ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM VÔ TÍNH CÁC DÒ NG KEO LÁ TRÀM ( Acacia auriculiformis A.) TẠI TRẠM BẦU BÀNG (BÌNH DƯƠNG) VÀ TRẠM CẨ M QUỲ (HÀ NỘI) CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC

Đối với rừng sản suất, bên cạnh các loài cây trồng bản địa truyền thống thì trong những năm gần đây, một số loài cây nhập nội đã được ưu tiên đầu tư nghiên cứu nhằm tìm ra các giống mới

NGUYỄN KIÊN CƯỜNG

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM VÔ TÍNH CÁC

DÒNG KEO LÁ TRÀM ( Acacia auriculiformis A.)

TA ̣I TRẠM BẦU BÀNG (BÌNH DƯƠNG) VÀ TRA ̣M CẨM QUỲ (HÀ NỘI)

CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC

MÃ SỐ: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS BÙI VIÊ ̣T HẢI

Ha ̀ Nô ̣i, 2011

MỞ ĐẦU

Hơn nửa thế kỷ qua, diện tích rừng trên toàn thế giới đã suy giảm nhanh chóng, đặc biệt tốc độ mất rừng ở các nước đang phát triển là đáng báo động Đối với Việt Nam, diện tích rừng từ 14 triệu ha năm 1943 xuống còn 10,9 triệu ha năm

2001 [23] Trữ lượng gỗ giảm sút, tính đa dạng sinh học trong rừng không còn phong phú như trước đây, điều đó đã làm giảm khả năng phòng hộ, bảo vệ môi trường sinh thái và giảm nhẹ thiên tai cũng như cung cấp lâm sản cho nhu cầu của

xã hội Trước thực trạng về nhu cầu lâm sản và môi trường sinh thái, đồng thời giảm sức ép khai thác đối với rừng tự nhiên thì biện pháp lựa chọn tốt nhất là đẩy mạnh công tác trồng rừng và tăng cường bảo vệ rừng tự nhiên hiện có

Cùng với xu thế chung toàn cầu, Chính phủ Việt Nam đã và đang thực hiện chương trình trồng mới 5 triệu hecta rừng với mục tiêu làm tăng độ che phủ của rừng lên 43%, trong đó gồm có 2 triệu ha rừng phòng hộ và đặc dụng, 3 triệu ha rừng sản xuất [3] Đối với rừng sản suất, bên cạnh các loài cây trồng bản địa truyền thống thì trong những năm gần đây, một số loài cây nhập nội đã được ưu tiên đầu

tư nghiên cứu nhằm tìm ra các giống mới đạt hiệu quả kinh tế cao và phù hợp với điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu của Việt Nam Các loài này hiện đã được gây trồng trên diện rộng; chỉ tính riêng các loài Keo và Bạch đàn đã chiếm khoảng 65% diện tích rừng trồng và được trồng ở hầu hết các vùng sinh thái trong cả nước [16]

Biết rằng, năng suất rừng trồng là kết quả của giống cộng với môi trường canh tác Với khâu giống, Việt Nam đã có pháp lệnh giống cây trồng lâm nghiê ̣p (2004) Tuy nhiên, cho đến nay năng suất rừng trồng của Việt Nam còn thấp hơn rất nhiều so với các nước trong khu vực (đạt bình quân 5 – 10 m3ha-1năm-1, trong khi các nước Úc, Brasil, Côngô, Ấn Độ,… năng suất rừng trồng đạt tới 70 – 100

m3ha-1năm-1) Nguyên nhân chính là do nguồn giống đưa vào trồng rừng chưa được kiểm soát chặt chẽ về chất lượng Cụ thể là, công tác cải thiện giống chưa được quan tâm và đầu tư đúng mức Các nguồn giống sử dụng tràn lan và không qua

khảo nghiệm, bên cạnh đó là việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh thiếu đồng bộ [16]

