nghiên cứu đánh giá sinh trưởng cọc rào (jatropha cur cas) trên các mô hình trồng thử nghiệm tại bắc và nam trung bộ làm cơ sở để lựa chọn xuất xứ tạo nguồn giống có triển vọng phục vụ cho sản xuất

NGUYỄN VĂN DẺO "NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ SINH TRƯỞNG CỌC RÀO JATROPHA CUR CAS TRÊN CÁC MÔ HÌNH TRỒNG THỬ NGHIỆM TẠI BẮC VÀ NAM TRUNG BỘ LÀM CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN XUẤT XỨ TẠO NGUỒN GIỐNG CÓ TRI

NGUYỄN VĂN DẺO

"NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ SINH TRƯỞNG CỌC RÀO (JATROPHA CUR CAS ) TRÊN CÁC MÔ HÌNH TRỒNG THỬ NGHIỆM TẠI BẮC VÀ NAM TRUNG BỘ LÀM CƠ SỞ

ĐỂ LỰA CHỌN XUẤT XỨ TẠO NGUỒN GIỐNG

CÓ TRIỂN VỌNG PHỤC VỤ CHO SẢN XUẤT"

Chuyên ngành: Lâm nghiệp

THÁI NGUYÊN - 2010

Các số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực, chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào

Thái nguyên ngày 15/10/2010

Người viết cam đoan

Nguyễn Văn Dẻo

Nguyên theo chương trình đào tạo Cao học lâm nghiệp khoá 16, giai đoạn

2008 - 2010

Luận văn là một trong những nội dung nghiên cứu quan trọng của đề tài

khoa học cấp Bộ: “Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật gây trồng cây bản

địa đa mục đích: Ươi (Scaphium macropodum), Cọc rào (Jatropha curcas)

do thạc sỹ Lê Quốc Huy làm chủ nhiệm đề tài

Trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được

sự quan tâm, giúp đỡ của Khoa Sau đại học cũng như của các thầy, cô giáo Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và các cán bộ nghiên cứu Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Nhân dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn

về sự giúp đỡ quý báu đó

Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới TS Vũ Thị Quế Anh và thạc sỹ Lê Quốc Huy – là nhũng người hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức quý báu và dành những tình cảm tốt đẹp cho tác giả trong suốt thời gian công tác, học tập cũng như trong thời gian thực hiện luận văn

Xin chân thành cảm ơn Khoa Sau Đại học, đặc biệt là TS Lê Sỹ Trung

đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tác giả học tập và hoàn thành luận văn này

Tác giả xin cảm ơn Trung tâm công nghệ sinh học Lâm nghiệp, các Ban Quản lý rừng phòng hộ ven biển Ninh Phước tỉnh Ninh Thuận, Vĩnh Linh tỉnh Quảng Trị, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả triển khai đề tài cũng như thu thập số liệu ngoại nghiệp phục vụ cho luận văn

Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, bạn bè và người thân trong gia đình đã giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn

Thái Nguyên, ngày 15/10/2010

Tác giả

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

2.1 Mục tiêu chung của đề tài 3

2.2 Mục tiêu cụ thể của đề tài 3

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

3.1 Ý nghĩa khoa học 3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

CHƯƠNG 1 TÔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5

1.1 Giới thiệu chung về Cọc rào 5

1.1.1 Đặc điểm thực vật học 5

1.1.2 Điều kiện sinh thái 5

1.1.3 Phân bố 6

1.1.4 Công dụng 6

1.2 Khảo nghiệm loài và xuất xứ Cọc rào 7

1.3 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 11

1.3.1 Nghiên cứu về Cọc rào trên thế giới 11

1.3.2 Nghiên cứu về Cọc rào ở Việt Nam 15

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 22

1.4.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên vùng Nam Trung Bộ 22

1.4.1.1 Về đất đai 22

1.4.1.2 Về khí hậu thủy văn 22

1.4.1.3.Đặc điểm thực vật 23

1.4.2 Đặc điểm điều kiện tự nhiên vùng Bắc Trung Bộ 24

1.4.2.1 Đặc điểm địa hình 24

1.4.2.2 Đặc điểm đất đai 24

1.4.2.3 Đặc điểm khí hậu thủy văn 25

CHƯƠNG 2 28ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 28

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 28

2.2.1 Địa điểm 28

2.2.2 Thời gian 29

2.3 Nội dung nghiên cứu 29

2.4 Phương pháp nghiên cứu 29

2.4.1 Phương pháp kế thừa 29

2.4.2.Thu thập số liệu ở hiện trường 29

2.5 Phương pháp xử lý số liệu 32

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 33

3.1 Kết quả khảo nghiệm tại Ninh Phước-Ninh Thuận 33

3.1.1 Đặc điểm lập địa tại Ninh Phước-Ninh Thuận 33

3.1.2 Đặc điểm sinh trưởng của các xuât xứ khác nhau của Cọc rào tại khu vực Ninh Phước-Ninh Thuận 34

3.1.2.1 Sinh trưởng về đường kính tán của Cọc rào 34

3.1.2.2 Sinh trưởng về chiều cao của Cọc rào 36

3.1.2.3 Sinh trưởng về cành nhánh 38

3.1.3 Đặc điểm vật hậu của các xuất xứ 40

3.1.3.1 Số chùm hoa 41

3.1.3.2 Số chùm quả 42

3.1.3.3 Số quả cao nhất trên chùm 44

3.1.3.4 Tổng số quả trên cây 46

3.1.4 Chỉ tiêu chất lượng của các xuất xứ: Sức sống, khả năng chống sâu bệnh, hình thái cây 48

3.1.5 Đề xuất lựa chọn xuất xứ 50

3.2 Kết quả nghiên cứu tại Vính Linh – Quảng Trị 52

3.2.1 Đặc điểm lập địa tại Vính Linh – Quảng Trị 52

3.2.2 Đặc điểm sinh trưởng của các xuất xứ khác nhau của Cọc rào tại Vĩnh Linh-quảng Trị 53

3.2.2.1 Sinh trưởng về đường kính tán của Cọc rào 53

4.2.2.2 Sinh trưởng về chiều cao Cọc rào 55

3.2.2.3 Sinh trưởng về cành nhánh 57

3.2.3 Đặc điểm vật hậu của các xuất xứ 58

3.2.3.1 Số chùm hoa 59

3.2.3.2 Số chùm quả 60

3.2.3.3 Số quả cao nhất trên chùm 62

3.2.3.4 Tổng số quả trên cây 64

3.2.4 Chỉ tiêu chất lượng của các xuất xứ 66

3.2.5 Đề xuất lựa chọn xuất xứ 68

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 70

1 Kết luận 70

2 Tồn tại của đề tài 72

3 Kiến nghị 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

PHỤ LỤC 77

Bảng 2.1: Đặc điểm khí hậu nơi khảo nghiệm 28

Bảng 2.2 Phiếu phân tích đất 31

Bảng 2.3 Điều tra sinh trưởng cây Cọc rào 32

Bảng 3.1: Số liệu khí tượng ở một số trạm chính vùng Nam Trung Bộ 23

Bảng 3.2: Số liệu khí tượng ở một số trạm chính vùng Bắc Trung Bộ 26

Bảng 4.1: Bảng tổng hợp điều tra thực địa tại Ninh Phước-Ninh Thuận 33

Bảng 4.2: Sinh trưởng đường kính tán trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Ninh Phước-Ninh Thuận 35

Bảng 4.3: Sinh trưởng chiều cao trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Ninh Phước-Ninh Thuận 37

Bảng 4.4: Số cành nhánh trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Ninh Phước-Ninh Thuận 39

Bảng 4.5: Số chùm hoa trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Ninh Phước-Ninh Thuận 41

Bảng 4.6 Số chùm quả trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Ninh Phước-Ninh Thuận 43

Bảng 4.7: Trung bình số quả cao nhất trên chùm của các xuất xứ Cọc rào tại Ninh Phước-Ninh Thuận 45

Bảng 4.8 Số quả trung bình trên cây của các xuất xứ Cọc rào tại Ninh Phước-Ninh Thuận 47

Bảng 4.9 kết quả nghiên cứu một số chỉ tiêu chất lượng của các xuất xứ Cọc rào tại Ninh Phước-Ninh Thuận 49

