Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu bổ sung đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật gây trồng Vù hương (Cinnamomum balansae H.Lecomte) tại một số tỉnh phía Bắc

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:29

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp "Nghiên cứu bổ sung đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật gây trồng Vù hương (Cinnamomum balansae H.Lecomte) tại một số tỉnh phía Bắc" được nghiên cứu với mục tiêu: Xác định được một số cơ sở khoa học cho việc bảo tồn và phát triển nguồn gen loài Vù hương ở một số tỉnh phía Bắc; Đề xuất được biện pháp kỹ thuật nhân giống hữu tính và biện pháp kỹ thuật trồng rừng Vù hương nhằm kết hợp bảo tồn và phát triển nguồn gen loài Vù hương tại một số tỉnh phía Bắc.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu bổ sung đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật gây trồng Vù hương (Cinnamomum balansae H.Lecomte) tại một số tỉnh phía Bắc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM LÊ VĂN QUANG NGHIÊN CỨU BỔ SUNG ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT GÂY TRỒNG VÙ HƯƠNG (Cinnamomum balansae H.Lecomte) TẠI MỘT SỐ TỈNH PHÍA BẮC Ngành đào tạo: Lâm sinh Mã ngành: 9 62 02 05 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Hà Nội - 2023
Công trình được hoàn thành tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS Hoàng Văn Thắng 2. TS Trần Văn Đô Chủ tịch Hội đồng: Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án cấp Viện họp tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Vào hồi ….. giờ …. phút, ngày …. tháng ….. năm 2023 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia và Thư viện Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam
3 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu Vù hương (Cinnamomum balansae H. Lecomte) thuộc chi Quế (Cinnamomum) họ Long não (Lauraceae) là nguồn gen quý, đặc hữu của Việt Nam, thuộc nhóm loài nguy cấp - EN (IUCN, 2023). Gỗ và tinh dầu Vù hương có giá trị kinh tế cao. Cây có biên độ sinh thái rộng, sinh trưởng nhanh, đã được trồng quy mô nhỏ tại một số tỉnh phía Bắc như: Phú Thọ, Yên Bái, Hòa Bình, Tuyên Quang,... Tuy nhiên, việc nhân rộng khó khăn do thiếu cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc xác định lập địa trồng, thiếu nguồn giống tốt và biện pháp kỹ thuật nhân giống hữu tính từ hạt, chưa trồng theo hướng thâm canh tăng năng suất, chất lượng rừng, và chưa kết hợp giữa bảo tồn với phát triển nguồn gen. Do đó, đề tài luận án “Nghiên cứu bổ sung đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật gây trồng Vù hương (Cinnamomum balansae H.Lecomte) tại một số tỉnh phía Bắc” được đặt ra là cần thiết, nhằm cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc bảo tồn và phát triển nguồn gen loài Vù hương tại một số tỉnh phía Bắc. 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 2.1. Ý nghĩa khoa học Luận án góp phần cung cấp những thông tin, kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh học và giá trị nguồn gen của loài Vù hương, làm cơ sở cho việc đề xuất biện pháp bảo tồn và phát triển loài Vù hương tại một số tỉnh phía Bắc. 2.2. Ý nghĩa thực tiễn Luận án góp phần cung cấp cơ sở thực tiễn để trồng rừng Vù hương theo hướng kết hợp bảo tồn với phát triển nguồn gen, từng bước nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng tại một số tỉnh phía Bắc. 3. Mục tiêu nghiên cứu - Về lý luận: Xác định được một số cơ sở khoa học cho việc bảo tồn và phát triển nguồn gen loài Vù hương ở một số tỉnh phía Bắc.
4 - Về thực tiễn: + Xác định được một số đặc điểm sinh học (phân bố, sinh thái; vật hậu; đa dạng di truyền) và giá trị nguồn gen (thành phần hóa học và tác dụng sinh học của tinh dầu) của loài Vù hương tại một số tỉnh phía Bắc. + Đề xuất được biện pháp kỹ thuật nhân giống hữu tính và biện pháp kỹ thuật trồng rừng Vù hương nhằm kết hợp bảo tồn và phát triển nguồn gen loài Vù hương tại một số tỉnh phía Bắc. 4. Những đóng góp mới của luận án - Đã bổ sung được một số đặc điểm sinh học (phân bố, sinh thái; vật hậu; đa dạng di truyền) và giá trị nguồn gen (thành phần hóa học và tác dụng sinh học tinh dầu) của loài Vù hương tại một số tỉnh phía Bắc. - Xác định được một số đặc điểm sinh lý hạt giống, biện pháp kỹ thuật nhân giống và trồng rừng Vù hương tại một số tỉnh phía Bắc. 5. Đối tượng và giới hạn nghiên cứu 5.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là loài Vù hương (Cinnamomum balansae H.Lecomte) có phân bố và được trồng ở một số tỉnh phía Bắc. 5.2. Giới hạn nghiên cứu - Về địa bàn, nội dung nghiên cứu: Địa bàn thực hiện các nội dung nghiên cứu của luận án được thực hiện tại 8 tỉnh: Sơn La, Hòa Bình, Phú Thọ, Tuyên Quang, Yên Bái, Bắc Giang, Thanh Hóa và Nghệ An. Luận án tập trung nghiên cứu bổ sung đặc điểm sinh học của loài Vù hương; Chọn cây trội, nghiên cứu bổ sung giá trị nguồn gen và biện pháp kỹ thuật nhân giống hữu tính; Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật trồng rừng; và đề xuất biện pháp bảo tồn và phát triển nguồn gen Vù hương ở một số tỉnh phía Bắc. - Về thời gian nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện từ năm 2020 - 2023.