Do cây trồng lâm nghiệp là cây dài ngày, nếu không được quan tâm đầu tư đúng đắn và khoa học từ đầu sẽ dẫn đến tổn thất lớn về kinh phí và thời gian Đặc biệt, với trồng rừng kinh doanh gỗ lớn thì việc đòi hỏi sử dụng nguồn giống có chất lượng di truyền cao ngày một lớn Bởi vậy, rất cần các hoạt động nghiên cứu cải thiện giống cây trồng rừng, từ khảo nghiệm loài, xuất xứ cho đến khảo nghiệm dòng vô tính để chọn ra được các loài, xuất xứ, các dòng phù hợp với từng vùng sinh thái và phù hợp với mục tiêu đã đặt ra

Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A.Cunn ex Benth) là loài cây nhập nội

được các nhà lâm nghiệp tập trung nghiên cứu từ những năm 1980 Kết quả nghiên cứu đã tìm được một số xuất xứ có triển vọng trên các vùng sinh thái của Việt Nam Đồng thời, xác định được đây là loài cây đa mục đích (cây cải tạo đất nhờ khả năng cố định đạm; cung cấp gỗ mộc, gỗ nguyên liệu giấy, gỗ củi, tanin, ), sinh trưởng nhanh và cho tỉ lệ sống cao ngay cả trên các môi trường sống có điều kiện khắc nghiệt

Từ tất cả các vấn đề nêu trên, đề tài nghiên cứu: “Đánh giá kết quả khảo

nghiệm vô tính các dòng Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A.Cunn ex Benth) tại trạm Bầu Bàng, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương và trạm Cẩm Quỳ, huyện

Ba Vì, Thành phố Hà Nội” được thực hiện nhằm chọn ra một số dòng Keo lá tràm

có năng suất cao, chất lượng tốt để phục vụ công tác trồng rừng và bổ sung vào bộ giống cây trồng lâm nghiệp được phép sản xuất kinh doanh của Việt Nam

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tầm quan trọng của giống cây rừng

Giống cây trồng là một quần thể cây đồng nhất về hình thái và có giá trị kinh

tế nhất định, nhận biết được bằng sự biểu hiện của các đặc tính do kiểu gen qui định và phân biệt được với bất kỳ quần thể cây trồng nào khác thông qua sự biểu hiện của ít nhất một đặc tính và di truyền được cho đời sau (Pháp lệnh giống cây trồng lâm nghiê ̣p, 2004) Chọn giống là một trong những khâu quan trọng nhất của trồng rừng thâm canh Không có giống được cải thiện theo mục tiêu kinh tế thì không thể đưa năng suất rừng lên cao được Cải thịên giống cây rừng chỉ có hiệu quả khi nó kết hợp được tất cả sự khéo léo về lâm sinh và chọn giống của nhà lâm nghiệp để sản xuất ra được những sản phẩm cây rừng một cách nhanh nhất và rẻ nhất [40] Không thể thu được năng suất rừng tối đa khi không sử dụng những cây

có chất lượng di truyền tốt nhất, ngược lại bất luận một giống cây rừng xuất sắc như thế nào về mặt di truyền vẫn không đạt được sản phẩm tối đa nếu không áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh trong một thời gian dài Vì thế, khi nói đến cải thiện giống cây rừng, một mặt phải nghĩ đến việc áp dụng các nguyên lý di truyền học và chọn giống để nâng cao năng suất và chất lượng cây rừng đáp ứng mục tiêu kinh tế là chính, mặt khác không bao giờ được quên các biện pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp với đặc điểm sinh thái của các loài cây rừng [11]

