Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Lâm sinh: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, kỹ thuật nhân giống và trồng Xoay (Dialium cochinchinensis Pierre) tại Gia Lai

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Lâm sinh "Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, kỹ thuật nhân giống và trồng Xoay (Dialium cochinchinensis Pierre) tại Gia Lai" được nghiên cứu với mục tiêu: Xác định được một số cơ sở khoa học để phát triển Xoay tại tỉnh Gia Lai; Đề xuất được kỹ thuật nhân giống và trồng Xoay tại Gia Lai.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Lâm sinh: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, kỹ thuật nhân giống và trồng Xoay (Dialium cochinchinensis Pierre) tại Gia Lai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP PHẠM TIẾN BẰNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC, KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG VÀ TRỒNG XOAY (Dialium cochinchinensis Pierre) TẠI GIA LAI Ngành: Lâm sinh Mã số: 9 62 02 05 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP HÀ NỘI, 2024
Luận án được hoàn thành tại Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam Người hướng dẫn khoa học: Hướng dẫn 1: PGS.TS. NGUYỄN HỒNG HẢI Hướng dẫn 2: TS. PHÍ ĐĂNG SƠN Phản biện 1: .............................................................................................................. Phản biện 2: .............................................................................................................. Phản biện 3: .............................................................................................................. Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ ngày tháng năm 2024 Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc gia và Thư viện trường Đại học Lâm nghiệp
MỘT SỐ CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN 1. Nguyễn Hồng Hải, Phạm Tiến Bằng (2020). Phân bố và quan hệ không gian của loài cây Xoay (Dialium cochinchinensis Pierr) tại Kon Hà Nừng, huyện Kbang, tỉnh Gia Lai, Tạp chí Nông nghiệp và PTNT, số 8 – 2020, Tr 111 – 117. ISSN: 1859 – 4581. 2. Phạm Tiến Bằng, Ngô Văn Cầm (2020), Nhân giống Xoay (Dialium cochinchiensis Pierre) bằng phương pháp giâm hom, Tạp chí Khoa học lâm nghiệp, số 6 - 2020, Tr 38 - 45. ISSN: 1859 – 0373.
1 MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết thực hiện đề tài Cây Xoay là cây bản địa, có phân bố hẹp ở một số nước Đông Nam Á (Pierre. L, 1898 [83]). Trên thế giới, Xoay được ghi nhận ở các nước Myamar, Thái Lan, Malaysia, Campuchia, Lào, và Việt Nam (Đỗ Huy Bích và cs, 2006 [2]; Lê Văn Chẩm, 1987 [4]). Tại Việt Nam, Xoay có phân bố ở các tỉnh từ Nghệ An đến Đồng Nai. Nơi phát hiện nhiều cây Xoay nhất là các tỉnh Quảng Nam (Phước Sơn, Trà My), Quảng Ngãi (Sơn Hà, Trà Bồng), Bình Định (Vĩnh Thạnh), Gia Lai (Kbang), Kon Tum (Sa Thầy) (Đỗ Huy Bích và cs, 2006) [2]. Xoay là loài cây đa tác dụng, có giá trị kinh tế, dược liệu và bảo tồn nguồn gen. Giá trị kinh tế của cây Xoay được đánh giá thông qua khả năng cung cấp gỗ và quả. Gỗ Xoay được sử dụng làm tà vẹt đường sắt, xây dựng, trang trí nội thất và làm đồ thủ công mỹ nghệ. Quả Xoay có hàm lượng dinh dưỡng cao, được nhiều người ưa thích (Đỗ Huy Bích và cs, 2006 [2]; Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2010 [32]); Giá trị dược liệu của Xoay được biết đến nhờ tác dụng thu liễm và diệt ký sinh trùng. Các hợp chất được chiết xuất từ vỏ, lá và hạt Xoay có khả năng chống oxi hóa và giải độc tố tế bào, được coi như một nguồn tiềm năng trong điều trị bệnh tiểu đường (Bùi Thị Kim Lý và cs, 2019, 2022a, 2022b [52] [27] [28]; Vũ Thị Huyền và cs, 2021 [68]; Trần Thị Thu Trang và cs, 2022 [93]); Về giá trị bảo tồn, Xoay được xác định là loài đặc hữu Đông Nam Á, được xếp vào nhóm thực vật gần bị đe dọa (Near threatened - NT), cần được bảo tồn (Bộ Khoa học và Công nghệ, 1998) [30]. Tuy nhiên, trong những năm gần đây rừng tự nhiên của nước ta đang bị suy giảm cả về diện tích và chất lượng, cùng với đó phạm vi phân bố các quần thể Xoay đã và đang bị thu hẹp. Trong khi đó, trồng rừng bằng cây Xoay chưa được quan tâm tương xứng với giá trị của nó đem lại. Các sản phẩm của cây Xoay hiện nay được cung cấp hoàn toàn từ rừng tự nhiên, là một trong những nguyên nhân đe dọa đến sự tồn tại và phát triển của loài. Để bảo tồn, khai thác và phát triển hiệu quả các giá trị của loài Xoay, ngoài công tác bảo vệ diện tích rừng tự nhiên hiện có thì công tác nghiên cứu gây trồng rừng là thực sự cần thiết. Gia Lai là tỉnh nằm ở phía Bắc của Tây Nguyên, nơi có loài Xoay phân bố tự nhiên. Trước nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, chuyển đổi đất để trồng Cao su, xây dựng các công trình giao thông, thủy lợi, tái định cư,... dẫn đến diện tích rừng tự nhiên của tỉnh Gia Lai bị suy giảm nhanh chóng. Tình trạng khai thác trái phép tài nguyên rừng đã làm cho các quần thể Xoay bị thu hẹp. Mặt khác, khai thác quả Xoay thiếu bền vững ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn cây mẹ gieo giống, đồng thời ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng quả các mùa tiếp theo, dẫn đến nguy cơ suy thoái một nguồn gen cây rừng quý giá. Đến nay các công trình nghiên cứu về loài Xoay mới chỉ tập trung mô tả sơ bộ về đặc điểm hình thái, phân bố. Các nghiên cứu về đặc điểm sinh học, kỹ thuật nhân giống và trồng cây Xoay còn khá hạn chế. Do đó, thiếu cơ sở khoa học để phát triển loài cây bản địa đa tác dụng này. Từ những thực tiễn trên đề tài "Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, kỹ thuật nhân giống và trồng Xoay (Dialium cochinchiensis Pierre) tại Gia Lai" đặt ra là cần thiết, có ý nghĩa về khoa học và thực tiễn. 2. Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu tổng quát: Xác định được một số cơ sở khoa học để phát triển Xoay tại tỉnh Gia Lai.
2 2.2 Mục tiêu cụ thể: + Xác định được một số đặc điểm sinh học loài Xoay. + Bổ sung một số biện pháp kỹ thuật nhân giống, trồng Xoay + Đề xuất được kỹ thuật nhân giống và trồng Xoay tại Gia Lai. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Luận án đã làm rõ một số đặc điểm sinh học của loài Xoay, làm cơ sở khoa học cho việc nhân giống và trồng Xoay tại Gia Lai. 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật gây trồng loài Xoay, làm tài liệu tham khảo cho việc xác định một số biện pháp kỹ thuật nhân giống (bằng hạt, bằng hom) và trồng Xoay tại tỉnh Gia Lai. 4. Những đóng góp mới của đề tài - Đã phát hiện được sự thay đổi về hình thái và bổ sung một số vùng phân bố tự nhiên của loài Xoay tại Gia Lai. - Lần đầu tiên nghiên cứu và cung cấp các thông tin về đặc điểm giải phẫu, sinh lý và đa dạng di truyền của loài Xoay tại Gia Lai. - Xây dựng được mô hình dự đoán mật độ Xoay tại Gia Lai dưới ảnh hưởng của 4 nhân tố sinh thái chính là trạng thái rừng, độ dốc, địa hình và lượng mưa. - Bổ sung được một số biện pháp kỹ thuật mới trong bảo quản hạt giống, xử lý hạt giống nẩy mầm, nhân giống bằng phương pháp giâm hom, tiêu chuẩn tuổi cây giống trồng rừng. 5. Đối tượng và giới hạn nghiên cứu 5.1 Đối tượng nghiên cứu - Cây Xoay (Dialium cochinchinensis Pierre) có phân bố trong các lâm phẩn rừng tự nhiên. - Vật liệu giống thu hái từ rừng tự nhiên, cây con gieo ươm trong vườn ươm và cây trồng trong các thí nghiệm. 5.2 Giới hạn nghiên cứu a) Giới hạn về nội dung nghiên cứu: - Luận án tập trung nghiên cứu một số đặc điểm sinh học cơ bản, gồm: (1) Đặc điểm phân bố và điều kiện sinh thái; (2) Đặc điểm hình thái; (3) Đặc điểm vật hậu; (4) Đặc điểm đa dạng di truyền; (5) Một số đặc điểm giải phẫu, sinh lý; (6) Một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao của quần xã thực vật có cây Xoay phân bố; (7) Đặc điểm tái sinh tự nhiên của Xoay. - Những nghiên cứu về kỹ thuật nhân giống chỉ thực hiện một số nội dung chưa được quan tâm nghiên cứu hoặc kết quả nghiên cứu chưa thống nhất gồm: (1) Kỹ thuật bảo quản hạt giống; (2) Kỹ thuật xử lý hạt giống; (3) Thành phần ruột bầu và (4) Kích thước túi bầu. - Những nghiên cứu về kỹ thuật trồng Xoay tập trung nghiên cứu trên hai nội dung gồm: (1) Tuổi cây con đem trồng và (2) Phương thức trồng. b) Giới hạn về địa bàn nghiên cứu: - Nghiên cứu về phân bố được điều tra, khảo sát theo tuyến trên toàn tỉnh Gia Lai. - Nghiên cứu về đặc điểm hình thái, cấu trúc được tiến trên các mẫu điển hình thu thập tại các tiểu vùng khí hậu (TVKH) thuộc tỉnh Gia Lai nơi có Xoay phân bố.
