Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật chọn tạo giống và gây trồng rừng giổi (michelia mediocris dandy) ( Luận án tiến sĩ)

Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật chọn tạo giống và gây trồng rừng giổi (michelia mediocris dandy) ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật chọn tạo giống và gây trồng rừng giổi (michelia mediocris dandy) ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật chọn tạo giống và gây trồng rừng giổi (michelia mediocris dandy) ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật chọn tạo giống và gây trồng rừng giổi (michelia mediocris dandy) ( Luận án tiến sĩ)

i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

PHAN VĂN THẮNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CHỌN TẠO GIỐNG VÀ GÂY

TRỒNG RỪNG GIỔI XANH (Michelia mediocris Dandy)

LÀM CƠ SỞ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NHẰM NÂNG CAO NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƢỢNG RỪNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

Hà Nội - 2014

ii

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

PHAN VĂN THẮNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CHỌN TẠO GIỐNG VÀ GÂY

TRỒNG RỪNG GIỔI XANH (Michelia mediocris Dandy)

LÀM CƠ SỞ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NHẰM NÂNG CAO NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƢỢNG RỪNG

Chuyên ngành: Lâm sinh

iii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi, công trình được thực hiện trong thời gian từ năm 2008 đến năm 2014 Các số liệu

và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực

Nội dung của luận án có sử dụng một phần kết quả của nhiệm vụ “Xây dựng

mô hình cải tạo rừng Thông xen Keo thành rừng hỗn giao cây bản địa tại Chi Lăng- Lạng Sơn” và dự án “Nâng cao chất lượng giống một số loài cây bản địa phục vụ cho khoanh nuôi xúc tiến tái sinh rừng và làm giàu rừng giai đoạn 2006-2010” của

Trung tâm Nghiên cứu Lâm sản ngoài gỗ (trước đây là Trung tâm Nghiên cứu Lâm đặc sản) thực hiện mà nghiên cứu sinh là người chủ trì, trực tiếp tham gia Luận án cũng đã sử dụng số liệu điều tra 9 ô tiêu chuẩn định vị ở 3 địa điểm (Đam Rông – Lâm Đồng, An Nhơn – Bình Định, Vũ Quang - Hà Tĩnh) của đề tài nghiên cứu

khoa học cấp Bộ “Nghiên cứu đặc điểm lâm học của một số hệ sinh thái rừng tự

nhiên chủ yếu ở Việt Nam (giai đoạn II: 2011-2015)” do PGS.TS Trần Văn Con

chủ trì cho phép sử dụng và công bố trong luận án

Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Người viết cam đoan

Phan Văn Thắng

iv

LỜI CẢM ƠN

Luận án này được hoàn thành tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam theo chương trình đào tạo nghiên cứu sinh khóa 20 giai đoạn 2008-2014 Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của Ban lãnh đạo Viện, Ban Đào tạo, Hợp tác quốc tế - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Trung tâm Nghiên cứu Lâm sản ngoài gỗ, Viện Nghiên cứu Lâm sinh, Viện Nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng, Viện Nghiên cứu Giống và Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp Nhân dịp này, tôi xin cảm ơn về

sự giúp đỡ quý báu đó

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới GS.TSKH Đỗ Đình Sâm, PGS.TS Nguyễn Huy Sơn đã dành nhiều thời gian và công sức giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này

Xin chân thành cảm ơn các cán bộ nghiên cứu Trung tâm Nghiên cứu Lâm sản ngoài gỗ - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra, thí nghiệm và thu thập số liệu

Cuối cùng tôi xin gửi lời cám ơn tới các đồng nghiệp, cộng sự, bạn bè và người thân trong gia đình đã động viên, chia sẻ, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cả về vật chất, tinh thần đề tôi hoàn thành luận án

