Tóm tắt Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng rừng Cóc hành (Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs) ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ

Chia sẻ: Co Ti Thanh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:166

Thêm vào BST

Báo xấu

54
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của luận án nhằm bổ sung một số đặc điểm sinh học của Cóc hành góp phần làm cơ sở cho việc xây dựng các biện pháp kỹ thuật trồng rừng cung cấp gỗ ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng rừng Cóc hành (Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs) ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ

1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết của đề tài Khí hậu ở vùng Nam Trung Bộ phân chia thành hai mùa khô và mưa rõ rệt, mùa khô thường kéo dài 8 tháng, từ tháng 1 đến tháng 8, trong đó lượng mưa chỉ chiếm khoảng 2025 % tổng lượng mưa năm. Mùa mưa kéo dài 4 tháng từ tháng 9 đến tháng 12, trong đó lượng mưa chiếm khoảng 7580% tổng lượng mưa năm. Lượng mưa trung bình năm ở vùng Nam Trung Bộ từ 1000 2200 mm. Lượng mưa ở tỉnh Ninh Thuận
2 Cóc hành là loài cây ưa sáng, tán kín, lá xanh gần như quanh năm, ra hoa và nảy chồi vào những tháng khô hạn nhất trong năm. Đây là loài đa mục đích, có giá trị cao về kinh tế, chu kỳ kinh doanh tương đối ngắn so với những loài cây bản địa khác, có khả năng gây trồng trên đất nghèo và nơi có khí hậu khô hạn (Hà Thị Mừng, 2015) [20]. Cóc hành cũng là một trong những loài cây gỗ bản địa của vùng Nam Trung Bộ do khả năng chịu khô hạn tốt, nên được ngành lâm nghiệp và cộng đồng dân cư ở hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận sử dụng để trồng rừng trên những vùng đất cát khô hạn ở khu vực ven biển. Hiện nay, diện tích rừng trồng Cóc hành ở hai tỉnh này đã lên đến hàng trăm ha (Sở NN&PTNT Ninh Thuận, 2008 [28], [29]; Hà Thị Mừng, 2015 [22]). Theo Thông tư số 35/TT BNN&PTNT ngày 23/6/2010 [1] thì Cóc hành và Xoan chịu hạn (Neem) là 2 loài cây trồng lấy gỗ được đưa vào danh mục bổ sung một số loài cây trồng rừng tại 63 huyện nghèo thuộc 21 tỉnh theo Nghị quyết số 30a/2008/NQCP (Bộ NN&PTNT, 2010) [1]. Mặc dù Cóc hành đã được đưa vào danh mục cây trồng tại địa phương, song chất lượng rừng trồng chưa tốt bởi còn rất ít những nghiên cứu mang tính cơ sở cho các kỹ thuật trồng rừng loài cây này, cho đến nay kỹ thuật trồng rừng Cóc hành ở Nam Trung Bộ chủ yếu dựa vào kinh nghiệm của người dân . Nhận thấy rằng, để trồng rừng Cóc hành thành công, khoa học và thực tiễn sản xuất cần phải có những hiểu biết đầy đủ không chỉ về đặc điểm hình thái và đặc tính phân bố của Cóc hành, mà còn cả đặc điểm sinh học, phương pháp nhân giống, kỹ thuật trồng và nuôi dưỡng rừng. Xuất phát từ những lý do trên, đề tài: “Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng rừng Cóc hành (Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs) ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ” là hết sức cần thiết góp phần giải quyết vấn đề trên. 2. Ý nghĩa của đề tài
3 Ý nghĩa khoa học: Cung cấp cơ sở khoa học (đặc điểm sinh học, kỹ thuật tạo cây giống, kỹ thuật trồng rừng) để xây dựng các biện pháp kỹ thuật nhằm phát triển rừng trồng cây Cóc hành ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ. Ý nghĩa thực tiễn: Làm cơ sở để xây dựng hướng dẫn kỹ thuật trồng rừng Cóc hành ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ. 3. Mục tiêu nghiên cứu 3.1. Mục tiêu chung Bổ sung một số đặc điểm sinh học của Cóc hành góp phần làm cơ sở cho việc xây dựng các biện pháp kỹ thuật trồng rừng cung cấp gỗ ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ. 3.2. Mục tiêu cụ thể Xác định được một số đặc điểm sinh học của Cóc hành. Xác định được các biện pháp kỹ thuật trồng rừng Cóc hành ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ. 4. Những đóng góp mơi cua ́ ̉ luân an ̣ ́ Đã bổ sung được một số cơ sở khoa học về đặc điểm sinh học, nhất là đặc điểm lâm học, lượng hóa được một số đặc điểm sinh lý, sinh thái của loài Cóc hành tại vùng khô hạn Nam Trung Bộ làm cơ sở nghiên cứu và phát triển bền vững rừng trồng Cóc hành. Bước đầu đề xuất được một số kỹ thuật tạo cây giống và trồng rừng Cóc hành làm cơ sở xây dựng các dự án phát triển rừng vùng khô hạn Nam Trung Bộ. 5. Đối tượng và giới hạn nghiên cứu 5.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là cây Cóc hành phân bố tự nhiên tại một số tỉnh Nam Trung Bộ, cây con trong vườn ươm và cây rừng trồng Cóc hành tại
