Nghiên cứu một số cơ sở khoa học phục vụ chọn giống lát hoa (chukrasia tabularis a juss) chống chịu sâu đục nõn (hypsipyla robusta (moore)), sinh trưởng nhanh tại vùng tây bắc và bắc trung bộ

Nghiên cứu một số cơ sở khoa học phục vụ chọn giống lát hoa (chukrasia tabularis a juss) chống chịu sâu đục nõn (hypsipyla robusta (moore)), sinh trưởng nhanh tại vùng tây bắc và bắc trung bộ Nghiên cứu một số cơ sở khoa học phục vụ chọn giống lát hoa (chukrasia tabularis a juss) chống chịu sâu đục nõn (hypsipyla robusta (moore)), sinh trưởng nhanh tại vùng tây bắc và bắc trung bộ

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Tình hình nghiên cứu trên thế giới

2.1.1 Các nghiên cứu cải thiện sinh trưởng và phát triển Lát hoa

Các loài thuộc chi Chukrasia được ưu tiên trồng rừng và bảo tồn gen tại nhiều quốc gia nhiệt đới như Lào, Thái Lan và Việt Nam Chúng được sử dụng làm cây bóng mát cho đồn điền cà phê ở Ấn Độ và có tiềm năng trở thành cây trồng nông lâm kết hợp tại Trung Quốc, Sri Lanka và Việt Nam Với giá trị kinh tế cao và tính đa dụng của gỗ, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để cải thiện giống và phát triển cây Lát hoa phục vụ cho việc trồng rừng.

Nghiên cứu về tốc độ tăng trưởng của cây Lát hoa cho thấy cây phát triển nhanh trong những năm đầu, có thể đạt chiều cao lên đến 3 m trong điều kiện thuận lợi Cây con thường cao từ 0,7-1 m trong năm đầu và 2,1-2,7 m trong năm thứ hai Tại Ấn Độ, chiều cao cây có thể đạt từ 2,7-5,5 m sau 2 năm và 8,5-9,1 m sau 5 năm, với đường kính tăng hơn 2,5 cm trong 6 năm Tuy nhiên, cây sinh trưởng chậm ở đất khô, nghèo dinh dưỡng Tại Nam Phi, cây Lát hoa đạt chiều cao trung bình 37 m và đường kính 63 cm sau 49 năm, trong khi ở Malaysia, cây cao trung bình 39 m và đường kính 93 cm ở đồn điền 69 tuổi Ngược lại, ở Myanmar, cây chỉ cao khoảng 12 m và đường kính 15 cm ở tuổi 16 Tại Trung Quốc, sự khác biệt về chiều cao và đường kính của cây Lát hoa được ghi nhận: ở Jianfengling, Hải Nam đạt 8 m sau 9 năm; ở Xiashi, Quảng Tây đạt 12 m sau 10 năm; ở Fuzhou Arboretum, Phúc Kiến đạt 8 m sau 11 năm; và ở Longdong, Quảng Châu đạt 13 m sau 18 năm.

Dự án ACIAR, phối hợp giữa Australia và các quốc gia Nam Á, đã tiến hành khảo nghiệm giống Lát hoa từ năm 1999 với 15 xuất xứ ban đầu, sau đó mở rộng lên 32 xuất xứ tại các nước Đông Nam Á Qua dự án, 252 gia đình Lát hoa đã được sưu tập từ Australia, Trung Quốc, Ấn Độ, Lào, Malaysia, Myanmar, Sri Lanka, Thái Lan và Việt Nam, phục vụ cho nghiên cứu, bảo tồn và khảo nghiệm giống, đồng thời thiết lập các khảo nghiệm hậu thế tại các quốc gia tham gia dự án (Pinyopusarerk và Kalinganire, 2003).

Kết quả nghiên cứu cho thấy cây sinh trưởng khác nhau tùy thuộc vào điều kiện lập địa, với chiều cao đạt từ 0,7 đến 2,5 m sau 12 tháng và từ 1,3 đến 4,5 m sau 24 tháng (Pinyopusarerk và Kalinganire, 2003) Các xuất xứ C tabularis từ Việt Nam có tốc độ sinh trưởng chậm hơn so với C velutina, nhưng lại có ưu thế về độ thẳng thân, kích thước cành, tỷ lệ cây đơn thân và mức độ bị sâu hại (Gunn et al., 2004).