5 6. Cấu trúc luận án Ngoài các phần: Lời cam đoan; Lời cảm ơn; Mục lục; Danh mục các từ viết tắt; Danh mục các bảng; Danh mục các hình; và phụ lục. Luận án gồm 148 trang, 38 bảng số liệu, 32 hình ảnh, với các phần chính sau: Phần mở đầu (4 trang); Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu (24 trang); Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu (27 trang); Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (77 trang); Kết luận, tồn tại và kiến nghị (3 trang); Danh mục công trình khoa học đã công bố liên quan tới Luận án và tài liệu tham khảo (13 trang). CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Các nghiên cứu về chi Cinnamomum 1.1.1.1. Nghiên cứu về đặc điểm sinh học Các nghiên cứu tập trung vào phân loại thực vật; mô tả đặc điểm phân bố, sinh thái; giá trị sử dụng; và phân tích đa dạng di truyền một số loài thuộc chi Cinnamomum bằng chỉ thị RAPD hoặc ISSR (G. Lorea-Hemández, 1996; Soh Wuu-Kuang. 2011; Gwari và cộng sự, 2016). Tuy nhiên, chỉ có khoảng 40 loài trong tổng số 369 loài đã được ghi nhận thuộc Cinnamomum được nghiên cứu về đặc điểm sinh học ở các mức độ khác nhau, trong đó 5 loài được nghiên cứu nhiều nhất là: C. verum, C. cassia, C. zeylanicum, C. camphora, và C. osmophloeum (Manhu và cộng sự, 2017). 1.1.1.2. Nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật nhân giống: Phương pháp nhân giống truyền thống với các loài thuộc chi Cinnamomum là nhân giống bằng hạt, trong đó vấn đề bảo quản hạt rất được quan tâm do hạt giống mất sức nảy mầm nhanh (Orwa và cộng sự, 2009). Ngoài ra, Quế và Long não cũng đã được thử nghiệm nhân giống bằng nuôi cấy mô (K. Nirmal Badu và cộng sự, 2003; J. Ranatunga và cộng sự, 2004), kết quả khá triển vọng với loài Long não. 1.1.1.3. Nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật trồng rừng:
6 Số loài được nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng thuộc chi Cinnamomum chưa nhiều, phổ biến là các loài quế (C. verum; C. cassia; C. burmannii) và Long não (C. camphora). Kỹ thuật trồng có sự khác biệt giữa các loài và các quốc gia hoặc khu vực. Quế Sri Lanka (C. verum) được trồng mật độ 14.000 cây/ha để kinh doanh cây chồi lấy vỏ và lá chiết xuất tinh dầu trong khi Quế (C. verum) được trồng ở Ấn Độ với mật độ 1.660 cây/ha (3 m x 2 m) để khai thác lá (J. Ranatunga và cộng sự, 2004; Akhil Baruah và Subhan C. Nath, 2004). Tại Trung Quốc, Long não được trồng mật độ 2.500 cây/ha đến tuổi 5 khai thác cành, lá để chiết suất tinh dầu sau đó vun gốc cho cây phát triển chồi cho lần khai thác tiếp theo (Orwa và cộng sự, 2009). 1.1.2. Nghiên cứu về loài Vù hương Cho tới nay, loài Vù hương mới được ghi nhận ở Việt Nam. Do vậy, hầu như có rất ít các tài liệu nghiên cứu về loài Vù hương ở trên thế giới, ngoài việc định danh tên khoa học và tình trạng nguồn gen của loài (IUCN, 1998; IUCN, 2023). 1.2. Ở Việt Nam 1.2.1. Các nghiên cứu về chi Cinnamomum 1.2.1.1. Nghiên cứu về đặc điểm sinh học Việt Nam đã ghi nhận 44 loài và 1 thứ thuộc chi Cinnamomum (Nguyễn Kim Đào, 2003) nhưng chỉ có Quế (C. cassia), Long não (C. camphora), Re gừng (C. bejolghota - C. obtusifolium) được nghiên cứu khá đầy đủ về đặc điểm sinh học. Các nghiên cứu đặc điểm phân bố của loài theo đai cao; đặc điểm đất đai, khí hậu nơi loài phân bố tự nhiên làm căn cứ xác định điều kiện gây trồng (Trần Hợp, 1997; Phạm Xuân Hoàn, 2001). Đã có một số nghiên cứu về tính đa dạng di truyền được thực hiện với các loài Quế, Long não bằng kỹ thuật PCR-RADP (Hà Văn Huân, 2015; Khuất Hữu Trung và cộng sự, 2017). 1.2.1.2. Nghiên cứu về nhân giống: Hạt Quế, Re gừng thích hợp bảo quản lạnh và giữ nguyên độ ẩm ban đầu của hạt giống (Nguyễn Huy Sơn, Phạm Văn Tuấn, 2006; Nguyễn Đức Kiên và cộng sự, 2012). Quế mới gieo ươm thích hợp ở