4 hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận. 5.2. Giới hạn nghiên cứu * Giơi han vê nôi dung nghiên c ́ ̣ ̀ ̣ ưu: ́ i) Luận án chỉ nghiên cứu một số đặc điểm sinh học cơ bản , gồm: 1) Đặc điểm phân bố và điều kiện sinh thái loài; 2) Quan hệ Cóc hành với các loài trong quần xã thực vật; 3) Đặc điểm vật hậu; 4) Đặc điểm sinh lý; 5) Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao của quần xã thực vật có cây Cóc hành và 6) Đặc điểm tái sinh tự nhiên của Cóc hành. Đây là những căn cứ quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo về kỹ thuật trồng rừng Cóc hành. ii) Những nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng chỉ được nghiên cứu trên hai loại đất chính, đó là đất xám nâu vùng bán khô hạn (Xk) ở Bình Thuận và đất nâu vàng trên phù sa cổ (Fx) ở Ninh Thuận, mà chưa có điều kiện nghiên cứu trên tất cả các loại đất của vùng Nam Trung Bộ. * Giơi han vê pham vi và đ ́ ̣ ̀ ̣ ịa bàn nghiên cứu: Địa bàn nghiên cứu của luận án là một số tỉnh vùng khô hạn Nam Trung Bộ (Ninh Thuận, Bình Thuận và Khánh Hòa), cụ thể: Nghiên cứu đặc điểm lâm học tại tất cả các huyện thuộc tỉnh Ninh Thuận và các huyện Hàm Thuận Nam, Tp. Phan Thiết, Hàm Thuận Bắc, Bắc Bình, Tuy Phong tỉnh Bình Thuận, huyện Cam Ranh tỉnh Khánh Hòa (hình 2.4). Điều tra đánh giá các mô hình trồng rừng sẵn có tại hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận. Thí nghiệm gieo ươm được tiến hành tại vườn ươm của Trạm thực nghiệm Lâm nghiệp Thiện Nghiệp Viện Khoa học Lâm nghiệp Nam Bộ, xã Thiện Nghiệp, Tp. Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận và vườn ươm của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam tại quận Bắc Từ Liêm, Tp. Hà Nội. Mô hình thí nghiệm được bố trí tại tiểu khu 137, Ban quản lý rừng phòng hộ Sông Lũy, xã Phan Tiến, huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận và tiểu khu 49a, Ban quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn hồ Sông Sắt, xã Phước Thành, huyện Bác
5 Ái, tỉnh Ninh Thuận. * Giơi han vê th ́ ̣ ̀ ơi gian nghiên c ̀ ứu: Thí nghiệm gieo ươm Cóc hành được theo dõi từ khi cấy hạt đến khi cây 12 tháng. Thí nghiệm điều kiện gây trồng, phương thức trồng, làm đất, bón phân, mật độ trồng được theo dõi từ khi trồng đến lúc cây 4 năm. 6. Cấu trúc luận án Luận án gồm có 150 trang, 36 hình, 67 bảng và các phụ lục kèm theo Kết cấu thành các phần như sau : Phần mở đầu: 5 trang Chương 1: Tổng quan các công trình nghiên cứu về cây Cóc hành: 20 trang Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu: 32 trang Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận: 79 trang Kết luận, tồn tại và kiến nghị: 4 trang Tài liệu tham khảo: 10 trang
6 Chương 1 TÔNG QUAN ̉ CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CƯU ́ VỀ CÂY CÓC HÀNH 1.1. TRÊN THẾ GIỚI 1.1.1. Nghiên cứu về phân loại, hình thái, phân bố và sinh thái * Nghiên cứu đặc điểm phân loại Theo một số công trình nghiên cứu trên thế giới thì họ Xoan gồm có 20 chi là Ngâu; Gội nước; Sầu đâu; Xương cá nhuộm; Quếch; Lát hoa; Chặc khế; Sọ khỉ (Xà cừ); Lòn bon; Xoan; Mung rô; Rây hoa mộc; Sấu đỏ; Dái ngựa; Tông dù; Trường nát; Tú lệ; Lòng tong; Su (Đăng đinh); Xương cá to (Xu to, Xu ổi). Trong đó, chi Sầu đâu (Azadirachta) có 2 loài là Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs (Cóc hành) và Azadirachta indica Juss (Neem, Xoan chịu hạn), còn chi Xoan (Melia) có 3 loài là Melia azadarach L. (Xoan nhà), Melia dubia và Melia toosendan Sieb .et. Zucc (Xoan quả to). Cóc hành có tên khoa học là Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs, thuộc họ Xoan (Meliaceae), chi Sầu đâu (Azadirachta). Ngoài tên gọi Azadirachta excelsa còn có một số tên khoa học đồng nghĩa khác như: Azadirachta integrifolia Merr, Azedarach excelsa (Jack) Kuntze, Azedarach excelsa (Jack), Melia excelsa Jack, Trichilia excelsa (Jack) Spreng. Cóc hành cũng có nhiều tên gọi địa phương khác nhau. Ở Philippine, Cóc hành có tên là cây Marrango, cây Philippine Neem; tại Indonesia Cóc hành có tên là cây Kayu bawang, Sentang; tại Malaysia người ta gọi Cóc hành là cây Ranggu, cây Saurian bawang; tại Thái Lan Cóc hành có tên là cây Sadaothiam. Tên thương mại của Cóc hành là Sentang (Dorthe Jøker, 2000) [60]. * Nghiên cứu đặc điểm hình thái Cóc hành là loài cây gỗ lớn, có thể cao tới 50 m và đường kính tới 125 cm. Khi sinh trưởng vỏ nứt ra và bong từng mảng dài, màu nâu hồng hay nâu xám, chuyển sang màu nâu nhạt hoặc vàng xám khi cây già, bên trong vỏ cây màu đỏ