2.1.2 Nghiên cứu về sâu hại cây Lát hoa

Sâu đục nõn là một trong những thách thức lớn nhất trong việc trồng và phát triển cây Lát hoa, ảnh hưởng đến tỷ lệ sống, tốc độ sinh trưởng và hình dáng của cây, cũng như chất lượng và giá trị gỗ.

Một số loài sinh vật gây hại trên cây Lát hoa (C tabularis) bao gồm Sâu đục nõn (Hypsipyla robusta), Sâu ăn lá (Episparis tortuosalis Moore) và Sâu đục thân (Zeuzera coffeae Nieth), trong đó Sâu đục nõn là loài gây hại nghiêm trọng nhất Loài sâu này đang trở thành mối đe dọa chính đối với hoạt động trồng trọt các loài thuộc chi Chukrasia.

Nghiên cứu của Griffiths (2001) về côn trùng gây hại trên cây gỗ quý ở Bắc Australia đã xác định hai loài chính gây hại cho cây Lát hoa, bao gồm Sâu đục nõn và Kiến vương gặm vỏ (Xylotrupes gideon) Đặc biệt, Sâu đục nõn được công nhận là một trong những loài sâu hại nghiêm trọng tại vùng nhiệt đới (Griffiths et al., 2004).

Các loài Sâu đục nõn (Hypsipyla spp.) thuộc họ Ngài sáng (Pyralidae) trong bộ Cánh vảy (Lepidoptera) thường gây hại cho các cây họ Xoan như ái ngựa (Swietenia mahagoni), Xà cừ (Khaya senegalensis) và Xoan mộc (Toona sureni) tại Ấn Độ, Sri Lanka và Philippines Đặc biệt, loài H robusta gây hại cho cây Lát hoa ở Bangladesh, Lào, Malaysia và Thái Lan.

Một thế hệ sâu đục nõn kéo dài từ 1 đến 5 tháng, với con cái chỉ giao phối một lần và đẻ từ 200 đến 450 trứng trong 5 đến 8 đêm Sâu trưởng thành có khả năng bay xa để tìm cây chủ, trong khi sâu non tuổi 1 và 2 ăn lá non và đục thành đường hang trong ngọn cây Hành vi của sâu non cùng vị trí đẻ trứng và làm nhộng thay đổi tùy thuộc vào loài cây chủ và phần thực vật bị ăn Ngoài ra, hiện tượng ngừng hoạt động của sâu non đã được ghi nhận ở những khu vực có nhiệt độ thấp hoặc lượng mưa ít.

Các nghiên cứu về sinh học và sinh thái học của Sâu đục nõn đã xác định được các đặc điểm phát sinh, vòng đời, thời gian xuất hiện trong năm và mức độ gây hại của chúng Những thông tin này đóng góp quan trọng vào việc xác định biện pháp phòng trừ, nhằm hạn chế thiệt hại cho rừng trồng các loài cây thuộc họ Xoan, đặc biệt là cây Lát hoa (Griffiths, 2001; Griffiths et al., 2004).

Thiệt hại do sâu hại thuộc giống Hypsipyla là một trong những trở ngại lớn nhất trong việc trồng cây gỗ quý thuộc họ Xoan Sâu non gây hại bằng cách đào hang trong các chồi đang phát triển, dẫn đến việc chồi non chết và cây bị phân nhánh, cong queo, làm giảm giá trị gỗ Sự tấn công lặp đi lặp lại làm giảm tỉ lệ tăng trưởng và tăng tỷ lệ chết của cây chủ Thiệt hại này đã được ghi nhận trên nhiều cây chủ khác nhau.

Tại giai đoạn 3 tháng tuổi, cây có chiều cao khoảng 50 cm, và đến 14 tháng tuổi, chiều cao có thể đạt khoảng 15 m, nhưng sự phát triển chủ yếu diễn ra trong 3 năm đầu đời Do đó, sâu đục nõn trở thành một vấn đề nghiêm trọng đối với cả vườn ươm và rừng trồng trong giai đoạn mới.

Nghiên cứu cho thấy hai loài sâu H robusta và H grandella gây hại chủ yếu cho cây họ Xoan, với H robusta phân bố ở Châu Phi, Châu Á và Úc, trong khi H grandella chỉ có mặt ở Trung Mỹ và Nam Mỹ Hai loài này không chỉ khác nhau về phân bố mà còn về hình thái Trứng của H grandella có hình bầu dục màu trắng vàng, kích thước từ 0,6-1,1 × 0,5-0,8 mm, và chuyển sang màu đỏ khi trưởng thành Sâu non có màu nâu đến hồng với nhiều nốt sần đen, trong khi nhộng có màu nâu bóng và được bao bọc bởi kén tơ trắng Trưởng thành có cánh trước màu xám và cánh sau màu trắng trong suốt.

