ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ĐOÀN GIỐNG DỰA TRÊN ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, NGHIÊN CỨU MẬT ĐỘ TRỒNG VÀ KỸ THUẬT TẠO TÁN JATROPHA (Jatropha curcas L.) TẠI TRẢNG BÀNG, TÂY NINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP, HỒ CHÍ MINH ************* NGUYỄN THỊ HẢI YẾN ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ĐOÀN GIỐNG DỰA TRÊN ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, NGHIÊN CỨU MẬT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP, HỒ CHÍ MINH

*************

NGUYỄN THỊ HẢI YẾN

ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ĐOÀN GIỐNG DỰA TRÊN ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, NGHIÊN CỨU MẬT ĐỘ TRỒNG VÀ KỸ THUẬT TẠO TÁN

JATROPHA (Jatropha curcas L.) TẠI

TRẢNG BÀNG, TÂY NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 6/2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP, HỒ CHÍ MINH

***************

NGUYỄN THỊ HẢI YẾN

ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ĐOÀN GIỐNG DỰA TRÊN ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, NGHIÊN CỨU MẬT ĐỘ TRỒNG VÀ KỸ THUẬT TẠO TÁN

JATROPHA (Jatropha curcas L.) TẠI

1 TS NGÔ THỊ LAM GIANG

2 PGS.TS PHAN THANH KIẾM

Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 6/2011

ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ĐOÀN GIỐNG DỰA TRÊN ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, NGHIÊN CỨU MẬT ĐỘ TRỒNG VÀ

KỸ THUẬT TẠO TÁN JATROPHA (Jatropha curcas L.)

TẠI TRẢNG BÀNG, TÂY NINH NGUYỄN THỊ HẢI YẾN

Hội đồng chấm luận văn:

Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam

Trường Đại học Nông Lâm TP HCM

3 Phản biện 1: TS BÙI MINH TRÍ

Trường Đại học Nông Lâm TP HCM

Trường Đại học Nông Lâm TP HCM

Trường Đại học Nông Lâm TP HCM

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

HIỆU TRƯỞNG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và

chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Nguyễn Thị Hải Yến

LỜI CẢM ƠN

Chân thành cảm ơn:

Ban giám hiệu, quý Thầy Cô phòng Sau đại học, giảng viên khoa Nông học, trường Đại học Nông Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh đã truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho tôi trong suốt thời gian theo học ở trường

Xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Phan Thanh Kiếm, khoa Nông học, trường Đại học Nông Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh, Cô Ngô Thị Lam Giang, Viện nghiên cứu Dầu và Cây có dầu, Thành phố Hồ Chí Minh, đã tận tình chỉ bảo, giúp

đỡ tôi trong suốt thời gian làm đề tài, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Xin gởi lời cảm ơn đến các anh chị ở Viện nghiên cứu Dầu và Cây có dầu, các bạn trong và ngoài lớp Cao học Trồng trọt khóa 2008 đã giúp đỡ và động viên tôi trong thời gian làm đề tài

Lòng biết ơn của con kính gửi đến Ba Mẹ và gia đình đã giúp đỡ, động viên con trong suốt thời gian học tập

TP Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 05 năm 2011

Nguyễn Thị Hải Yến

TÓM TẮT

Đề tài “Đánh giá sự đa dạng di truyền tập đoàn giống dựa trên đặc điểm hình thái, nghiên cứu mật độ trồng và kỹ thuật tạo tán Jatropha (Jatropha curcas)

tại Trảng Bàng, Tây Ninh” được tiến hành tại Trung tâm sản xuất giống Trảng

Bàng của Viện nghiên cứu Dầu và Cây có dầu, thời gian từ tháng 8 năm 2009 đến tháng 12 năm 2010 Nội dung đề tài gồm 3 phần: (1) Đánh giá đa dạng di truyền về hình thái và các tính trạng định lượng tập đoàn giống Jatorpha tại Trảng Bàng, Tây Ninh; (2) Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng và năng suất cây Jatropha ở năm thứ ba; (3) Đánh giá ảnh hưởng của kỹ thuật tạo tán đến sinh trưởng

và năng suất cây Jatropha ở năm thứ ba Thí nghiệm (2) và (3) được bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên

- Kết quả đánh giá đa dạng di truyền theo các tính trạng hình thái cho thấy các tập đoàn giống Jatropha khá đa dạng Sơ đồ cây phả hệ xử lý bằng phần mềm NTSYSpc 2.1 cho thấy tại hệ số tương đồng 0,16, các giống Jatropha trong tập đoàn

2007 được chia làm 3 nhóm (AD 07-1 và TL 07-4; AD 07-2 và AD 07-3; TQ 07-5

và VN 07-6); và với hệ số tương đồng 0,1 tập đoàn Jatropha 2008 được chia thành 3 nhóm (Nhóm 1: gồm các giống ADVN, J14, J15, J1 và J12; nhóm 2: gồm các giống J3, J11, J13 và J17; nhóm 3: gồm giống J18 và SING)

- Ở tập đoàn 2007, số chùm quả/cây và số quả/chùm là 2 yếu tố quyết định năng suất hạt, trong đó số chùm quả/cây có vai trò quyết định với hệ số path 0,87, sau đó là số quả/chùm với hệ số path 0,13 Ở tập đoàn 2008, số chùm quả/cây và số cành/cây ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất với hệ số path 0,57 và 0,39 Với cây 3 năm tuổi (tập đoàn 2007), giống AD 07-1 có năng suất hạt bình quân/cây cao nhất (770,5 g), thấp nhất là giống VN 07-6 (227,4 g/cây) và với cây 2 năm tuổi (tập đoàn 2008), giống SING có năng suất hạt/cây cao nhất (648,9 g), thấp nhất là giống ADVN (95,13 g/cây)

- Ở năm thứ ba, cây trồng với các khoảng cách 2,5 x 2,5 m, 3 x 3 m, 3 x 4 m sinh trưởng phát triển mạnh nhất Cây trồng với khoảng cách 2,5 x 2,5 m có năng

suất cao nhất (1,39 tấn/ha), kế đến là khoảng cách 2 x 3 m (1,38 tấn/ha) và 2 x 2 m (1,36 tấn/ha), thấp nhất là nghiệm thức trồng với khoảng cách 3 x 4 m (0,8 tấn/ha)

- Về kỹ thuật tạo tán, đến năm thứ ba, cây được tạo tán sau khi trồng 9 tháng

và sau đó cứ mỗi 9 tháng tạo tán một lần sinh trưởng phát triển mạnh nhất và có nhiều cành mang quả nhất Trong thời gian đầu tạo tán, nghiệm thức không tạo tán cho năng suất cao nhất (1,7 tấn/ha), kế đến là nghiệm thức tạo tán sau khi trồng 9 tháng (1,42 tấn/ha), nghiệm thức tạo tán muộn, sau khi trồng 15 tháng mới tạo tán cho năng suất thấp nhất (0,64 tấn/ha)

ABSTRACT

The thesis entitled “Assessing the genetic diversity of Jatropha collections based on the morphological characteristics, studying of planting density and pruning technique for Jatropha (Jatropha curcas) in Trang Bang, Tay Ninh” was conducted at the Trang Bang Seed Production Center, Research Institute of Oil and Oil Plants from August 2009 to December 2010 Content of the thesis included three parts: (1) Evaluating genetic diversity based on the morphological characteristics of Jatropha collections in Trang Bang, Tay Ninh; (2) Assessing the impact of plant density on the growth and yield of Jatropha, in the third year; (3) Appreciating the influence of pruning method on the growth and yield of 3 – year – old Jatropha plants Experiments were arranged in randomized complete block design