7 cam. Lá Cóc hành mọc so le nhau, lá kép lông chim không có lá chét. Cánh lá dài 60 90 cm, có 7 11 đôi lá, lá không cân đối, có hình mũi giáo hay hình elip, dài khoảng 12,5 cm, rộng 3,5 cm, mép lá không có răng cưa, màu xanh bóng. Hoa tự chùm, nhỏ có hình sao, màu trắng hơi xanh, mùi thơm hơi ngọt và đắng. Hoa có năm cánh, cánh hoa dài 5 6,5 mm, rộng từ 1,2 2,5 mm, nhụy hoa dài 4 mm, bầu nhụy có ba lá noãn, mỗi lá noãn có hai ngăn và một đầu nhụy, thùy dài 70 mm. Quả mọc đơn, cùi dày, nhiều thịt, nhựa màu trắng. Quả non có màu xanh, khi chín chuyển sang màu vàng. Quả dài 20 – 25 mm, dày 10 12 mm, khi cắt hay nghiền nát có mùi của tỏi, mỗi kilogram quả có khoảng 500 hạt. Khi cây còn non, vỏ cây có màu vàng nhạt hay nâu xám. Khi cây già, vỏ chuyển sang màu nâu hay vàng xám. Cây trồng từ sáu đến bảy năm bắt đầu ra hoa và quả, hoa nở vào cuối tháng hai đến đầu tháng ba, quả bắt đầu chín từ giữa tháng 5 đến tháng 6 (Dorthe Jøker, 2000) [60]; Affendy H và cs, 2009 [52]). Như vậy, việc định loại, tên gọi và mô tả hình thái cũng như cấu tạo giải phẫu loài Cóc hành là tương đối rõ ràng, không chỉ có tác dụng nhận biết và phân biệt loài mà còn làm cơ sở cho việc sử dụng một số sản phẩm của Cóc hành thông qua những mô tả về hình thái cấu tạo giải phẫu các bộ phận của cây. * Nghiên cứu đặc điểm phân bố và sinh thái Theo Lim và cs (2006) [75], Cóc hành phân bố tự nhiên ở rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh tại những vùng đất ẩm thấp thuộc khu vực ở Đông Nam Á Thái Bình Dương như: Malaysia, Indonesia (tại đảo Sumatra, Sulawesi, Borneo), Philippines, New Guinea, Thái Lan và Việt Nam. Gần đây, Cóc hành còn tìm thấy ở các nước nhiệt đới khác như Đài Loan, Guatemala, Hawaii ( Ong Kian Huat và cs, 2002) [84], [85]. Theo Appanah, S. and G. Weinland (1993) [56], Kijkar. S (1995)[71], Cóc hành có nguồn gốc từ Borneo thuộc Indonesia, mọc tự nhiên ở miền Nam Thái Lan, bán đảo Malaysia và bán đảo Palawan của Philippines. Thời gian gần đây,
8 Cóc hành đã được đưa tới trồng ở nhiều nước nhiệt đới khác như Đài Loan, Guatemala và bang Hawaii. Tại khu vực Đông Nam Á, Cóc hành mọc ở những nơi đất trống của rừng già hoặc rừng thứ sinh. Ngoài ra, Cóc hành còn được tìm thấy trong rừng khô rụng lá nguyên sinh ở độ cao từ 0 350 m. Loài này chủ yếu xuất hiện cùng với các loài thuộc chi Durio ( họ Cẩm quỳ Malvaceae), chi Palaquium (họ Hồng xiêm Sapotaceae), chi Calophyllum (họ Măng cụt Clusiaceae) và chi Agathis (họ Bách tán Araucariaceae). Vào những năm 1953 và 1954, Cóc hành được trồng thử nghiệm trên quy mô nhỏ ở bán đảo Malaysia bởi Nordahlia Binti Abdullah Siam, (2009) [83], kết quả thử nghiệm cho thấy Cóc hành đã có tầm quan trọng do sự tăng trưởng nhanh và chất lượng gỗ tốt. Cóc hành phân bố ở nơi có độ cao dưới 350m, lượng mưa bình quân năm từ 1600 mm đến 3000 mm, nhiệt độ trung bình tối đa là 21 34°C và sinh trưởng trên đất phù sa có kết cấu trung bình, thoát nước tốt, đất chua (thích hợp độ pH ở khoảng 5 6,5). Ngoài ra, Cóc hành cũng được tìm thấy trên các vùng đất phù sa, đất sét, đất phát triển trên đá granit, đất laterit và đá vôi (Lim và cộng sự, 2006) [75]. Các loại đất có thành phần cơ giới nặng, thoát nước kém hay đất bí chặt không thích hợp cho việc trồng Cóc hành (Nordahlia Binti Abdullah Siam, 2009) [81]; Ong Kian Huat và cs, 2002) [84], [85]. Cóc hành cũng được tìm thấy dọc theo hai bên đường và ranh giới giữa các nông trại, nằm rải rác trên khu vực tiếp giáp giữa các trạng thái rừng rụng lá theo mùa và rừng nửa rụng lá (Kijkar. S, 1995) [71]. Nghiên cứu của Florido Helen và Priscilla Mesa (2001) [64] cho thấy, Cóc hành thích hợp với nơi có lượng mưa hàng năm từ 400 2000 mm/năm, nhiệt độ trung bình từ 22 – 250C, độ cao từ 250 300 m so với mặt nước biển, đất màu mỡ, thoát nước tốt, đất cát mùn hoặc mùn cát với độ pH từ 5,0 6,5 ( Ahmad Zuhaidi Y, G. Weinland, 1995) [53]. Tốc độ tăng trưởng của Cóc hành trên đất bằng phẳng tốt hơn so với trên sườn núi hoặc ở khu vực miền núi ( Nor Farika Zani và cs, 2013)
9 [83]. Cóc hành sinh trưởng rất kém ở những nơi đất bị ngập nước, có khí hậu quá lạnh và kéo dài.