Nghiên cứu về đặc điểm gây hại của Sâu đục nõn trên cây Hồng xuân (Toona australis) cho thấy vị trí chồi cây có mối liên hệ chặt chẽ với mức độ tấn công của sâu.

Sâu đục nõn Những cành ở độ cao trên 90% so với chiều cao của cây thường bị hại nặng nhất (Mo et al., 1997)

Nghiên cứu của Theo Pinyopusarerk và Kalinganire (2003) về tỷ lệ cây bị Sâu đục nõn trên rừng trồng Lát hoa tại Thái Lan cho thấy rằng tỷ lệ cây bị hại do Sâu đục nõn Hypsipyla là thấp nhất ở Ratchaburi, với mức dao động từ 7-68%.

Prachuap Khiri Khan từ 21-77%, và nơi cao nhất ở Kansanaburi từ 98-100%

Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

2.2.1 Các nghiên cứu cải thiện sinh trưởng và phát triển Lát hoa

Từ thập niên 1970, cây Lát hoa đã được trồng tại một số vùng như Mộc Châu, Quỳ Hợp và Lang Chánh Tuy nhiên, nguồn giống được sử dụng chủ yếu là tại chỗ và chưa có nghiên cứu nào để xác định xuất xứ giống tốt nhất.

Nghiên cứu về cây Lát hoa chủ yếu tập trung vào phân loại, đặc tính và công dụng của gỗ, trong khi tài liệu về cải thiện giống rất hạn chế Tại Việt Nam, Nguyễn Bá Chất (1996) là người đầu tiên công bố kết quả nghiên cứu về đặc điểm lâm học và kỹ thuật trồng cây Lát hoa.

Trong khuôn khổ dự án ACIAR (FST/1996/005) phối hợp giữa tổ chức CSIRO - Australia và Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, 28 xuất xứ Lát hoa đã được khảo nghiệm tại Hòa Bình, Ba Vì - Hà Nội, Gia Lai và Phú Thọ vào năm 1999 Kết quả cho thấy các xuất xứ Lát hoa từ Việt Nam (C tabularis) có sinh trưởng nhanh hơn so với các xuất xứ của loài C velutina Tuy nhiên, sau 3 năm, loài C velutina tại Ba Vì đạt chiều cao 5-6 m và đường kính 6-7 cm, trong khi C tabularis chỉ cao 3-4 m và đường kính 3-4,5 cm Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng tỷ lệ sống của C velutina thấp hơn C tabularis, có thể do sự sinh trưởng chậm trong giai đoạn đầu (Lê Đình Khả, 2003).

Kết quả khảo nghiệm xuất xứ ở giai đoạn 5,3 năm tuổi cho thấy các xuất xứ H à ình, Sơn La, Thanh Hóa và Tuyên Quang của loài C tabularis tại Việt Nam có mức sinh trưởng chậm hơn so với các xuất xứ C velutina từ Thái Lan và Myanmar Tuy nhiên, các xuất xứ Lát hoa (C tabularis) thu thập ở Việt Nam lại thể hiện ưu thế vượt trội về độ thẳng thân, độ nhỏ cành và tỷ lệ cây đơn thân (Gunn et al., 2004).

Nghiên cứu đã chỉ ra các đặc điểm và phương pháp bảo quản hạt giống, đồng thời cung cấp thông tin về kết quả khảo nghiệm xuất xứ Qua đó, các xuất xứ Lát hoa tiềm năng đã được xác định, tạo cơ sở khoa học và nguồn vật liệu giống quý giá mà Viện đang lưu trữ, góp phần quan trọng trong công tác chọn giống Lát hoa tại Việt Nam.

2.2.2 Nghiên cứu về sâu hại cây Lát hoa

Trong những năm gần đây, diện tích trồng Lát hoa tại Việt Nam đã mở rộng, đồng thời gia tăng lo ngại về sự tấn công của sâu hại Năm 2019-2020, loài xén tóc Tapinolachnus lacordairei đã được phát hiện gây hại trên rừng trồng Lát hoa 15-30 năm tuổi tại Tuyên Quang, Hòa Bình và Thanh Hóa, với tỷ lệ hại lên tới 12,5-22,5% và cấp hại từ 0,33-0,55 (Chi et al., 2021b) Ngoài ra, loài sâu ăn lá Episparis tortuosalis cũng gây thiệt hại nghiêm trọng, với tỷ lệ cây bị hại từ 28,5-100% và cấp hại trung bình từ 0,82-3,66 (Quang et al., 2022).