3 - Nghiên cứu về nhân giống được thực hiện tại Trung tâm Lâm nghiệp Nhiệt đới (thành phố Pleiku, tỉnh Gia Lai) thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Nam Trung bộ và Tây Nguyên. - Các thí nghiệm trồng Xoay được tiến hành ở 2 TVKH thuộc địa điểm xã Ia Chía (huyện Ia Grai) và xã Sơn Lang (huyện Kbang, tỉnh Gia Lai. c) Giới hạn về thời gian nghiên cứu: Đề tài được thực hiện từ năm 2017 đến năm 2022. 6. Bố cục của luận án Luận án gồm 147 trang, có 36 bảng, 54 hình ảnh, 3 sơ đồ, 1 trang danh mục các bài báo và 95 tài liệu tham khảo, được trình bày thành các phần sau: Mở đầu (4 trang); Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu (20 trang); Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu (30 trang); Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (82 trang); Kết luận, tồn tại và kiến nghị (3 trang). Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Thông tin chung về loài Xoay Cây Xoay được nhà thực vật học người Pháp có tên là Jean Baptiste Louis Pierre (1833 – 1905) mô tả và đặt tên khoa học là Dialium cochinchinense Pierre. Mẫu tiêu bản thực vật đầu tiên của loài này được thu thập tháng 7 năm 1877 tại vùng Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai, Việt Nam (Kai Larsen et al., 1980 [75]; (Pierre. L., 1898 [82]). Hiện nay mẫu tiêu bản đã được số hóa và đang được lưu trữ tại Bảo tàng lịch sử tự nhiên với số hiệu mục lục BM000958829. Xoay có tên tiếng Anh là Velvet Tamarind, ngoài ra tại các nước khác nhau còn có các tên gọi khác như: Keranji kertas kecil (vùng Peninsular, Malaysia), Mackhang, Xai met (vùng Sarawak, Malaysia), Krâlanh lomië (Campuchia), Kheng (Lào), Khleng (Thái Lan), I-dang (Bắc Thái Lan), Kayi (Peninsular, Thái Lan) và Xoay (Việt Nam) (Sosef M.S.M. và cs, 1993 [96]). 1.2. Những nghiên cứu ở nước ngoài Theo hệ thống phân loại của APG IV (2016) [54], Xoay được phân vào nhóm cây gỗ, phân họ Dialioideae, họ Đậu (Fabaceae), bộ Đậu (Fabales). Xoay có tên khoa học là Dialium cochinchinense Pierre (Kai Larsen và cộng sự, 1980 [75]; Pierre. L., 1898 [82]; Justo P. Rojo, 1982 [86]). Trên thế giới, Xoay phân bố ở các nước Myamar, Maylaysia, các nước Đông Dương (Việt Nam, Lào, Cămpuchia), Thái Lan (Hoàng Văn Sâm và cs, 2004 [87]; Justo P. Rojo, 1982 [86]; Ram J. SingH (2012) [65]; (Kimsun Chheng và cs, 2015 [57]). Ngoài ra, Xoay cũng được ghi nhận trong danh sách những loài cây trồng ở Singapore (Kwek Yan Chong và cs, 2009) [58]. Cây Xoay có kích thước trung bình đến lớn, thân hình trụ thẳng, chiều cao trên 30 m, đường kính trên 80 cm. Cành non có màu đen, các bộ phận non có lông, sau đó rụng. Lá kép lông chim một lần lẻ. Chùm hoa nhiều mọc ở đầu cành, chùm thường có nhiều nhánh, cụm hoa hình chuỳ, phân nhánh nhiều, mỗi nhánh nhiều hoa. Hoa có màu trắng hoặc vàng nhạt; đài hoa gồm 5 chiếc. Quả hình bầu dục đến hình trứng, hạt hình bầu dục hơi dẹt, mỗi quả có từ 1 – 2 hạt, vỏ hạt cứng màu vàng nâu bóng và một đường vân nhạt. Hạt nhỏ, dài khoảng 8 mm, rộng 6 mm, hơi bẹt, vỏ hạt màu nâu sô cô la, bóng (Justo P. Rojo, 1982 [86]; Sosef M.S.M. et al. (1999) [89]). Chưa có loài nào trong chi Xoay được trồng vì mục đích nghiên cứu và thương mại ngoại trừ loài Xoay được cho là có trồng ở các làng phía bắc bán đảo Malaysia để lấy quả (Sosef M.S.M. và cs, 1993) [96]. Tại Singapore có 4 loài thuộc chi Xoay được thống kê trong danh sách các loài cây có mạch, trong đó có 2 loài gồm Xoay (D. cochinchinense Pierre) và loài D. schlechteri Harms chỉ
4 được ghi nhận dưới dạng cây trồng (không có phân bố tự nhiên) (Kwek Yan Chong và cs, 2009) [58]. Tuy nhiên, cho đến nay chưa có tài liệu khoa học công bố về các kết quả nghiên cứu trồng các loài trong chi này. Nhìn chung, những nghiên cứu ở nước ngoài về các loài trong chi Xoay nói chung và loài Xoay nói riêng còn rất hạn chế, chỉ dừng lại ở việc phân loại, mô tả đặc điểm hình thái, phân bố và giá trị sử dụng. Các nghiên cứu về kỹ thuật lâm sinh, nhân giống và trồng rừng bằng cây Xoay chưa được thực hiện hoặc chưa có các dẫn liệu khoa học. 1.3. Những nghiên cứu về cây Xoay ở Việt Nam Tại Việt Nam Xoay phân bố từ phía Tây Thanh Hoá trở vào các tỉnh phía Nam. Tập trung nhiều ở các tỉnh Tây nguyên; các tỉnh vùng Nam Trung Bộ (Bình Định, Phú Yên, Khánh Hoà, Ninh Thuận và Bình Thuận); các tỉnh Đông và Tây Nam Bộ (Đồng Nai, Bình Phước, Bình Dương, Tây Ninh, Đồng Tháp) (Phạm Hoàng Hộ, 1999 [18]; Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999 [31]; Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2001[35]). Xoay phân bố trên nhiều loại đất khác nhau, rất ưa đất Bazan, Feralit màu nâu đỏ và đất Phù sa cổ, tầng đất dày, lượng mùn cao, ít gặp trên đất có tầng mỏng, bị xói mòn mạnh (Triệu Văn Hùng và cs, 2007) [22], (Bùi Thanh Hằng và cs, 2009) [16]. Khu vực phân bố Xoay có lượng mưa từ 1.000 mm đến 3.000 mm; pH (KCL) từ 3,53 – 4,84; mùn từ 0,77 – 5,37% (Trần Hồng Sơn và cs, 2016) [41]. Xoay có thân cây to, cao 30 – 35 m, tán hình ô, phân nhiều cành, thân hình trụ thẳng, gốc có bạnh lớn, cao đến 3m; vỏ thân màu trắng xám, có các mảnh bong nhỏ hình đa giác không đều, có nhựa mủ đỏ. Cành non mảnh, mềm, gần hình 4 cạnh, có rãnh và có lông tơ mịn. Lá kép lông chim lẻ, lá chét hình trứng không đều. Cụm hoa hình chùy, mang nhiều hoa. Quả hình trứng dài hơi dẹt, phủ lông mầu nâu, khi chín mầu đen. Hạt hình bầu dục dẹt, mầu nâu vàng (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2009, 2010 [31] [32]; Lê Mộng Chân và cs, 2000 [5]; Triệu Văn Hùng và cs, 2007 [21]). Xoay chỉ có một lần hoa nở rộ từ tháng 3 đến tháng 6, có một lần quả chín rộ từ tháng 9 đến tháng 10 và chín rải rác từ tháng 11 đến tháng 12 trong năm. Chu kỳ sai quả của loài Xoay từ 1 đến 2 năm (Trần Hồng Sơn và cs, 2016) [41]. Nghiên cứu bảo quản và xử lý hạt giống Xoay đã được thực hiện bởi Hồ Đức Soa (2002) [39], Trần Hồng Sơn và cs (2016) [41], Hồng Bích Ngọc và cs (2019) [33]. Kết quả nghiên cứu còn có nhận định khác nhau về khả năng bảo quản, cất trữ hạt giống. Trong giai đoạn vườn ươm, che sáng cho cây Xoay là rất cần thiết nhưng cần thay đổi độ che sáng theo từng giai đoạn phát triển. (Hồng Bích Ngọc và cs, 2019). Xoay sinh trưởng chậm, lượng tăng trưởng chiều cao đạt 30,95 cm/năm (trên đất bỏ hoá), 26,78 cm/năm (trồng dưới tán rừng thứ sinh nghèo). Sinh trưởng về đường kính cổ rễ trung bình xấp xỉ 1,9 mm/năm (Hồng Bích Ngọc và cs, 2019) [33]. 