10 1.1.2. Nghiên cứu về đặc điểm vật hậu và nhân giống Cóc hành * Nghiên cứu đặc điểm vật hậu Theo Dorthe Jᴓker (2000) [60], thời gian ra hoa và kết quả của Cóc hành thay đổi giữa các địa phương. Ở phía bắc Thái Lan, Cóc hành rụng lá vào tháng giêng tới tháng hai. Lá non mọc ngay khi lá già rụng xuống, khi lá mới chuyển sang màu xanh cây bắt đầu ra hoa. Cóc hành ra hoa từ tuổi 6 đến tuổi 7. Hoa ra từ tháng 2 đến tháng 3, Hoa có mùi thơm, dài từ 5,0 6,5 mm, rộng từ 1,5 2,5 mm và bông dài khoảng 4 mm. Nhụy chia thành ba lá noãn (Kijkar, 1995) [71]. Tại các vĩ độ thấp hơn của Thái Lan, quả Cóc hành chín từ giữa tháng 4 và đến tháng 6, đôi khi chín muộn vào tháng 10 đến tháng 12. Ở các vĩ độ cao hơn quả chín sớm hơn. Quả thường có kích thước từ 2,5 3,5cm, dài và thuôn dài, khi non có màu xanh, khi chín màu vàng bên trong có một hạt lớn (dẫn theo Đặng Quốc Thông, 2004) [38], Nordahlia AS và cs, 2013) [83]. Hạt Cóc hành dài từ 20 25 mm, rộng 10 12 mm (Lim và cộng sự, 2006 [75]; Kiijkar, 1995) [71]. Amnuayporn Choldumrongkul và cộng sự (1993) [55] đã xác định các loài côn trùng tham gia thụ phấn cho hoa Cóc hành ở Thái Lan. Theo đó, côn trùng thụ phấn cho các cụm hoa của Cóc hành thuộc về bộ cánh màng, bộ cánh cứng và bộ 2 cánh. Các loài côn trùng thuộc bộ cánh màng chủ yếu là các loài Ong ( Apis indica F. và Apis sp.), Ronalia sp, Vespa sp., Sceliphron sp. Các tác giả này cũng khẳng định, Cóc hành là loài thụ phấn chéo. Hạt giống được thu hái 2 đợt trong năm; trong đó đợt 1 (đợt chính) được thu hái trong khoảng tháng 4 6, còn đợt 2 (đợt phụ, chín muộn) được thu hái trong khoảng tháng 10 12. Hạt được thu hái từ cây mẹ có tuổi từ 6 trở lên, tán cân đối, đường kính ngang ngực (D 1.3 cm) từ 20 30 cm, chiều cao (H vn, m) từ 10 12 m, cây phát triển tốt, không bị sâu bệnh hại, có nguồn gốc rõ ràng. Khi quả chín, màu quả chuyển từ màu xanh nhạt sang màu vàng, thịt quả mềm có mùi thơm và vị ngọt. Quả chỉ được thu hái vào lúc chúng có màu vàng và còn ở trên cây bằng cách trèo hoặc dùng các công cụ để thu hái trực tiếp. Khi quả đã rụng
11 xuống đất mới thu hoạch, tỷ lệ nẩy mầm thấp hơn. Sau khi thu hái, quả được ủ để làm mềm vỏ quả. Sau đó chà nhẹ các quả để lấy hạt ra phơi ở những nơi thoáng mát, không phơi hạt trực tiếp trên nền gạch dưới ánh nắng trực xạ (Ong Kian Huat và cs, 2002) [84], [85]. * Nghiên cứu nhân giống Cóc hành Nghiên cứu nhân giống bằng hạt cũng đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu tại các nước Đông Nam Á. Quả Cóc hành được thu hoạch khi chúng chuyển từ màu xanh sang màu vàng. Có thể thu hái quả trực tiếp trên cây hoặc thu các quả rụng rơi mặt đất. Tuy nhiên, thu hái quả chín rụng dưới đất thì tỷ lệ nẩy mầm của hạt thấp và dễ bị nấm bệnh tấn công, hạt Cóc hành không có giai đoạn ngủ, vì thế sau khi thu hái, quả cần được xử lý và ươm ngay nhằm đảm bảo tỷ lệ nẩy mầm cao. Để tăng tỷ lệ nẩy mầm của hạt, cần loại bỏ phần thịt quả bằng việc ủ hạt sau khi thu hái để thịt quả mềm, sau đó chà nhẹ lấy hạt ra phơi, không phơi hạt trực tiếp trên nền gạch hay xi măng, dưới ánh nắng trực xạ (Dorthe Jᴓker, 2000) [60]. Hạt Cóc hành rất nhanh mất sức nảy mầm, chỉ có thể được lưu trữ trong một vài tuần. Bảo quản hạt bằng cách lưu trữ trong bao tải với mùn cưa hoặc để ở nơi thoáng mát. Độ ẩm của hạt khoảng 50% trong bảo quản sẽ đảm bảo tỷ lệ nẩy mầm cao. Hạt Cóc hành có thể được gieo trực tiếp trong túi bầu (Ong Kian Huat và cs, 2002) [84] hoặc trồng trong khay hay một luống theo hàng. Sau khi gieo, các hạt được phủ một lớp đất hoặc cát với độ dày từ 0,5 1,0 cm; sau đó phủ rơm và tưới nước đủ ẩm. Sau khi gieo khoảng 1 tuần, hạt giống sẽ nảy mầm. Tỷ lệ nảy mầm của hạt là 75 80%. Sau khi nảy mầm, cây con cần được che sáng ít nhất 50% và giảm dần tỷ lệ che sáng khi cây cao khoảng 30 cm trở lên. Cây giống có thể được chuyển sang túi bầu lớn (5*8 cm) khi hai cặp lá đã phát triển. Cây 3 4 tháng tuổi có chiều cao khoảng 30 40 cm có thể đem trồng rừng [60]. Tại Thái Lan, người ta khuyến khích dùng ruột bầu gồm xơ dừa và đất có