Khảo nghiệm loài là bước đầu tiên trong chương trình trồng rừng, đồng thời cũng là chương trình chọn giống Khảo nghiệm loài thực chất là chọn loài cây có các đặc tính phù hợp với mục đích kinh tế và thích hợp với điều kiện khí hậu - đất đai của mỗi vùng Thông qua khảo nghiệm loài thì mới xác định được loài tốt nhất, thích hợp nhất, phù hợp với mục đích kinh doanh và phù hợp với điều kiện lập địa nơi trồng rừng Tuy nhiên, chọn được loài phù hợp với yêu cầu đặt ra vẫn chưa đủ

vì trong loài có nhiều xuất xứ khác nhau, vì thế cần phải chọn được xuất xứ tốt nhất, có khả năng thích ứng cao nhất, phù hợp với các mục tiêu đã đặt ra [12]

Khảo nghiệm xuất xứ là bước thứ hai tiếp theo của khảo nghiệm loài, là sự tập hợp nguồn hạt từ các vùng sinh thái khác nhau của một loài nào đó đã được xác định, xây dựng khảo nghiệm nhằm tìm ra một hay một số xuất xứ tốt nhất, có tỷ lệ sống cao, có năng suất cao theo các mục tiêu kinh tế, có khả năng phòng chống sâu bệnh cũng như các điều kiện bất lợi khác [12] Đối với các loài cây nhập nội thì khảo nghiệm là một bước không thể thiếu được trong công tác chọn giống Khảo nghiệm xuất xứ nhằm chọn ra được những xuất xứ tốt nhất, đáp ứng được các yêu cầu của nhà chọn giống Khảo nghiệm là cơ sở cho chọn lọc cây trội, gây tạo giống mới Theo Willan (1988) thì việc chọn xuất xứ trong các loài có biến dị lớn có thể cho tăng thu 15 – 30% Từ các xuất xứ tốt nhất, tiến hành chọn lọc cây trội, thu quả, hạt và các vật liệu sinh dưỡng tiến hành khảo nghiệm giống, dòng vô tính nhằm chọn ra các giống,dòng sinh trưởng phát triển tốt, có khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh và khả năng nhân giống cao, thích ứng tốt với các vùng sinh thái khác nhau, sau đó xây dựng vườn giống tạo vật liệu giống bằng hạt, bằng hom hoặc nuôi cấy mô nhằm cung cấp giống tốt phục vụ cho công tác trồng rừng [15]

Nói tóm lại, khảo nghiệm loài và xuất xứ có ý nghĩa quyết định đến sự thành bại trong sản xuất lâm nghiệp Thông qua khảo nghiệm loài và xuất xứ, chúng ta mới chọn được một cách chắc chắn xuất xứ thích hợp nhất để sử dụng cho một chương trình trồng rừng trên một số vùng sinh thái khác nhau, đặc biệt là đối với loài cây nhập nội như Keo lá tràm Khảo nghiệm loài và xuất xứ chính là sự lợi dụng các biến dị di truyền sẵn có trong tự nhiên một cách có cơ sở khoa học, thông qua việc thực nghiệm gây trồng trên những lập địa mới Đây là phương pháp chọn

giống nhanh nhất và hiệu quả nhất [9]; [12]

Hình 1.1: Sơ đồ chung của một chương trình cải thiện giống cây rừng

(Lê Đình Khả và Dương Mộng Hùng, 1998 [12].)

Lai giống

Khảo nghiệm giống

Khảo nghiệm loài (chọn loài)

Khảo nghiệm xuất

xứ (chọn xuất xứ)

Chọn lọc cây trội

Vườn giống

Vật liệu giống (hạt, hom )