7 tỷ lệ che sáng từ 75-100 % ánh sáng trực xạ, sau đó giảm xuống 50 % khi cây con được 5-12 tháng tuổi (Nguyễn Huy Sơn, Phạm Văn Tuấn, 2006). Re gừng ở giai đoạn đầu gieo ươm thích hợp ở tỷ lệ che sáng 40-50 %, sau đó giảm xuống còn 25 % khi cây được 3-4 tháng tuổi (Nguyễn Bá Chất, 2002a; 2002b). Các loài Re gừng, Re hương cũng đã được thử nghiệm nhân giống bằng phương pháp giâm hom. Kết quả đã xác định được ảnh hưởng của loại và nồng độ chất kích thích ra rễ; mùa vụ giâm hom,... đến khả năng ra rễ của hom (Nguyễn Đức Kiên và cộng sự, 2012; Phùng Văn Phê, 2012). 1.2.1.3. Nghiên cứu về trồng rừng: Quế được quan tâm nghiên cứu kỹ thuật trồng nhiều nhất ở nước ta. Các tác giả đã nghiên cứu về lập địa, phương thức và biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc theo hướng lấy vỏ và lấy tinh dầu (Đỗ Đình Sâm, Ngô Đình Quế, Nguyễn Tiến Đạt, 1995; Nguyễn Huy Sơn, Phạm Văn Tuấn, 2006). Re gừng đã được thử nghiệm trồng hỗn giao với một số loài cây bản địa khác, trồng dưới tán rừng Keo tai tượng, trồng bổ sung dưới tán rừng tự nhiên,… đều sinh trưởng khá tốt, có triển vọng để trồng phục hồi rừng ở nước ta (Nguyễn Anh Dũng, 2011). 1.2.2. Nghiên cứu về loài Vù hương 1.2.2.1. Nghiên cứu về đặc điểm sinh học Vù hương là cây gỗ lớn, thường xanh, cao 25-35 m, có thể tới 50 m; đường kính 60-70 cm, có thể 1,2 m. Cây có phân bố tự nhiên ở nhiều tỉnh của nước ta như: Lạng Sơn, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Hà Nam, Ninh Bình, Thanh Hóa, Nghệ An,… (Trần Hợp, 1997; Nguyễn Tiến Bân và cộng sự, 2007). Vù hương có phân bố trên đất feralit vàng hoặc vàng đỏ phát triển trên phiến thạch Mica và Gnai, thuộc các trạng thái rừng thường xanh mưa mùa ẩm, núi đất, nhiều mùn, tầng đất dầy, ẩm (Trần Hợp, 1997; Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2006). Đai cao phân bố tùy thuộc vào từng địa phương và vùng sinh thái. Cây trung tính, thiên về ưa sáng, tái sinh cần tàn che thưa, trưởng thành là cây ưa sáng hoàn toàn (Trần Hợp, 1997). Gỗ tốt, không bị mối mọt, có mùi thơm nên được ưa chuộng để đóng đồ mộc (Trần Hợp, 1997). Tinh
8 dầu Vù hương cũng rất có giá trị nhưng chưa có nhiều nghiên cứu về vấn đề này. 1.2.2.2. Nghiên cứu về nhân giống: Các nghiên cứu về nhân giống Vù hương bằng hạt còn ít do khó khăn trong việc thu thập nguồn hạt giống. Trong khi đó, nhân giống bằng phương pháp giâm hom được thực hiện từ sớm, khá đa dạng và đạt được nhiều kết quả tốt. Các nghiên cứu đã đánh giá ảnh hưởng của loại và nồng độ chất kích thích ra rễ, mùa vụ giâm hom tới khả năng ra rễ của hom giâm, trong đó sử dụng IAA, IBA hoặc ABT1 nồng độ 1,5 %, giâm hom vào mùa khô cho hiệu quả nhân giống tốt nhất, tỷ lệ hom ra rễ giao động từ 63,2-80% (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2006; Hà Văn Tiệp và cộng sự, 2010; Nguyễn Viễn và cộng sự, 2015). Vù hương cũng bước đầu được thử nghiệm nhân giống nuôi cấy mô (Phí Hồng Hải và cộng sự, 2010). Kết quả xác định MS là môi trường thích hợp cho tái sinh ban đầu của Vù hương. Số chồi/cụm và chiều dài chồi lần lượt là 2,15 và 5 cm, cao hơn nhiều so với hai môi trường WPM và B5. 1.2.2.3. Nghiên cứu về trồng rừng: Hà Văn Tiệp và cộng sự (2010) đã sử dụng Vù hương trồng làm giàu rừng theo băng tại huyện Thuận Châu, tỉnh Sơn La. Kết quả sau 17 tháng trồng, Vù hương đạt tỷ lệ sống trên 90% ở các thí nghiệm; mật độ trồng chưa có ảnh hưởng tới sinh trưởng của cây; bón lót 3 kg phân chuồng hoai/hố sinh trưởng Hvn tốt nhất (58,7 cm) trong khi đối chứng (không bón phân) Hvn chỉ đạt 50,7 cm; và D00 giao động 0,62- 0,68 cm. Nguyễn Viễn và cộng sự (2015) đã trồng thử nghiệm 3 xuất xứ Vù hương (Tuyên Quang, Phú Thọ, Ninh Bình) tại huyện Đoan Hùng, tỉnh Phú Thọ. Đánh giá ở tuổi 3, Vù hương đạt tỷ lệ sống trên 90% ở các thí nghiệm; xuất xứ Tuyên Quang sinh trưởng tốt hơn Phú Thọ và Ninh Bình, đạt D00 và Hvn trồng theo băng lần lượt là 4,1 cm và 3,4 m; trồng theo đám D00 đạt 3,7 cm và Hvn đạt 3,1 m (Đào Hùng Mạnh, 2016).