Kết quả điều tra cho thấy hai loài sâu hại phổ biến trên cây thuộc họ Xoan là Sâu đục nõn H robusta và Sâu hồng.

Sâu hồng (Zeuzera coffea) gây hại cho cành và thân cây, trong khi Sâu đục nõn chỉ ảnh hưởng đến ngọn non, đặc biệt là ngọn chính Tuy nhiên, tỷ lệ cây bị hại và mức độ thiệt hại do Sâu đục nõn lớn hơn nhiều so với Sâu hồng, với tỷ lệ tương ứng là 58,8% và 3,6% (Nguyễn Văn Độ, 2002, 2003).

Sâu đục nõn là loài gây hại chính đối với rừng trồng Lát hoa tại Việt Nam Nghiên cứu của Nguyễn Văn Độ (2002, 2003) đã mô tả chi tiết về đặc điểm hình thái và sinh học của các pha phát triển của loài sâu này.

- Trứng hình ô van, hơi dẹt theo chiều lưng bụng, trứng mới đẻ có màu trắng nhạt sau chuyển thành màu đỏ và nâu sẫm;

- Sâu non có thân màu hồng nhạt, có các chấm nâu đen trên mỗi đốt tạo thành 6 hàng dọc cơ thể Đầu màu nâu sẫm và có lông cứng;

Nhộng nằm trong kén tơ dày, màu trắng, có kiểu nhộng màng Nhộng mới có màu vàng nâu, sau đó chuyển dần sang màu nâu và nâu sẫm Mỗi lỗ thở được bao quanh bởi 2 lông cứng nhỏ hai bên Đốt áp chót không có lỗ thở nhưng có 6 lông cứng, và ở cuối đốt này có 8 móc cứng.

Con đực nhỏ hơn con cái, với toàn thân phủ lông màu ghi xám Cánh trước có ba dải dích dắc màu đen không đều, trong khi cánh sau có màu ghi sáng, với vùng sườn và mép màu đậm hơn Các mép cánh đều có lông riềm Sâu non ở tuổi 1-2 chủ yếu ăn lá và chồi non, tấn công đầu tiên vào ngọn chính rồi mới đến các ngọn cành bên Mức độ gây hại cao nhất thường xảy ra với cây từ 1-2 tuổi, đặc biệt vào tháng 6 hàng năm khi xuất hiện một lứa sâu với mật độ cao, gây hại nghiêm trọng nhất cho cây ở giai đoạn 10-12 tháng tuổi (Nguyễn Văn Độ, 2003).

Nghiên cứu của Nguyễn Minh Chí (2020) đã xác định vòng đời và lập lịch xuất hiện các lứa của Sâu đục nõn tại Hà Nội và Nghệ An.

Bảng 2.1 Lịch xuất hiện các lứa của Sâu đục nõn tại H a ình

Bảng 2.2 Lịch xuất hiện các lứa của Sâu đục nõn tại Nghệ An

- - - - - hi ch - Sâu non 0 Nhộng Trưởng thành o Trứng

Kết quả khảo nghiệm Lát hoa trong dự án ACIAR cho thấy tỷ lệ cây bị Sâu đục nõn cao khi trồng tập trung trên đất trống ở vùng thấp như Ba Vì, với mức thấp nhất là 43,8% (C velutina - Thái Lan) và cao nhất lên đến 89,7% (C tabularis - Queensland) Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng trồng Lát hoa dưới tán cây A difficilis có thể giảm thiểu đáng kể sự xuất hiện của Sâu đục nõn (Lê Đình Khả et al., 2006) Tại Việt Nam, tỷ lệ cây Lát hoa bị sâu đục nõn đã được ghi nhận trong tháng thứ.

Các xuất xứ từ Australia và Việt Nam chịu mức độ tấn công cao hơn so với Myanmar và Thái Lan (Kalinganire và Pinyopusarerk, 2000) Sâu đục nõn gây ra thiệt hại nghiêm trọng, làm chết ngọn chính của cây, dẫn đến sự phát triển của 2-3 ngọn phụ Tình trạng này khiến cây trở thành nhiều thân, ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng và có thể làm ngừng phát triển chiều cao do sự tấn công liên tục của sâu hại (Lê Đình Khả, 2003).