1.4. Nhận xét, đánh giá chung Tổng hợp kết quả của các công trình đã nghiên cứu về loài Xoay trên thế giới và Việt Nam cho thấy: Các kết quả nghiên cứu còn rất hạn chế, chỉ tập trung vào phân loại, mô tả hình thái và giá trị sử dụng. Ngoài các thành tựu được tóm tắt trên đây, các lỗ hổng trong hệ thống kiến thức về đặc điểm sinh học, chọn giống, nhân giống và gây trồng Xoay còn một số tồn tại sau:
5 - Về đặc điểm sinh học: Đã cung cấp một số thông tin về đặc điểm hình thái, sinh thái, phân bố, vật hậu nhưng còn nhiều khác nhau giữa các tài liệu. Chưa có các nghiên cứu về cấu tạo, giải phẫu, đặc điểm sinh lý và đa dạng di truyền các giống Xoay tại Gia Lai. - Về kỹ thuật nhân giống: Nghiên cứu về phương pháp bảo quản hạt giống, phương thức xử lý hạt giống, thành phần ruột bầu còn nhiều hạn chế và cho các kết quả khác nhau, cần tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện để phù hợp với điều kiện sản xuất cây giống tại Gia Lai. Mặt khác, còn thiếu các nghiên cứu về kích thước túi bầu, tiêu chuẩn cây giống xuất vườn. Chưa có các nghiên cứu về nhân giống vô tính (giâm hom, chiết, ghép). - Về kỹ thuật trồng rừng: Các nghiên cứu về tỷ lệ phân bón, mật độ trồng đã được xác lập nhưng các mô hình nghiên cứu hầu hết chỉ theo dõi trong thời gian ngắn nên chưa phản ánh đầy đủ các mối quan hệ và ảnh hưởng của các nhân tố thí nghiệm đến sinh trưởng của rừng trồng. Xuất phát từ thực tiễn đã nêu trên, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh học, kỹ thuật nhân giống và trồng Xoay (Dialium cochinchinesis Pierre) tại Gia Lai” 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: 2.1.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh học Xoay - Đặc điểm phân bố, sinh thái Xoay tại Gia Lai. - Đặc điểm hình thái Xoay. - Đặc điểm vật hậu Xoay. - Đặc điểm giải phẫu, sinh lý. - Đặc điểm đa dạng di truyền Xoay tại Gia Lai. - Đặc điểm cấu trúc lâm phần có Xoay phân bố. - Đặc điểm tái sinh tự nhiên của Xoay. 2.1.2. Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống Xoay - Kỹ thuật nhân giống bằng hạt. + Phương pháp bảo quản hạt giống + Phương pháp xử lý hạt giống nảy mầm + Ảnh hưởng của thành phần ruột bầu đến sinh trưởng của cây con trong giai đoạn vườn ươm. + Ảnh hưởng của kích thước túi bầu đến sinh trưởng của cây con trong giai đoạn vườn ươm. - Kỹ thuật nhân giống bằng phương pháp giâm hom. + Ảnh hưởng của loại chất và nồng độ chất điều hòa sinh trưởng. + Ảnh hưởng của mùa vụ giâm hom đến khả năng ra rễ. + Ảnh hưởng của giá thể giâm hom đến khả năng ra rễ 2.1.3. Nghiên cứu kỹ thuật trồng Xoay - Tiêu chuẩn tuổi cây giống xuất vườn . - Phương thức trồng Xoay.
6 2.1.4. Đề xuất biện pháp kỹ thuật trồng Xoay tại Gia Lai 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp tiếp cận Luận án thực hiện theo các cách tiếp cận chủ yêu sau: Tiếp cận tiểu vùng khí hậu (TVKH); tiếp cận thực nghiệm; tiếp cận hệ thống và tiếp cận có sự tham gia. 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu chung Các bước nghiên cứu của đề tài được trình bầy cụ thể ở sơ đồ 2.1 Thu thập, kế thừa các tài liệu, số liệu hiện có Nghiên cứu đặc điểm sinh Nghiên cứu kỹ thuật Nghiên cứu kỹ thuật học của loài Xoay nhân giống Xoay (Kỹ trồng Xoay (Tiêu (Phân bố, sinh thái; hình thái, thuật bảo quản, xử lý hạt chuẩn cây giống, vật hậu; giải phẫu, sinh lý; đa giống và nhân giống, phương thức trồng) dạng di truyền; cấu trúc và tái thành phần ruột bầu, kích sinh) thước túi bầu) Tổng hợp, phân tích, đánh giá kết quả nghiên cứu Đề xuất biện pháp kỹ thuật gây trồng loài Xoay tại Gia Lai Sơ đồ 2.1: Sơ đồ nghiên cứu của luận án 2.2.3. Phương pháp nghiên cứu cụ thể: 2.2.3.1. Phương pháp kế thừa số liệu, tài liệu Số liệu về khí tượng, thủy văn từ Trung tâm Khí tượng thủy văn khu vực Tây Nguyên, giai đoạn 2010 – 2020, gồm: Nhiệt độ trung bình năm, (T, oC); lượng mưa trung bình năm (P, mm/năm); độ ẩm trung bình (DA,%); tổng số giờ nắng trong năm (T, giờ). TVKH được xác định theo bản đồ bản đồ phân bố khí hậu tại Tây Nguyên của Hoàng Đức Cường và cs (2014) [8]. Kế thừa, sử dụng một phần số liệu của đề tài “Nghiên cứu khai thác và phát triển nguồn gen cây Xoay (Dialium cochinchinensis Pierr) ở Tây Nguyên, Mã số NVQG – 2017/17, do TS Ngô Văn Cầm làm chủ nhiệm. Nội dung kế thừa gồm: Số liệu thí nghiệm về đặc điểm hạt giống, phương pháp bảo quản hạt giống và kỹ thuật nhân giống hữu tính, vô tính. 2.2.3.2 Phương pháp điều tra, thu thập và bố trí thí nghiệm hiện trường a) Nghiên cứu đặc điểm sinh học * Phương pháp nghiên cứu đặc điểm phân bố, sinh thái + Đặc điểm phân bố và sinh thái: Thiết lập 35 tuyến điều tra, (4 tuyến chính và 31 tuyến nhánh). Xác định vị trí bắt gặp, ghi chép các thông tin về địa điểm, địa hình, độ cao, độ dốc, trạng thái rừng,…. Đào, mô tả và lấy mẫu 12 phẫu diện đất để phân tích các chỉ tiêu lý, hóa đất. Mẫu đất được phân tích tại Viện Khoa học kỹ thuật Nông lâm nghiệp Tây Nguyên (Đăk Lắc).