The assessment results of genetic diversity based on the morphological characteristics showed that Jatropha varieties are diversity By using the phylogenic diagram processed by NTSYSpc 2.1 software, Jatropha varieties which were planted in 2007 were clustered into three groups (AD 07-1 and TL 07-4; AD 07-2 and AD 07-3; TQ 07-5 and VN 07-6) at the 0,16 similar coefficient; and 2008 Jatropha germplasm were divided into three groups (group 1: includes varieties such

as ADVN, J14, J15, J1 and J12; group 2: consist of J3, J11, J13 and J17; group 3: J18 and SING) at the 0,1 similar coefficient

With the 2007 varieties, the number of fruit bunch per plant and the number

of fruit per bunch were the two main factors in deciding the yield of seed, precisely, path coefficients of the former and later were 0.87 and 0.13 With the 2008 varieties, the number of fruit bunch per plant and the number of branch per plant affected to yield directly with 0.57 and 0.39 path coefficient, respectively In 3-year-old Jatropha plants (the 2007 collection), AD 07-1 variety had the highest yield

of seeds per plant (770.5 g), the lowest was VN 07-6 variety (227.4 g/plant) and in 2-year-old Jatropha plants (the 2008 varieties), SING variety had the highest

productivity seeds per plant (648.9 g), the lowest was ADVN variety (95.13 g/plant)

Plant growth and development was strongest at plant spacing 2.5 x 2.5 m, 3 x

3 m, 3 x 4 m, in the third year Maximum seed yield per hectare obtained 1.39 tons/ha, 1.38 tons/ha and 1.36 tons/ha under 2.5 x 2.5 m, 2 x 3 m and 2 x 2 m spacings, respectively The lowest seed yield per hectare was 0.8 tons/ha under 3 x

4 m spacing

Pruning techniques for Jatropha in first three years, pruning its first times after planting 9 months and repeating an action every 9 months that created the strongest growth and development for plants and had the greatest branch of fruit bearing In the initial period of pruning, the experiment was not pruned which gives maximum productivity (1.7 tons/ha), then experiment was pruned at 9 months after planting (1.42 tons/ha), it was pruned after planting 15 months, which is later than the other experiments, having minimum productivity (0.64 tons/ha)

1.3 Phạm vi nghiên cứu 2

2.1.1 Phân loại, nguồn gốc và sự phân bố 3

2.3.1 Tình hình sản xuất Jatropha trên thế giới 6

2.4 Tình hình nghiên cứu Jatropha trên thế giới và Việt Nam 10

2.4.1 Tình hình nghiên cứu Jatropha trên thế giới 10

2.4.1.2 Các nghiên cứu về kỹ thuật trồng 12

2.4.2 Tình hình nghiên cứu Jatropha ở Việt Nam 15

2.4.2.1 Các nghiên cứu về giống 15

2.4.2.2 Các nghiên cứu về kỹ thuật trồng 17

2.5 Đa dạng di truyền 18 2.5.1 Định nghĩa đa dạng di truyền 18

2.5.2 Những nghiên cứu đa dạng di truyền trên một số cây trồng bằng chỉ

2.5.3 Nghiên cứu đa dạng di truyền trên Jatropha 20

3.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm 22

3.2 Điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng 22

3.2.1 Điều kiện khí hậu 22 3.2.2 Điều kiện thổ nhưỡng 23 3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 23

3.3.1 Nội dung 1: Nghiên cứu tập đoàn giống Jatropha thu thập và nhập nội

3.3.2 Nội dung 2: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng

3.3.3 Nội dung 3: Ảnh hưởng của kỹ thuật tạo tán đến sinh trưởng

3.4 Xử lý và đánh giá số liệu 30

4.1 Đánh giá đa dạng di truyền các giống Jatropha dựa trên đặc trưng hình thái 31