Nghiên cứu sinh

Phan Văn Thắng

v

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC CÁC BẢNG x

DANH MỤC CÁC HÌNH xiii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ xiv

MỞ ĐẦU 1

1 Sự cần thiết của đề tài 1

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

2.1 Ý nghĩa khoa học 2

2.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

3 Mục tiêu nghiên cứu 2

4 Những đóng góp mới của đề tài 3

5 Giới hạn nghiên cứu 3

5.1 Nội dung nghiên cứu 3

5.2 Địa bàn nghiên cứu 3

6 Cấu trúc và bố cục luận án 4

Chương 1 6

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 6

1.1 Trên thế giới 6

1.1.1 Nghiên cứu về phân loại, tên gọi, hình thái và giá trị sử dụng 6

1.1.2 Nghiên cứu về phân bố, sinh thái, sinh trưởng và tái sinh 8

1.1.3 Nghiên cứu về vật hậu và giống 9

1.1.4 Nghiên cứu về trồng, chăm sóc và nuôi dưỡng rừng trồng 12

1.2 Ở Việt Nam 15

1.2.1 Nghiên cứu về phân loại, tên gọi, hình thái và giá trị sử dụng 15

vi

1.2.2 Nghiên cứu về phân bố, sinh thái, sinh trưởng và tái sinh 18

1.2.3 Nghiên cứu về vật hậu và giống 22

1.2.4 Nghiên cứu về kỹ thuật trồng, chăm sóc và nuôi dưỡng rừng trồng 25

1.3 Đánh giá chung 28

Chương 2 30

NỘI DUNG, VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Nội dung nghiên cứu 30

2.2 Vật liệu nghiên cứu 31

2.3 Phương pháp nghiên cứu 31

2.3.1 Phương pháp nghiên cứu chung 31

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 32

2.4 Điều kiện tự nhiên nơi gây trồng thí nghiệm 55

2.4.1 Vị trí địa lý 55

2.4.2 Khí hậu thủy văn 56

2.4.3 Địa hình, đất đai 57

2.4.4 Tài nguyên rừng 58

2.4.5 Đánh giá chung 58

Chương 3 60

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 60

3.1 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của cây Giổi xanh 60

3.1.1 Đặc điểm hình thái, giải phẫu và một số tính chất gỗ 60

3.1.2 Đặc điểm ADN mã vạch trong xác định loài 66

3.1.3 Đặc điểm vật hậu 70

3.1.4 Đặc điểm phân bố, sinh thái 71

3.1.5 Đặc điểm cấu trúc lâm phần có Giổi xanh phân bố tự nhiên 79

3.1.6 Đặc điểm tái sinh tự nhiên của Giổi xanh 88

3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số nhân tố hoàn cảnh đến sinh trưởng của rừng trồng Giổi xanh 91

3.2.1 Ảnh hưởng của ánh sáng đến sinh trưởng của rừng trồng Giổi xanh 91

vii

3.2.2 Ảnh hưởng của ánh sáng đến hàm lượng sắc tố trong lá Giổi xanh 96

3.2.3 Quan hệ giữa sinh trưởng của Giổi xanh trồng 4 năm tuổi với một số nhân tố hoàn cảnh 99

3.3 Nghiên cứu chọn và khảo nghiệm giống Giổi xanh 107

3.3.1 Khảo nghiệm xuất xứ 107

3.3.2 Chọn giống 109

3.3.3 Khảo nghiệm hậu thế các gia đình cây trội 115

3.4 Các biện pháp kỹ thuật trồng rừng Giổi xanh 119

3.4.1 Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống hữu tính 119

3.4.2 Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống vô tính bằng phương pháp ghép 126