9 1.3. Nhận xét, đánh giá chung Vù hương (Cinnamomum balansae H. Lecomte) là nguồn gen quý, đặc hữu của Việt Nam. Tuy nhiên, công tác bảo tồn còn nhiều khó khăn do thiếu cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc xác định lập địa trồng, thiếu nguồn giống tốt và biện pháp kỹ thuật nhân giống từ hạt, chưa trồng theo hướng thâm canh tăng năng suất, chất lượng rừng, và chưa kết hợp giữa bảo tồn với phát triển nguồn gen loài cây này. Do vậy, luận án được đặt ra là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu bổ sung đặc điểm sinh học của loài Vù hương ở một số tỉnh phía Bắc. - Chọn cây trội, nghiên cứu bổ sung giá trị nguồn gen và biện pháp kỹ thuật nhân giống hữu tính Vù hương. - Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật trồng rừng Vù hương. - Đề xuất biện pháp bảo tồn và phát triển nguồn gen Vù hương ở một số tỉnh phía Bắc. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Quan điểm và cách tiếp cận vấn đề nghiên cứu Vù hương là nguồn gen quý, gỗ và tinh dầu có giá trị kinh tế cao nên quan điểm của luận án là kết hợp bảo tồn với phát triển nguồn gen tại một số tỉnh phía Bắc. Luận án sử dụng phương pháp tiếp cận kế thừa và tiếp cận hệ thống để thực hiện các nội dung nghiên cứu đã đề ra. 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể 2.2.2.1. Phương pháp kế thừa số liệu, tài liệu Trong quá trình thực hiện, luận án đã kế thừa bản đồ đất, số liệu khí hậu tại các tỉnh điều tra bổ sung đặc điểm sinh học và đánh giá một số mô hình Vù hương đã được trồng tại một số tỉnh phía Bắc.
10 2.2.2.2. Phương pháp nghiên cứu bổ sung đặc điểm sinh học của loài Vù hương ở một số tỉnh phía Bắc a. Đặc điểm phân bố, sinh thái: Thực hiện điều tra tại 4 địa điểm: Khu di tích lịch sử Đền Hùng - tỉnh Phú Thọ; Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử - tỉnh Bắc Giang; Khu bảo tồn thiên nhiên Hang Kia Pà Cò - tỉnh Hòa Bình; và Vườn Quốc gia Bến En - tỉnh Thanh Hóa. Tại mỗi địa điểm, thiết kế 3 tuyến điều tra, mỗi tuyến dài 4-5 km đi qua các khu vực đã được xác định trên bản đồ để thu thập thông tin về: - Đặc điểm phân bố của loài Vù hương: Độ cao so với mực nước biển, độ dốc; trạng thái rừng, độ tàn che tầng cây gỗ; - Đặc điểm sinh thái: Đào và mô tả phẫu diện đất và lấy 1 kg mẫu đất ở độ sâu 0-40 cm để phân tích các chỉ tiêu lý, hóa tính của đất. Tổng số mẫu đất phân tích là 06 mẫu đất/điểm x 4 điểm nghiên cứu = 24 mẫu. Thu thập các thông tin khí hậu của từng địa điểm nghiên cứu. b. Đặc điểm cấu trúc, tái sinh: Trên mỗi tuyến điều tra, tại khu vực có loài Vù hương phân bố, chọn 3 điểm đại diện để lập 3 ô tiêu chuẩn (OTC) có diện tích 2.500 m2 (50mx50m) để điều tra đặc điểm cấu trúc, tái sinh của lâm phần và loài Vù hương theo phương pháp điều tra rừng thông dụng. c. Vật hậu: Theo dõi thời kỳ ra chồi; thời kỳ ra nụ; thời kỳ nở hoa; thời kỳ có quả của 30 cây Vù hương trưởng thành tại các tỉnh Phú Thọ, Hòa Bình và Thanh Hóa (mỗi địa điểm theo dõi 10 cây). Thời gian theo dõi 3 năm liên tục (12/2018-12/2019; 12/2019-12/2020; 12/2020- 12/2021). Theo dõi năng suất quả của 9 cây mẹ thuộc 3 tỉnh (Phú Thọ, Hòa Bình, Thanh Hóa) trong 4 năm (2018, 2019, 2020 và 2021), mỗi tỉnh theo dõi 3 cây. Vào thời kỳ quả chín rộ, thu toàn bộ số quả trên từng cây để cân xác định khối lượng quả tươi của từng cây quan sát.