Rừng trồng mới

Rừng giống Chuyển hóa

rừng giống

Có thể tóm lược chương trình cải thiện giống cây rừng theo sơ đồ (Hình 1.1) Theo Anderson (1996): “Một xuất xứ đáng tin cậy sẽ sản xuất ra một giống cây rừng với 90% khả năng chắc chắn hơn là một xuất xứ xuất sắc song chỉ có 50% khả năng” Bên cạch đó, tác giả so sánh vai trò của cải thiện giống và biện pháp kỹ thuật lâm sinh như ruột bầu, làm đất, bón phân, làm cỏ, cho các loài cây mọc nhanh như Keo trên một số lập địa của vùng nhiệt đới đã đưa ra kết luận rằng: trong giai đoạn vườn ươm và sau 1 năm trồng thì cải thiện giống chỉ chiếm 15% năng suất, đến năm thứ 3 cải thiện giống làm tăng 50% và đến năm thứ 6 cải thiện giống quyết định đến 60% năng suất Với loài cây mọc nhanh, các phương thức làm đất có tác dụng tích cực trong năm thứ nhất, tỷ lệ ảnh hưởng tới năng suất là 20%, các năm tiếp theo yếu tố làm đất không còn ý nghĩa Đối với bón phân cho cây thì mức độ tác dụng cũng giảm dần theo sự tăng của tuổi cây, giai đoạn vườn ươm phân bón chiếm 60% năng suất, sau một năm trồng thì trị số này giảm còn 35% và tiếp tục giảm dần còn 25% ở năm thứ 3 (dẫn từ Lê Đình Khả, 1998) [11]

1.2 Giới thiệu chung về cây Keo lá tràm

Keo lá tràm hay còn gọi là Tràm bông vàng có tên khoa học là Acacia

auriculiformis A Cunn ex Benth, thuộc họ phụ Trinh nữ (Mimosoideae), họ Đậu

(Leguminosae), bộ Leguminosales Đây là loài cây có phân bố tự nhiên ở Australia,

và nhiều vùng của Papua New Guinea, kéo dài tới Irian Yaya và quần đảo Kali của Indonesia Phạm vi phân bố nằm giữa vĩ độ 5 và 170 Nam, nhưng chủ yếu ở các vĩ

độ 8 – 160 Nam, độ cao tyệt đối từ 0 đến 500 m nhưng chủ yếu phân bố từ 5 đến

100 m, đặc biệt cũng thấy Keo lá tràm xuất hiện ở những vùng núi cao tới 1100 m như ở Zimbabue, tuy nhiên sinh trưởng kém và hình thân rất xấu, chủ yếu ở dạng cây bụi [35] Keo lá tràm có khả năng thích nghi cao và sinh trưởng nhanh nên đã được trồng rộng rãi ở nhiều nước như Ấn Độ, Indonesia, Malaysia, Srilanka, Thái Lan, Philipine, Trung Quốc và Việt Nam

Cây Keo lá tràm là loài cây gỗ có kích thước trung bình, cây sinh trưởng nhanh, đơn thân, đoạn thân dưới cành thẳng sau đó cong về phía trên, thường cao

từ 10 – 20 m, ở những nơi có điều kiện thuận lợi cây cao đến 30 m, đường kính đạt

80 cm Cây khi còn non có vỏ nhẵn, khi lớn vỏ có màu xám hoặc nâu, độ dày vỏ từ

3 đến 10 mm, nứt dọc nhỏ, khi già vỏ bong thành mảng Tán lá dày, rậm và rộng, lá thường xanh, có nhiều cành nhánh Loài cây này có lá kép lông chim trong thời kỳ cây mạ, sau đó là lá đơn mọc cách hình lưỡi giáo dài 15 đến 20 cm và rộng 2 đến 3

cm, có 3 gân chính chạy song song theo chiều dài của lá, phiến lá dày cứng, màu xanh lục, nhẵn, bóng, mép lá nguyên, đầu lá nhọn Hoa tự hình bông mọc thành chùm, dài, màu vàng tươi Quả đậu hình dẹt, mỏng, lúc còn non thẳng, khi già hình cong và cuộn lại theo kiểu xoắn ốc không đều, mép ngoài của quả gợn sóng như vành tai Quả dài 5 – 6 cm, rộng 1,5 cm Hạt nhỏ dẹt hình bầu dục nằm ngang trong

vỏ quả, mỗi hạt được bọc bởi một sợi râu màu vàng da cam Hạt chín màu nâu đen,

có vỏ dày, cứng, rốn ở phía đầu nhỏ Mỗi kg hạt có từ 30.000 – 60.000 hạt [35]