Bảng 4.10 kết quả lựa chọn xuất xứ Cọc rào có triển vọng cho sản xuất khu vực Nam Trung Bộ 50

Bảng 4.11: Bảng tổng hợp điều tra thực địa tại Vính Linh – Quảng Trị 52

Bảng 4.12: Sinh trưởng đường kính tán trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh Linh-Quảng Trị 54 Bảng 4.13: Sinh trưởng chiều cao trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh Linh-Quảng Trị 55 Bảng 4.14: Số cành nhánh trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh Linh-Quảng Trị 57 Bảng 4.15 Số chùm hoa trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh Linh-Quảng Trị 59 Bảng 4.16 Số chùm quả trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh Linh-Quảng Trị 61 Bảng 4.17: Trung bình số quả cao nhất trên chùm của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh Linh-Quảng trị 63 Bảng 4.18: Trung bình số quả trên cây của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh

Linh-Quảng Trị 65 Bảng 4.19: Kết quả nghiên cứu một số chỉ tiêu chất lượng của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh Linh-Quảng Trị 67 Bảng 4.20 kết quả lựa chọn xuất xứ có triển vọng cho sản xuất khu vực Bắc Trung Bộ 68

Hình 1.1.Sơ đồ chung của một chương trình cải thiện giống cây rừng 9

Hình 1.2 Khái quát các bước khảo nghiệm chọn xuất xứ hạt Cọc rào .10

Hình 2.1: Phương pháp đào phẫu diện đất 30

Hình 2.2: Lấy mẫu đất để phân tích 30

Hình 3.1: Địa điểm khảo nghiệm Cọc rào ở Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ 27

Phước - Ninh Thuận 36 Biểu đồ 4.2: Chiều cao trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Ninh Phước-Ninh Thuận 38 Biểu đồ 4.3: Số cành nhánh trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Ninh

Phước-Ninh Thuận 40 Biểu đồ 4.4: Số chùm hoa trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Ninh Phước- Ninh Thuận 42 Biểu đồ 4.5: Số chùm quả trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Ninh Phước-Ninh Thuận 44 Biểu đồ 4.6: Số quả cao nhất trên chùm trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Ninh Phước-Ninh Thuận 46 Biểu đồ 4.7 Số quả trung bình trên cây của các xuất xứ Cọc rào tại Ninh Phước-Ninh Thuận 48 Biểu đồ 4.8 Đường kính tán trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh Linh-Quảng Trị 55 Biểu đồ 4.9: Chiều cao trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh Linh-Quảng Trị 56 Biểu đồ 4.10: Số cành nhánh trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh Linh-Quảng Trị 58 Biểu đồ 4.11: Số chùm hoa trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh Linh-Quảng Trị 60 Biểu đồ 4.12: Số chùm quả trung bình của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh Linh-Quảng Trị 62 Biểu đồ 4.13: Trung bình số quả cao nhất trên chùm của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh Linh-Quảng Trị 64 Biểu đồ 4.14: Trung bình số quả trên cây của các xuất xứ Cọc rào tại Vĩnh Linh-Quảng Trị 66

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Theo dự báo của tổ chức OPEC, với xu hướng khai thác và sử dụng như hiện nay chỉ trong khoảng 40-50 năm nữa, nguồn nguyên liệu hóa thạch (dầu mỏ, than đá, khí đốt…) trên thế giới sẽ can kiệt Nhân loại nhất thiết phải

có những phương án nhiên liệu và năng lượng thích hợp để thay thế thích đáng các nguồn năng lượng hóa thạch cạn kiệt này Cùng với hàng loạt các vấn đề môi trường khu vực và toàn cầu ngày một gia tăng nghiêm trọng, nhiên liệu sinh học đã và đang trở thành một phương án thay thế rất quan trọng trên cơ sở sử dụng các quá trình sinh học, quang hóa của thực vật, vi sinh vật để đảm bảo một nguồn nhiên liệu tái tạo, an toàn ổn định và bền vững Phương án nhiên liệu sinh học thay thế dầu mỏ đi theo 2 hướng chính

đó là cồn etanol sinh học và dầu Diesel sinh học [3]

Ngày 19/6/2008, bộ trưởng bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn đã

ký quyết định số 1842/QĐ-BNN-LN phê duyệt đề án quốc gia theo yêu cầu của thủ tướng chính phủ về “Nghiên cứu, phát triển và sử dụng sản phẩm cây cọc rào ở Việt Nam giai đoạn 2008-2015 và tầm nhìn đến năm 2025 [3]

Cây Cọc rào hay còn gọi là cây ba đậu nam (Jatropha cur cas) thuộc họ

Thầu dầu (Euphorbiacea), cây có nguồn gốc Châu Mỹ, được du nhập vào Việt

Nam từ 600 năm trước Sản phẩm quan trọng nhất của Jatropha hiện nay là

dầu từ hạt Sản phẩm này được đánh giá là một phương án nhiên liệu sinh học thay thế quan trọng của con người Dự báo trong những năm tới nhiên liệu

cho sản xuất Diesel sinh học từ Jatropha sẽ chiếm hơn 19% tổng số nhiên liệu

sử dụng từ các nguồn khác (Mitel bach, 2008)

Cây Cọc rào là cây bụi lớn, có chu kỳ lâu tới 50 năm, cây thường xanh, cho quả, hạt sớm hàng năm, năng suất 7-8 tấn/ha/năm, lượng dầu trong hạt tới

32-60%, tương đương sản lượng 2000-2500 lít dầu/ha/năm Cây Cọc rào có các ưu điểm vượt trội so với các cây lấy dầu khác, đó là nhiên liệu dầu thực vật không ăn được, Cây Cọc rào không cạnh tranh đất canh tác với cây trồng lương thực khác, do có cộng sinh với nấm rễ Mycozhiza, Cọc rào còn có thể trở thành loài cây tiềm năng trong việc phủ xanh đất trống, đồi núi trọc, sống trên khu vực ô nhiễm bãi thải, có tác dụng cải tạo đất, làm sạch môi trường Cây thường xanh, chỉ cần thu hái quả hàng năm, không phải đốn hạ cây, tạo

ra thảm thực vật che phủ ổn định, có tác dụng phòng hộ, khả năng hấp thụ

Đây là loài cây có ý nghĩa to lớn trong cải thiện đời sống cộng đồng các

vùng nông thôn khó khăn, đất đai cằn cỗi, trồng 1 ha cây cọc rào (Jatropha)

có thể cho năng suất hạt 7-8 tấn/ha mang lại thu nhập cho người dân từ 15-18 triệu đồng/ha/năm Có thể sử dụng bã ép hạt chế biến thức ăn gia súc với hàm lượng dinh dưỡng cao và phân bón hữu cơ, thành phần hoạt chất của phế liệu

có thể sử dụng làm thuốc trừ sâu sinh học [4]

Trên thực tế sản xuất tại Việt Nam, chưa có giống Cọc rào được chính thức công nhận, nguồn nguyên liệu gây trồng chưa được kiểm soát, nên có nhiều nguồn hạt Cọc rào chất lượng thấp đang lưu hành, tạo ra các rủi ro cao cho các dự án gây trồng và sản xuất Để có thể đề xuất nguồn giống đảm bảo chất lượng cho trồng rừng Cọc rào Trung tâm Công nghệ Sinh học Lâm nghiệp- Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam phối hợp với các địa phương thực hiện khảo nghiệm giống tại Quảng Trị và Ninh Thuận từ năm 2007-

2010 Được sự nhất trí của giáo viên hướng dẫn và phối hợp với nhóm thực

hiện đề tài của Viện Lâm Nghiệp, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: ”Nghiên

cứu đánh giá sinh trưởng Cọc rào (Jatropha cur cas ) trên các mô hình trồng thử nghiệm tại Bắc và Nam Trung Bộ làm cơ sở để lựa chọn xuất xứ tạo nguồn giống có triển vọng phục vụ cho sản xuất”

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu chung của đề tài

Lựa chọn được các xuất xứ Cọc rào có sinh trưởng cao và khả năng cho quả cao nhất trên các mô hình khảo nghiệm tại Bắc và Nam Trung Bộ để tạo nguồn giống ban đầu phục vụ sản xuất