12 phân với tỷ lệ 3:1, kết hợp với phân bón nén dạng Osmocote khoảng 0,5 g cho mỗi túi bầu, đây là dạng phân hỗn hợp rất tốt cho sinh trưởng của cây con Cóc hành (Jintana Bupabanpot và cs, 2006 [67]; Nordahlia Binti Abdullah Siam, 2009 [83]). Cây giống nên được phun hàng tuần bằng thuốc trừ sâu khi cây con cao từ 30 40 cm. Cây con 6 tháng là độ tuổi tốt nhất cho trồng rừng. Ít nhất một tháng trước khi trồng, tất cả các cây giống cần hạn chế tưới nước và dỡ giàn che hoàn toàn. Cắt rễ thường được sử dụng cho sản xuất quy mô lớn (Chungpongse và cs, 1991) [59]. Theo Ong Kian Huat và cộng sự (2002) [85], thời gian ươm cây trong vườn là 06 12 tháng, trước khi trồng rừng một tháng nên tiến hành đảo bầu 1 lần, khi đó mới tiến hành đưa cây đi trồng, bình quân 1 kg hạt giống có thể trồng 2 3 ha. Jintana Bupabanpot và cs (2006) [67] đã nghiên cứu về ảnh hưởng che sáng đến tốc độ sinh trưởng và chất lượng cây con Cóc hành tại Songlkha, miền Nam Thái Lan. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với bốn công thức che sáng khác nhau: Che 90%, che 70%, che 50% và không che với ba lần lặp lại cho mỗi nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu cho thấy, cây con ở các chế độ che sáng có tốc độ sinh trưởng cao nhất trong 2 3 tháng đầu tiên. Cây con ở chế độ che 90% có đường kính và tổng sinh khối thấp nhất, nhưng tỷ lệ giữa sinh khối thân và sinh khối rễ là cao nhất. Cây con ở chế độ che sáng 70% có đường kính nhỏ hơn cây con dưới điều kiện không che, nhưng không có sự khác biệt đáng kể về tổng sinh khối và tỷ lệ sinh khối thân/ rễ. Giữa các cây con ở điều kiện che sáng 70%, 50% và không che, các điều kiện ánh sáng không có hiệu lực với chiều cao hoặc số lá kép. Cây con ở chế độ che sáng 90% và 70% có tỷ lệ sống đạt 81,2% và 93,7%, không có cây chết ở chế độ che sáng 50% và không che. Những nghiên cứu về nhân giống sinh dưỡng Cóc hành cũng đã được nhiều tác giả quan tâm. Tại Thái Lan, tỷ lệ ra rễ của hom giâm đạt trên 90% và giâm hom có thể cung cấp cây con cho trồng rừng công nghiệp. Nuôi cấy mô chưa được chứng minh là khả thi cho sản xuất cây giống có quy mô lớn
13 (Nordahlia Binti Abdullah Siam, 2009) [81]. 1.1.3. Nghiên cứu về công dụng của Cóc hành Tính chất và công dụng gỗ Ngoài ý nghĩa về mặt sinh thái như phủ xanh đất trống đồi trọc, cải tạo đất bị hoang hóa, góp phần tái sinh rừng, cây Cóc hành còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, các bộ phận của loài này đều được công nhận có những công dụng tốt. Mohd Farid, A. & Maziah, Z, (1999) [80] cho rằng gỗ Cóc hành có thể giữ được độ bền trong một khoảng thời gian đáng kể và thích hợp cho các công trình mộc cao cấp, sản xuất đồ gỗ, nội thất, tàu, vách ngăn, ván dán và ván ép, tấm ván ép mật độ trung bình, sàn gỗ, chạm khắc, đồ tiện. Gỗ đã được sử dụng cho công trình xây dựng (mộc, hoàn thiện nội thất và sàn) và cho đồ nội thất ở Philippines. Bên cạnh đó, gỗ được sử dụng làm hộp đàn piano, diêm, khắc trang trí và hộp [93]. Ở Papua New Guinea, gỗ được sử dụng để sản xuất cửa mái hắt và xuồng [60], [75]. Một số nghiên cứu về tính chất cơ lý gỗ Cóc hành ở Malaysia cho thấy, gỗ Cóc hành có khối lượng trung bình, gỗ cứng, tâm gỗ có màu nâu đỏ và phân định rõ ràng từ màu vàng trắng. Dác gỗ màu trắng hoặc đôi khi màu hồng xám. Khối lượng gỗ là 550780 kg/m3 ở độ ẩm 15%. Gỗ cứng và nặng vừa phải, khối lượng trung bình khô kiệt 427770 kg/m3 và thay đổi theo tuổi cây, co rút trung bình 0,5% với cả hai chiều xuyên tâm và tiếp tuyến [65], [75], [93]. Không có sự khác biệt về tính chất cơ học gỗ của cây ở rừng trồng và rừng tự nhiên. Bằng quan sát, người ta chỉ ra rằng có sự khác biệt về màu sắc của gỗ lõi và gỗ dác giữa cây trồng bằng hạt và cây trồng bằng hom. Cây già có tỷ lệ gỗ dác ít hơn so với cây non [82], [75], [93]. Chất lượng gỗ Cóc hành được trồng từ hom tốt hơn so với chất lượng gỗ được trồng từ cây hạt. Gỗ Cóc hành 10 tuổi ở rừng trồng được xem như phù hợp cho mục đích đóng đồ gia dụng, nội thất, gỗ lạng
14 (veneer) và gỗ dán. Vì vậy, trong công nghiệp không nhất thiết phải chờ đến khi cây 15 tuổi . Theo Florido Helen, Priscilla Mesa (2001) [64] thì gỗ Cóc hành còn có nhiều công dụng khác như gỗ có chất lượng tốt dùng trong các công trình xây dựng, bản khắc trang trí, làm cửa, đồ trang trí nội thất và đóng tàu. Thành phần hóa học và công dụng của vỏ, lá, hạt Ermel và cộng sự đã chiết xuất từ hạt Cóc hành chất marrangin, một dạng limonoid, có tác dụng điều tiết sinh trưởng côn trùng tương tự như azadirachtin. Đồng thời, tác giả cũng đã tách ra chất azadirachtin B và ba chất tương tự chất azadirachtin khác từ gỗ Cóc hành. Hai trong số các chất tìm được là chất mới, tuy nhiên chưa xác định được hàm lượng các chất này. Tác giả cho rằng chất chiết xuất từ thân Cóc hành có thể so