định và mô tả loài này nhưng đặc điểm hình thái chưa được mô tả chi tiết (dẫn theo Nguyễn Quang Khải, 2004). Theo Chang Hung Ta và Bruce Bartholomew (1981) thì loài Camellia oleifera phân bố chủ yếu ở Quảng Tây, Quảng Đông Trung Quốc và Nhật Bản. Loài này không thấy ở Việt Nam. Trong chi Camellia có 26 loài, trong đó có 16 loài phổ biến nằm trong 15 nhóm. Việt nam còn có loài C. vietnamensis. Theo Hakoda (1987) cho rằng C. sasanqua Thunb thực chất là tên gọi khác của Thea sasanqua và cả hai có thể gọi theo tên chung là Camellia sasanqua. Theo Samartin (1992), loài được gọi là C. sasanqua (ở các nước châu Âu) và Tea seed oil (ở Nhật Bản) hay C. sasanqua oil (được gọi phổ biến trên thế giới) đều là một và có tên chính xác là C. sasanqua Thunb. 2
Đặc điểm hình thái của loài Sở đã được rất nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu như: Hakoda, N. & T. Akihama (1988), Marjan Kluepfel & Bop Polomski (1998). Các tác giả đã chỉ ra rằng: C. sasanqua Thunb là loài cây bụi lớn hoặc cây gỗ nhỏ thường xanh, cao khoảng 12 feet (3,7 m); đường kính tán rộng từ 3 - 4 m; lá hình elip hoặc oval dài, màu xanh đen, bóng, rộng khoảng 3 - 5 cm, lá non có lông ở phiến lá, lá già có lông ở gân lá, mép lá hình răng cưa cùn; hoa màu trắng, đường kính 5,1 - 7,5 cm. Tưởng Vạn Phương (1959) mô tả cây Sở trồng tại Trung Quốc cao khoảng 5 m, hình dáng giống cây chè lá, nhưng lá nhỏ hơn và xuất hiện nhiều lông tơ nhỏ; hoa màu đỏ nhạt, đỏ thẫm hoặc màu trắng; quả chứa 1 - 4 hạt, vỏ quả mỏng, giữa các hạt có màng ngăn cách, hạt lớn, hình dáng hạt không theo quy luật nhất định, hạt có màu nâu bên trong màu vàng nhạt. Các nghiên cứu tại Anh, Nhật Bản, Hàn Quốc của các tác giả Chang Hung Ta & Bruce Bartholomew (1981); Edward F. Gilmam & Dennis G. Watson (1993) và Hong, Y.S. (1988) đã chỉ ra quan hệ gần gũi giữa C. sasanqua với loài C. oleifera dẫn đến những đặc điểm hình thái rất giống nhau giữa chúng, chỉ khác nhau là C. sasanqua có phiến lá nhỏ và mỏng hơn, vòi nhuỵ ngắn hơn. Bên cạnh đó, 2 loài này có phân bố địa lý và phân vùng sinh thái giống nhau. Khi so sánh giữa C. sasanqua và C. japonica, Endo-M & Iwasa-S (1990) và Tanaka -T (1988) cũng cho thấy chúng có nhiều đặc điểm hình thái rất giống nhau, điểm khác biệt là C. sasanqua có lá nhỏ và mỏng hơn lá của C. japonica. Đặc điểm này dẫn tới nhiều trường hợp nhầm lẫn hai loài cây này trong thực tiễn. Như vậy, trong các loài Sở thì loài C. sasanqua Thunb được quan tâm nghiên cứu từ rất sớm. Hầu hết các tác giả đều thống nhất rằng C. sasanqua Thunb là loài thuộc chi Camellia với đặc điểm đặc trưng nhất là có dầu trong nhân. Việc mô tả đặc điểm hình thái cây Sở cũng được nghiên cứu khá tỷ mỉ, đây là cơ sở quan trọng để phân biệt Sở với các loài cây khác cùng chi với nó. Tuy nhiên, loài này có nhiều đặc điểm giống với các loài C. oleifera và C. japonica nên việc phân loại thường hay nhầm lẫn. 1.1.2. Đặc điểm phân bố, sinh thái Nghiên cứu đầu tiên về phân bố của loài Sở C. sasanqua Thunb được Paul - H. Mensier (1957) công bố trong Từ điển những loài cây có dầu. Theo tài liệu này, 3