7 + Ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến phân bố mật độ loài Xoay: Tại mỗi khu vực có Xoay phân bố, lựa chọn các điểm nghiên cứu có diện tích 1km2 theo phương pháp rút mẫu điển hình. Tại mỗi điểm, tiến hành thiết lập 2 tuyến song song cách nhau 500 m; trên mỗi tuyến, tiến hành thiết lập 5 ô mẫu hình tròn, diện tích mỗi ô mẫu là 1.000 m2. Tại mỗi ô mẫu, khảo sát 9 nhân tố sinh thái gồm: Trạng thái rừng (Tt), độ tàn che (TC), độ dốc (DD), vị trí địa hình (DH), độ cao so với mặt nước biển (DC), loại đất (LD), lượng mưa trung bình năm (P), nhiệt độ trung bình năm (T), độ ẩm trung bình năm (DA). Sử dụng mô hình hồi quy đa biến, có trọng số để phát hiện nhân tố sinh thái chủ đạo ảnh hưởng đến mật độ phân bố loài Xoay theo tiêu chuẩn Cp của Mallows (Bảo Huy, 2015a, 2015b, 2017) [23] [24] [25]). Thiết lập mô hình quan hệ giữa mật độ Xoay với các nhân tố sinh thái theo phương pháp của Marquardt (dẫn theo Picard và cs, 2012 [81]; Bảo Huy, 2017 [25]). * Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái các bộ phận cây Xoay Quan sát, mô tả hình thái thân, lá, hoa, quả theo phương pháp chuyên gia (quan sát, so sánh) thường dùng trong phân loại thực vật. Trong đó: - Nghiên cứu đặc điểm hình thái thân: Quan sát và đo đếm là 115 cây, (TVKH I2: 59 cây, TVKH I3: 18 cây, TVKH II1: 15 cây, TVKH II3: 23 cây). Các chỉ tiêu đo đếm, mô tả gồm: Đường kính ngang ngực (D1,3, cm), chiều cao vút ngọn (Hvn, m), chiều cao dưới cành (Hdc), chiều cao bạnh vè (Hbv), chiều rộng bạnh vè (Dbv); dầy vỏ (Dv). - Nghiên cứu đặc điểm hình thái lá: Tại mỗi TVKH chọn 5 cây mẫu, đo đếm, mô tả các chỉ tiêu: Chiều dài lá, cách mọc lá, số lượng lá chét, hình dạng lá, mầu sắc lá, cánh mọc lá. Chọn ngẫu nhiên 100 lá chét/ mỗi TVKH để đo đếm các chỉ tiêu chiều dài lá chét, chiều rộng lá chét, chiều dài cuống lá chét, đồng thời chụp ảnh minh họa. - Nghiên cứu đặc điểm hình thái hoa: Tại mỗi TVKH, chọn ngẫu nhiên 1 cây mẫu, trên mỗi cây mẫu lấy 3 cành mang hoa tại 3 vị trí để quan sát, thu thập, mô tả các thông tin về mầu sắc hoa, đế hoa, đài, tràng, nhị, nhụy hoa, cách mọc, kích thước hoa và chụp ảnh các bộ phận của hoa. - Nghiên cứu đặc điểm hình thái quả: Tại mỗi TVKH chọn 5 cây mẫu để thu hái quả. Quả thu hái tại mỗi TVKH được trộn đều (theo TVKH), lấy ngẫu nhiên 31 quả để quan sát, đo đếm và mô tả các chỉ tiêu về chiều dài, chiều rộng, độ dầy quả, mầu sắc, khối lượng quả, kích thước và khối lượng hạt Xoay. Chất lượng hạt giống tiến hành theo tiêu chuẩn ngành 04- TCN - 33- 2001: Hạt giống cây lâm nghiệp – Phương pháp kiểm nghiệm (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2001) [47] * Phương pháp nghiên cứu đặc điểm vật hậu: Theo dõi 12 cây mẫu, đại diện cho các TVKH có Xoay, mỗi TVKH quan sát 3 cây mẫu. Các chỉ tiêu theo gõi gồm thời kỳ thay đổi lá, thời kỳ ra chồi, thời kỳ ra hoa, thời kỳ hoa nở, thời kỳ tạo quả, thời kỳ quả chín, thời kỳ quả rụng. Thời gian theo dõi bắt đầu từ năm 2017 đến tháng 12/2022. * Phương pháp nghiên cứu đặc điểm giải phẫu, sinh lý. Cấu tạo giải phẫu lá xác định bằng cách quan sát mẫu và đo đếm trên kính hiển vi OLYMPUS. Xác định hàm lượng và tỷ lệ diệp lục trong các mẫu theo phương pháp của Grodzinxki A.M. et al. (1981) [14], Định lượng diệp lục theo công thức của Arnon Daniel I. (1949) [69]. Xác định khả năng chịu nóng theo phương pháp Maxcop (Vũ Văn Vụ và cộng sự, 1998) [49]. * Phương pháp nghiên cứu đặc điểm đa dạng di truyền Xoay: Nghiên cứu đa dạng di truyền và quan hệ di truyền dựa vào phân tích ADN tổng số tách chiết từ nhân tế bào lá. Mẫu lá thu thập tại 4 TVKH, được phân tích trong phòng thí nghiệm sinh học phân
8 tử của Viện Nghiên cứu giống và công nghệ sinh học Lâm nghiệp thông qua các bước: Tách ADN tổng số; chạy phản ứng PCR; phân tích dữ liệu, xác định thông số đa dạng di truyền bằng phần mềm POPGENE V1.32; Phân tích mức độ biến dị di truyền AMOVA và PCoA bằng phần mềm GelAlEx6. Lập biểu đồ quan hệ di truyền bằng phần mềm MEGA X. * Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc lâm phần có Xoay phân bố: Thiết lập 24 ô tiêu chuẩn (OTC) điển hình, diện tích 2.500 m2 (50 x 50 m), mỗi TVKH lập 06 OTC. Đo đếm và xác định các chỉ tiêu: tên loài, đường kính tại vị trí 1,3m (D1,3); chiều cao vút ngọn (Hvn). Đối với cây Xoay, tiến hành đo các chỉ tiêu về đường kính tán (Dt), chiều cao dưới cành (Hdc) và xác định vị thế tán cây. Vị thế tán cây Xoay được phân 5 mức theo phương pháp của Dawkins (1958) [59]. Nghiên cứu mối quan hệ sinh thái và diện tích sinh trưởng của cây Xoay: Điều tra ô 6 cây theo phương pháp của Thomasius (1976) (dẫn theo Vũ Tiến Hinh, 2003 [17]). Mỗi TVKH lập 30 ô, tổng số ô đã lập là 120 ô. Dựa vào tần suất xuất hiện của loài để xác định mối quan hệ sinh thái của loài Xoay với các loài cây đi kèm. Nghiên cứu quan hệ không gian của loài Xoay: Thiết lập 06 ô tiêu chuẩn 1ha (100x100m): 02 OTC trên trạng thái rừng đã bị tác động mạnh (HIL), 02 OTC trên trạng thái rừng đã bị tác động trung bình (MIL) và 02 OTC trên trạng thái rừng đã bị tác động thấp (UL). Sử dụng phương pháp phân tích mô hình điểm không gian để phân tích sự xắp xếp không gian của các cá thể cây. Trong đó, dựa vào vị trí (x,y) và đường kính (D1,3) của các cá thể cây trong OTC làm số liệu đầu vào để xem xét tương quan theo cặp một biến số (giữa cây Xoay với cây Xoay) và hai biến số (giữa cây Xoay với một loài cây khác). * Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên của loài Xoay Điều tra cây tái sinh tự nhiên được tiến hành đồng thời với điều tra tầng cây cao, trong ô dạng bản (ODB). Tại mỗi OTC lập 5 ODB (4 ODB ở 4 góc và 1 ODB ở giữa), mỗi ô có diện tích 16 m2 (4x4m). Tổng số ODB là 120 ô, các chỉ tiêu đo đếm gồm: Tên loài, chiều cao và phẩm chất. Tại mỗi TVKH, chọn 6 cây Xoay làm cây mẹ để tiến hành nghiên cứu đặc điểm tái sinh dưới tán cây mẹ. Từ vị trí gốc cây mẹ, lập 4 tuyến theo 4 hướng Đông, Tây, Nam, Bắc. Trên mỗi tuyến lập 03 ODBcó diện tích 16m2 (4x4m), trong đó 01 ODB nằm trong phạm vi tán cây mẹ, 01 ODB nằm ngoài phạm vi tán cây nhưng không xa quá 2 lần đường kính tán, 01 ODB nằm ngoài phạm vi 3 lần đường kính tán. Tổng số ODB đã thiết lập là 288 ô (24 cây x12 ODB/cây). Trong các ODB thu thập thông tin về số lượng cây, chiều cao, nguồn gốc và phẩm chất cây Xoay tái sinh. b) Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống Xoay * Phương pháp nghiên cứu kỹ thuật nhân giống bằng hạt. - Nghiên cứu xử lý hạt giống nảy mầm: Thí nghiệm tiến hành 6 công thức: XL1: Ngâm hạt trong nước ở nhiệt độ ban đầu 20oC, trong thời gian 24 giờ; XL2: Chà xát hạt trên nền xi măng, sau đó ngâm trong nước có nhiệt độ ban đầu 20oC, trong thời gian 24 giờ; XL3: Ngâm hạt trong nước ở nhiệt độ ban đầu 40oC, trong thời gian 24 giờ; XL4: Chà xát hạt trên nền xi măng, ngâm trong nước có nhiệt độ ban đầu 40oC, trong thời gian 24 giờ; XL5: Ngâm hạt trong nước ở nhiệt độ ban đầu 60oC, trong thời gian 24 giờ; XL6: Chà xát hạt trên nền xi măng, ngâm trong nước có nhiệt độ ban đầu 60oC, trong thời gian 24 giờ.