sánh với hiệu quả của chất chiết xuất từ hạt Neem. Tại Malaysia, chính phủ đã ban hành bằng sáng chế về việc sử dụng chất chiết xuất từ gỗ Cóc hành để kiểm soát côn trùng và thuốc trừ sâu thực vật cơ bản (dẫn theo Murray B.Isman, 2005) [77]. Nghiên cứu của Ekkarat KaewnangO và cộng sự (2011) [61] về thành phần các axit béo từ hạt Cóc hành cho thấy dầu hạt được chiết xuất với hexane ở nhiệt độ phòng, sản lượng dầu đạt khoảng 35% khối lượng nhân. Sản phẩm hạt giống của các loài Azadirachta đã được sử dụng một thời gian dài trong y học cổ truyền và nông nghiệp như phân bón đất, thấm thuốc trừ sâu, côn trùng và làm xà phòng. Các axit béo có các tính chất vật lý sau: Mật độ ở 29°C là 0,878, chỉ số khúc xạ ở 29°C là 1,460, tỷ trọng ở 23°C là 0,1987, giá trị axit là 16,35 và chỉ số xà phòng hóa là 203,38. Thành phần dầu hạt Cóc hành bao gồm: Axit caprylic 0,30%, axit ncapric 0,96%, axit palmitic 9,8%, axit stearic 4,7%, axit Heneicosanoic 0,72%, axit Behenic 2,76% và axit Tricosanoic 0,75% vv... [61], [93]. Năm 2005, Kohsuke và Mitsuyoshi Yatagai [73] đã khảo sát thành phần dầu từ hạt cây Cóc hành bằng phương pháp sắc kí khí ghép phối phổ đã xác định
15 thành phần chính là acid oleic (31,3%), acid palmitic (14,2%), acid octadecanoic (13,0%). Thành phần phụ của dầu hạt có nankan, hợp chất hương phương, este, sulfur, hợp chất nitơ, terpenoids. Dịch trích từ dầu hạt có chỉ số xà phòng hóa là 203,38 dùng làm xà phòng, sản xuất dược phẩm, kem đánh răng. Dịch chích có chứa azadirachtin (khoảng 3,3 – 3,5%) được sử dụng làm chất diệt trùng, chữa bệnh sốt rét, bào chế thuốc trong y học. Bã trích dùng làm tăng độ phì nhiêu của đất và xua đuổi côn trùng. Từ hạt, các nhà khoa học đã li trích được marrangin (azdirachtin L) là một limonoid mới có hoạt tính mạnh hơn azdirachtin gấp ba lần. Lá có tác dụng diệt trùng hoặc xua đuổi côn trùng. Ở Thái Lan và Malaysia người ta dùng đọt non, lá và hoa làm thức ăn. Dịch trích từ lá có tác dụng ngừa thai. Hoa là nguồn nguyên liệu để sản xuất phấn hoa, làm thức ăn, chữa bệnh đau dạ dày và bệnh mũi. Vỏ bào là dược phẩm trị bệnh về túi mật và bàng quang. Gỗ dác được sử dụng làm thuốc chữa bệnh cho túi mật. Lõi gỗ dùng trị bệnh yếu dạ dày. Rễ cây trị bệnh có nhiều đờm trong cuống họng. Vỏ rễ chữa nôn mửa, điều trị bệnh ngoài da. Rễ tơ làm thuốc trị giun có trong ruột. Vỏ cây có chứa tannin dùng làm phẩm nhuộm. Ngoài ra, Cóc hành còn có khả năng cải tạo đất, chống xói mòn, lá sử dụng làm phân bón trong nông nghiệp, trồng làm hàng rào chắn gió hoặc đai bảo vệ, trồng ven đường, cây bóng mát và cho củi đốt [94], [64], [77], [93]. Thí nghiệm cũng nghiên cứu ảnh hưởng của dịch trích từ lá cây Cóc hành bằng ba loại dung môi khác nhau eter dầu hỏa, chloroform, methanol đối với mối Coptotermes gestroi Wasmann. Kết quả cho thấy dịch trích bằng các loại dung môi và nồng độ khác nhau có ảnh hưởng quan trọng đối với khả năng hấp thụ thức ăn và sự sống sót của mối trong đó dịch eter dầu hỏa có hoạt tính mạnh nhất tiếp theo là dịch chloroform và metanol [94]. 1.1.4. Nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng Cóc hành Gây trồng và đánh giá sinh trưởng của Cóc hành tuy còn là vấn đề mới
16 nhưng cũng đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu, đặc biệt tại Thái Lan và Malaysia. Tại Malaysia, Cóc hành chưa trồng trên quy mô lớn, nhưng có một số thử nghiệm trên quy mô nhỏ. Tại bán đảo này, Cóc hành có thể được trồng bằng cây rễ trần, tái sinh bằng gốc hoặc cây con có bầu. Cóc hành có thể sống và phát triển trong điều kiện bị che sáng. Khoảng cách giữa các cây trồng là yếu tố quan trọng để đạt được hình dáng thân mong muốn (Ahmad Zuhaidi Y, G. Weinland, 1995 [53], Mohd Farid, và cộng sự, 2001) [79]. Vị trí trồng và các chất dinh dưỡng trong đất trồng Cóc hành liên quan đến sinh trưởng của cây. Cóc hành 2 tuổi có sinh trưởng tương đối tốt trên các loại đất chua nghèo dinh dưỡng. Giai đoạn rừng non, sự phát triển của Cóc hành chịu ảnh hưởng mạnh bởi độ dốc (hoặc độ dày tầng đất) và chất dinh dưỡng trong đất (đặc biệt là K). Sinh trưởng của Cóc hành bị hạn chế khi trồng trên sườn dốc và có tầng đất nông. Mức độ và loại phân bón được áp dụng với các phương pháp áp dụng trên đất nghèo chất dinh dưỡng là một trong những yếu tố cần được xem xét khi đánh giá năng suất rừng trồng Cóc hành, đặc biệt là trên đất mùn cát sét, đất chua và nghèo chất dinh dưỡng [86], [87]. Affendy