Sở là loài bản địa ở vùng nhiệt đới (Đông - Nam Á) và vùng Á nhiệt đới (Nhật Bản). Cũng đồng nhất quan điểm với Paul, Chang Hung Ta (1981) khẳng định chi Camellia phân bố ở các nước như: Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Myanma, Lào, Việt Nam, ấn Độ, Thái Lan, Hàn Quốc, Nepal, Campuchia, Indonesia và Philipin. Theo Tưởng Vạn Phương (1959), Sở thường mọc tự nhiên ở Trung Quốc, Nhật Bản và Ấn Độ, được trồng nhiều ở vùng rừng núi hoặc trong vườn nhà nơi có khí hậu ấm áp. Theo Hakoda thì loài Sở Camellia sasanqua có nguồn gốc từ vùng Tây - Nam Nhật Bản. Về đặc điểm sinh lý, sinh thái: Các kết quả nghiên cứu tại Trung Quốc cho thấy, Camellia phân bố rộng rãi khắp các tỉnh từ Đông Nam đến Tây Nam với hơn 190 loài (How Foon - Chew và cs, 1984). Theo Mã Cẩm Lâm và cs (2005), cây Sở phân bố tự nhiên từ 18-34o vĩ độ Bắc, ở độ cao 0 - 2000 m. Theo Fang, J. (1994), các nghiên cứu về mở rộng vùng phân bố của Sở được tiến hành từ những năm 60- 70 của thế kỷ trước tại Trung Quốc do sớm nhận thức được giá trị to lớn mà loài cây này mang lại cho con người. Các nghiên cứu tại Trung Quốc cho thấy, Sở sinh trưởng tốt ở độ cao dưới 500 m so với mực nước biển. Tuy nhiên, ở độ cao 900 m (An Huy), thậm chí ở độ cao 1.700 - 2.000 m (Quý Châu, Vân Nam) cây vẫn sinh trưởng và ra hoa kết quả bình thường (Tưởng Vạn Phương, 1959). Theo Mã Cẩm Lâm (2005), Sở thích hợp với đất Feralit, tầng dày, pHKCl 4,5-6,0, nhiệt độ bình quân hàng năm 16-21oC, lượng mưa bình quân năm 900 - 1.800 mm, nhiệt độ tối thấp tuyệt đối -13oC. Global - Mikhailenko - DA (1988) đã chỉ ra rằng, tại tiểu bang Georgia - Mỹ, tất cả các cây Sở được trồng ở độ cao trên 400 m đều chết, ngược lại, khi được trồng ở dưới 400 m cây sinh trưởng tốt. Ở Nhật Bản, cây sinh trưởng liên tục quanh năm, trong cả mùa đông giá lạnh có tuyết rơi. Sở có chu kỳ sống dài, tới hàng trăm năm. So sánh cho thấy C. sasanqua sinh trưởng nhanh hơn C. japonica (Kondo, 1986), Marjan Kluepfel & Bop Polomski (1998), Samartin A (1992). Các tác giả Chang Hung Ta & Bruce Bartholomew (1981), Hakoda, N. (1988), Shanan H. & G. Ying (1982) cho rằng, Sở sinh trưởng tốt ở nơi có nhiệt độ bình quân tháng thấp nhất trên 2oC, chịu được tuyết lạnh tới -10oC, nhưng để đảm 4
bảo cây sinh trưởng bình thường cần có biện pháp chắn gió khô và lạnh vào mùa đông. Các tác giả Fu, Rs, Ye-Q thuộc Viện kỹ thuật Lâm nghiệp Trung Quốc (1984) cũng đã kết luận rằng hầu hết hoạt động sinh lý của cây đều cao vào ban ngày (đặc biệt là buổi sáng), riêng với hoạt động trao đổi nước trong cây lại cao hơn vào ban đêm, cao nhất là khoảng 0-3 giờ. Khả năng đề kháng sương giá của một số loài Sở như C. japonica, C. sinensis, C. sasanqua từ -18 đến -30oC, trong đó nhiệt độ gây chết đối với C. sasanqua là -24oC (dẫn theo các tác giả Gu-Y, Sun-Zj, He- SA, CAI và Bi-He trong tạp trí