9 - Nghiên cứu bảo quản hạt giống: Thí nghiệm gồm 4 công thức bảo quản: BQ1: Để nguyên vỏ quả, bảo quản bằng phương pháp thông thường; BQ2: Để nguyên vỏ quả, bảo quản trong điều kiện nhiệt độ lạnh 8oC; BQ3: Hạt Xoay bảo quản bằng phương pháp thông thường; BQ4: Hạt Xoay bảo quản lạnh ở nhiệt độ 8oC. - Nghiên cứu thành phần ruột bầu: Thí nghiệm tiến hành với 6 công thức gồm: RB1: 78% Đất + 15% Phân chuồng + 5% Xơ Dừa + 2% NPK (16:16:8); RB2: 76% Đất + 15% Phân chuồng + 5% Xơ Dừa + 4% Super Lân; RB3: 73% Đất + 20% Phân chuồng + 5% Xơ Dừa + 2% Super Lân; RB4: 83% Đất + 15% Phân chuồng + 2% NPK (16:16:8); RB5: 84% Đất + 15% Phân chuồng + 1% NPK (16:16:8); RB6: 94% Đất + 5% Vi sinh + 1% NPK (16:16:8) (RB6). - Nghiên cứu kích thước túi bầu: Thí nghiệm với 3 công thức: KTB1: Kích thước túi bầu 10x18 cm; KTB2: Kích thước túi bầu 15x 22 cm; KTB3: Kích thước túi bầu 20x 27cm. Các công thức thí nghiệm được bố trí theo khối, lặp lại 3 lần. * Phương pháp nghiên cứu kỹ thuật nhân giống bằng giâm hom: - Nghiên cứu xác định loại chất và nồng độ chất điều hòa sinh trưởng: Thí nghiệm được tiến hành 2 giai đoạn: + Giai đoạn 1 (Xác định khoảnh giới hạn của các chất ĐHST): Sử dụng 2 loại chất điều hòa sinh trưởng là IBA và NAA ở các mức nồng độ 100 ppp, 500 ppm, 1.000 ppm, 1.500 ppm, 2.000 ppp, 5.000 ppm, 10.000 ppm, 15.000 ppm, thời gian xử lý hom 10 phút. + Giai đoạn 2 (Xác định nồng độ và thời gian xử lý thích hợp): Từ kết quả thí nghiệm ở giai đoạn 1, xác định được khoảng nồng độ tốt nhất từ 4.000 ppm – 10.000 ppm. Thí nghiệm tiến hành với 4 mức nồng độ (4.000 ppm, 6.000 ppm, 8.000ppm và 10.000 ppm). Thời gian xử lý hom 6 phút, 12 phút và 18 phút. - Nghiên cứu mùa vụ giâm hom: Thí nghiệm mùa vụ giâm hom thực hiện vào thời điểm: MG1: Đầu mùa mưa (tháng 6); MG2: cuối mùa mưa (tháng 9); MG3: đầu mùa khô (tháng 11); MG4: cuối mùa khô (tháng 3). Dùng 1 loại thuốc (NAA), 1 nồng độ (8.000 ppm), cùng 1 phương pháp xử lý, các hom lấy từ 1 cây mẹ. Theo dõi thời gian ra rễ, số rễ/hom và chiều dài rễ (cm). Thí nghiệm được theo dõi trong thời gian 90 ngày. - Nghiên cứu giá thể giâm hom: Thí nghiệm ảnh hưởng của giá thể giâm hom đến khả năng ra rễ được tiến hành với 6 công thức gồm: GT1: 99% cát vàng + 1% supe lân; GT2: 99% cát vàng + 1% vi sinh; GT3: 49% cát vàng + 50% đất mặt + 1% super lân; GT4: 49% cát vàng + 50% đất mặt + 1% vi sinh; GT5: 99% đất mặt + 1% vi sinh; GT6: 99% đất mặt + 1% super lân. Dùng 1 loại thuốc (NAA), 1 nồng độ (8.000 ppm), cùng 1 phương pháp xử l. Theo dõi thời gian ra rễ, số rễ/hom và chiều dài rễ (cm). Mỗi công thức thí nghiệm được bố trí lặp lại 3 lần, mỗi lặp 30 hom. Hom được tưới đủ ẩm (độ ẩm 80 – 90%). Thí nghiệm được theo dõi trong thời gian 90 ngày, quan sát thời gian ra rễ, định kỳ 1 tháng 1 lần thống kê số liệu về số hom sống, số ra rễ. Sau 90 ngày thống kê số rễ/hom và chiều dài rễ (cm). c) Nghiên cứu kỹ thuật trồng Xoay * Phương pháp nghiên tiêu chuẩn tuổi cây giống xuất vườn Thí nghiệm được bố trí 3 công thức tuổi gồm: T1: Cây giống 6 tháng tuổi; T2: cây giống 12 tháng tuổi và T3: cây giống 18 tháng tuổi. Diện tích mỗi công thức 0,1 ha, lặp lại 3 lần. Tổng diện
10 tích thí nghiệm 1,8 ha. Mật độ trồng 330 cây/ha (5m x6m), Tổng số cây thí nghiệm 594 cây. Thí nghiệm được trồng tại 2 TVKH, bón lót 0,5 kg vi sinh Sông Gianh + 0,1 kg/hố NPK Lâm thao (5:10:3). Chăm sóc: Phát dọn thực bì 2 lần/ năm, bón thúc 1 lần bằng phân NPK Lâm thao (5:10:3), liều lượng 0,2kg/cây. Các chỉ tiêu theo dõi gồm số cây sống, đường kính gốc, chiều cao vút ngọn, phẩm chất cây trồng. Thời gian theo dõi từ năm 2019 đến năm 2020. * Phương pháp nghiên cứu phương thức trồng Xoay Thí nghiệm được bố trí 03 phương thức trồng tại 2 TVKH gồm: PT1: Trồng dưới tán rừng tự nhiên, độ tàn che 0,4; PT2: Trồng thuần loài ngoài khoảng trống; PT3: Trồng xen cà phê (NLKH), cà phê 10 năm tuổi. Diện tích mỗi công thức 0,1 ha, lặp lại 3 lần. Tổng diện tích thí nghiệm 1,8 ha. Mật độ trồng 330 cây/ha (5 m x6 m), số cây thí nghiệm 540 cây. Thí nghiệm được bố trí tại 2 TVKH. Hố trồng có kích thước 40x40x40cm, bón lót 0,5 kg vi sinh Sông Gianh + 0,1 kg/hố NPK Lâm thao (5:10:3). Các chỉ tiêu theo dõi gồm: Tỷ lệ sống, đường kính gốc, chiều cao vút ngọn, phẩm chất cây trồng được theo dõi 1 năm 1 lần vào tháng 12 hàng năm. Thời gian theo dõi từ 9/2019 đến 12/2022. d) Đề xuất biện pháp kỹ thuật trồng Xoay tại Gia Lai Đề xuất các biện pháp kỹ thuật trồng Xoay dựa trên cơ sở các nghiên cứu đã được công bố kết hợp với kết quả nghiên cứu của luận án. 2.2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu Ứng dụng các phương pháp thống kê toán học trong nông nghiệp để xử lý và phân tích các số liệu, trên cơ sở sử dụng các phần mềm Excel, Statgraphics, và các phần mềm khác có liên quan. Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc điểm sinh học của loài Xoay 3.1.1. Đặc điểm phân bố, sinh thái loài Xoay 3.1.1.1. Đặc điểm phân bố tự nhiên của loài Xoay tại Gia Lai. Xoay phân bố ở 4 TVKH, trong 2 kiểu rừng lá rộng thường xanh (LRTX) và lá rộng nửa rụng lá (LRNRL) gồm: (1) TVKH Cao nguyên Kon Hà Nừng (TVKH I2), phân bố trong rừng lá rộng thường xanh (LRTX), ở độ cao từ 640 – 880 m; (2) TVKH Cao nguyên Pleiku (TVKH I3), phân bố trong rừng LRTX, độ cao từ 600 - 1.052m; (3) TVKH thung lũng Kon Tum, Sa Thầy (TVKH II1), độ cao từ 300m – 365 m; (4) TVKH bình nguyên Ayunpa và trũng Krông Pa (TVKH II3), phân bố trong rừng LRNRL, độ cao từ 354m – 477 m. Như vậy, ngoài các công trình đã công bố trước đây về vùng phân bố Xoay tại Gia Lai, kết quả nghiên cứu của luận án đã phát hiện và cung cấp thêm thông tin về 2 địa điểm phân bố của loài Xoay tại các huyện Ia Grai (TVKH II1) và Mang Yang (TVKH I3). 3.1.1.2 Đặc điểm sinh thái loài Xoay Xoay phân bố ở độ cao từ 300 m đến 1.052 m, nơi có độ dốc từ 2 o – 34 o, thích hợp nhất ở địa hình bằng phẳng, độ dốc