và cộng sự (2009) [52] nghiên cứu trồng 5 loài cây bản địa trên lỗ trống của rừng thứ sinh suy thoái tại Negeri Sembilan (42ha) gồm các loài Azadirachta excelsa, Cinnamomum iners, Intsia palembanica, Hopea pubescens và Shorea leprosula. Kết quả cho thấy Azadirachta excelsa có tăng trưởng trung bình cao nhất (tăng trưởng trung bình về đường kính D 1.3 là 1,06 cm/năm), tiếp theo là các loài Shorea leprosula, Hopea pubescens, Cinnamomum iners và Intsia palembanica với tăng trưởng lần lượt là 1,03, 1,01, 0,98 và 0,97 cm/năm. Về chiều cao Azadirachta excelsa tăng trưởng đạt 1,38 m/năm và tiếp theo là Shorea leprosula, Hopea pubescens, Cinnamomum iners và Intsia palembanica đạt 1,16, 1,04, 1,81 và 0,77 m/năm. Tác giả cũng chỉ ra rằng tỷ lệ sống và tăng trưởng của loài Azadirachta excelsa và Cinnamomum iners đạt cao nhất khi áp dụng kỹ thuật
17 trồng lỗ trống trong rừng. Các biện pháp kỹ thuật lâm sinh có khả năng cải thiện sự sống, chiều cao, đường kính và sự tăng lên của sinh khối khu vực rừng thứ sinh. Aminah và cộng sự (2005) [54] đã nghiên cứu trồng thử nghiệm Cóc hành từ cây hom tại Selangor, Malaysia. Kết quả cho thấy, sau 7 năm trồng, Cóc hành có tỷ lệ sống là 49%, đường kính trung bình đạt 7,99 cm và chiều cao trung bình đạt 7,46 m. Tác giả kết luận rằng cây hom cành có thể được sử dụng như một vật liệu thay thế trong trồng rừng. Hiệu quả tăng trưởng sẽ tốt hơn nếu cây dòng vô tính được tuyển chọn với tốc độ tăng trưởng cao. Trong một nghiên cứu của Hamzah và cộng sự (2009) [66], các tác giả đã đánh giá tình trạng dinh dưỡng đất và hiệu quả tăng trưởng của 6 loài họ Dầu (Dryobalanops aromatica, Hopea nervosa, Neobalanocarpus heimii, Shorea parvifolia, S. assamica và S. leprosula) và 3 loài không thuộc họ dầu (Azadirachta excelsa, Cinnamomum iners và Intsia palembanica) sau 6 năm trồng trên đất lâm nghiệp bị suy thoái ở Malaysia. Kết quả cho thấy không có sự khác biệt đáng kể về tính chất lý hóa đất nơi trồng và không trồng các loài nói trên. Tuy nhiên, việc trồng các loài này có thể làm tăng độ màu mỡ đất do lượng vật rơi rụng hoàn trả lại cho đất do tăng khả năng trao đổi cation, tăng tổng carbon, nitơ tổng số, pH và trao đổi Al. Kết quả đánh giá tăng trưởng về đường kính và chiều cao cũng cho thấy, sau 6 năm trồng loài Cóc hành (Azadirachta excelsa) có tăng trưởng cao nhất (1,4 cm/năm về đường kính và 1,41 m/năm về chiều cao). Trong khi đó loài Cinnamomum iners tăng trưởng đứng thứ 2 cũng chỉ đạt 1,35 cm/năm về đường kính và 1,12 m/năm về chiều cao. Tỷ lệ sống của Cóc hành đạt cao (73,3%) đứng thứ 2 sau Cinnamomum iners (đạt 77,5%). Tác giả đi đến nhận xét loài Cóc hành có khả năng thích nghi tốt với môi trường khắc nghiệt, đặc biệt là độ chặt đất cao, hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất thấp, đất bị suy thoái và là một trong những loài có tiềm năng rất lớn trong các dự án phục hồi rừng tương lai.
18 Cóc hành là loài mới được đưa vào trồng rừng tại các nước trên thế giới nên những đánh giá về hiệu quả kinh tế còn rất khiêm tốn. Tại Hội thảo quốc gia về trồng cây lấy gỗ thương mại (1997) do FAO [68] tổ chức tại Malaysia đã cho thấy, Cóc hành (Sentang) trồng hỗn hợp với Cao su (Hevea) sẽ cho hiệu quả kinh tế cao hơn khi trồng riêng rẽ Cao su hoặc Cóc hành. Mô hình trồng Cóc hành đơn lẻ với chu kỳ 15 năm (diện tích 40 ha, mật độ trồng 833 cây/ha, mật độ cuối cùng 300 cây/ha, tỉa thưa vào năm thứ 5 và 10) cho giá trị hiện tại thuần NPV 0,32 triệu RM (hoặc 8,000 RM/ha), tỷ lệ thu hồi vốn nội bộ IRR đạt 15%. Trong khi đó, mô hình hỗn giao Cóc hành Cao su chu kỳ 20 năm (diện tích 40 ha, Cao su trồng 400 cây/ha ban đầu, dự kiến tỉa thưa tự nhiên còn lại 340 cây/ha khi thu hoạch mủ và gỗ; Cóc hành trồng 533 cây/ha xen giữa hàng cao su, mật độ để lại 195 cây/ha, tỉa thưa năm 3 và năm thứ 5) cho giá trị NPV 0,45 triệu RM (11,250 RM/ha), IRR đạt 16,1%. Báo cáo đã đánh giá việc trồng rừng Cao su xen Cóc hành được coi là thích hợp cho diện tích đất đai nhỏ, và được tiến hành để tối đa hóa doanh thu từ gỗ Cóc hành trong khi đảm bảo một tính liên tục từ thu nhập hàng năm thời kỳ khai thác mủ Cao su (Fao, 1997) [69]. Tại Thái Lan, mặc dù còn mới mẻ, nhưng Cóc hành được coi là loài có giá trị quan trọng trong những loài cây trồng rừng ở Thái Lan do sinh trưởng nhanh và cho gỗ tốt. Tuy nhiên, không rõ cơ sở di truyền của nó có thể là một hạn chế lớn khi đưa vào gây trồng tại nước này. Ở rừng trồng, Cóc hành có tỷ lệ sống tới 100%, là loài tương đối ít sâu bệnh hại trong giai đoạn sinh trưởng ban đầu. Cóc hành chịu được lượng mưa lớn hơn Neem ( Azadirachta indica Juss). Loài này sinh trưởng chậm ban đầu nhưng sau đó tăng lên đáng kể. Rừng trồng Cóc hành được trồng với khoảng cách 24 m x 4 m. Cóc hành có thể được khai thác sau 5 năm trồng tùy vào mục đích khai thác khác nhau. Quá trình tỉa thưa nên được thực hiện để thúc đẩy sự sinh trưởng nhanh và duy trì độ cứng gỗ, giữ lại những cây