2.2 Mục tiêu cụ thể của đề tài

- Xác định được xuất xứ Cọc rào có năng suất cao về quả , thích nghi tốt với một số vùng sinh thái nước ta, nhằm cung cấp vật liệu giống đáp ứng nhu cầu trồng rừng cung cấp nguyên liệu của các địa phương, đồng thời làm

cơ sở nghiên cứu tiếp theo của một chương trình cải thiện giống

- Góp phần nâng cao đời sống cộng đồng xã hội, cải thiện kinh tế nông

thôn thông qua các cơ hội việc làm, thu nhập sản phẩm mới, năng suất và hiệu quả từ cây Cọc rào

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần làm rõ cơ sở khoa học về vai trò của kiểu gen tới các tính trạng kiểu hình và sự tương tác qua lại giữa kiểu gen với các điều kiện môi trường, hiện trường nghiên cứu tới kiểu hình và biến dị kiểu hình, xác định giá trị di truyền của các biến dị kiểu hình bên ngoài

- Kết quả nghiên cứu về khả năng sinh trưởng của các xuất xứ Cọc rào trên các vùng sinh thái khác nhau sẽ là tài liệu cho các sinh viên, nhà nghiên cứu tham khảo về loài cây này

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Từ kết quả nghiên cứu lựa chọn được ra xuất xứ Cọc rào có triển vọng đưa vào sản xuất cho các khu vực, địa phương

- Kết quả nghiên cứu sẽ tạo ra tiền đề để nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật gây trồng Cọc rào, đặc biệt áp dụng cho các vùng đất cằn cỗi kém hiệu quả

- Góp phần nâng cao đời sống cộng đồng xã hội, cải thiện kinh tế nông thôn thông qua các cơ hội việc làm, thu nhập sản phẩm mới, năng suất và hiệu quả từ cây Cọc rào

CHƯƠNG 1 TÔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Giới thiệu chung về Cọc rào

Tên khoa học: Jatropha curcas

Họ: Thầu dầu (Euphorbiaceae)

Tên khác: Cây Diesel, Dầu mè, Ngô đồng, Dầu lai, Đậu cọc rào

Tên tiếng Anh: Physic nut

1.1.1 Đặc điểm thực vật học

Cọc rào là cây bụi, vỏ xám nhẵn, có nhựa màu hơi ngà, loãng Cây thường cao 3- 5m, trong các điều kiện thích hợp cây có thể cao 8- 10m Lá rộng xanh hoặc xanh nhạt, 3- 5 lá đối nhau xoắn ốc quanh trục, cuống lá 6- 23cm Cụm hoa ở nách lá, hoa đơn tính và hoa cái thường to hơn hoa đực, ra hoa vào mùa hè Cây thụ phấn nhờ côn trùng, đặc biệt là ong mật Quả hình thành vào mùa đông khi có sự rụng lá hoặc hình thành quả trong năm nếu có

độ ẩm tốt và nhiệt độ thích hợp tương đối cao Mỗi cụm hoa cho khoảng 10 bầu quả Vỏ quả hình thành sau khi hạt trưởng thành và thịt quả khô Hạt trưởng thành sau khoảng 2- 4 tháng khi vỏ quả chuyển từ xanh sang vàng Hạt

có vỏ hơi đen, hình thuôn dài Cây sinh trưởng và có thể khai thác trong vòng 30- 40 năm

1.1.2 Điều kiện sinh thái

Theo vùng khí hậu, Cọc rào thấy ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, nóng, mặc dù nó sống tốt ở vùng nhiệt độ thấp và có thể chịu lạnh nhẹ Nhu cầu nước của nó rất thấp và có thể chịu hạn trong một thời gian dài bằng cách rụng lá để giảm lượng thoát hơi nước Cọc rào cũng thích hợp cho ngăn chặn xói mòn đất và rửa trôi cát

Thích hợp với độ cao: 0- 500m, nhiệt độ trung bình: 20- 280C, lượng mưa trung bình 300- 1000 mm

Sinh trưởng tốt trên đất thoát nước và thoáng khí, thích nghi với vùng đất khó canh tác do nghèo dinh dưỡng Trên đất nặng, sự hình thành rễ giảm Cọc rào sinh trưởng ở hầu khắp các nơi, thậm chí trên cả đất sỏi, đất cát và đất mặn Chúng có thể sinh trưởng tốt trên đất đá nghèo ngay cả trên vách núi

đá Cọc rào là loài có khả năng thích nghi rộng nhưng tiềm năng sinh trưởng của chúng thể hiện ưu thế nhất trên đất khô và nghèo kiệt

1.1.4 Công dụng

Hạt của cây Cọc rào được sử dụng làm nguyên liệu cung cấp cho công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học (biofuel) Các kết quả thử nghiệm cho thấy

cứ 1 ha cây Cọc rào sẽ cho 1.000-3.000 lít dầu diesel sinh học Dầu diesel ép

ra từ quả của cây có thể dùng trực tiếp cho các động cơ diesel mà máy vẫn hoạt động tốt (Du, 2006)

Tất cả các bộ phận của cây Cọc rào đều có ích như làm phân bón, lấy

gỗ, làm than gỗ, làm thuốc Hạt cây Cọc rào sau khi ép sẽ cho 60% bã chứa chứa 20% protein có thể dùng làm phân hữu cơ phục vụ nông nghiệp rất tốt, mỗi tấn có thể bán với giá 1 triệu đồng Trong Từ điển cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam có viết: Nhựa mủ cây Cọc rào được dùng ngoài để trị vết thương, cầm máu, chữa bỏng, bệnh ngoài da; dịch ép lá bôi ngoài chữa trĩ; dầu hạt trị bệnh da, thấp khớp, đau dây thần kinh hông, liệt , các bộ phận còn

lại của cây như thân, ngọn, lá, vỏ, rễ, nhựa đều có thể dùng để làm thuốc trị bệnh: cầm máu, nhuận tràng (nhựa cây); trĩ, phù, rắn cắn (rễ cây); trị bệnh sốt rét, bạch cầu (lá cây) Cọc rào là cây chịu hạn, có thể trồng trên các vùng đất khô cằn, là loài cây rất thích hợp cho việc cải tạo và phủ xanh những vùng đất hoang hóa

1.2 Khảo nghiệm loài và xuất xứ Cọc rào

Khảo nghiệm loài và xuất xứ là một trong những khâu đầu tiên trong bất kỳ một chương trình nào về cải thiện giống cây rừng là chọn loài và xuất

xứ phù hợp với mục tiêu kinh tế (và/hoặc phòng hộ) được đặt ra và có đặc điểm sinh thái phù hợp với từng vùng gây trồng cụ thể [9]

Khảo nghiệm loài thực chất là sự tập hợp các nguồn hạt một số loài cây nhất định theo mục tiêu kinh tế và xây dựng các khu khảo nghiệm so sánh giống ở một số vùng sinh thái chính nhằm chọn ra một hoặc một số loài cây thích hợp cho mỗi vùng [9]

Khảo nghiệm xuất xứ là bước tiếp theo của khảo nghiệm loài, là sự tập hợp nguồn hạt của những vùng sinh thái khác nhau trong những loài đã được xác định, xây dựng khảo nghiệm so sánh giống nhằm tìm ra một hoặc một số xuất xứ tốt nhất, có tỷ lệ sống lớn, năng suất cao theo mục tiêu kinh tế và có khả năng phòng chống sâu bệnh cũng như các điều kiện bất lợi khác [9]

Trong một số trường hợp chúng ta có thể kết hợp khảo nghiệm loài và xuất xứ khi đã biết rõ một số thông tin cần thiết về đối tượng nghiên cứu, nghĩa là biết được khả năng cung cấp sản phẩm kinh tế, vùng phân bố của loài, yêu cầu sinh thái và khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi Và khảo nghiệm này được gọi là khảo nghiệm loài và xuất xứ Đây cũng là phương thức rút ngắn được thời gian đi từ nghiên cứu đến sản xuất và đang được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới

Chỉ có thông qua khảo nghiệm loài và xuất xứ chúng ta mới biết được một cách chắc chắn (mà không phải suy đoán) xuất xứ (nguồn giống) thích hợp nhất để sử dụng cho một chương trình trồng rừng trên một số vùng sinh thái nhất định, đặc biệt là khi đưa cây từ nơi khác đến [9]