nghiên cứu cây Sở của Mỹ năm 1986). Sở là cây chịu bóng khi nhỏ, đến giai đoạn trưởng thành cây sinh trưởng phát triển tốt nhất dưới điều kiện ánh sáng đầy đủ nhưng phải che phủ gốc cây bằng lá hoặc vật liệu khác. Với vùng có ánh sáng nhiều, cần che bóng vào buổi sáng để tránh hiện tượng héo lá (Edward F. Gilmam and Dennis G. Watson, 1993); Marjan Kluepfel and Bop Polomski (1998), Shanan, H. & G. Ying (1982) và Samartin, A (1992). Mã Cẩm Lâm, Trần Vĩnh Trung (2005) đã chỉ ra chu kỳ phát triển vòng đời cây Sở gồm có 4 giai đoạn: (i) Giai đoạn non 0 - 4 năm tuổi: Cây mầm 0 - 4 tháng tuổi hạt nảy mầm thành cây mầm phát triển bằng dinh dưỡng do phôi nhũ trong hạt cung cấp, cây con 4 tháng đến 1 năm tuổi (tính từ lúc hoàn thành nảy mầm cho đến kỳ ngủ lần thứ nhất), cây non 1 - 4 năm tuổi (từ khi kết thúc giai đoạn cây con cho đến vụ ra hoa đầu tiên); (ii) Giai đoạn ra quả bói 5 - 9 năm tuổi: từ khi bắt đầu bói đến khi sai quả ổn định; (iii) Giai đoạn trưởng thành 10 - 50 năm tuổi: rất sai quả, thiên về tăng trưởng sinh thực và (iv) Giai đoạn già cỗi 50 - 100 năm tuổi: các mô suy thoái dần, sản lượng quả ngày càng giảm. Việc chia chu kỳ phát triển cây Sở ra làm 4 giai đoạn khác nhau là cơ sở để xây dựng các biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng trồng Sở theo các giai đoạn khác nhau nhằm đạt năng suất và hiệu quả cao nhất. 1.1.3. Giá trị sử dụng Nghiên cứu của Mã Cẩm Lâm và Trần Vĩnh Trung (2005) cũng cho thấy, các sản phẩm từ Sở rất phong phú, giá trị sử dụng cũng như giá trị kinh tế cao, dầu tinh luyện từ hạt Sở có thể được dùng làm dầu ăn, sản xuất mỹ phẩm (sử dụng trong 5
kem chống nắng, kem massage, dầu thơm…), chế phẩm y tế, hay trong công nghiệp (dầu thuỷ lực, dầu bôi trơn, diesel sinh học…). Ở Trung Quốc, dầu Sở được coi là một trong những nguồn cung cấp dầu ăn quan trọng bởi giá trị dinh dưỡng cao, trồng và chế biến dầu ăn từ cây Sở có ý nghĩa quan trọng nhằm giảm lượng nhập khẩu dầu ăn hàng năm của nước này. Trung Quốc là một trong những nước đi đầu trong công tác nghiên cứu chế biến, chiết tách tinh dầu Sở phục vụ cho sản xuất. Tưởng Vạn Phương (1959) đã đưa ra một số phương pháp chế biến dầu Sở như: ép dầu hạt Sở bằng máy ép vít, tách dầu bằng phương pháp thay nước, tinh chế dầu Sở bằng phương pháp thay nước - dung dịch. Ngoài ra, tác giả còn nêu rõ việc dùng khô Sở và những cặn bã khi tinh chế Sở bằng phương pháp thay nước - dung dịch để chế tạo Saponin (C73H124O36) có thể dùng làm thuốc trừ sâu, thuốc giặt quần áo, làm dầu gội đầu, xà phòng và làm thuốc tạo bọt (trong bình cứu hỏa). 