11 mưa bình quân dao động từ 1.413,0 – 2.039,3 mm/năm, độ ẩm không khí dao động từ 79,8 – 83,5%, Số tháng mưa từ 6 – 8 tháng/năm, có 2 -3 tháng hạn và 1- 2 tháng kiệt. Thích hợp với nhiều loại đất trong đó có các loại đất Fk, Fa, Hk, Ha. Tầng đất dày, thành phần cơ giới từ cát pha đến thịt nặng, độ pH từ 4,14 đến 6,57, hàm lượng mùn (MO) từ 3,02 – 6,78%, hàm lượng đạm (N) tổng số từ 0,05% - 1,5%, hàm lượng đạm dễ tiêu từ 3,20 – 6,39 mg/100g đất, hàm lượng lân tổng số từ 0,02 – 0,06%, lân dễ tiêu từ 4,15 – 6,0 mg/100g đất, hàm lượng kali tổng số từ 0,37 – 0,87%, kali đễ tiêu từ 2,84 – 5,70 mg/100g đất. 3.1.1.3 Ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến phân bố mật độ của loài Xoay Bảng 3.1: Tổng hợp ảnh hưởng các nhân tố sinh thái đến mật độ loài Xoay Giá trị kiểm Mức ý nghĩa TT Nhân tố sinh thái định (P-value) (Test statistic) 1 Trạng thái (T.thai) 43,4668 8,28.10-09 2 Độ tàn che (TC) 34,9318 2,60.10-08 3 Độ dốc (DD, độ) 6,64718 0,036023 4 Vị trí địa hình (DH) 7,17174 0,027713 5 Độ cao so với mặt nước biển (DC, m) 44,3665 2,32.10-10 6 Loại đất (LD), có 4 loại đất 47,9189 2,22.10-10 Lượng mưa trung bình năm (P, 7 44,3665 2,32.10-10 mm/năm) 8 Nhiệt độ trung bình năm (T0, độ) 45,7317 6,47.10-10 9 Độ ẩm trung bình (DA, %) 46,9645 3,54.10-10 Khi xem xét ảnh hưởng riêng rẽ từng nhân tố đến mật độ loài Xoay, có 9/9 nhân tố sinh thái được lựa chọn khảo sát có ảnh hưởng rõ rệt đến Mật độ loài Xoay, với mức ý nghĩa (P- Value) của từng nhân tố đều
12 Bảng 3.2: Bảng tra cấp mật độ Xoay theo 4 nhân tố sinh thái Mã vị trí địa hình (DH) 1 2 Mã độ dốc (DD) 1 2 1 2 Mã trạng thái Mã lượng mưa Mã mật độ (N) (Tt) (P) 1 1 1 1 1 1 2 1 1 2 1 3 1 1 2 1 1 1 1 2 1 2 2 2 1 2 2 3 2 2 3 2 1 2 1 2 2 3 2 2 2 3 2 3 3 2 4 3 3.1.2. Đặc điểm hình thái Xoay Xoay có Thân hình trụ thẳng, tròn đều, phân cành cao, gốc có bạnh vè lớn, vỏ thân màu trắng xám, có các mảng bong nhỏ hình đa giác không đều. Lá kép lông chim một lần lẻ, có từ 5 – 9 lá chét, cuống chung dài 10 – 20 cm. Lá chét hình trứng không đều, mọc so le, mép nguyên, đầu thuôn nhọn, gốc tròn hoặc tù, hơi lệch. Hoa lưỡng tính, nhỏ, mọc thành cụm hình chùy ở nách lá hoặc đầu cành. Nụ hoa dài 4-5 mm, rộng 3-4 mm. Hoa gồm 3 thành phần đài, nhị và nhụy. Đài hoa mầu trắng gồm 5 cánh rời. Tràng hoa tiêu biến, nhị hoa gồm 2 chỉ nhị mọc đối xứng 2 bên bầu hoa, chỉ nhị dài 4-5 mm, bao phấn mầu vàng hướng lên trên nên khi hoa nở rộ nhìn từ xa hoa Xoay có mầu vàng. Nhụy hoa có bầu hình trứng, có lông, vòi nhụy hình dùi, mầu trắng. Quả Xoay hình trứng, hơi dẹt, dài từ 12,87 – 28,6 mm, rộng từ 9,97 – 17,5 mm, vỏ quả có phủ lông mềm màu nâu hoặc nâu xám rất mịn như nhung, khi non có mầu xanh đậm, khi chín quả chuyển sang mầu đen. Kết quả quan sát về hình thái phù hợp với mô tả trong tài liệu của một số tác giả trước đây. Sự khác biêt ở đây là đã phát hiện được có sự biến đổi hình thái để phù hợp với điều kiện sinh thái ở các TVKH. Tại các TVKH phía Bắc và Đông Bắc tỉnh Gia Lai (gồm TVKH I2 và TVKH I3) nơi có điều kiện khí hậu mát mẻ, lượng mưa cao, hình thành lên các kiểu rừng LRTX. Cây Xoay ở các TVKH này có hình dáng cao, to, thân thẳng, phân cành cao, vỏ mỏng, có bạnh vè lớn. Ngược lại, ở các TVKH phía Nam và Tây Nam tỉnh Gia Lai (TVKH II1 và TVKH II3) có khí hậu khô nóng (có 2 tháng khô, 2 tháng hạn, và có/không có 1 tháng kiệt), lượng mưa tập trung theo mùa, hình thành lên các kiều rừng LRNRL. Cây Xoay ở các TVKH này có xu hướng biến đổi hình thái (thân thấp, tán rộng, lá to, vỏ dày) để thích nghi với điều kiện thời tiết và các yếu tố sinh thái bất lợi như khô hạn và cháy rừng. 3.1.3. Đặc điểm vật hậu Các pha vật hậu giữa các TVKH hậu có sự sai lệch giữa các TVKH, tại TVKH I2 và TVKH I3, Xoay bắt đầu ra chồi và lá non vào tháng 4 (khoảng tháng 3 âm lịch), hình thành nụ từ tháng 5 – tháng 6, mùa hoa nở rộ kéo dài trong thời gian 10 – 15 ngày. Quá trình hình thành quả và tích lũy đủ dinh dưỡng cho quả Xoay kéo dài từ tháng 6 – tháng 9, quả chín từ tháng 9 – tháng 10; tại TVKH II1
13 và TVKH II3, Xoay ra chồi và hình thành lá muộn hơn khoảng 2 tháng, bắt đầu từ tháng 6, kéo dài đến tháng 8, hình thành nụ từ tháng 7 – tháng 8, quả chín tháng 11- tháng 12. Chu kỳ ra quả và chu kỳ sai quả: Trong những năm gần đây do khai thác quá mức, sử dụng biện pháp khai thác triệt hạ (chặt cành, hạ cây) nên hiện tượng sai quả của Xoay diễn ra bất thường và không theo chu kỳ. Trong thời gian theo dõi vật hậu (từ năm 2017 – 2022), Xoay chỉ có một lần sai quả vào năm 2017. Các năm quan sát tiếp theo từ 2018 – 2022, các hiện tượng ra chồi, ra lá non vẫn diễn ra nhưng không thấy hiện tượng ra hoa, quả. Theo phỏng vấn của người dân và cán bộ lâm nghiệp địa phương, Xoay có chu kỳ ra quả 1 năm/lần, chu kỳ sai quả của Xoay thường 2 năm/lần (một năm được mùa, một năm mất mùa). Hiện nay thời gian giữa 2 lần ra quả và sai quả có thể kéo dài 5 – 7 năm. 3.1.4 Đặc điểm giải phẫu, sinh lý Xoay 3.1.4.1 Đặc điểm giải phẫu lá Xoay a) Cấu tạo giải phẫu lá Xoay: Lá Xoay có độ dày 223,52 – 290,18 μm, lá của cây trưởng thành (255,53 – 290,18 μm) dầy hơn lá của cây tái sinh dưới tán rừng (223,52 μm) và lá của cây con 6 và 12 tháng tuổi trong vườn ươm (229,93 – 244,89 μm). Độ dầy của lá tăng theo số giờ nắng trong năm. Ở TVKH I2 có số giở nắng/năm thấp nhất (2.295,9 giờ/năm), độ dầy lá thấp nhất (255,53 μm), ở TVKH II3 số giờ nắng trong năm cao nhất (2.318,0 giờ/năm), độ dầy lá cao nhất (290,18 μm). Cây tái sinh dưới tán rừng có lá mỏng hơn cây con trong vườn ươm. Tỷ lệ mô dậu /mô khuyết ở lá cây trưởng thành dao động từ 1,30 – 1,49 (lớn hơn 1), ở cây tái sinh dưới tán rừng (0,87) và cây con 6 tháng tuổi trong vườn ươm (0,88), đều nhỏ hơn 1, nhưng cây 12 tháng tuổi trong vườn ươm có tỷ lệ mô dậu/mô khuyết 1,11 (lớn hơn 1), chứng tỏ cây trưởng thành là cây ưa sáng hoàn toàn, cây tái sinh dưới tán rừng và cây 6 tháng tuổi