Keo lá tràm là loài cây ưa sáng mạnh, sinh trưởng nhanh ở những vùng có khí hậu nóng ẩm, nắng nóng quanh năm, nhiệt độ bình quân năm từ 14 – 290C, nhiệt độ bình quân tối đa từ 28 – 340C, nhiệt độ bình quân tháng tối thiểu từ 20 –

240C Lượng mưa bình quân năm là 1300 - 1700 mm, lượng mưa tối thích từ 2000 – 2500 mm và có 4 – 6 tháng mùa khô Tuy nhiên, Keo lá tràm là cây có biên độ sinh thái rộng, có khả năng chịu hạn cao, sống được ở vùng khô hạn có lượng mưa trung bình hàng năm thấp hơn 700 mm, có mùa khô kéo dài tới 6 tháng, hoặc vùng

có mùa đông lạnh xuống tới 100C, ở những nơi đó Keo lá tràm sinh trưởng kém, cành nhánh nhiều và thường bị khô ngọn [35]

Keo lá tràm sống được trên nhiều loại đất khác nhau, từ đất cát ven biển đến đất sét, đất potzon, đất feralit, đất phát triển trên phiến thạch sét, phiến thạch mica, granit, đá vôi, bãi thải công nghiệp, đất chua phèn,…với độ pH từ 3 – 9,5 Tuy nhiên, Keo lá tràm sinh trưởng tốt trên đất còn giàu dinh dưỡng, tầng đất sâu, độ

pH trung tính hoặc hơi chua [18], [35]

Keo lá tràm thường mọc thành đai hẹp, chúng có thể là loài cây ưu thế hoặc

là một trong những loài cây ưu thế của quần thể Có thể tìm thấy chúng trong

những vùng đất thấp của vùng nhiệt đới Keo lá tràm sinh trưởng cùng chung quần thể với Bạch đàn và Phi lao [24] Keo lá tràm không những có thể trồng rừng hỗn loài với các loài cây Bạch đàn, Phi lao, Sao đen, Dầu,…mà còn trồng rừng thuần loài đều sinh trưởng tốt

Keo lá tràm có khả năng tái sinh bằng hạt rất mạnh Hạt chín rụng xuống đất khi gặp điều kiện thuận lợi hạt có thể nảy mầm ngay Kết quả điều tra tái sinh rừng trồng từ tuổi 6 đến tuổi 10 tại Lâm trường Trị An – Đồng Nai cho thấy tổng số hạt giống nằm dưới tán rừng khoảng 14.000 – 16.000 hạt/ha, trong khi đó lượng hạt còn sót lại nằm trong đất từ năm trước khoảng 4.000 – 12.500 hạt/ha và lượng cây con tái sinh đạt 11.500 đến 24.000 cây/ha [5]

Keo lá tràm là loài cây sinh trưởng khá nhanh Ở Việt Nam, trên các lập địa tốt như ở Minh Đức (Bình Phước) với đất xám tầng dày đạt năng suất 34 – 35

m3ha-1năm-1 ở tuổi 6 Tại Ba Vì (Hà Nội) sau một năm cây cao từ 2,2 – 2,5 m với đường kính 2,7 – 3,3 cm, sau hai năm có thể cao 5 – 6 m với đường kính 4,5 – 5,6

cm Ở huyện Trảng Bom (Đồng Nai) cây Keo lá tràm trồng phân tán sau 30 năm cao 20 – 22 m, đường kính 40 – 60 cm, cá biệt có cây đường kính đạt tới 80 cm [10]