11 d. Đánh giá đa dạng di truyền của các quần thể Vù hương: Sử dụng 10 chỉ thị SSR đa hình để phân tích đa dạng di truyền của các quần thể Vù hương. Vật liệu được sử dụng trong nghiên cứu là 50 mẫu lá bánh tẻ thu từ 50 cây Vù hương trưởng thành được rút mẫu ngẫu nhiên từ 100 cây trội dự tuyển đã được chọn lọc ở mục 2.2.2.3. 2.2.2.3. Chọn cây trội, nghiên cứu bổ sung giá trị nguồn gen và biện pháp kỹ thuật nhân giống hữu tính a. Chọn cây trội Vù hương: Cây trội dự tuyển được chọn theo TCVN 8755 : 2017 - Giống cây lâm nghiệp - Cây trội. Từ 100 cây trội dự tuyển đã chọn, lấy mỗi cây 01 mẫu lá (1kg/mẫu) và 01 mẫu rễ (0,3 kg/mẫu) để xác định hàm lượng tinh dầu bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước. Cây trội được chọn là cây có hình thái đẹp và có hàm lượng tinh dầu trong cả lá và rễ ≥ giá trị trung bình từng bộ phận (lá, rễ) của toàn bộ cây lấy mẫu; hoặc cây có hàm lượng tinh dầu trong lá ≥ trung bình hàm lượng tinh dầu trong lá của toàn bộ cây lấy mẫu. b. Nghiên cứu bổ sung giá trị nguồn gen của loài Vù hương Hàm lượng tinh dầu trong lá, rễ được xác định với 100 cây trội dự tuyển ở mục a nêu trên. Sử dụng tinh dầu của 50 mẫu rễ và 50 mẫu lá của 50 cây Vù hương có hàm lượng tinh dầu trong rễ/lá cao nhất và phân tích sắc ký khí khối phổ (GC-MS) để định tính và định lượng thành phần hóa học tinh dầu. Thử hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu được tham khảo theo phương pháp của Prabuseenivasan S.và cộng sự (2006). Thí nghiệm được tiến hành với 6 chủng vi sinh vật thuộc 2 nhóm vi khuẩn gram dương (E. faecalis - ATCC13124; S. aureus - ATCC25923; B. cereus - ATCC13245) và nhóm vi khuẩn gram âm (E. coli - ATCC25922; P. aeruginosa - ATCC27853; S. enterica - ATCC12228). c. Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật nhân giống hữu tính: Hạt giống của thí nghiệm xác định tỷ lệ nảy mầm và thế nảy mầm; thí nghiệm bảo quản hạt được ngâm trong nước có nhiệt độ ban đầu 300C trong 6 giờ rồi gieo trong cát ẩm để theo dõi nảy mầm.
12 Các thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên, đầy đủ, lặp lại 3 lần, trong đó: Thí nghiệm hỗn hợp ruột bầu, che sáng, bón thúc bố trí 30 cây/lặp/công thức; thí nghiệm bảo quản hạt 150 hạt giống/lặp/công thức; thí nghiệm xử lý hạt giống 100 hạt giống/lặp/công thức. Các chỉ tiêu theo dõi đối với thí nghiệm hỗn hợp ruột bầu, che sáng, bón thúc gồm: Tỷ lệ sống, sinh trưởng (D00, Hvn), chất lượng cây. Phương pháp cụ thể cho từng thí nghiệm như sau: * Xác định một số đặc điểm sinh lý hạt giống Vù hương: - Sử dụng phương pháp lấy mẫu và cân để xác định độ thuần, khối lượng 1.000 hạt; sử dụng thước kẹp kính điện tử để đo kích thước hạt. - Sử dụng phương pháp sấy khô xác định độ ẩm ban đầu hạt giống; phương pháp gieo ươm để xác định tỷ lệ nảy mầm và thế nảy mầm. * Ảnh hưởng của kỹ thuật bảo quản tới tỷ lệ nảy mầm hạt giống: Bố trí 3 công thức thí nghiệm: - CT1: Bảo quản ở nhiệt độ trong phòng. Hạt sau khi sơ chế cho vào túi vải, bảo quản ở nơi thoáng mát trong phòng (20-230C); - CT2: Bảo quản bằng cát ẩm. Hạt sau khi sơ chế được bảo quản trong cát ẩm với độ ẩm 20% (thí nghiệm bố trí trong phòng); - CT3: Bảo quản lạnh. Hạt sau khi sơ chế được cho vào túi ni lông và cất trữ trong tủ lạnh ở nhiệt độ 50C; Thời gian bảo quản 90 ngày. Định kỳ 30 ngày, 60 ngày và 90 ngày lấy hạt trong từng công thức bảo quản để kiểm tra tỷ lệ nảy mầm (3 công thức x 3 lặp/công thức x 50 hạt/lặp = 450 hạt/lần kiểm tra). * Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ nước xử lý tới nảy mầm hạt giống: Bô trí thí nghiệm 2 nhân tố: (1) Nhiệt độ nước và (2) thời gian ngâm hạt, cụ thể như sau: - Nhiệt độ nước: Xử lý hạt giống ở 3 mức nhiệt độ nước ngâm
13 hạt ban đầu là 300C, 400C và 500C. - Thời gian ngâm hạt: 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ và 12 giờ. Sau khi xử lý hạt ở các mức nhiệt độ và thời gian, hạt được vớt ra để ráo nước rồi gieo vào cát ẩm để theo dõi tỷ lệ nảy mầm. * Nghiên cứu ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu tới tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây con Vù hương giai đoạn vườn ươm Bố trí 6 công thức hỗn hợp ruột bầu như sau: - CT1: 100% đất (đối chứng); - CT2: 99% đất + 1% phân NPK (16:16:8); - CT3: 98% đất + 2% phân NPK (16:16:8); - CT4: 70 % đất + 30% mùn cưa; - CT5: 60 % đất + 40% mùn cưa; - CT6: 50 % đất + 50% mùn cưa; * Ảnh hưởng của che sáng tới tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây con Vù hương giai đoạn vườn ươm Bố trí 4 công thức thí nghiệm: + CT1: Che sáng 25%; + CT2: Che sáng 50%; + CT3: Che sáng 75%; + CT4: Không che sáng (đối chứng); * Ảnh hưởng của bón thúc tới tỷ lệ sống và sinh trưởng cây con Vù hương giai đoạn vườn ươm: Bố trí 3 công thức thí nghiệm: + CT1: Bón thúc phân NPK (16:16:8) 1 lần; + CT2: Bón thúc phân NPK (16:16:8) 2 lần; + CT3: Không bón thúc (Đối chứng); Bón thúc bằng phương pháp tưới phân NPK (16:16:8) nồng độ 1%, lượng tưới 2,5 lít/m2 (hòa 25g phân NPK với 2,5 lít nước sạch, tưới cho 1 m2 luống bầu). Bón thúc lần 1 (CT1, CT2) khi cây được 2 tháng tuổi tính từ khi cấy vào bầu và lần 2 (CT2) khi cây được 4 tháng tuổi.