trong vườn ươm chưa thể hiện là cây ưa sáng hoàn toàn (trung tính), cây 12 tháng tuổi trong vườn ươm đã có nhu cầu ánh sáng hoàn toàn. b) Hàm lượng diệp lục trong lá Xoay: Xoay trưởng thành trong rừng tự nhiên có hàm lượng diệp lục tổng số (Chl (a + b)) dao động từ 3,51- 3,68 mg/g lá tươi, Xoay tái sinh dưới tán rừng tự nhiên có hàm lượng diệp lục tổng số thấp dao động từ 2,66 – 3,01 mg/g lá tươi, tỷ lệ diệp lục Chla/Chlb dao động từ 2,17 – 2,96, cây 6 tháng tuổi có hàm lượng diệp lục tổng số 3,20 mg/g lá tươi, tỷ lệ diệp lục Chla/Chlb là 3,0, cây 12 tháng tuổi (tỷ lệ diệp lục Chla/Chlb là 3,15 >3,0). Chứng tỏ cây Xoay trưởng thành là cây ưa sáng hoàn toàn, cây tái sinh tự nhiên dưới rừng và cây 6 tháng tuổi trong vườn ươm đang trong giai đoạn trung tính, cây 12 tháng tuổi đã có nhu cầu ánh sáng hoàn toàn. 3.1.5.2. Tính chịu nóng của lá Xoay Lá cây Xoay trưởng thành trong rừng tự nhiên bắt đầu bị tổn thương khi nhiệt độ đạt mức 45 C, Xoay tái sinh tự nhiên dưới tán rừng và cây con trong vườn ươm, lá cây bắt đầu bị tổn thương o khi bị ngâm ở mức nước có nhiệt độ 40oC. Ở nhiệt độ 60oC, mức độ thiệt hại của tất cả các mẫu từ 93,6% trở lên. Khi nâng mức nhiệt độ lên 65oC, toàn bộ lá cây bị thiệt hại, diệp lục trong lá bị phá hủy hoàn toàn, lá mất mầu xanh và chuyển sang mầu vàng úa. Như vậy, giới hạn chịu nóng của cây Xoay tái sinh dưới tán rừng và cây con trong vườn ươm ở mức dưới 40 oC, do đó trong quá trình nhân giống, cần có những biện pháp che chắn và làm giảm nhiệt độ không khí trong những ngày nắng nóng, khi nhiệt độ ngoài trời lên cao.
14 3.1.4.3. Đặc điểm giải phẫu quả Xoay Quả Xoay có cấu tạo gồm các thành phần: vỏ quả ngoài, vỏ quả giữa, vỏ quả trong và hạt. Khối lượng trung bình quả Xoay dao động từ 0,55 – 1,17g/quả, trong đó khối lượng vỏ ngoài từ 0,15 – 0,51 g/quả; khối lượng cơm Xoay (gồm vỏ giữa và vỏ trong) từ 0,21 – 0,33 gam/quả; khối lượng hạt Xoay từ 0,19 – 0,33g/quả. Kết quả so sánh trung bình thứ hạng về khối lượng quả Xoay tại 4 TVKH cho thấy, có sự khác nhau có ý nghĩa thông kê (P-value = 0,00 0,05)). 3.1.5. Đặc điểm đa dạng di truyền loài Xoay tại Gia Lai Phân tích đa dạng di truyền 40 mẫu lá Xoay được thu hái tại 4 xuất xứ (4 TVKH), thu được tổng số 48 phân đoạn ADN nhân bản với kích thước dao động từ 300 bp đến 1500 bp. Trong đó, phân đoạn đa hình trung bình đạt 64,58% và phân đoạn đồng hình trung bình đạt 35,42%, chỉ số đa dạng di truyền trung bình (h) của 4 xuất xứ Xoay nghiên cứu là 0,201. Mức độ sai khác về di truyền giữa các quần thể nghiên cứu đạt đạt 44%, giữa các cá thể trong quần thể là 56%. Dựa vào cây di truyền cho thấy, 4 xuất xứ Xoay tại Gia Lai được phân thành 2 nhánh lớn, tuy nhiên mức độ sai khác về nguồn gen của các xuất xứ là không đủ lớn để có thể phân biệt thành các đơn vị dưới loài. Các mẫu từ xuất xứ TVKH I2 dường như chia sẻ nguồn gen với 2 xuất xứ gần nhau là xuất xứ TVKH II3 và xuất xứ TVKH I3. Như vậy, trong điều kiện nguồn lực hạn chế, các chương trình bảo tồn nguồn gen Xoay có thể chỉ cần ít nhất 2 quần thể thuộc TVKH I2 và TVKH II1 là tương đối đảm bảo tính đa dạng di truyền đặc trưng của loài Xoay tại Gia Lai. 3.1.6. Đặc điểm cấu trúc lâm phần có Xoay phân bố 3.1.6.1. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao Tổ thành tầng cây cao trong các lâm phần có Xoay phân bố dao động từ 21 – 70 loài, có 3- 8 loài chiếm ưu thế sinh thái, tham gia vào công thức tổ thành. Xoay đóng vai trò quan trọng tham gia vào công thức tổ thành (IV = 0,56 – 36,25%), chỉ số IV biến động phụ thuộc vào TVKH. 3.1.6.2 .Cấu trúc mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng Xoay trong lâm phần Mật độ lâm phần có Xoay giao động từ 462 – 790 cây/ha, trong đó mật độ Xoay giao động từ 7 – 120 cây/ha (trung bình 39 cây/ha), tiết diện ngang của Xoay từ 0,17 - 17,3m2/ha, trữ lượng từ 1,3 - 269,7m3/ha (chiếm 0,78 – 46,84% trữ lượng lâm phần). Nhìn chung, mật độ trung bình của loài Xoay thấp, khu vực hiện nay còn nhiều Xoay nhất là TVKH I2, giao động từ 24 – 120 cây/ha (bình quân 39 cây/ha). Vì vậy, trong thời gian tới cần tăng
15 cường các biện pháp bảo vệ, khoanh nuôi xúc tiến tái sinh, trồng mới và có kế hoạch khai thác bền vững nguồn gen cây Xoay. 3.1.6.3. Cấu trúc tầng thứ rừng và vị thế tán cây Xoay a) Cấu trúc tầng thứ lâm phần có Xoay: Trong rừng LRTX có tầng thứ phức tạp, cây Xoay vượt lên tầng tán chính cùng với các loài Giổi xanh, Giổi nhung, Vạng trứng. Trong rừng LRNRL có tầng tán thưa hơn, cây Xoay phân bố ở tầng tán chính và tầng vượt tán. Chiều cao bình quân của Xoay ở cả 4 TVKH đều lớn hơn chiều cao bình quân của lâm phần, chứng tỏ khi trưởng thành Xoay là loài cây ưa sáng hoàn toàn. b) Vị thế tán cây Xoay trong rừng tự nhiên. Xoay thường có xu hướng vươn lên tầng cao nhất để được nhận được ánh sáng hoàn toàn, do đó ở tất cả các TVKH vị thế tán cây Xoay tập trung chủ yếu ở 2 tầng là tầng trội (Ic =5) và tầng được chiếu sáng hoàn toàn trên mặt tán (Ic = 4). Ngoài ra, ở kiểu rừng LRNRL (TVKH II1 và TVKH II3), Xoay còn phân bố ở tầng được chiếu sáng một phần trên mặt tán (Ic = 3). 3.1.6.4. Quan hệ sinh thái và diện tích sinh trưởng của loài Xoay a) Quan hệ sinh thái của loài Xoay với các loài cây trong lâm phần Có 88 loài cây xuất hiện cùng với loài Xoay, tần số xuất hiện của các loài là khác nhau, dao động từ 0,83 – 29,17%. Trong đó, kiểu rừng LRTX có 56 loài (chiếm 73,9% số loài), kiểu rừng LRNRL có 42 loài (chiếm 47,7% số loài). Trong kiểu rừng LRTX, có 3 loài rất hay gặp chiếm (5,36%), 13 loài hay gặp (23,21%); 40 loài ít gặp (chiếm 71,43%). Trong kiểu rừng LRNRL, có 6 loài rất hay gặp chiếm (14,29%), 11 loài hay gặp (26,19%), 25 loài ít gặp (chiếm 59,52%) Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy trong số 120 ô điều tra có 34 ô (chiếm 28,3% số ô) có Xoay xuất hiện cùng với cây Xoay được chọn, chứng tỏ loài Xoay có tính quần thụ cao. Như vậy, Xoay có thể trồng hỗn giao với một số loài cây, trong đó ở lập địa lập địa rừng LRTX có thể trồng hỗn giao với các loài Giổi nhung, Trâm trắng và Vạng trứng; ở lập địa rừng LRNRL có thể trồng hỗn giao với các loài Bằng lăng, Căm xe, Cẩm liên. Trong thiết kế nuôi dưỡng rừng với Xoay là cây mục đích cần duy trì các loài cây trên để đảm bảo kết cấu rừng. b) Diện tích sinh trưởng trung bình của loài Xoay Diện tích sinh trưởng của Xoay dao động 21,34 m2 đến 200,23 m2 (trung bình 64,57 m2/cây), tương đương với mức mật độ dao động từ 50 – 469 cây/ha (trung bình 194 cây/ha). Đây là cơ sở để xác định mật độ tối thiểu trong thiết kế trồng rừng khi chưa có đủ thời gian nghiên cứu và kiểm chứng về những ảnh hưởng của mật độ đến năng suất rừng trồng Xoay. 3.1.6.5. Quan hệ không gian loài Xoay trong lâm phần a) Quan hệ cùng loài (Xoay – Xoay): Xoay có phân bố ngẫu nhiên và phân bố đều ở khoảng cách 32-35 m. Phân bố cụm tìm thấy trong khoảng cách từ 5-30 m ở trạng thái rừng bị tác động thấp. Trong 06 OTC nghiên cứu, loài Xoay có phân bố chủ yếu là dạng ngẫu nhiên và cụm. Phân bố đều chỉ xuất hiện ở khoảng cách lớn hơn 30 m. Như vậy, trong tự nhiên có thể bắt gặp các quẩn thể Xoay mọc tập trung thành từng đám trong rừng hoặc mọc rảỉ rác cùng một số loài cây khác. b) Quan hệ khác loài (giữa cây Xoay với các loài cây khác): Trong trạng thái rừng đã bị tác động với cường độ cao (HIL), 32 loài có quan hệ không gian với loài Xoay, bao gồm 12,5% quan hệ tương hỗ, 9,3% quan hệ cạnh tranh và 78,2% quan hệ độc lập. Trong đó 4 loài có quan hệ tương hỗ với loài Xoay ở khoảng cách 10-15 m, 27-32 m và dưới 15
16 m,; 3 loài có quan hệ cạnh tranh với loài Xoay ở các khoảng cách 28-37 m, 28-35m và 4-14 m; 14 loài có quan hệ độc lập. Trong trạng thái rừng đã bị tác động mức trung bình (MIL), loài Xoay có quan hệ không gian với 40 loài khác, bao gồm: 7,5% quan hệ tương hỗ, 12,5% quan hệ cạnh tranh và 80% quan hệ độc lập. Trong đó 3 loài có quan hệ tương hỗ ở các khoảng cách khác nhau 5-30 m, 10-20 m và 0-3 m; 4 loài có quan hệ cạnh tranh ở các khoảng cách nhỏ hơn 30 m,; 32 loài có quan hệ độc lập. Trong trạng thái rừng đã bị tác động thấp (UL), Xoay có quan hệ không gian với 37 loài khác bao gồm: 8,1% quan hệ tương hỗ, 29,7% quan hệ cạnh tranh và 37,8% quan hệ độc lập. Trong đó, 3 loài có quan hệ tương hỗ; 11 loài có quan hệ cạnh tranh; 14 loài có quan hệ độc lập. 3.1.7. Đặc điểm tái sinh tự nhiên của Xoay 3.1.7.1. Đặc điểm tái sinh tự nhiên của Xoay trong lâm phần Mật độ cây tái sinh tự nhiên lâm phần dao động từ 5.125 – 9.938 cây/ha, số loài cây tái sinh dao động từ 30 – 60 loài. Trong đó, vai trò của loài Xoay trong công thức tổ thành tái sinh chiếm 2,81 – 11,83%. Mật độ cây Xoay tái sinh trong các lâm phần thấp và không đồng đều, dao động từ 208 – 500 cây/ha (chiếm 3,56 – 11,83% số cây tái sinh trong lâm phần). Tỷ lệ cây Xoay tái sinh triển vọng dao động từ 23,5 – 50% số cây Xoay tái sinh. Cây Xoay tái sinh có nguồn gốc từ hạt chiếm chủ yếu (83,3 - 100%), trong đó ở các trạng thái rừng TXG, NRLG, NRLN có tỷ lệ cây tái sinh từ hạt cao nhất, giảm dần ở các trạng thái rừng NRLN. Cây tái sinh tập trung chủ yếu ở cấp chiều cao từ 0,5 – 1,0m (cấp II), đây là cấp cây tái sinh đang chịu sự cạnh tranh mạnh mẽ với lớp cây bụi. Do đó, cần có biện pháp vệ sinh rừng, tạo điều kiện cho cây Xoay tái sinh sinh trưởng. 3.1.7.2. Đặc điểm tái sinh của Xoay quanh gốc cây mẹ: Cây tái sinh trong tán (chiếm 44, 25%), cây tái sinh sát tán (chiếm 34,65%), cây tái sinh xa tán (chiếm 21,1%). Tỷ lệ cây tái sinh theo chiều từ tán ra xa giảm dần theo tỷ lệ 2,1 :1,6 :1,0. Theo các hướng (Đông, Tây, Nam , Bắc), tỷ lệ cây tái sinh ở hướng Tây cao nhất (32,25%), tiếp theo lần lượt là các hướng Bắc (23,67%), hướng Đông (23,16%), thấp nhất là hướng Nam 20,93%. 3.2. Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống Xoay 3.2.1. Kỹ thuật nhân giống Xoay từ hạt 3.2.1.1. Phương pháp bảo quản hạt giống Xoay Tỷ lệ nảy mầm hạt Xoay giảm dần theo thời gian bảo quản. Trong thời gian 12 tháng, phương pháp bảo quản nguyên quả trong tủ lạnh cho tỷ lệ nảy mầm đạt 70,0%; phương pháp bảo quản nguyên quả trong điều kiện thông thường, tỷ lệ nảy chỉ đạt 26,67%. Nếu tách hạt để bảo quản thì tỷ lệ nẩy mẩm giảm nhanh chóng, tỷ lệ nảy mầm chỉ còn 7,33% trong điều kiện bảo quản lạnh, 0,33% trong điều kiện bảo quản thông thường. Như vậy, hạt Xoay sau khi thu hái tiến hành nhân giống ngay cho tỷ lệ nảy mầm cao nhất. Trong điều kiện cần bảo quản để phục vụ sản xuất, phương pháp bảo quản hạt tốt nhất là để nguyên quả, cất giữa trong điều kiện lạnh 8 oC, có thể giữ được hạt giống trong 12 tháng với tỷ lệ nảy mầm đạt 70%.
17 3.2.1.2. Phương pháp xử lý hạt Xoay nảy mầm Phương pháp xử lý hạt Xoay có ảnh hưởng rõ rệt đến thời gian nảy mầm (P - value < 0,05), tỷ lệ nảy mầm (P- value 0,05) chứng tỏ thành phần ruột bầu trong các công thức thí nghiệm chưa ảnh hưởng rõ rệt đến tỷ lệ sống trong giai đoạn vườn ươm. Sau 12 tháng tuổi sinh trưởng đường kính và chiều cao có sự khác nhau rõ rệt giữa các công thức thí nghiệm. Trong đó, sinh trưởng đường kính và chiều cao ở công thức RB1 là tốt nhất. Như vậy, để ươm cây Xoay trong 12 tháng, công thức ruột bầu tốt nhất là RB1 với thành phần ruột bầu là 78% đất mặt, trộn với 15% phân chuồng, 5% xơ dừa và 2% NPK (16:16:8). 3.2.1.5. Ảnh hưởng kích thước túi bầu đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây con trong vườn ươm: Chưa có sự khác nhau rõ rệt về tỷ lệ sống giữa các công thức thí nghiệm kích thước túi bầu ở các thời điểm 3 tháng (P-value = 0,740 > 0,05), 6 tháng (P-value = 0,633> 0,05), 9 tháng tuổi (P- value = 0,257 > 0,05) và 12 tháng tuổi (P-value = 0,057 > 0,05). Trong 3 tháng đầu chưa có sự khác nhau rõ rệt về đường kính (P-value =0,398 > 0,05), sau 6 tháng trở đi sinh trưởng đường kính đã có sự khác nhau rõ rệt (P- value