3.4.3 Nghiên cứu về phương thức trồng 127

3.4.2 Nghiên cứu về phân bón 129

3.5 Đề xuất bổ sung một số biện pháp kỹ thuật gây trồng Giổi xanh 130

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 133

1 Kết luận 133

2 Tồn tại 136

3 Kiến nghị 136

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 137

TÀI LIỆU THAM KHẢO 138

viii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

1 ADN Acid Deoxyribo Nucleic

2 BĐ Ngày bắt đầu nảy mầm

3 CTAB Cetryl Ammonium Bromide

19 H vn, m Chiều cao vút ngọn trung bình

20 Hdc, m Chiều cao dưới cành

35 NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

36 OTC Ô tiêu chuẩn

37 ODB Ô dạng bản

38 PCR Polymerase Chain Reaction

39 PTPS Phân tích phương sai

47 Tg, ngày Thời gian nảy mầm

48 ∆D , cm Tăng trưởng bình quân hàng năm đường kính

49 ∆D00, mm Tăng trưởng bình quân hàng năm đường kính gốc

50 ∆D1,3, cm Tăng trưởng bình quân hàng năm đường kính ngang ngực

51 ∆H, m Tăng trưởng bình quân hàng năm chiều cao

52 ∆Hdc, m Tăng trưởng bình quân hàng năm chiều cao dưới cành

53 ∆Hvn, m Tăng trưởng bình quân hàng năm chiều cao vút ngọn

54 λ, δ, α, β Các tham số của phương trình

x

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.3 Tỷ lệ độ co rút tiếp tuyến và xuyên tâm của gỗ Giổi xanh 65 3.4 Mức độ tương đồng nucleotide của vùng gen matK 67 3.5 Mức độ tương đồng nucleotide của vùng gen TrnH-PsbA 67 3.6 Mức độ tương đồng nucleotide của vùng gen rbcL 68 3.7 So sánh 6 mẫu nghiên cứu với trình tự gen của Michelia mediocris 68

3.10 Vị trí địa lý, địa hình, kiểu rừng có Giổi xanh phân bố 73 3.11 Đặc điểm khí hậu của khu vực có phân bố tự nhiên Giổi xanh 75 3.12 Đặc điểm hóa tính đất nơi có phân bố Giổi xanh 78 3.13 Tổ thành các loài cây trong lâm phần có Giổi xanh phân bố 80 3.14 Cấu trúc tầng thứ của rừng tự nhiên có Giổi xanh phân bố tại một

3.15 Phân bố số lượng và tỷ lệ cây Giổi xanh ở các vị thế tán khác nhau 83 3.16 Phương trình liên hệ giữa sinh trưởng và tăng trưởng với vị thế tán

3.17 Kết quả mô phỏng và kiểm tra lý thuyết về luật phân bố N/D1,3

rừng Giổi xanh tự nhiên ở Thanh Hóa, Gia Lai và Lâm Đồng 85 3.18 Kết quả mô phỏng và kiểm tra lý thuyết về luật phân bố N/Hvn

rừng Giổi xanh tự nhiên ở Lào Cai, Thanh Hóa và Gia Lai 86 3.19 Phương trình tương quan Hvn và D1,3 Giổi xanh tự nhiên 87 3.20 Tổ thành cây tái sinh ở rừng tự nhiên tại Thanh Hóa và Gia Lai 88 3.21 Khả năng tái sinh tự nhiên của Giổi xanh ở Thanh Hóa, Gia Lai 89 3.22 Ảnh hưởng độ tàn che tới sinh trưởng rừng trồng

(1-3 năm tuổi) tại Chi Lăng (Lạng Sơn) 92

xi

3.23 Ảnh hưởng độ tàn che tới sinh trưởng rừng trồng 4 năm

3.24 Ảnh hưởng độ tàn che tới sinh trưởng rừng trồng

ừng non (6 năm tuổi) tại Chi Lăng (Lạng Sơn) 95 3.25 Ảnh hưởng độ tàn che tới sinh trưởng rừng trồng

ừng sào (8 năm tuổi) tại Hoành Bồ (Quảng Ninh) 96 3.26 Hàm lượng sắc tố trong lá cây Giổi xanh cho từng giai đoạn phát

3.27 Phương trình mô phỏng quan hệ giữa sinh trưởng của Giổi xanh

3.28 Phương trình mô phỏng quan hệ giữa sinh trưởng của Giổi xanh

trồng 4 năm tuổi với hàm lượng chất hữu cơ tổng số 100 3.29 Phương trình mô phỏng quan hệ giữa sinh trưởng của Giổi xanh

3.30 Phương trình mô phỏng quan hệ giữa sinh trưởng của Giổi xanh

3.31 Phương trình mô phỏng quan hệ giữa sinh trưởng của Giổi xanh

trồng 4 năm tuổi với tổng hợp một số nhân tố hoàn cảnh 105 3.32 Bảng đề xuất phân cấp mức độ thuận lợi của một số nhân tố hoàn

3.33 Sinh trưởng của các xuất xứ Giổi xanh tại Hoành Bồ (Quảng

3.38 Quan hệ giữa thời điểm quả chín và phẩm chất hạt giống Giổi 120

3.41 Ảnh hưởng tỷ lệ che sáng đến sinh trưởng cây con Giổi xanh

3.42 Ảnh hưởng phương pháp ghép, đường kính gốc ghép tới khả năng

sinh trưởng cây ghép Giổi xanh trong giai đoạn vườn ươm 126 3.43 Ảnh hưởng phương thức trồng tới tỷ lệ sống rừng trồng Giổi xanh