Kết quả đánh giá của Nguyễn Văn Độ và Đào Ngọc Quang (2008) về rừng Lát hoa ở 12 tháng tuổi cho thấy tỷ lệ cây bị Sâu đục nõn (H robusta) tại Ba Vì, Hà Nội là 58,8%, tại Kim Bôi, Hòa Bình là 21,8% và tại Mang Yang, Gia Lai là 1,7%.

NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯ NG PH P NGHI N CỨU 30 3.1 Nội dung nghiên cứu

Điều tra bổ sung tình hình gây hại của Sâu đục nõn trên rừng trồng Lát

- Mô tả một số đặc điểm gây hại của Sâu đục nõn

- Điều tra sự gây hại của Sâu đục nõn theo tuổi cây

- Điều tra sự gây hại của Sâu đục nõn theo vị trí (chân, sườn, đỉnh đồi)

- Điều tra sự gây hại của Sâu đục nõn theo các loại đất.

Đánh giá tính chống chịu Sâu đục nõn và sinh trưởng của các gia đình Lát

- Đánh giá tính chống chịu Sâu đục nõn và sinh trưởng của các gia đình Lát hoa trong khảo nghiệm giống

- Kiểm chứng tính chống chịu Sâu đục nõn và sinh trưởng của cây Lát hoa trong các khảo nghiệm mở rộng.

Nghiên cứu một số cơ sở khoa học phục vụ chọn giống Lát hoa chống chịu Sâu đục nõn

- Nghiên cứu đặc điểm hình thái của các gia đình Lát hoa ảnh hưởng đến khả năng chống chịu Sâu đục nõn

- Nghiên cứu thời điểm nảy lộc của các gia đình Lát hoa liên quan đến khả năng chống chịu Sâu đục nõn

- Nghiên cứu khả năng phục hồi sau khi bị Sâu đục nõn của các gia đình Lát hoa

- Nghiên cứu ảnh hưởng của một số nhóm chất hóa học có trong ngọn non của cây đến khả năng chống chịu Sâu đục nõn

- Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần vi sinh vật nội sinh đến khả năng chống chịu Sâu đục nõn.

Vật liệu nghiên cứu

- Rừng trồng Lát hoa tại H a ình, Sơn La, Nghệ An và Thanh Hóa

- Sâu đục nõn (Hypsipyla robusta (Moore))

- Vi sinh vật nội sinh ở trong cây Lát hoa

Các gia đình Lát hoa đang kế thừa từ đề tài nghiên cứu chọn giống và kỹ thuật trồng Lát hoa (Chukrasia tabularis A Juss), nhằm phát triển cây có năng suất cao và khả năng chống chịu sâu đục nõn Đề tài này phục vụ cho việc trồng rừng gỗ lớn tại vùng Tây Bắc và Bắc Trung Bộ.

TS Nguyễn Minh Chí - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam chủ trì Địa điểm và thời gian khảo nghiệm được tổng hợp trong bảng 3.1

Bảng 3.1 Thông tin của các khảo nghiệm hậu thế các gia đình Lát Hoa Địa điểm khảo nghiệm ăm trồng

Số cây/ gia đình/lặp

Xã Phong Phú, huyện Tân

Con Cuông, tỉnh Nghệ An 2019 69 8 3

Đặc điểm khí hậu, đất đai khu vực khảo nghiệm

3.3.1 Điều kiện tự nhiên của các địa điểm khảo nghiệm Điều kiện tự nhiên và tình trạng thực bì trước khi xây dựng khảo nghiệm của các địa điểm nghiên cứu được tổng hợp và trình bày trong bảng 3.2

Bảng 3.2 Điều kiện tự nhiên khu vực khảo nghiệm

19.236182, 104.876387 Độ cao so với mực nước biển (m) 305-340 310-350

Tổng số giờ nắng (giờ/năm) * 1.600 1.700

Nhiệt độ trung bình năm ( o C) * 23,0 25,0

Lượng mưa trung bình (mm/năm) * 1.860 1.680 Độ dốc (độ) 5-6 5-10

Loại đất Đất Feralit vàng đỏ Đất Feralit vàng đỏ Độ dày tầng đất mặt (cm) >50 >50 Đá lẫn, đá lộ đầu