Cây rừng sinh trưởng và phát triển trải qua hàng nghìn năm, mỗi loài cây rừng có các khu phân bố nhất định Dưới tác động của chọn lọc tự nhiên

và chọn lọc nhân tạo đã mở rộng phạm vi thích ứng của loài trên nhiều vùng sinh địa lý, sinh thái khác nhau trong phạm vi phân bố của loài, cũng do chọn lọc tự nhiên mà cây rừng đã hình thành nên các biến dị di truyền hết sức phông phú cả về hình thái, tập tính sinh trưởng và khả năng chịu đựng loài có phạm vi càng rộng trên nhiều vùng sinh thái khác nhau thì càng có nhiều biến

dị di truyền và do đó càng có nhiều khả năng để lựa chọn những biến dị di truyền phù hợp với mục tiêu chọn giống ở từng khu vực [9]

Khảo nghiệm loài và xuất xứ chính là sự lợi dụng các biến dị di truyền sẵn có trong thiên 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 rẻ nhất

Theo Zobel và Talbert (1984) đã cho rằng: “Bất luận kỹ thuật chọn giống tinh vi như thế nào, tăng thu lớn nhất, nhanh nhất và rẻ nhất trong các chương trình cải thiện giống cây rùng là sự bảo đảm nguồn hạt thích hợp nhất cho trồng rừng, đặc biệt khi gây trồng cây ngoại lai” [9]

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’’

Công việc đầu tiên của bất kỳ một chương trình chọn giống nào cũng phải bắt đầu từ khâu khảo nghiệm loài và xuất xứ Đối với loài cây nhập nội như Cọc rào thì bước đầu tiên lại càng hết sức quan trọng ( xem hình 1.1 )

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

( Lê Đình Khả, 1996 )

Xuất phát từ những cơ sở lý luận như vậy, ở Việt Nam đã tiến hành khảo nghiệm thành công đối với các xuất xứ Thông, Keo, Bạch đàn Kết quả tạo ra nhiều xuất xứ có giá trị kinh tế cao phù hợp với từng vùng sinh thái nhất định trong cả nước.Mặt khác do nhu cầu tìm nguồn nhiên liệu sinh học thay thế ngày càng gia tăng trên thế giới và Việt Nam, trong giai đoạn 2007 đến nay

Vườn giống Rừng giống

Vật liệu giống (hạt,

hom)

Rừng trồng mới

Trung tâm Công nghệ Sinh học thực vật Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

đã tiến hành tuyển chọn các xuất xứ Cọc rào trong và ngoài nước đồng thời tiến hành trồng khảo nghiệm trong toàn quốc với mục tiêu tuyển chọn ra những xuất xứ Cọc rào cho năng suất quả và hạt cao ép lấy dầu thay thế nguồn nhiên liệu hóa thạch xăng dầu đang bị cạn kiệt dần phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ trong cả nước và xuất khẩu Có thể tóm tắt quy trình đó theo hình 1.2

Hình 1.2 Khái quát các bước khảo nghiệm chọn xuất xứ hạt Cọc rào

Phân tích đánh giá tỷ lệ nẩy mầm, hàm lượng dầu béo,

dự đoán năng suất hạt

Xuất xứ hạt bản địa thu

thập tuyển chọn được

Xuất xứ hạt nhập nội

Tập hợp cây trội được chọn Xuất xứ tốt nhất được chọn

Phân tích đánh giá sinh trưởng, năng suất hạt và hàm lượng dầu: >30%

Nhân nhanh sản xuất hạt giống và cây

1.3 Tổng quan vấn đề nghiên cứu

1.3.1 Nghiên cứu về Cọc rào trên thế giới

Trên thế giới, các nghiên cứu về cây Cọc rào được thực hiện khá đầy

đủ Đây là những dữ liệu quan trọng cho việc áp dụng vào điều kiện cụ thể ở Việt Nam

Theo Budowski (1987 ), Cọc rào là một trong những loài cây thường được trồng làm hàng rào, nó được tìm thấy ở phần lớn các vùng của Elsanvador Nó cũng là một trong những cây trồng chính làm hàng rào ở Upper Guinea ( Diallo, 1994 ) Ở Mali có hàng trăm kilomet hàng rào Jatropha và cũng được trồng khá phổ biến ở Burkina Faso ( Zan, 1985 ) Gần đây ở Cape verde, Cọc rào còn được trồng ở những vùng đất khô cằn để cải thiện độ xói mòn đất Trồng thử nghiệm ở Nepal khi bón phân xanh cho lúa bằng lá, vỏ quả Cọc rào đã làm năng suất lúa tăng thêm 11% [ 16 ]

Theo kế hoạch của Bộ năng lượng Ấn Độ, đến năm 2013, pha trộn 13 triệu tấn nhiên liệu từ Cọc rào với nhiên liệu hóa thạch từ nước ngoài, nghĩa là lượng nhiên liệu từ cây này gấp 1000 lần lượng nhiên liệu sản xuất năm 2006 Trong giai đoạn đầu dự kiến trồng 40.000 ha, giai đoạn 2 mở rộng phạm vi trồng trong cả nước với 33 triệu ha sẵn sàng để trồng cây Cọc rào [ 31 ]

Theo Norman Jones và Ioan H.Miller (1999), các kỹ thuật gây trồng Cọc rào cũng được nghiên cứu khá đầy đủ, đặc biệt là ở Ấn Độ Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào kỹ thuật gây trồng, sản xuất cây giống và thu hái hạt Hiện nay cây Cọc rào được gây trồng dưới 2 hình thức phổ biến là trồng phân tán và trồng rừng tập trung trên diện rộng Mô hình trồng rừng tập trung chủ yếu phát triển ở các nước Châu Phi (Cape Verde, Ivory Coast, Madagascar) và Châu Mỹ (Brazil) Ngoài ra ấn Độ cũng là nước đang phát triển mạnh cây Cọc rào với diện tích trồng ước chừng khoảng 3 triệu ha

Nhà khoa học RoBert Manurung cho biết một công ty đang xúc tiến bao tiêu sản phẩm 1 triệu ha Cọc rào với nông dân 3 tỉnh Papua, Kliman tan

và NusaTenggara Một công ty Hà Lan đã đặt mua 1 triệu tấn dầu Cọc rào nguyên chất của Indonesia Ủy ban quốc gia về nghiên cứu phát triển nhiên liệu sinh học của nước này đã trình Chính phủ dành 5 triệu ha đồi trọc để trồng cây Cọc rào mía và sắn để sản xuất nhiên liệu sinh học Hiện nay Indonesia đã trồng được 20.000 ha cọc rào và đã ra quyết định đầu tư 10 triệu

ha đất để trồng cây này

Trung Quốc đang lập kế hoạch trồng 80.000 mẫu ở Tứ Xuyên và hy vọng có 1 triệu ha trong vòng 4 năm Năm 2007, Trung Quốc đã công bố kế hoạch trồng 70.000 mẫu tại Quảng Tây và 10.000 mẫu ở Vân Nam Đến năm

2010 trung Quốc trồng 13 triệu cây này và công ty DI OIL của Anh liên doanh với công ty Chinese Chua Technology Company Ltd đầu tư trồng 2 triệu ha và xây dựng các nhà máy chế biến diesel sinh học cho thị trường nước này Năm 2006, Trường Đại học Tứ Xuyên đã đầu tư 120.000 USD cho nghiên cứu về năng lượng sinh học [ 32 ]

Từ năm 2004 tại huyện San Sai, Chiang Mai của Thái lan, một dự án sản xuất diesẹl sinh học đã được khởi công Tính từ tháng 6/2004 đến tháng 6/

2005, các trạm sản xuất diesel sinh học ở đây đã cung cấp hơn 490.000 lít diesel loại B2 và B5 cho các xe ô tô chạy thử nghiệm Hiện nay công suất của trạm San Sai đã đạt 250.000 lít/tháng Đến nay đã có hàng ngàn xe ô tô, chủ yếu là xe tắc xi sử dụng nhiên liệu này Đến cuối năm 2006 cả Thái Lan mới

có 10 trạm sản xuất diesel sinh học với tổng công suất khoảng 160.000 lít/ngày Năm 2007 Bộ Năng lượng Thái Lan dự kiến xây dựng 4 nhà máy sản xuất diesel sinh học nâng công suất lên 1.7 triệu lít/ngày Nước này đề ra mục tiêu đến 2011 lượng diesẹl sinh học đạt 3% tương đương đạt 2.4 triệu lít/ngày

và năm 2012 đạt tỷ lệ 10% tương đương 8.5 triệu lít/ngày [ 32 ]