3.44 Ảnh hưởng phương thức trồng tới sinh trưởng rừng trồng Giổi

3.45 Ảnh hưởng phân bón lót tới tỷ lệ sống rừng trồng Giổi xanh 3 năm

3.46 Ảnh hưởng phân bón lót tới sinh trưởng rừng trồng Giổi xanh 3

xiii

DANH MỤC CÁC HÌNH

2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm về ánh sáng cho cây Giổi xanh ở rừng

2.3 Sơ đồ bố trí các điểm phụ điều tra độ tàn che trong mỗi ô thí

2.4 Sơ đồ bố trí 85 điểm điều tra Giổi xanh tại rừng trồng ở Lạng Sơn,

2.5 Sơ đồ bố trí điểm phụ điều tra độ tàn che tại 85 điểm điều tra 44 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo nghiệm xuất xứ 46 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo nghiệm hậu thế 48 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm che sáng cho cây con ở vườn ươm 51

3.2 Hình ảnh cấu tạo giải phẫu thô đại gỗ Giổi xanh 63 3.3 Hình ảnh cấu tạo hiển vi của gỗ Giổi xanh 64 3.4 Kết quả kiểm tra ADN tổng số sau tinh sạch của mẫu Giổi xanh 66 3.5 Sản phẩm PCR đại diện cho 6 mẫu nghiên cứu phân tích với cặp

mồi trnH-psbA điện di trên gel agarose 1% 66 3.6 Cây phát sinh chủng loại của 6 mẫu nghiên cứu Giổi xanh 69

3.9 Phẫu diện đất feralit nâu vàng ở Xuân Liên 77

3.11 Hình thái cây trội Giổi xanh tại Thanh Hóa và Gia Lai 114

xiv

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

3.1 Tỷ lệ hút nước của gỗ Giổi xanh theo thời gian ngâm 64

3.3 Biểu đồ vũ nhiệt Gaussen ở Văn Bàn (Lào Cai) 75 3.4 Biểu đồ vũ nhiệt Gaussen ở Thường Xuân (Thanh Hóa) 75 3.5 Biểu đồ vũ nhiệt Gaussen của An Nhơn (Bình Định) 75 3.6 Biểu đồ vũ nhiệt Gaussen của Vũ Quang (Hà Tĩnh) 75 3.7 Biểu đồ vũ nhiệt Gaussen ở Đam Rông (Lâm Đồng) 76 3.8 Biểu đồ vũ nhiệt Gaussen của K’Bang (Gia Lai) 76

1

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết của đề tài

Kể từ năm 1945 đến nay diện tích rừng tự nhiên cũng như chất lượng rừng của nước ta có những thay đổi rất lớn, nếu năm 1945 diện tích rừng nước ta có khoảng 14,3 triệu ha với độ che phủ khoảng 43% thì đến năm 1995 diện tích rừng

tự nhiên chỉ còn hơn 8,3 triệu ha với độ che phủ khoảng 28% (Bộ NN&PTNT, 2002 [70]; MF, 1995 [119]) Cùng với việc suy giảm về diện tích thì chất lượng rừng cũng như tính đa dạng sinh học cũng đã bị suy giảm nghiêm trọng Với sự nỗ lực của Chính phủ cũng như Bộ NN&PTNT đã rất quan tâm đến vấn đề phát triển rừng,

từ năm 1995 đến nay, tuy diện tích rừng đã tăng lên, nhưng chất lượng rừng vẫn còn rất nhiều hạn chế Tính đến 31 tháng 12 năm 2012 tổng diện tích rừng của nước ta

đã tăng lên khoảng 13,95 triệu ha, trong đó có hơn 10,40 triệu ha diện tích rừng tự nhiên và 3,55 triệu ha rừng trồng (Bộ NN&PTNT, 2014) [12] Tuy nhiên, phần lớn diện tích rừng tự nhiên là rừng nghèo kiệt, trữ lượng bình quân chỉ đạt từ 80-90m3/ha, tăng trưởng bình quân từ 2-3m3/ha/năm Hầu hết diện tích rừng trồng chủ yếu là cây mọc nhanh với mục đích kinh doanh gỗ nhỏ làm dăm, bột giấy Trong khi đó nhu cầu về gỗ lớn, gỗ xẻ để sản xuất các mặt hàng thủ công mỹ nghệ xuất khẩu và đồ mộc gia dụng ngày một tăng nhanh Hơn nữa, Bộ NN&PTNT đã triển khai thực hiện việc đóng cửa rừng tự nhiên năm 2014 Như vậy, khả năng cung cấp

gỗ lớn trong thời gian tới rất hạn chế Cùng với sự suy giảm về số lượng và chất lượng rừng thì nhiều loài động, thực vật rừng cũng đang có nguy cơ bị tuyệt chủng