Keo lá tràm là cây xanh quanh năm, tán lá dày, rễ có nốt sần chứa vi sinh vật

cộng sinh Rhizobium và Bradyrhizobium có khả năng tổng hợp Nitơ khí quyển và

cố định đạm, cây có thể sống được trên đất đai nghèo kiệt nên nhiều nơi đã sử dụng Keo lá tràm như là một loài cây tiên phong cải tạo đất, chống xói mòn và làm cây xanh đô thị [7]

Kết quả khảo nghiệm xuất xứ trong nhiều năm qua ở nước ta cho thấy trong hàng chục xuất xứ Keo lá tràm chỉ có một số ít là có sinh trưởng nhanh rõ rệt Nòi địa phương Keo lá tràm tuy có khả năng chịu đựng khá tốt đối với hoàn cảnh khắc nghiệt nhưng sinh trưởng kém hơn nhiều các xuất xứ khác, lại có nhiều cành nhánh [18] Vì vậy, việc chọn những cá thể ưu trội có sinh trưởng nhanh, chất lượng thân cây đẹp và khảo nghiệm dòng vô tính để xác định tính ổn định di truyền của chúng

là một trong những biện pháp cần thiết góp phần nâng cao năng suất và chất lượng của rừng trồng loài cây này

1.3 Những nghiên cứu cải thiện giống trên thế giới có liên quan

Ở một số nước trên thế giới việc trồng Keo (Acacia) làm nguyên liệu công nghiệp với quy mô lớn đã được thực hiện từ rất sớm và công tác cải thiện giống cũng được chú trọng ngay từ đầu Các nghiên cứu thường tập trung vào việc tìm ra những xuất xứ, dòng có năng suất và chất lượng tốt Điển hình như ở Công Gô, diện tích rừng trồng Keo bằng cây hom từ 1978 đến 1986 là 23.407 ha với tăng trưởng bình quân ở tuổi 6 của các dòng vô tính được chọn là 35 m3ha-1năm-1 so với

12 m3ha-1năm-1 ở các lô hạt đại trà Tăng thu di truyền từ 40% lên tới 192%, tức gần

3 lần so với rừng trồng từ nguồn giống chưa được cải thiện [20]

Từ năm 1989, ở Nam Phi đã có những nghiên cứu về sinh trưởng của dòng

vô tính Kết quả cho thấy rừng trồng bằng cây con từ hạt năng suất bình quân đạt 21,9 m3ha-1năm-1, trong khi đó các dòng vô tính trồng đại trà đạt trên 30 m3ha-1năm

-1 [20] Nhân giống vô tính các loài Keo đã được một số tác giả nghiên cứu Wong

và Haines (1991) cho rằng việc giâm hom các cây mẹ trẻ tuổi có thể sử dụng công nghệ đơn giản và tiến hành giâm hom quanh năm, tuy nhiên giá thành cây hom cao hơn cây hạt [39]

Keo được đưa vào khảo nghiệm và gây trồng ở Philipin từ những năm 1980 Với diện tích khoảng gần 4000 ha gây trồng các loài Keo, trong đó Keo tai tượng được đánh giá là rất có triển vọng, năng suất của rừng trồng 10 tuổi đạt tới 32 m3ha

-1năm-1 Đối với Keo lá tràm 30 tháng tuổi qua khảo nghiệm xuất xứ đã xác định được nguồn hạt từ vườn giống Bensbach và Holroyd là có triển vọng [21]

Tại Indonesia, nghiên cứu phát triển gây trồng các loài Keo được thực hiện theo dự án trồng rừng của công ty MHP với tổng diện tích 193.500 ha, trong đó diện tích trồng Keo tai tượng chiếm 90% Năm 1990, công ty đã thiết lập được khu rừng giống 17 ha bằng hạt của 79 cây trội; trong hai năm 1991 - 1992 đã trồng 92,92 ha rừng giống gồm nhiều xuất xứ Từ năm 1993 – 1997, công ty đã xây dựng