1.1.4. Chọn giống Theo Mã Cẩm Lâm, Trần Vĩnh Trung (2005), công tác tuyển chọn giống trội đã được tiến hành ở Trung Quốc từ thập kỷ 50 của thế kỷ trước, đến giữa thập kỷ 70 đã chọn được 13 giống tốt như Sở phổ thông cành mềm Sầm Khê, Sở Hằng Đông tỉnh Hồ Nam… sản lượng dầu đạt khoảng 225 kg/ha. Vào thập kỷ 70 đã liên tục triển khai tuyển chọn các cá thể ưu trội từ các giống và xuất xứ trội. Trên cơ sở hơn 6.000 cây ưu trội đã được hơn 40 đơn vị nghiên cứu, giảng dạy và sản xuất kiên trì cố gắng sau hơn 30 năm tuyển chọn tại 10 tỉnh, đã triển khai khảo nghiệm các dòng vô tính trội và hậu thế các gia hệ chọn lọc và gạn lọc được 226 dòng vô tính và 26 gia hệ ưu trội. Đạt sản lượng dầu trên 30 kg/mẫu (450 kg/ha - tăng gấp đôi) như các dòng Sầm Nhu số 2, số 3 đã được Viện Khoa học Lâm nghiệp Quảng Tây tuyển chọn ra từ 24 cây ưu trội trong giống Sở cành mềm Sầm Khê. Sản lượng dầu bình quân năm của dòng Sầm Nhu số 2 lên tới 925 - 939 kg/ha, cao hơn các dòng đối chứng 188,4% và 191,21% và vượt xa tiêu chuẩn quốc gia đặt ra cho chọn giống ưu trội cây Sở. Vào những năm được mùa, sản lượng có thể đạt tới 1.234,5 - 2.163 kg/ha, các dòng này đã duy trì tốt được các đặc điểm ưu trội như sản lượng cao và ổn định. Tháng 11 năm 1986 các dòng này đã được thẩm định và công nhận. Bên cạnh đó việc cải thiện giống bằng lai tạo cũng đã thực hiện được một số đột phá. 6
Theo kết quả nghiên cứu của Viện Khoa học Lâm nghiệp Quảng Tây cho thấy Quảng Tây là một trong những tỉnh đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu Sở ở Trung Quốc. Ngay từ khi xây dựng Viện đã tiến hành điều tra và phân loại các dòng Sở không những trong tỉnh và trong cả nước. Hiện nay đã tuyển chọn được nhiều giống Sở khác nhau, trong 2 năm trở lại đây các nghiên cứu đã tiến hành so sánh các dòng Sở giữa các tỉnh. Các nghiên cứu chủ yếu tiến hành ghép và tạo ra dòng vô tính có sản lượng cao để nhân giống rộng rãi phục vụ cho công tác sản xuất. Một số dòng sở hiện có ở vườn thí nghiệm của Viện là dòng Sở lấy ở Hồ Nam, Vân Nam, Giang Tây (9 dòng) và dòng Sở Sầm Khê. Các dòng Sở được bố thí tại vườn thí nghiệm với mục đích tìm cây trội có sản lượng cao từ các dòng của tất cả các tỉnh sau đó tiến hành nhân giống bằng phương pháp vô tính. Khi nghiên cứu biến dị và di truyền, Xiao - JZ, Zhao - SD của Viện nghiên cứu Lâm nghiệp Trung Quốc (1983) đã nhận định có sự khác biệt rõ ràng về hàm lượng dầu, số lượng quả ở các dạng tán, dạng quả và thời gian ra hoa khác nhau. Phát hiện này là cơ sở định hướng cho các nghiên cứu tiếp theo về chọn giống Sở cho sản lượng tinh dầu cao. 1.2. Ở Việt Nam 1.2.1. Tên gọi, phân loại và đặc điểm hình thái Hiện nay ở nước ta việc nghiên cứu phân loại và giám định tên khoa học của cây Sở đang còn là vấn đề gây nhiều tranh cãi và chưa có sự thống nhất chung. Các công trình nghiên cứu chuyên sâu về vấn đề này còn ít, chủ yếu là trích dẫn theo các tài liệu đã có. Theo Nguyễn Hoàng Nghĩa (1997) thì Sở là tên chung, thông dụng cho nhiều loài cùng nhóm Camellia thuộc họ chè (Theaceae), có thể kể ra một số loài như C. oleifera Abel, C. oleosa Rehd, C. sansanqua Thumb. Theo Vũ Lữ (2001) cây Sở ở Yên Bái, Phú Thọ, Lạng Sơn có tên khoa học là Camellia sansanqua Thunb. Ở nước ta có 2 loài Sở tương đối giống nhau, được định tên và mô tả khá kỹ, đó là Camellia sansanqua Thumb và Camellia oleosa Rehd, thuộc họ chè Theaceae (Tổng cục cây trồng (1997) và Nguyễn Quang Khải (2004). Theo Viện Điều tra Quy hoạch rừng (2000) thì ở Việt nam có hai loại Sở thuộc họ Chè (Theceae) là Camellia oleifera (gỗ nhỏ, phân bố ở Đông Bắc Bộ) và Camellia sansanqua (gỗ 7