Giổi xanh (Michelia mediocris Dandy) là loài cây gỗ lớn, đa tác dụng, vừa

sinh trưởng nhanh, vừa có giá trị sử dụng và giá trị kinh tế cao (Viện ĐT&QHR, 2009) [87], có thể đáp ứng được nhu cầu nguyên liệu gỗ lớn trong thời gian sớm nhất Gỗ Giổi xanh thuộc nhóm IV, bền và chắc, thớ mịn, ít biến dạng, ít bị mối mọt xâm hại, có vân và màu sắc đẹp, phù hợp để trang trí nội thất và sản xuất các mặt

mùi thơm và vị cay dùng làm gia vị để chế biến thức ăn, làm hương liệu trong công nghiệp hóa mỹ phẩm và làm thuốc chữa bệnh Hơn nữa, Giổi xanh là cây lá rộng

2

thường xanh, thân thẳng, tròn đều, tán lá đẹp và cân đối, hệ rễ phát triển sâu và rộng, vừa thích nghi rộng ở nhiều vùng sinh thái và chịu được các điều kiện khắc nghiệt, vừa có tác dụng tạo cảnh quan và phòng hộ (Lim,T.K 2012) [116], nên Giổi xanh được ưu tiên lựa chọn trong các chương trình trồng rừng, thích hợp nhất là làm giàu rừng trong các khu rừng tự nhiên nghèo kiệt, hoặc trồng phòng hộ và rừng đặc dụng (Bộ NN&PTNT, 2004) [8] Tuy nhiên, sự hiểu biết về đặc điểm sinh học cũng như các biện pháp kỹ thuật từ chọn, tạo giống đến gây trồng loài cây này còn nhiều hạn chế Ở nhiều địa phương như Gia Lai, Thanh Hóa, Phú Thọ, Lạng Sơn, đã gây trồng hàng nghìn ha, nhưng tỷ lệ thành rừng rất thấp, khả năng sinh trưởng kém, tăng trưởng chậm, cây phân cành sớm, mức độ phân hoá chiều cao lớn (Trần Văn Con và cs, 2004) [20]

Vì vậy, việc "Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật

chọn tạo giống và gây trồng rừng Giổi xanh (Michelia mediocris Dandy) làm cơ

sở đề xuất biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất chất lượng rừng" là

cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

2.1 Ý nghĩa khoa học

Làm rõ một số đặc điểm sinh học của cây Giổi xanh làm cơ sở khoa học để

đề xuất bổ sung một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh cho việc trồng rừng và phục hồi rừng tự nhiên bằng cây Giổi xanh nhằm góp phần nâng cao năng suất và chất lượng rừng ở nước ta

- Xác định được một số đặc điểm sinh học loài Giổi xanh;

- Xác định được ảnh hưởng của một số nhân tố hoàn cảnh tới sinh trưởng Giổi xanh

3

* Về thực tiễn:

Đề xuất bổ sung được một số biện pháp kỹ thuật chọn, nhân giống và gây trồng cây Giổi xanh

4 Những đóng góp mới của đề tài

- Đã phát hiện, bổ sung một số điểm mới về đặc điểm sinh học, chọn, nhân giống cây Giổi xanh làm cơ sở đề xuất một số biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả gây trồng, phục hồi rừng Giổi xanh

- Lần đầu tiên ứng dụng kỹ thuật ADN mã vạch trong việc hỗ trợ xác định loài Giổi xanh

5 Giới hạn nghiên cứu

5.1 Nội dung nghiên cứu

- Đề tài chỉ nghiên cứu một số đặc điểm sinh học cơ bản có liên quan trực tiếp đến sinh trưởng và phát triển của Giổi xanh còn hạn chế như: đặc điểm hình thái, vật hậu, sinh thái, cấu trúc, tái sinh tự nhiên, sinh trưởng nhằm bổ sung cơ sở khoa học đề xuất biện pháp kỹ thuật chọn, nhân giống và gây trồng loài cây này