14 2.2.2.4. Phương pháp nghiên cứu biện pháp kỹ thuật trồng rừng Vù hương Hạt giống dùng để nhân giống bố trí các thí nghiệm trồng rừng được thu từ các cây trội của 3 tỉnh Sơn La, Hòa Bình, Phú Thọ (mẫu trộn). Địa điểm bố trí thí nghiệm trồng rừng thuộc thôn Đồng Con 1, xã Tân Lập, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang trồng tháng 9/2021. Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên, đầy đủ, 3 lần lặp, với 64 cây/lặp/công thức. Biện pháp kỹ thuật chung là: Mật độ trồng 1.100 cây/ha (3mx3m), cuốc hố 40 cm x 40 cm x 40 cm. Bón lót 0,1 kg phân NPK (16:16:8) + 2,0 kg phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh + 0,1kg thuốc mối/hố. Thí nghiệm tiêu chuẩn cây giống, tỉa cành năm thứ 2 và năm thứ 3 mỗi năm 2 lần, mỗi lần 0,1 kg phân NPK (16:16:8)/cây kết hợp với phát chăm sóc vào tháng 2 và tháng 6 dương lịch; thí nghiệm bón thúc thực hiện theo từng công thức thí nghiệm. Sử dụng cây 6 tháng tuổi, có D00 0,5-0,6 cm, Hvn ≥ 60-65 cm, cây sinh trưởng tốt để bố trí thí nghiệm bón thúc, tỉa cành; thí nghiệm tiêu chuẩn cây con tiêu chuẩn cây giống theo từng công thức thí nghiệm. Đo số liệu 3 lần (lần 1 khi cây 4 tháng tuổi; lần 2 khi cây 16 tháng tuổi và lần 3 khi cây được 21 tháng tuổi). Các chỉ tiêu đo đếm gồm: Tỷ lệ sống; D1.3 (cm), Hvn (m), Dt (m). Đánh giá chất lượng sinh trưởng của cây theo 3 nhóm: Cây xấu, cây trung bình và cây tốt. Phương pháp cụ thể cho từng nội dung như sau: a. Đánh giá sinh trưởng, năng suất rừng trồng Vù hương ở một số tỉnh phía Bắc Điều tra sinh trưởng, năng suất rừng của 10 mô hình rừng trồng Vù hương tại các tỉnh Yên Bái (MH1-MH3), Hòa Bình (MH4-MH7), Sơn La (MH8-MH9) và Tuyên Quang (MH10). Mỗi mô hình lập 3 OTC điển hình tạm thời diện tích 1.000 m2/OTC để điều tra tỷ lệ sống; sinh trưởng D1.3 (cm), Hvn (m), Dt (m) bằng các loại thước đo thông
15 dụng trong điều tra rừng. Thu thập thông tin một số đặc điểm đất đai, khí hậu khu vực xây dựng mô hình. b. Ảnh hưởng tiêu chuẩn cây con đem trồng đến sinh trưởng rừng trồng Bố trí 3 công thức thí nghiệm: - CT1: Cây con 5 tháng tuổi, Hvn từ 40-45 cm, D 0 từ 0,4-0,45 cm; - CT2: Cây con 6 tháng tuổi, Hvn từ 60-65 cm, D 0 từ 0,5-0,55 cm; - CT3: Cây con 7 tháng tuổi, Hvn từ 75-80 cm, D 0 từ 0,6-0,65 cm; c. Ảnh hưởng của bón thúc đến sinh trưởng rừng trồng Vù hương Bố trí 3 công thức thí nghiệm: - CT1: Bón thúc 1 lần/năm, lượng bón 200g phân NPK (16:16:8)/cây/năm; - CT2: Bón thúc 2 lần/năm, lượng bón 100g phân NPK (16:16:8)/cây/lần x 2 lần/năm; - CT3: Không bón thúc (Đối chứng); d. Ảnh hưởng của tỉa cành đến sinh trưởng rừng trồng Vù hương Bố trí 3 công thức thí nghiệm: - CT1: Tỉa cành đến 1/2 chiều cao thân cây; - CT2: Tỉa cành đến 1/3 chiều cao thân cây; - CT3: Không tỉa cành (Đối chứng); Sử dụng kéo cắt cành chuyên dụng để tỉa cành 2 lần/năm (lần 1 vào tháng 2 và lần 2 vào tháng 10 dương lịch) vị trí tỉa gần sát thân. 2.2.2.5. Đề xuất biện pháp bảo tồn và phát triển nguồn gen Vù hương ở một số tỉnh phía Bắc Từ các kết quả nghiên cứu đạt được, luận án đề xuất biện pháp bảo tồn tại chỗ, bảo tồn chuyển chỗ kết hợp với phát triển nguồn gen loài Vù hương. 2.2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu
16 Sử dụng phân tích phương sai 1 và 2 nhân tố; so sánh mẫu thông qua thống kê toán học trong lâm nghiệp (tiêu chuẩn t của student; tiêu chuẩn U của Kruskal Wallis; Duncan) để phân tích và xử lý số liệu với sự hỗ trợ của các phần mềm Excel và SPSS. Độ tin cậy 95% được áp dụng trong các phân tích thống kê. 2.3. Đặc điểm khu vực bố trí thí nghiệm trồng rừng: Khu vực bố trí thí nghiệm trồng rừng Vù hương thuộc thôn Đồng Con 1, xã Tân Lập, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang. Đặc điểm khí hậu, địa hình, đất đai của khu vực được mô tả như sau: - Khí hậu: Nhiệt độ trung bình cả năm là 23,5 0C, vào tháng 6 cao nhất là 27,80C, tháng 1 và tháng 2 nhiệt độ thấp nhất là 18,8 0C. Lượng mưa trung bình năm đạt 1.533 mm, mưa nhiều từ tháng 4 đến tháng 9 với lượng mưa giao động 200-300 mm/tháng. Độ ẩm không khí trung bình là 81%, cao nhất là 85% và thấp nhất là 72%. - Địa hình, đất đai: Hiện trường bố trí các thí nghiệm trồng rừng thuộc khu vực đồi núi thấp, có độ cao từ 300-350 m so với mực nước biển. Độ dốc từ 20- 250. Đất feralit đỏ vàng phát triển trên đá sét và đá biến chất (Fs); đất thịt trung bình, tầng dày >70 cm; đất khá tơi xốp do được cày xới chu kỳ trước đó trồng cây dược liệu Ba kích. Nhìn chung, khu vực bố trí thí nghiệm thuộc vùng trước đây có loài Vù hương phân bố tự nhiên, có đặc điểm đất đai, khí hậu khá phù hợp cho sự phát triển của loài. Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Nghiên cứu bổ sung đặc điểm sinh học của loài Vù hương ở một số tỉnh phía Bắc 3.1.1. Đặc điểm phân bố, sinh thái a. Trạng thái hoàn cảnh nơi loài Vù hương phân bố:
17 Tại các điểm điều tra, Vù hương phân bố chủ yếu thuộc kiểu rừng tự nhiên lá rộng thường xanh (LRXT) núi đất, thuộc các trạng thái rừng nghèo (TXN), nghèo kiệt (TXK) hoặc rừng hỗn giao tre nứa - gỗ tự nhiên núi đất (HG2) có độ tàn che khá cao, giao động 0,6-0,7. b. Địa hình nơi có loài Vù hương phân bố: Kết quả khảo sát ghi nhận 81 cá thể Vù hương trên 12 tuyến điều tra, trong đó 61 cá thể ở đai cao < 300 m; 12 cá thể ở đai cao 300-500 m; và chỉ duy nhất tại khu BTTN Hang Kia - Pà Cò phát hiện 8 cá thể phân bố ở đai cao 700-1.000 m so với mực nước biển. Kết quả này cho thấy, tại các địa điểm điều tra Vù hương phân bố tập trung nhiều nhất ở đai cao dưới 500 m so với mực nước biển. Độ dốc cũng ảnh hưởng tới sự phân bố của loài Vù hương, trong đó 61/81 cá thể phát hiện ở khu vực có độ dốc
18 quân năm từ 1.579,7-1.756 mm/năm, với số ngày mưa từ 127 - 140 ngày/năm; độ ẩm không khí tương đối trung bình năm 81-84,5 %. 3.1.2. Đặc điểm cấu trúc, tái sinh a. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao: * Cấu trúc mật độ, trữ lượng rừng nơi có Vù hương phân bố: Các lâm phần rừng tự nhiên nơi có loài Vù hương phân bố có mật độ tầng cây cao giao động 336-780 cây/ha; D 1.3 trung bình 9,9- 18,9 cm; Hvn trung bình 9,0-17,4 m; tổng tiết diện ngang của lâm phần 3,9-15,8 m2/ha; trữ lượng giao động 14,6-92,3 m3/ha. Mật độ Vù hương trong lâm phần rất thấp, giao động 4-16 cây/ha. * Cấu trúc tổ thành tầng cây cao: Số lượng loài tham gia vào tổ thành giao động 20-92 loài, nhưng nhóm loài ưu thế (IV≥ 5%) chỉ giao động 3-7 loài. Các loài ưu thế phần lớn là những loài tiên phong ưa sáng như: Ràng ràng mít, Chẹo tía, Vạng trứng, Dẻ yên thế, Bông bạc,... Vù hương tham gia chính vào tổ thành rừng tại 8/36 OTC điều tra, với hệ số tổ thành sau khi gộp theo trạng thái giao động 5,2-5,8% thuộc trạng thái rừng nghèo, nghèo kiệt và hỗn giao tre nứa – gỗ thuộc Khu di tích lịch sử đền Hùng và VQG Bến En. * Mức độ phong phú của Vù hương trong các lâm phần điều tra: Giá trị K (%) của loài Vù hương trung bình cho 4 điểm khảo sát là 1,5%, cho thấy Vù hương thuộc nhóm loài ít gặp. b. Đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh: * Mật độ, nguồn gốc và chất lượng cây tái sinh: Mật độ cây tái sinh của lâm phần giao động 3.200-4.684 cây/ha, trong đó 95,9% có nguồn gốc tái sinh từ hạt và 4,1% từ chồi. Tỷ lệ cây tái sinh có phẩm chất xấu chiếm 9,2-17,5%. Chỉ có 6/36 OTC thuộc 2 tỉnh Phú Thọ và Hoà Bình có Vù hương tái sinh với mật độ 12-32 cây/ha. * Phân cấp cây tái sinh theo cấp chiều cao: Phần lớn cây tái sinh trong lâm phần tập trung ở cấp chiều cao