nhỏ, phân bố ở Bắc Trung Bộ). Ngoài ra theo Phạm Văn Tích (1963), ở nước ta có 2 loại Sở có tên khoa học khác nhau là Thea sansanqua và Thea oleosa. Theo nghiên cứu của Đặng Thái Dương (2004) thì loài Sở trên vùng cát ở các tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên - Huế của nước ta có tên khoa học là Camellia sansanqua Thumb. Trong tài liệu "Cây cỏ Việt Nam" của Phạm Hoàng Hộ đã xác định loài Sở Camellia sasanqua Thunb có các tên khác là Sở dầu, Trà mai, thuộc họ Chè (Theaceae). Là cây gỗ nhỏ, cao 5 - 7 m, nhánh không có lông, mảnh, vỏ xám, phiến lá hình bầu dục, nhỏ kích thước 3 - 7 x 1 - 3 cm, dầy, không có lông. Gân lá nổi rõ 2 mặt, mảnh, cuống ngắn 2 - 4 mm. Hoa tương đối nhỏ (rộng 4 cm), mùi thơm, màu trắng, hoa thường ở đầu chót của nhánh. Lá đài tròn cao 1cm, cánh hoa cao 17 mm. Tiểu nhụy nhiều chỉ đính nhau ở đáy. Noãn sào có lông, vòi nhụy 3, nang to cao 3cm. Quả bì dày cứng, 2 - 3 hạt mỗi ô. Cây có phân bố ở Bắc Trung bộ và được gây trồng để lấy hạt ép dầu từ Thanh Hóa - Nghệ An - Hà Tĩnh đễn Quảng Bình - Quảng Trị và Thừa Thiên - Huế. Tiếp đó tác giả còn mô tả loài Sở (Camellia oleifera C.Abel) có các tên gọi khác: Du, Trà, Sở. Với các bộ phận có kích thước và số lượng lớn hơn rõ rệt so với cây Sở Camellia sasanqua Thunb. Tài liệu“Tên cây rừng Việt nam" cũng đã xác định có 2 loài Sở thuộc họ Chè (Theaceae) là Camellia sasanqua và Camellia oleifera, trong đó Camellia sasanqua là cây gỗ nhỏ, có phân bố ở Bắc Trung bộ: Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên Huế, về công dụng cây cho hạt ép dầu để ăn và làm thuốc; Camellia oleifera là cây gỗ nhỏ, loài có phân bố và gây trồng nhiều trên các tỉnh: Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Cạn, Tuyên Quang, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh, Phú Thọ và Vĩnh Phúc. Theo Nguyễn Quang Khải (2004) thì loài Sở Camellia sasanqua Thunb là cây gỗ nhỏ, lá rộng thường xanh, một gốc cây trưởng thành thường có từ 3 đến 5 thân, không phân biệt thân chính hay phụ. Do phân cành rất sớm, nên chỉ sau 2 năm trồng hay tái sinh tự nhiên, trên mỗi gốc cây Sở nơi sát mặt đất hoặc vị trí cách mặt đất khoảng 10 - 15 cm đã hình thành bình quân từ 2 - 3 cành chính để phát triển thành các thân cây Sở sau này. Cây Sở ở tuổi thành thục thường cao trung bình từ 5,5 - 6,0 m. Cây cao nhất cũng chỉ đạt đến 7,5 - 8,0 m. Vỏ cây màu nâu hay xám. 8