- Biện pháp kỹ thuật chọn tạo giống và gây trồng rừng Giổi xanh chỉ nghiên cứu khâu chọn, nhân giống, trồng, chăm sóc rừng Giổi xanh

5.2 Địa bàn nghiên cứu

- Điều tra đặc điểm sinh học của các lâm phần có Giổi xanh tự nhiên tại Đam Rông (Lâm Đồng), K’Bang (Gia Lai), An Nhơn (Bình Định), Vũ Quang (Hà Tĩnh), Thường Xuân (Thanh Hóa), Văn Bàn (Lào Cai)

- Điều tra, chọn cây trội Giổi xanh ở rừng tự nhiên K’Bang và Thường Xuân

- Điều tra cây Giổi xanh ở rừng trồng sẵn có ở Thường Xuân (Thanh Hóa)

- Các thí nghiệm nghiên cứu về đặc điểm sinh lý, gieo ươm, tạo giống, ghép Giổi xanh tại vườn ươm Trạm Nghiên cứu Thực nghiệm Hoành Bồ (Quảng Ninh)

- Các thí nghiệm trồng rừng để nghiên cứu khảo nghiệm giống, các biện pháp

kỹ thuật gây trồng được tiến hành ở Hoành Bồ (Quảng Ninh), Chi Lăng (Lạng Sơn)

- Chương 1.Tổng quan vấn đề nghiên cứu;

- Chương 2 Nội dung, vật liệu và phương pháp nghiên cứu;

- Chương 3 Kết quả và thảo luận;

- Kết luận, tồn tại và kiến nghị

5

BẢN ĐỒ ĐỊA ĐIỂM ĐỀ TÀI TRIỂN KHAI NGHIÊN CỨU

6

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu về phân loại, tên gọi, hình thái và giá trị sử dụng

- Phân loại, tên gọi

Cây Giổ Michelia, họ Magnoliaceae đã được J.E Dandy đặt

tên Michelia mediocris Dandy và mô tả hình thái (Dandy J.E., 1928) [99] Khi nghiên cứu về chi Michelia, Prosea (1998) [123] cho biết

: Michelia ×alba DC., M champaca L., M koordersiana Noot., M montana Blume, M philipinensis Parm, M mediocris Dandy,… Law Yuh-Wu (1984) [111]

cho rằ Liao W.F., Xia N.H (2007) [115], Liu Y.H., Xia N.H (1995) [117] thông báo Thời gian sau các nhà thực vật học lại phát hiện

bổ sung và thông báo ả

Các tác giả đã xác định các Michelia

[113]; Qi X Ma et al, 2005 [124]; Wang F et al, 2005 [133]; Zhang X.H., Xia

N.H., 2007 [136]) Ngoài ra, loài Michelia mediocris Dandy còn ọ

Magnolia macclurei (Dandy) Figlar hoặc Magnolia mediocris (Dandy) Figlar hoặc Michelia macclurei Dandy và tên địa phương gọi ở Trung Quốc là Bai Hua Han

Xiao; ở Việt Nam là Giổ (Lim T.K 2012) [116] Do đó, tên loài

Michelia mediocris Dandy được thống nhất sử dụng trên phạm vi toàn thế giới,

tương ứng với tên gọi ở Việt Nam là Giổi xanh

- Hình thái

Hầu hết các nhà phân loại thực vật trên thế giới đã thống nhất cao trong việc

mô tả đặc điểm hình thái, các tác giả đều cho rằng Giổi xanh là cây gỗ lớ

, cao 35-37m, đường kính 90cm hoặc hơn Vỏ , nhẵn, lớp vỏ trong có màu xanh nhạt Lá đơn mọc cách, mỏng, hình thuôn dài hoặc elip, chiều dài 6-13cm, chiều rộng 3-5cm Gân bên 10-15 đôi, nổi mờ ở mặt dưới

- Đa dạng di truyền và nghiên cứu ADN mã vạch

Nghiên cứu về đa dạng di truyền và ADN mã vạch của cây Giổi xanh hiện nay mới chỉ có một số ít công trình quan tâm nghiên cứu, điển hình như Chen,S.L

et al (2012) [98], các tác giả đã công bố chuỗi ADN trên GenBank Đây là một

trong những cơ sở quan trọng để xác định loài Giổi xanh (Michelia mediocris

Dandy) bằng kỹ thuật sử dụng ADN mã vạch ở Việt Nam

Những kết quả nghiên cứu trên đã đưa ra những thông tin quan trọng về tên gọi và phân loại loài Giổi xanh một loài có giá trị cao, đa tác dụng, có phân bố ở Việt Nam, hiện đang được quan tâm nghiên cứu và phát triển có tên khoa học là