Ở Philippin, tập đoàn Philippin National Oil Co-Alternative Fuel Corp ( PNOC-AFC ) là đơn vị đứng ra tổ chúc trồng Cọc rào Tập đoàn này đã thuê

500 ha đất của quân đội để làm vườn ươm ở Fort Magsaysay, Nueva Ecija Ở Mindanao, tập đoàn này đang tìm kiếm khoảng 12 triệu ha để làm trung tâm trồng Cọc rào Ngân hàng đất Philipin đã thỏa thuận cung cấp cho PNOC-AFC từ 5-10 tỷ peso đầu tư cho chương trình Mục tiêu trước mắt của Chính phủ là dành 1 triệu ha đất để trồng cây Cọc rào Tuy vậy, vấn đề còn tồn tại ở quốc gia này là chưa có giống cho năng suất và hàm lượng dầu trong hạt cao, các giống địa phương có hàm lượng dầu từ 28-32% Vì vậy cần phải nhập khẩu giống tốt từ bên ngoài [ 32 ]

Ở Singapore, tháng 3/2007 tập đoàn Van Der Horst Biodiessel JVC đã đầu tư xây dựng một nhà máy chế biến Biodiesel từ dầu Cọc rào và các loại dầu khác có công suất 200.000 tấn/năm với số vốn khoảng 26.3 triệu USD Công ty này cũng đầu tư trồng cây này tại Campuchia, Indonesia, Ấn Độ, Lào

vỏ quả bắt đầu chuyển sang màu đen là lúc thu hái cho hàm lượng dầu cao nhất [8 ], [21 ]

Theo Matsuno và cộng sự ( 1985 ), ở Paraguay sản lượng hạt tính trên ha/năm của cây Cọc rào trồng từ tuổi thứ 3 đến tuổi thứ 8 giao động từ 100 kg

đến 4.000 kg, trong đó ở tuổi thứ 7 là 3.000 kg và tuổi thứ 8 là 5.000 kg Sản lượng hạt cây 1 năm tuổi ở Thái Lan là 794 kg/ha ( Stienswat và cộng sự,

1986 ) Cây ở độ tuổi thứ 3 tại Ấn Độ cho sản lương hạt là 1.733 kg/ha/năm ( Bhay Mal, 1985 ) Theo nhiều tác giả sản lượng hạt ở các vùng trồng thuộc các nước Nicaragua, Mali, Thái Lan Giao động từ 2.146 đến 5.100 kg/ha/năm

Theo Ellis và các cộng sự (1985 ), cách giữ hạt của họ thầu dầu thông thường là giảm độ ẩm của hạt và nhiệt độ bảo quản Thử nghiệm bảo quản hạt của họ Thầu dầu được để trong những túi mở bằng nhựa ở nhiệt độ môi trường ( khoảng 20 0

C) trong 5 tháng và tỷ lệ nảy mầm trung bình đạt 62% ( thay đổi tỷ lệ nảy mầm từ 19-79% ) so với ban đầu Khi cất trữ trong kho lạnh

7 năm với hạt giống được đóng bao vào bao nilon bịt kín thì tỷ lệ nảy mầm trung bình là 47% Khi phân tích thành phần hóa học của các hạt đã lưu trữ trong 3 năm thì thấy các hạt này có hàm lượng ẩm là 6.2% [ 6 ]

Một khảo sát khác của Kobilke (1989 ), nghiên cứu sức sống và hàm lượng dầu trong hạt cây Cọc rào sau thu hái trong khoảng thời gian từ 1-24 tháng, với điều kiện bảo quản bình thường Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng hạt Cọc rào sau 15 tháng bảo quản thì tỷ lệ nảy mầm giảm xuống dưới 50% Nguyên nhân chính của sự giảm tuổi thọ hạt giống phụ thuộc vào hàm lượng nước trong hạt và nhiệt độ khi bảo quản [16] Còn Praveen.Rao.Dr.V.2008,

đã xác định hàm lượng nước cho bảo quản hat Cọc rào là 7% [ 21 ]

Đối với cây Cọc rào biện pháp giâm hom đã được người dân ở nhiều nước trên thế giới sử dụng, phương thức sử dụng phổ biến là chặt cành của cây mẹ để trồng Cho tới nay kỹ thuật này vẫn đang được duy trì do đặc tính

dễ trồng, dễ sống của loài cây này Việc sử dụng chất hormon sinh trưởng để nhân nhanh và duy trì nguồn giống những cây Cọc rào có đặc tính tốt như sai quả, hàm lượng dầu cao đã được nhiều nước sử dụng ở trên thế giới trong một

số năm trở lại đây Phương pháp này được sử dụng phổ biến ở các nước Ấn

Độ, Thái Lan, Inđônêsia, Malaixia, Trung Quốc, Singapore, các nước Châu

Mỹ, Châu Phi [ 16 ]

Ở Inđônêsia cây Cọc rào được mọi người biết rộng rãi, tuy vậy loài cây này không được trồng và sử dụng một cách tốt nhất, mới chỉ được trồng bằng các nguồn giống địa phương Do vậy từ năm 2005-2007, Inđônêsia đã tiến hành công tác cải thiện giống cây Cọc rào Các bước chọn giống được Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây trồng trang trại của Inđônêssia ( ICERD ) xác định là: Chọn cây ưu việt, phát triển nghiên cứu kỹ thuật trồng, chế biến sau thu hoạch và kinh tế xã hội [ 8 ]

Mặt khác năm 2008, Praveen.Rao.V, khi nghiên cứu ảnh hưởng của IBA đến ra rễ của hom thân Cọc rào cho thấy với nồng độ 100 mg/l tỳ lệ ra rễ đều đạt 100%, trong khi đó kết quả của đối chứng là 64% Trồng bằng cây hom tác giả đề nghị lưu ý đến đặc tính của hom như chiều dài, đường kính, tuổi cây lấy hom, tuổi cành, vị trí lấy hom, cách thức bảo quản, xử lý hom Tác giả cũng nêu lên những ưu và nhược điểm của việc trồng bằng cây hạt và cây hom Kết quả nhân giống bằng nuôi cấy mô cây Cọc rào mới có thông báo ban đầu về nuôi cấy đỉnh sinh trưởng trong bình thí nghiệm Khi nhân giống bằng mô tác giả gợi ý cần quan tâm các nội dung: Hệ số nhân hom, tỷ

lệ thành cây, thời gian trồng thích hợp, đồng dạng về kích thước và hình dạng, nhân nhanh, cây không sâu bệnh [ 21 ]

1.3.2 Nghiên cứu về Cọc rào ở Việt Nam

Ở nước ta, Cọc rào được trồng phân tán, chủ yếu để làm rào dậu Trong chương trình nghiên cứu của TS Lê Võ Định Tường (Phân viện Hóa học và các hợp chất thiên nhiên thành phố Hồ Chí Minh), đã tiến hành trồng thử nghiệm nuôi hom Cọc rào những giống có thể cho năng suất cao tại vùng đất thoái hóa Lê Hồng Phong, huyện Bắc Bình và xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong

(tỉnh Bình Thuận) Kết quả cho thấy cây lớn nhanh và sau một năm đã có thể cho quả