19 thân thẳng và hình dáng đẹp. Sau hai lần tỉa thưa, rừng trồng Cóc hành nên được khai thác trắng và chuyển sang luân kỳ tiếp theo. Tỉa thưa lần đầu khi cây cao trung bình 1015 m, mật độ lớn hơn 800 cây/ha (để lại 500600 cây/ha). Tỉa thưa giảm đi khi chiều cao cây trung bình trên 20m, mật độ cuối cùng giảm xuống còn 250300 cây/ha. Tuy nhiên, không nhất thiết phải tỉa thưa vì Cóc hành có thể để tỉa thưa tự nhiên (Wong, M, 1981) [92]. 1.2. Ở VIỆT NAM 1.2.1. Nghiên cứu về phân loại, hình thái, phân bố và sinh thái * Nghiên cứu đặc điểm phân loại Họ Xoan Meliaceae còn gọi là họ Dái ngựa, chủ yếu là cây thân gỗ và cây bụi (có một số ít là cây thân thảo) trong bộ Bồ hòn. Họ Xoan thường lá kép lông chim 1 lần, ít khi lá đơn mọc cách, rất gần với họ Cam (Rutaceae) và có nhiều điểm chung với họ Thanh thất (Simaroubaceae) hoa thường đơn tính, có một số hoa lưỡng tính, nhị thường hợp thành ống. Họ Xoan có khoảng 50 chi và 550 loài, phân bố khắp miền nhiệt đới, trong đó có một chi (Toona) phát triển tới tận vùng ôn đới phía Bắc của Trung Quốc và về phía Nam tới Đông Nam Australia; Chi Azadirachta có 2 loài là Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs và Azadirachta indica Juss; chi Melia có 3 loài là Melia azadarach L. (Xoan nhà), Melia azadarach cultivar toosendan (Xoan đào) và Melia toosendan S et Z. (Khổ luyện tử) (Phạm Hoàng Hộ, 1999) [15]. Ở Việt Nam, Cóc hành còn có tên gọi khác là Sầu đâu cao (Phạm Hoàng Hộ, 1999) [15], Xoan Ninh Thuận, Neem Ninh Thuận, Xoan rừng (Đặng Thị Như Quỳnh, 2001) [26], Nguyễn Việt Cường, 2010) [4]. Theo Phạm Hoàng Hộ (1999) [15], Cóc hành ở Việt Nam có tên khoa học là Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs, thuộc họ Xoan (Meliaceae). Phần lớn cây gỗ của họ Xoan có lá kép lông chim 1 lần, ít khi lá đơn mọc cách. Cây gỗ của họ Xoan cũng rất gần với họ Cam (Rutaceae) và có nhiều điểm chung với họ Thanh thất (Simaroubaceae ). Tuy vậy, hoa của chúng thường lưỡng tính, nhị thường hợp thành ống (Trần Hợp,
20 2002) [16] . * Nghiên cứu về đặc điểm hình thái Hình thái là những điểm khác biệt bề ngoài giúp cho việc nhận diện các loài khác nhau thậm chí là cùng một loài ở các giai đoạn tuổi khác nhau. Thông thường hình thái của các loài khác nhau có sự khác nhau, ngay cả trong cùng một loài đặc điểm hình thái cũng có sự biến đổi theo giai đoạn tuổi. Tuy nhiên, chỉ đặc điểm ổn định, phản ảnh bản chất của loài mới giúp ích cho việc nhận biết chúng một cách dễ dàng, các đặc điểm khác có thể gây nên sự nhầm lẫn. Do vậy, trong phân loại thực vật, nghiên cứu đặc điểm hình thái của loài là rất cần thiết làm cơ sở cho việc nhận biết và phân loại giữa các loài với nhau (Võ Đại Hải và cộng sự, 2010) [11]. Cóc hành ở Việt Nam là cây gỗ lớn, lá có sóng dài 2030 cm, mang lá phụ xoan, bầu dục dài 47 cm, đầu nhọn, đáy tà tròn, bất xứng, bìa nguyên, mặt trên nâu, mặt dưới nâu nhợt, gân phụ 8 cặp, cuống phụ 46 mm. Phát hoa ở nách lá, chùm tụ tán dài 10 – 13 cm, nhánh dài 1,5 2 cm, lá đài không lông; cánh hoa dài 5 6 mm, không lông; tiểu nhụy dính thành ống, bao phấn 10, gắn trước một phiến có hai thùy. Quả có nhân cứng (Phạm Hoàng Hộ, 1999) [15]. Theo Phạm Thế Dũng và cộng sự (2010) [6] thì Cóc Hành có hình thái bên ngoài rất giống với Xoan chịu hạn (Azadirachta indica Juss), nhưng lá Cóc hành xanh thẫm, dày, bóng, hơn Xoan chịu hạn, vỏ thân nứt dọc sâu hơn. * Đặc điểm phân bố và sinh thái Ở Việt Nam, Cóc hành phân bố trong rừng Khộp khô hạn của tỉnh Ninh Thuận, là một trong những loài cây chủ lực phục vụ công tác trồng rừng ở vùng khô hạn. Cóc hành thích hợp nơi có nhiệt độ trung bình 16220C, chịu được hạn, lượng mưa từ 3001200 mm. Độ cao dưới 300 m so với mực nước biển [26], [15], [4], [6]. Theo Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Ninh Thuận (2008) [28], [29] thì Cóc hành là loài cây mọc nhanh, ưa sáng, thân thẳng, rễ ăn sâu xuống đất