Michelia mediocris Dandy Đồng thời, các kết quả này vừa là những dẫn liệu cơ

bản, có ý nghĩa gợi mở định hướng cho các nghiên cứu tiếp theo đặc biệt là việc xác định loài bằng kỹ thuật sử dụng ADN mã vạch

- Giá trị sử dụng và một số tính chất gỗ

Vòng sinh trưởng (vòng năm) rõ và có thể phân biệt được bằng mắt thường, được phân định bởi các mạch lớn và các dải rộng của các sợi mô trong từng vòng, khoảng 2-5vòng/cm Các ống mạch có kích thước từ nhỏ đến lớn và không thể thấy được bằng mắt thường Các tia gỗ hẹp và gần nhau Gỗ

ối lượng thể tích từ 695kg/m3 ở độ ẩm 15% Kết cấu gỗ trung bình, thớ gỗ mịn, độ giãn nở trung bình,

vân đẹp, chịu được mưa nắng, ít bị mối mọt, ít cong vênh và bền nên có nhiều

8

công dụng Gỗ được sử dụng trong xây dựng, đồ gia dụng, hàng thủ công mỹ nghệ

Gỗ Giổi xanh có nhiệt lượng khá cao, đạt khoảng 21.070 kJ/kg, có thể

sử dụng nhiều cho các ngành công nghiệ

(Prosea, 1998) [123]; (World Agroforestry Centre, 2006) [134] Hơn

làm gia vị trong chế biến thức ăn, làm hương liệu (Dinesh K et al, 2012 [101]; Lars Schmidt and Geral Meke, 2008 [110]) Cây Giổ ộ

, chống xói mòn, điều hòa, làm sạch không khí nên được lựa chọn để trồng rừng phòng hộ và trồ

(Lim T.K., 2012 [116]; Prosea, 1998 [123])

1.1.2 Nghiên cứu về phân bố, sinh thái, sinh trưởng và tái sinh

Nhiều nghiên cứu ở nước ngoài cho rằng Giổi xanh là loài cây bản địa có phân bố khá rộng, có mặt ở nhiều nước từ Đông Nam Á đến Nam Trung Quốc, Đài Loan, Nam Nhật Bản, Đông Srilanka, Ấn Độ Trong đó, nhiều nhất là ở

(Dandy J E., 1928 [99]; Lim T.K., 2012 [116]; Liu, Y.H., Xia, N.H, 1995 [117]; Prosea, 1998 [123]; Lecomte H., 1908 [137])

Các kết quả nghiên cứu cho thấy cây Giổi xanh thường phân bố tự nhiên ở

9

hỗn giao vớ ộ : Illiciaceae, Schisandraceae, Castanopsis,

Cyclobalanopsis, Michelia, Manglietia, Pinus, Schima, Cinnamomum, Artocarpus, Alniphyllum, Polyathia, Elaoecarpus, Olea, Linociera, Carallia, Pentaphylax, Camellia, Meliosma, Sizygium, Parakmeria, Ormosia, Psychotria, Dacrydium,…

Ngoài ra, Giổi xanh là cây chịu bóng khi còn nhỏ Trong rừng tự

từ 1,5m trở lên, nhu cầu ánh sáng tăng lên, và cây ừ 8m trở lên thì nhu cầ ải đượ (Long W et al., 2011 [118]; Qi X.Ma

et al, 2005 [124]; Zang R.G et al, 2005 [135])

Zang R.G et al (2005) [135] còn cho rằng ả

ữ Tuy nhiên, chưa thấy chứng minh bằng số liệu cụ thể

Tóm lại, các nghiên cứu đều đã khẳng định nhiều vùng ở một số nước Các nghiên cứu đã chỉ ra được một số đặc điểm về điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng, cấu trúc tổ thành lâm phần nơi

xuất biện pháp kỹ thuật gây trồ cụ thể về tọa độ địa lý vùng phân bố, đặc điểm điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng chưa cụ thể