Trước năm 2005, các địa phương trong cả nước trồng Cọc rào chủ yếu làm hàng rào xung quanh nhà, vườn nhà với mục đích bảo vệ Người dân thường dùng nhựa Cọc rào để chữa một số bệnh: Tưa lưỡi, mụn nhọt, sát trùng vết thương Và việc sử dụng này hoàn toàn theo kinh nghiệm bản địa Những hiểu biết về loài cây này còn rất hạn chế, chưa có nghiên cứu về trồng đại trà, kỹ thuật trồng, kỹ thuật gieo ươm, thu hái, bảo quản, chọn và nhân giống Đến cuối năm 2007 Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phê duyệt” Đề án trồng và sử dụng sản phẩm từ cây Cọc rào” tại quyết định số 1842/QĐ-BNN-LN Theo lộ trình của đề án đến năm 2015 trồng khoảng 300.000 ha và đến năm 2025 sẽ nâng lên 500.000 ha cho nghiên cứu khảo nghiệm chọn tạo giống và bước đầu thử nghiệm sản xuất dầu diesel sinh học

từ cây này [1] Để cụ thể hóa, sau khi có đề án được phê duyệt, hàng loạt doanh nghiệp trong và ngoài nước cùng nhau thúc đẩy các dự án đầu tư trồng

và xây dựng nhà máy chế biến dầu từ cây Cọc rào như Trường Đại học Thành Tây đang phối hợp với công ty TNHH Núi Đầu Lạng Sơn trồng 2.300 ha trong tổng số 200.000 ha của dự án, phối hợp với công ty cổ phần Minh Sơn trồng 60.000 ha tại Sơn La Tập đoàn Megastar dự kiến trồng 500.000 ha tại 8 tỉnh phía bắc từ Nghệ An trở ra Công ty Jatropha Việt Nam trồng ở Hòa Bình, Bắc Giang, Quảng Ninh Công ty Sài Gòn Măng đen, công ty năng lượng xanh, Tập đoàn Eco-Carbon liên kết với nhiều đơn vị như Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt nam, Phân viện hóa hợp chất thiên nhiên thành phố Hồ Chí Minh để trồng Cọc rào tại các tỉnh Nam Trung Bộ và Tây Nguyên Các nước như Nhật Bản, Hàn Quốc, Mỳ, Úc, Đức, Pháp, Trung Quốc cũng đang tìm các đối tác Việt Nam để đầu tư, liên doanh sản xuất nhiên liệu sinh học bằng cây Cọc rào

Nghiên cứu về bảo quản hạt giống đối với hạt cây Cọc rào chưa được

đề cập nhiều, một số tài liệu viết dưới dạng báo cáo tổng kết kinh nghiệm Một số nghiên cứu thì chưa đi sâu về cách thức bảo quản hạt giống mà chỉ mới đề cập đến bảo quản nói chung Cho đến năm 2007, khi nghiên cứu bảo quản hạt giống cây Cọc rào Lê Quốc Huy và cộng sự mới có kết luận lần đầu tiên ở Việt Nam: Hạt Cọc rào thu hái một tháng có tỷ lệ nảy mầm 98%, sau 3 tháng còn 85% và đến tháng thứ 13 tỷ lệ nảy mầm chỉ còn 31% [5], Lê Võ Định Tường (2007 ), khi xử lý nảy mầm hạt giống cây Cọc rào cho kết quả,

có sự nảy mầm khác nhau giữa các vùng sinh thái thu thập [ 12 ]

Năm 2008, khi nghiên cứu bảo quản hạt Cọc rào, trong luận văn tốt nghiệp, sinh viên Nguyễn Thị Huyền có kết luận sau 4 tháng bảo quản hàm lượng nước trong hạt Cọc rào giảm tới 4,77% với bảo quản thông thường, giảm 3,83 % với bảo quản kín và giảm 3,13% với bảo quản khô lạnh [ 6 ]

Việc nhân giống băng hom cây Cọc rào đã được một số đơn vị nghiên cứu như: Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Viện sinh học Nhiệt đới, Phân viện hóa học các hợp chất thiên nhiên thành phố Hồ Chí Minh, Nhưng cho đến nay vẫn chua có công bố chính thức

Năm 2007 Viện sinh học Nhiệt đới thành phố Hồ Chí Minh thực hiện

đề tài: “ Nhân giống in vitro cây Dầu mè (Jatropha curcas L.) để tạo nguồn cây giống nhanh và liên tục cung ứng cho yêu cầu lớn về số lượng cây con” Kết quả đã chỉ ra rằng mẫu cây Cọc rào thực sinh được vô trùng tốt nhất trong điều kiện Nátrihypochlorit 10% trong khoảng thời gian 45 phút Môi trường khoáng cơ bản thích hợp để nuôi cấy mô invitro là môi trường MS Môi trường thich hợp để nhân chồi cây Cọc rào là môi trường MS bổ sung BA ( 0,1 mg/l ) và IBA ( 0,01 mg/l ) Môi trường thich hợp cho sự ra rễ là môi trường MS bổ sung IBA nồng độ 0,3 mg/l [ 10 ]

Năm 2007 và 2008 trong chương trình nghiên cứu khoa học của Trường Đại học Thành Tây đã tiến hành thử nghiệm nhân giống bằng hom cây Cọc rào trên các loại giá thể, một số loại hormon, nồng độ hormon sinh trưởng, thời vụ, tuổi cây mẹ giâm hom cũng đã thu được những kết quả ban đầu

Năm 2008, Chu Thu Thủy- Trường Đại học Lâm nghiệp có tiến hành nghiên cứu về giâm hom cây Cọc rào tại vườn thực nghiệm của Trường Đại học Thành Tây Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại hormon sinh trưởng NAA, IAA, IBA đến tỷ lệ ra rễ cây Cọc rào đã cho thấy IBA cho tỷ lệ

ra rễ cao nhất với 85,5%, tỷ lệ ra chồi 85,2% Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ hormon sinh trưởng đến tỷ lệ ra rễ hom Cọc rào cũng chỉ ra rằng với thuốc NAA, nồng độ hormon thích hợp là 25 ppm và tỷ lệ ra rễ 88,9%, trong khi đó nồng độ thích hợp của IAA là 25 ppm, với tỷ lệ ra rễ 82,2 %, còn IBA nồng độ thích hợp là 100 ppm, với tỷ lệ ra rễ 91,1% Chiều dài hom cũng ảnh hưởng đến tỷ lệ ra rễ của hom: Hom dài 15 cm, 20 cm và 25 cm kết quả cho thấy tỷ lệ ra rễ tương ứng là 93,3%, 80,7%, 76% [ 10 ]

Nhìn chung, Cọc rào là đối tượng mới được quan tâm gần đây xuất phát chủ yếu từ mục đích chiết xuất dầu diesel và chế biến thuốc, nên các thông tin về gây trồng, hướng dẫn kỹ thuật còn rất hạn chế

Công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học đã phát triển từ lâu trên thế giới

và đang là xu hướng sản xuất nhiên liệu thay thế của tương lai Đến nay mặc

dù còn trên quy mô nhỏ nhưng Việt Nam đã bước đầu thử nghiệm thành công chiết xuất dầu diesel từ hạt cây Cọc rào với tỷ lệ dầu đạt 32-37% dầu (Du, 2006) Tuy nhiên, ở nước ta Cọc rào chủ yếu được trồng phân tán và không vì mục đích khai thác Mặt khác nhu cầu về nguồn nguyên liệu của cây này lại rất cao không chỉ ở trong nước mà trên cả thế giới, nên cần phải trồng Cọc rào tập trung trên quy mô lớn Trong khi chưa có các biện pháp gây trồng thích hợp nhằm tiến tới trồng kinh doanh quy mô lớn [5 ]

Các quan sát nhận thấy, khi trồng trên đất khô cằn, cây giúp tăng độ

ẩm Nguyên nhân là do lá rụng vào mùa đông tạo thành lớp thảm thực vật, chất hữu cơ do lá rụng tăng cường hoạt động của giun đất xung quanh vùng rễ cây, do đó cải thiện độ phì và khả năng dự trữ nước cho đất Vì vậy, không chỉ cho hiệu quả về kinh tế, cải thiện đời sống người dân tại các vùng đất bạc màu, phát triển cây Cọc rào còn góp phần phủ xanh những vùng đồi khô hạn, cải tạo đất, bảo vệ môi trường (Tường, 2006 ; Satish, 2006) Cây Cọc rào có một số ưu điểm chính như sau:

- Năng suất dầu thu được trên 1 ha lớn do cây có khả năng tạo hạt có hàm lượng dầu cao

- Có thể trồng trên những vùng có lượng mưa thấp (500mm/năm) và có vấn đề về đất Ở những vùng có lượng mưa cao hơn hoặc được tưới nước thì năng suất đạt được còn cao hơn Vì thế có thể trồng ở hầu khắp các vùng, có thể sinh trưởng được trên vùng đất hoang hóa, sa mạc khi có sự hỗ trợ về nước tưới