Lá đơn mọc cách, cuống ngắn, mép lá có răng cưa nhỏ. Hình dạng lá có sự khác nhau rõ rệt bởi giống Sở, chẳng hạn Sở Lê, Sở Quýt (Camellia oleifera C.Abel ) ở Lạng Sơn, lá có dạng hình trứng hơi bầu, Sở Chè (Camellia sasanqua) ở Nghệ An, Quảng Bình, Quảng Trị lại có dạng hình thuỗn hơi dài. Nhìn chung ngay trong cùng một giống Sở cũng có sự khác nhau rõ rệt về hình dạng, màu sắc, và kích thước của lá giữa những cá thể cây khac nhau. Tán lá cây Sở khá dày và có nhiều hình dạng tự nhiên như hình Ô, hình Trứng, hình Nón, hình Tháp hay hình Trụ. Hoa Sở thuộc loại lưỡng tính, màu trắng, thường có từ 5 - 7 tràng, 35- 40 nhị màu vàng, bầu hạ thường có từ 3- 4 ô. Sở ra hoa vào giữa tháng 10 và cũng có những cây nở hoa đến tháng 12 hàng năm. Sự hình thành mầm hoa và chồi ngọn diễn ra trong suốt mùa Xuân (tháng 1 - 4 âm lịch), nhưng bắt đầu phân hoá nụ hoa rõ rệt vào tháng 5 - 6, thường hoa và quả Sở cùng tồn tại trên cây trong một thời gian trong năm (tháng 10 - 12). Quả Sở có dạng hình tròn hơi thuôn dài hay dẹt ở cuống và đuôi quả, nhìn chung có sự khác nhau rõ rệt về hình dạng, kích thước và trọng lượng quả do các giống Sở, hoặc các xuất xứ Sở khác nhau. Như vậy, việc đặt tên gọi cho Sở ở nước ta vẫn còn chưa có sự nhất quán, song việc mô tả cây Sở với từng tên khoa học lại được mô tả khá kỹ càng, đây là cơ sở để phân biệt cây Sở Camellia sasanqua Thunb là đối tượng nghiên cứu chính của đề tài với các cây khác cùng chi với nó. 1.2.2. Đặc điểm phân bố, sinh thái Về địa điểm phân bố, theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Quang Khải và cộng sự (2004) thì chi Sở (Camellia) có phân bố trải rộng từ những tỉnh Cao Bằng, Lạng Sơn (giáp biên giới Việt - Trung ở phía Bắc) đến những tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên - Huế, (vùng Bắc Trung Bộ Việt Nam), phạm vi khoảng từ 17o Bắc đến 23,21o Bắc (trải dài trên 6 vĩ độ ở nước ta). Trong đó riêng loài Sở Camellia oleifera C.Abel có phân bố tự nhiên và được gây trồng nhiều ở các tỉnh: Cao Bằng, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Hà Giang, Tuyên Quang, Yên Bái, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Lai Châu và Hoà Bình. Còn loài Sở Camellia sasanqua Thunb chỉ phân bố và được gây trồng chủ yếu từ các tỉnh: Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên - Huế. Theo Đặng Thái Dương (2002), Sở không chỉ phân 9
bố ở các tỉnh phía Bắc nước ta mà còn mọc tự nhiên ở A Lưới và trồng thành rừng ở Hương Trà (Thừa Thiên - Huế). Về độ cao phân bố, cây Sở xuất hiện và được gây trồng từ những vùng có độ cao tuyệt đối 10 - 15 m như ở Quỳnh Lưu - Nghệ An (C. sasanqua Thunb), đến 1.529 m ở huyện Sìn Hồ tỉnh Lai Châu (loài Sở C. oleifera C.Abel). Tuy nhiên, loài Sở C. sasanqua Thunb cũng thấy mọc tự nhiên trên những Rú cát thuộc các tỉnh ven biển miền Trung như: Lệ Thủy (Quảng Bình), Vĩnh Linh (Quảng Trị) và Thừa Thiên - Huế, nơi có độ cao chỉ một vài mét so với mặt biển. Độ cao thích hợp cho Sở phân bố từ 800 m trở xuống, độ cao từ 800 m trở lên cây thấp, sinh trưởng chậm, hàm lượng dầu trong hạt giảm. Sở có thể mọc tốt trên đất dốc nhưng không quá 25o, phát triển tốt trên đất cát pha, đất Feralit đỏ vàng, sa thạch, đất rừng mới khai phá có tầng đất sâu, thoát nước, đất có đặc tính cơ lý nhẹ, mực nước ngầm dưới 2 m, độ pH = 5 - 6, tầng dầy trên 50 cm, hàm lượng mùn 1% trở lên. Trên những vùng đất đồi có những loại cỏ tranh, cỏ đuôi ngựa, sim, mua đều có thể trồng Sở. Đất phù sa và thịt nặng không phù hợp với Sở. Hệ rễ của Sở phát triển phong phú, rễ cọc có thể đâm sâu trên 120 cm, rễ bàng phát triển thường phân bố ở độ sâu 20 - 40 cm, chiều dài rễ bàng bình quân từ 3 - 3,5 m. Sở có nhiều rễ phụ và rễ cám phát triển dày đặc trên mặt đất. Sở là cây ưa khí hậu ấm và ẩm, nhiệt độ không khí bình quân năm từ 15,9oC (Sìn Hồ - Lai Châu) đến 24,8oC (Quảng Trị). Nhiệt độ tối cao tuyệt đối từ 30,7oC (Sìn Hồ) đến 40,7oC (Thanh Sơn - Phú Thọ), nhiệt độ tối thấp tuyệt đối đến -4.5oC như ở Sìn Hồ. Lượng mưa bình quân năm từ 1.391,9 mm (Lạng Sơn) đến 2.783,2 mm (Sìn Hồ), độ ẩm không khí tương đối bình quân 80 - 85%. Tổng số giờ nắng bình quân năm từ 1.500 giờ trở lên. Kết quả điều tra khảo sát cho thấy, hầu hết những rừng Sở trồng từ Nghệ An qua một số tỉnh dọc theo ven biển miền trung vào đến Quảng Trị, hàng năm vẫn thường xuyên ra hoa kết quả đều đặn (vùng có tổng số giờ nắng bình quân năm cao hơn rõ rệt so với các vùng khác, từ 1.750 giờ trở lên. Sở là loài cây có nhu cầu ánh sáng khá cao, theo Nguyễn Hoàng Nghĩa (1997) thì cây Sở cần tổng số giờ nắng bình quân năm từ 1.800 - 2.200 giờ. Về đất đai, cây Sở không kén đất, Sở thích nghi và có thể sống được trên các vùng đất bạc màu, đất trống đồi trọc, đất thoái hoá khô cằn. Tuy nhiên cây Sở sinh 10
trưởng phát triển tốt nhất trên các vùng đất cát pha, đất Feralit đỏ vàng, đất rừng mới khai phá có tầng đất sâu, thoát nước như các dạng đồi núi thấp, sườn đồi thoải hoặc ven chân đồi. Khác với một số cây rừng khác, Sở ưa thích đất có độ pHkcl chua khoảng 4 - 5, thậm chí đến 3,75 (tầng 0 - 10 cm, rừng Sở 28 năm tuổi Nghĩa Đàn, Nghệ An). Về đặc điểm vật hậu, theo Phạm Văn Tích (1963), Trần Quang Việt (2002) cho thấy Sở ra hoa từ tháng 10 - 11 và quả chín từ tháng 10 - 11 năm sau. Khi quả chín vỏ quả chuyển từ màu xanh sang màu nâu. Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Hoàng Nghĩa và Đoàn Thị Bích (1990) cũng cho thấy, Sở có khả năng ra hoa kết quả ở giai đoạn 5 - 6 tuổi và sản lượng quả hạt chỉ ổn định từ tuổi 15 trở lên. Khi nghiên cứu khả năng gây trồng Sở ở khu vực Bình Trị Thiên, Đặng Thái Dương (2004) đã xác định thời kỳ hình thành và phát triển nụ hoa tập trung từ tháng 4 đến tháng 10, khi hạt của năm trước rụng xuống đất cũng là lúc búp hoa sinh trưởng nhanh (phình to ra) và búp lá bắt đầu nở thành lá non, khi búp lá nở hoàn toàn thì hoa bắt đầu nở. Hoa nở tập trung trong thời gian từ 20/10 đến 30/11 tuỳ thuộc vào điều kiện lập địa của từng khu vực, sau khoảng một tháng toàn bộ hoa trên cây tàn. Ngoài ra, tác giả còn cho thấy tái sinh chồi là một đặc điểm nổi bật của cây Sở, bất kể chiều cao gốc chặt cao hay thấp, đường kính gốc chặt lớn hay nhỏ đều có số lượng chồi tái sinh rất lớn. Về khả năng tái sinh, theo Đặng Thái Dương (2004) thì Sở có khả năng