19 17,4%; giảm xuống 11,3% ở cấp chiều cao 2-3m nhưng tăng lên 20,0% đối với cấp chiều cao ≥ 3m. Cây tái sinh có chiều cao ≥ 3m, sinh trưởng tốt cũng là lớp cây tái sinh có triển vọng để tham gia vào tầng tán chính. Tuy nhiên ở cấp chiều cao 2-3m đang có sự thiếu hụt cây tái sinh. * Tổ thành cây tái sinh: Số loài trong tổ thành cây tái sinh giao động 19-56 loài, trong đó 4-7 loài tham gia vào công thức tổ thành. Phần lớn các loài cây tái sinh thuộc nhóm cây tiên phong ưa sáng, ít có giá trị kinh tế như: Kháo, Côm, Ngát, Nanh chuột,... Vù hương chỉ tham gia vào tổ thành cây tái sinh của 6/36 OTC tại 2 địa điểm Hòa Bình và Phú Thọ. 3.1.3. Đặc điểm vật hậu a. Thời kỳ ra hoa, quả: Thời kỳ ra chồi của Vù hương ở Phú Thọ thường diễn ra ở đầu tháng 12 dương lịch và kết thúc vào khoảng giữa tháng 1 dương lịch năm sau, muộn hơn khoảng nửa tháng so với Hòa Bình và Thanh Hóa. Cây ra nụ sớm nhất ở Hòa Bình vào khoảng giữa tháng 12 dương lịch cho tới giữa tháng 1 năm sau; tiếp đến là Phú Thọ diễn ra trong khoảng thời gian từ 01/01 đến 30/01; và Thanh Hóa từ 15/01- 15/02. Thời kỳ nở hoa diễn ra trong khoảng 1,5 tháng, trong đó tại Hòa Bình hoa nở rộ nhất từ giữa tới cuối tháng 1 dương lịch; Phú Thọ diễn ra từ đầu tới giữa tháng 2 dương lịch; và Thanh Hóa là từ giữa đến cuối tháng 2 dương lịch. Thời gian từ khi bắt đầu hình thành cho tới khi quả bắt đầu chín diễn ra trong khoảng 5,5 tháng, trong đó tại Hòa Bình quả chín sớm hơn 2 tỉnh còn lại. Quả chín rộ nhất trong khoảng 1 tháng nên người trồng rừng cần có sự chủ động về thời vụ thu hái. b. Chu kỳ sai quả: Lượng quả thu được ở 9 cây mẹ Vù hương thuộc 3 tỉnh qua 4 năm theo dõi đạt giá trị cao ở năm đầu tiên (2018), trung bình 53,7 kg quả/cây; sau đó giảm ở 2 năm tiếp theo (2019 và 2020), đạt 30,1
20 kg quả/cây; và tăng trở lại ở năm thứ 4 (năm 2021), đạt 62,8 kg quả/cây. Chu kỳ sai quả của Vù hương là 3 năm. 3.1.4. Đa dạng di truyền các quần thể Vù hương tại một số tỉnh phía Bắc: Đa dạng di truyền giữa các quần thể Vù hương thu tại một số tỉnh phía Bắc ở mức khá cao (Na = 2,354; Ne = 2,107; I = 0,489, He = 0,244 và Ho = 0,314), trong đó cao nhất ở tỉnh Phú Thọ; tiếp đến là Nghệ An; sau đó là các quần thể Vù hương ở Sơn La, Hòa Bình, Tuyên Quang và thấp nhất ở Yên Bái. Tuy nhiên kết quả này cũng có thể chịu ảnh hưởng bởi tỷ lệ lấy mẫu của các tỉnh là không giống nhau. Kết quả phân tích cho thấy biểu đồ hình cây chia thành 2 nhánh chính I và II riêng biệt có hệ số tương đồng di truyền trong khoảng 61,0-99,8%. Nhánh 1 gồm các cá thể có nguồn gốc ở 4 tỉnh Nghệ An, Thanh Hóa, Sơn La và Hòa Bình; nhánh 2 gồm các cá thể có nguồn gốc tại 3 tỉnh Phú Thọ, Tuyên Quang và Yên Bái. 3.2. Chọn cây trội, nghiên cứu bổ sung giá trị nguồn gen và biện pháp kỹ thuật nhân giống hữu tính Vù hương 3.2.1. Chọn cây trội Vù hương 3.2.1.1. Chọn cây trội dự tuyển: Luận án đã tuyển chọn được 100 cây trội dự tuyển (Phú Thọ: 26 cây; Tuyên Quang: 12 cây; Yên Bái: 8 cây; Hòa Bình: 13 cây; Sơn La: 7 cây; Thanh Hóa 17 cây; và Nghệ An: 17 cây). Cây trội dự tuyển là cây mọc tự nhiên, không mọc thành quần thể mà mọc rải rác trong rừng, vườn rừng, vườn hộ, rừng trồng. Cây sinh trưởng tốt, đã ra hoa quả, có điểm đánh giá tổng hợp các chỉ tiêu phẩm chất thân cây đạt 14-18 điểm. 3.2.1.2. Chọn cây trội: Từ 100 cây trội dự tuyển nêu trên, thông qua phân tích và so sánh hàm lượng tinh dầu trong lá và trong rễ đã chọn lọc được 39 cây trội, trong đó: 15 cây trội có hàm lượng tinh dầu trong cả lá và rễ ≥ trung bình của 100 mẫu phân tích của các địa phương; 24 cây trội có