- Cọc rào là cây dễ gây trồng, sinh trưởng tương đối nhanh và mạnh mẽ

- Có thể sinh trưởng được trên các loại đất thuộc lưu vực sông, độ màu

mỡ kém, đất thoái hóa, đất bỏ hoang, đất trống hoặc các vùng đất khác như dọc theo các kênh, đường cao tốc, làm hàng rào, đất khô cằn và bán khô cằn,

và thậm chí trên đất nhiễm mặn Vì những đặc điểm đó, nó có thể được sử dụng để cải tạo các vùng đất thoái hóa hoặc nhiều vùng đất khác nhau

Hạt cây Cọc rào dễ thu hái, do thu hái sau mùa mưa và do đặc điểm cây thấp

- Cây Cọc rào không làm thức ăn cho động vật

- Do hàm lượng N cao nên được làm nguồn dinh dưỡng cho cây trồng

- Cây cho năng suất 0,4 tấn hạt/năm trong năm đầu tiên, tăng lên 5 tấn hạt/ha sau 3 năm

- Cây bắt đầu cho sản lượng hạt cao từ năm thứ 2 trở đi

- Chỉ trừ chi phí cho phân bón và vận chuyển, các công việc khác như trồng cấy, chăm sóc, thu hái đều thuộc lao động giản đơn

- Nhiều bộ phận khác nhau của cây có giá trị về dược liệu: Vỏ cây chứa tanin, hoa hấp dẫn ong mật và do đó cây có tiềm năng cho tạo mật ong

- Vì là thực vật, một phần nữa do sinh trưởng nhanh Cọc rào sẽ hấp thụ các bon từ khí quyển, dự trữ trong các mô sống và tích lũy trong phần cac bon của đất, do đó đây là loài rất thân thiện với môi trường

- Có thể tạo cây con từ hạt sau 3 tháng hoặc bằng nhâm hom Nhân hom bằng cành dễ dàng và đạt được sự sinh trưởng nhanh

- Cây trồng không yêu cầu khắt khe về loại đất

Từ những lý do trên, phát triển trồng rừng cây Cọc rào sẽ đáp ứng được

2 yêu cầu cơ bản: Cung cấp nguyên liệu cho sản xuất nhiên liệu sinh học trên quy mô lớn, phủ xanh và cải tạo những vùng đất hoang hóa nghèo kiệt khó khai thác Bên cạnh đó cây Cọc rào còn có thể trở thanh đối tượng tiềm năng cho trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch (AR-CDM)

Thông qua các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã trình bày ở trên cho thấy đã có những công trình nghiên cứu về cây Cọc rào Tuy vậy ở Việt Nam những nghiên cứu vể loài cây này còn rất ít, đến trước năm 2007, Cọc rào chủ yếu trồng tự phát làm hàng rào và có rất it nghiên cứu về trồng, chọn và nhân giống và khảo nghiệm

Tuy nhiên một thực tế rõ ràng, không phải chỉ ở Việt Nam mà ở tất cả các Quốc gia khác đang quan tâm đến Cọc rào cho sản xuất Diesel sinh học

đó là chưa có giống được công nhận chính thức Nguyên liệu cho gây trồng chưa được kiểm soát, chưa được đảm bảo chất lượng, rất nhiều nguồn hạt có

chất lượng thấp đang lưu hành, tạo ra các rủi ro cho gây trồng Cọc rào, chưa

có những quy trình kỹ thuật gây trồng hoàn chỉnh được ban hành áp dụng, đặc

biệt là kỹ thuật gây trồng trên đất cằn cỗi, đất hoang hóa.Vì vậy năng suất của Cọc rào rất thấp.Chính vi vậy mà nhu cầu tuyển chọn các hạt giống Cọc rào tốt trong nước cũng như nhập nội các nguồn giống Cọc rào chất lượng cao đem trồng khảo nghiệm trong cả nước là rất cần thiết

Với mục tiêu đánh giá tuyển chọn các xuất xứ hạt giống, tuyển chọn các cây trội từ nhiều vùng sinh thái khác nhau cho công tác chọn giống tiếp theo Nghiên cứu các kỹ thuật gây trồng Cọc rào, đặc biệt áp dụng cho các vùng đất cằn cỗi, kém hiệu quả, đề tài: ” Nghiên cứu gây trồng phát triển cây Cọc rào (Jatropha curcas) đã được Bộ Nông nghiệp & Phát triển nông thôn tuyển chọn và giao cho Trung tâm Công nghệ sinh học Lâm nghiệp-Viện Khoa học Lâm nghiệp chủ trì thực hiện ( 2007- 2010) đã bước đầu thu được những kết quả khả quan

Trong thời gian từ 2007-2009, đề tài đã thu thập tuyển chọn được 18 xuất

xứ Ấn Độ, Thái Lan, MeXiCo, Trung Quốc, 6 xuát xứ bản địa từ Ninh Thuận, Đắk Lắk, Nghệ An và Hòa Bình Cho tới nay đã thu thập 25 dòng ưu trội, trong

đó có 10 dòng từ đại học Taminadu, Ấn độ, 15 dòng từ MexiCo Trung tâm Công nghệ sinh học thực vật đà đem trồng khảo nghiệm các xuất xứ Cọc rào này trong toàn quốc, nhưng đến nay vẫn chưa có công bố chính thức về các xuất xứ được lựa chọn cho từng khu vực, trong đó có Bắc Và Nam Trung Bộ

Chính vì nhũng lý do trên việc nghiên cứu đánh giá sinh trưởng Cọc

rào (Jatropha cur cas ) trên các mô hình trồng thử nghiệm tại Bắc và Nam

Trung Bộ làm cơ sở để lựa chọn xuất xứ tạo nguồn giống có triển vọng phục

vụ cho sản xuất tại thời điểm hiện nay là việc làm có ý nghĩa khoa học và thực tiễn to lớn Việc đánh giá sinh trưởng sinh trưởng Cọc rào trên các mô hình trồng thử nghiệm tai khu vực Bắc và Nam Trung Bộ để lựa chọn xuất xứ tiềm năng cho gây trồng là việc làm hết sức quan trọng để hoàn thiện hướng dẫn trồng và phát triển cây Cọc tào tại Việt Nam

1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

1.4.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên vùng Nam Trung Bộ

1.4.1.1 Về đất đai

Vùng Nam Trung Bộ ở khu vực ven biển cũng bao gồm các loại đất cát di động hoặc cố định đƣợc chia thành các loại sau:

- Đất cồn cát trắng vàng bao gồm: cát trắng vàng di động sát biển, cát trắng vàng ở vùng giữa và cồn cát trắng cố định;

- Đất cồn cát đỏ bao gồm cát đỏ cồn cố định, cát đỏ bãi cố định;

định đất cát mới biến đổi và đất cát glây

Nhìn chung vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ nghèo dinh dƣỡng, thành phần cơ giới chủ yếu là cát hầu hết > 90% Độ PH từ chua đến gần trung tính hàm lƣợng chất hữu cơ đều thấp Tuy nhiên ở một số nơi cồn cát đỏ hoặc bãi cát đỏ cố định có hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng khá hơn , hàm lƣợng sét vật lý cao hơn hẳn, vùng cát trắng di động Do đó tại những vùng cát đỏ cồn và bãi cát cố định có thể trồng rừng và canh tác cây nông nghiệp khác nếu đƣợc đầu tƣ thích đáng

1.4.1.2 Về khí hậu thủy văn

Các tỉnh Nam Nam Trung Bộ là vùng có khí hậu đặc biệt của Việt

Thuận) có nhiệt độ cao nhất 27,1 oC rồi đến Nha Trang 26 oC cuối cùng là Phan Thiết 26,4 oC nhiệt độ bình quân tối đa > 31 oC cao nhất là Phan Rang 32,7 oC rồi đến Phan Thiết 31 oC cuối cùng là Nha Trang 30,8 oC Nhiệt độ

C

Lượng mưa hàng năm thấp nhất so với cả nước thấp nhất là Phan Rang

794 mm vùng này được coi là vùng bán khô hạn duy nhất của Việt Nam, vì vậy vùng Nam Trung Bộ rất khó khăn trong canh tác Nông Lâm nghiệp

Bảng 1.1: Số liệu khí tượng ở một số trạm chính vùng Nam Trung Bộ

Nha Trang Nha Hố Phan Thiết

(Nguồn: Tổng cục Khí tượng thuỷ văn 2005)