ỉ ra được cấu trúc tầng thứ, mối quan hệ giữa các loài trong cấu trúc lâm phần nơi có Giổi xanh phân bố để làm cơ sở khoa học xác định phương thức, điều kiện và biện pháp kỹ thuật gây trồng Giổi xanh một cách có kết quả

1.1.3 Nghiên cứu về vật hậu và giống

- Đặc điểm vật hậu

ế giớnhưng nhiều khi có sự biến động có thể do xuất xứ khi quan trắc nên có sự sai khác

10

Vào đầu thế kỷ XX, Dandy, J E., (1928) [99] đã quan sát và mô tả những đặc trưng vật hậu Giổi xanh Sau đó, một số nhà khoa học khác cũng nghiên cứu đặc trưng vật hậu Giổi xanh Hầu hết, các tác giả đều cho rằ ảy chồ

1-2, hình thành và phát triển những cụ ở2-3 Mùa ra hoa có thể

(Law

Yuh-Wu, 1984) [111], kết thúc thụ phấ ừ 3 đế

loài có hoa lưỡng tính, thụ phấn nhờ côn trùng (Liu Y.H., Xia N.H, 1995) [117]

đến tháng 11 Chu kỳ sinh trưởng từ khi ra hoa, thụ phấn đến khi quả chín có thể kéo dài từ 8-9 tháng tùy thuộc vào từng vùng (Prosea,1998) [123] Sự biến độ

(Qi X.Ma et al, 2005) [124] Nhưng các tác giả chưa giải thích được nguyên nhân

, kích thước quả và hạ ự khác nhau giữa các quần thể và các kiểu rừng, nhưng trung bình quả ừ -

Yuh-Wu, 1996 [112]; Xia N.H et al, 2008 [127])

Những thông tin trên là những cơ sở khoa học quan trọng, cần thiết để định hướng cho công tác cải thiện giống Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu thường tập trung ở , các kết quả nghiên cứu về thời gian ra hoa, quả chín có sự biến động lớn và được giải thích do có liên quan đến xuất xứ, điều kiện khí hậu khi quan trắc Điều này hoàn toàn chưa thuyết phục vì có thể một số nghiên cứu đặc điểm vật hậu của Giổi xanh còn hạn chế Do đó, vấn đề này cần tiếp tục được nghiên cứu

- Chọn và nhân giống

Việc nghiên cứu chọn và nhân giống Giổi xanh mới được quan tâm trong

11

một vài năm gần đây nên kết quả nghiên cứu còn hạn chế

+ Về chọn giống: có rất ít tài liệu đề cập đến công tác chọn giống Giổi xanh

mà chỉ có những thông tin về chọn giố

Michelia champaca ở Ấn Độ Theo Prosea (1998) [123]

Tuy nhiên, mức độ sinh trưởng, phát triển của vườn giống chưa được đánh giá cụ thể

Ashton (1984) [95] cho rằng ở rừng mưa nhiệt đới vùng Đông Nam Á, hầu hết các loài cây chỉ có từ 1-2 cá thể ra hoa trên một hecta, nên tỷ lệ thụ phấn chéo trong quần thể có sự dao động rất lớn, ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình tái sinh

và chọn lọc tự nhiên của quần thể Giổi xanh Điều này phù hợp với các nghiên cứu của Murawski (1994) [121]; O’Malley and Bawa (1987) [122] Nghiên cứu của Lee S.L., Wickneswari R., Mahani M C., Zakri A H (2000) [114] còn cho rằng chọn lọc tự nhiên đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình hình thành quần thể, tỷ lệ cây tự thụ phấn hoặc thụ phấn cận huyết khá cao ở giai đoạn tuổi non, nhưng khi quần thể trưởng thành và phát dục thì tỷ lệ này còn lại rất thấp Do đó, việc tìm hiểu

đa dạng di truyền, tỷ lệ thụ phấn chéo trong các quần thể là rất cần thiết để định hướng cho công tác nghiên cứu cải thiện giống Giổi xanh nhằm hạn chế ảnh hưởng của thụ phấn cận huyết làm suy giảm đa dạng di truyền ở thế hệ sau

+ Về nhân giống: đã có một số công trình nghiên cứu cho rằ

ằ

- Nhân giống hữu tính: kết quả nghiên cứu cho rằng quả

nên được thu hái ngay, sau đó

Luậ n vậ n đậ y đu ở file:Luậ n vậ n Full