tái sinh hạt và chồi, trong đó tái sinh chồi rất mạnh. Kết quả điều tra ở các rừng Sở từ 27-31 tuổi, mật độ trồng từ 833-1.100 cây/ha cho thấy mật độ cây tái sinh hạt bình quân 4-5 cây/m2. Sở cũng là loài có khả năng đâm chồi mạnh. Kết quả nghiên cứu ở rừng Sở vùng đồi Cam lộ - Quảng Trị và vùng cát ven biển Quảng Trị và Thừa Thiên thấy rằng Sở tái sinh hạt và chồi rất mạnh. Sau thời gian quả chín 3 - 4 tháng mật độ cây con tái sinh từ hạt bình quân 8 - 10 cây/m2, có ô tiêu chuẩn dưới gốc cây mẹ số cây con lên tới hàng trăm cây/m2. Tái sinh chồi từ gốc cây mẹ đường kính từ 10 - 15 cm sau khi chặt 3 - 4 tháng có số chồi tái sinh biến động từ 10-30 chồi trên 1 gốc, chiều cao chồi từ 20 - 40 cm. 11
1.2.3. Giá trị sử dụng Sở là một trong 13 loài cây có dầu có giá trị đã và đang được nghiên cứu, khai thác trên thế giới và ở nước ta. Việc phát triển cây Sở nhằm cung cấp dầu béo, tạo nguồn nguyên liệu cho một số ngành công nghiệp và xuất khẩu là một việc làm hoàn toàn đúng đắn và cấp thiết. Tiềm năng khai thác và sử dụng cây Sở là khá lớn, nếu nhà nước có chính sách khuyến khích, đầu tư cho các cơ sở quốc doanh, hợp tác xã và tư nhân để gây trồng, bảo vệ, thu mua và chế biến thì không những nhân dân tự chế biến và tiêu dùng một lượng lớn về dầu Sở mà còn có nhiều dầu để xuất khẩu và phục vụ cho các ngành công nghiệp khác. Sở là loài cây đa mục đích, sản phẩm chính của Sở là dầu Sở, bã Sở, vỏ quả, ngoài ra Sở còn cung cấp gỗ gia dụng, củi đun, hoa Sở nuôi ong lấy mật rất tốt. Dầu Sở: Dầu Sở ép từ hạt là loại dầu ăn đạt tiêu chuẩn chất lượng cao tương đương với dầu Ôlưu - một loại dầu ăn đang được ưa chuộng trên thị trường quốc tế. Dầu Sở là nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất xà phòng, mỹ phẩm cao cấp và dược liệu y tế. Dầu Sở khi tinh chế xong có thể chế biến thành các sản phẩm như mỹ phẩm trang điểm, làm xà phòng, sữa nhân tạo, chế dầu in và dùng trong y dược. Nhân dân dùng dầu Sở để ăn và thắp đèn. Hàm lượng dầu trong hạt Sở khô bình quân từ 20 - 25% và trong nhân khoảng 40 - 50%, phụ thuộc rất nhiều vào mỗi cá thể. Sở trồng ở nước ta có những mẫu đạt tỷ lệ dầu trong nhân đạt 56 - 60%. Vì vậy, công tác chọn giống Sở cho trồng rừng là rất cần thiết. Bã Sở: Ngoài dầu Sở, bã Sở (khô dầu) và vỏ quả cũng có nhiều công dụng. Khô dầu khi ép được ngâm chiết dầu thô để sản xuất xà phòng hoặc tách bỏ độc tố làm thức ăn gia súc giầu đạm. Khô Sở còn làm thuốc trừ sâu, hay đem nghiền nhỏ làm phân bón rất tốt. Kinh nghiệm của nhân dân trong nhiều vùng đã dùng khô Sở trộn với bồ hóng và dầu hoả để làm thuốc trừ sâu cho lúa mạ, làm phân bón cho cây nông nghiệp, công nghiệp. Khô Sở được chiết lấy độc tố Saponin làm chất tẩy rửa trong một số ngành công nghiệp hoặc dùng diệt tạp khuẩn vệ sinh cho hệ thống ao hồ, trong chăn nuôi thuỷ sản. Vỏ quả: Thành phần của quả Sở gồm 60 - 61% vỏ quả. Vỏ quả Sở được thuỷ phân để sản xuất cồn ethylic, axit butyric, methylic, vỏ quả còn chiết xuất được 12