Ngoài các yếu tố nhiệt độ cao, lượng mưa thấp vùng Nam Trung Bộ còn chịu ảnh hưởng của gió bão, cát bay, lượng bốc hơi cao Tại Nha Trang lượng bốc hơi là 1468,1mm, Nha Hố (Phan Rang ) là 1656,0mm, Phan Thiết

là 794 mm, qua đó thấy rằng bốc hơi ở tất cả các địa phương đều cao hơn lượng mưa làm cho chỉ số khô hạn rất cao, nhất là ở Phan Rang là 2,1

1.4.1.3.Đặc điểm thực vật

Chính vì những lý do đất đai thì nghèo xấu, khí hậu thì khô hạn, khắc nghiệt cho nên thực vật ở đây cũng nghèo nàn về chủng loại và kém về sinh trưởng bởi vì thực vật rất nhạy cảm với đất đai thời tiết có thể gặp cỏ lòng chông, muống biển, bạc chốc mọc trên các cồn cát mới hình thành ở sát biển,

cỏ quăn có lá mọc ở các bãi cát cao, cỏ ruồi, cỏ ống, cỏ gấm, thanh hao mọc tại nơi ẩm đất chua

Các loại cây cỏ được cư dân ở đây canh tác từ lâu đời tuỳ theo các điều kiện đất đai như dứa, nho, khoai, keo các loại, phi lao và gần đây người ta đã trồng cây xoan chịu hạn (xoan Ấn Độ) trên vùng đất cát này và thấy có triển vọng tốt

1.4.2 Đặc điểm điều kiện tự nhiên vùng Bắc Trung Bộ

1.4.2.1 Đặc điểm địa hình

Rất đa dạng từ bờ biển, đồng bằng đến gò đồi và núi cao của dãy Trường Sơn Đây là vùng núi thấp, hẹp ngang, dốc mạnh, kéo dài từ hường Tây Bắc- Đông Nam bao gồm nhiều dẫy núi song song và so le nhau có nhiều nhánh đâm ra biển chia cắt đồng bằng hẹp ven biển ra từng vùng Độ cao trung bình toàn vùng khoảng 600 -700m chia cắt mạnh có các kiểu chính sau đây:

Vùng cát ven biển Bắc Trung Bộ địa hình rất đa dạng được thể hiện bằng các cồn cát, các bãi phù sa biển các vụng phá và bậc thềm biển rất phổ biến ở nơi đây, sóng biển và gió tạo nên các đụn cát và cồn cát di chuyển tạo thành 1 kiểu địa hình rất độc đáo tại vùng cát ven biển Bắc Trung Bộ với hơn

10 vạn ha

1.4.2.2 Đặc điểm đất đai

Vùng ven biển Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế được phủ một lớp phủ thổ nhưỡng hầu như thuần các loại đất từ chua đến gần Trung tính, rất nghèo các chất dinh dưỡng khoáng NPK

Dựa vào điều kiện hình thành và đặc trưng hình thái có thể thấy vùng này có 31 loại đất, tổng hợp thành 12 nhóm đất chính: đất cát biển, đất mặn,

đất phèn mặn, đất phù sa được bồi, đất phù sa không được bồi, Đát xám bạc mầu, đỏ vàng biến đổi do trồng lúa, Đất đỏ vàng trên đá trầm tích, phiến, biến chất, trên phù sa cổ, Đát đỏ vàng trên đá mac ma axit và đá cát Đất đỏ vàng trên đá mac ma ba giơ, siêu ba giơ trung bình, đá vôi Đất mùn vàng đỏ trên núi Đất xói mòn trơ sỏi đá Đất cồn cát trắng vàng Nhìn chung dinh dưỡng trong đất có mức độ biến động khá lớn, thảm thực vật tự nhiên bị tàn phá nặng nề gây nên xói mòn và rửa trôi mạnh Đất trống đồi trọc phân bố rải rác khắp nơi ảnh hưởng rất xấu đến đời sống và môi trường

1.4.2.3 Đặc điểm khí hậu thủy văn

Vùng Bắc Trung Bộ là vùng có thời tiết đặc biệt nhất ở Việt Nam do nằm giữa đèo Ngang và đèo Hải Vân, đó là vùng có khí hậu gió mùa nhiệt đới nóng và ẩm có hai mùa: Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 11 lượng mưa chiếm đến 70 – 80% cả năm, mùa khô kéo dài từ tháng 12 đến tháng 8 năm sau

Khu vực Bắc Trung Bộ còn bị ảnh hưởng bởi gió lào tập Trung vào tháng 6 đến tháng 8 hàng năm, nhiệt độ có thể lên tới 39- 41oC, lượng bốc hơi có thể lên tới trên 200 mm/tháng, độ ẩm giảm còn 70– 75%

Bảng 1.2: Số liệu khí tƣợng ở một số trạm chính vùng Bắc Trung Bộ

Chỉ tiêu theo dõi

Trạm khí tƣợng Nghệ

An

Hà Tĩnh

Quảng Bình

Quảng Trị

TT Huế

Nhiệt độ trung bình năm

Hình 1.3: Địa điểm khảo nghiệm Cọc rào ở Bắc Trung Bộ và Nam

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, NỘI DUNG VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đặc điểm sinh trưởng của một số xuất xứ Cọc rào trong nước và một số xuất xứ nước ngoài trồng trên một số vùng sinh thái Bắc và Nam trung bộ để lựa chọn xuất xứ lấy quả ( Xem bảng 2.1 )

Bảng 2.1: Đặc điểm khí hậu nơi khảo nghiệm

Lượng mưa (mm)

Độ

ẩm (%)

Độ cao

so với mặt biển (m)

Tháng

Trung bình

Tối cao

Tối thấp Vĩnh

2.2.2 Thời gian

Từ tháng 6/2009 đến tháng 7/2010

2.3 Nội dung nghiên cứu

Để xác định các xuất xứ Cọc rào có năng suất quả và hạt cao nhất, vì vậy đề tài tập trung nghiên cứu các nội dung sau:

- Nghiên cứu đặc điểm lập địa nơi xây dựng mô hình khảo nghiệm: Như điều kiện đất đai và khí hậu của các điểm nghiên cứu, để đánh giá tính thích ứng của cây cọc rào với các lập địa này

- Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng của các xuất xứ trên các lập địa khác nhau về các chỉ tiêu: Sinh trưởng chiều cao, đường kính tán, số cành nhánh

- Nghiên cứu một số đặc điểm vật hậu: Số chùm hoa, số chùm quả cao nhất trên chùm và tổng số quả trên cây

- Nghiên cứu một số chỉ tiêu chất lượng của các xuất xứ như: Sức sống, khả năng chống sâu bệnh, hình thái cây

- Đề xuất lựa chọn những xuất xứ có triển vọng trong khu vực nghiên cứu

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp kế thừa

Kế thừa các kết quả nghiên cứu đã đạt được về Cọc rào ở trong và ngoài nước, đặc biệt là kết quả của các đề tài nghiên cứu do Trung tâm Công nghệ Sinh học thực vật Viện Khoa học Lâm nghiệp thực hiện

Các số liệu về khí hậu đất đai khu vực nghiên cứu Các bản đồ: Bản đồ thiết kế trồng và sơ đồ khu khảo nghiệm

2.4.2.Thu thập số liệu ở hiện trường

Khảo nghiệm thuần loài, bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ, lặp lại 4 lần, các xuất xứ trồng trong các ô thí nghiệm Đối với từng khu vực khảo

nghiệm cần nghiên cứu của đề tài, tiến hành đo đếm đánh giá tất cả các lần lặp, các ô trong lặp và các cây trong ô, kết hợp với điều tra đất

* Điều tra đất

- Trong mỗi ô tiêu chuẩn đào 5 phẫu diện dất được mô tả như hình vẽ dưới đây ( 4 góc + 1 góc ở giữa ) ( hình 2.1 )

Hình 2.1: Phương pháp đào phẫu diện đất

- Mỗi phẫu diện lấy đất ở các tầng: 0-20cm; 20-40 cm, để phân tích các chỉ tiêu: pH, độ mùn, N P, K, Cation trao đổi mỗi mẫu lấy khoảng 1 kg Sau đó các tầng tương ứng của 5 phẫu diện được đem trộn đều với nhau lấy 2 phần đối diện như hình 2.2 đem trộn đều với nhau và lại lấy mẫu như hình 2.2, cứ tiêp tục làm như vậy đến khi nào còn 1kg thì giữ lại đem đi phân tích