4.1.1 Đặc điểm hình thái các giống Jatropha trong tập đoàn giống trồng tại

4.1.1.1 Tập đoàn Jatropha trồng tháng 6 năm 2007 31

4.1.1.2 Tập đoàn Jatropha trồng tháng 6 năm 2008 39

4.1.2 Đánh giá mức độ biến thiên về đặc điểm hình thái của các giống Jatropha 52

4.1.2.1 Đánh giá mức độ biến thiên về đặc điểm hình thái tập đoàn Jatropha

4.1.4 Đánh giá đa dạng di truyền các giống Jatropha dựa trên đặc điểm hình thái 59

4.1.4.1 Đánh giá đa dạng di truyền các giống Jatropha trồng năm 2007 59

4.1.4.2 Đánh giá đa dạng di truyền các giống Jatropha trồng năm 2008 62

4.1.5 Mối tương quan giữa các yếu tố sinh trưởng, phát triển đối với năng

4.2 Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng, phát triển và năng

4.2.1 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng cây Jatropha 66

4.2.2 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng

4.3 Đánh giá ảnh hưởng của kỹ thuật tạo tán đến sinh trưởng, phát triển và

4.3.1 Ảnh hưởng của kỹ thuật tạo tán đến sinh trưởng cây Jatropha 72

4.3.2 Ảnh hưởng của kỹ thuật tạo tán đến các yếu tố cấu thành năng suất và

5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 78

5.1 Kết luận 78 5.2 Đề nghị 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

PHỤ LỤC 85

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CORR : Correlation (Hệ số tương quan)

CP : Crude protein (Protein thô)

CV : Coefficient of variation (Hệ số biến động)

DOM : Digestible organic matter (Chất hữu cơ dễ tiêu)

GCV : Genotypic coefficient of variation (Hệ số biến thiên kiểu gen) HCN : Acid cyanur

HCTN : Hợp chất thiên nhiên

ICRISAT : International Crop Research Institute for the Semi-Arid Tropics (Viện

Nghiên cứu Quốc tế các cây trồng cạn vùng nhiệt đới bán khô hạn)

ME : Metabolizable energy (Năng lượng có thể chuyển hóa)

NCD & CCD: Nghiên cứu dầu và cây có dầu

NCTN : Nghiên cứu thực nghiệm

NLSH : Nhiên liệu sinh học

NTSYS p.c : Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System for

personal computer PTNT : Phát triển nông thôn

PCV : Phenotypic coefficient of variation (Hệ số biến thiên kiểu hình) PLN : Perusahaan Listrik Negara

PV : Phân viện

RAPD : Random Amplified Polymorphic DNA (Đa hình các đoạn DNA

nhân bản ngẫu nhiên) SANH : Sequential Agglomerative Hierarchical and Nested Cluster Method

(Phương pháp tập hợp tuần tự theo thứ bậc và xếp nhóm được lồng vào nhau)

SD : Standard deviation (Độ lệch chuẩn)

UPGMA : Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean (Phương

pháp phân nhóm không trọng số với trung bình số học)

DANH SÁCH CÁC BẢNG

BẢNG TRANG Bảng 2.1: So sánh giữa các cây được tạo tán và không được tạo tán sau khi

trồng 2 năm 14

Bảng 3.1: Điều kiện khí hậu tại Tây Ninh từ tháng 10/2009 – 8/2010 22

Bảng 3.2: Tên gọi và nguồn gốc tập đoàn giống Jatropha tại Trảng Bàng,

Bảng 4.1: Mô tả đặc điểm hình thái các giống Jatropha trồng năm 2007 37

Bảng 4.2: Mô tả đặc điểm hình thái các giống Jatropha trồng năm 2008 49

Bảng 4.3: Mức độ biến thiên các chỉ tiêu hình thái và nông học trên tập

Bảng 4.4: Mức độ biến thiên các chỉ tiêu hình thái và nông học trên tập

Bảng 4.6: Hệ số tương đồng các giống Jatropha trồng năm 2007 60

Bảng 4.7: Mức độ biến thiên quần thể của tập đoàn Jatropha 2007 61

Bảng 4.8: Hệ số tương đồng các giống Jatropha trồng năm 2008 63

Bảng 4.9: Mức độ biến thiên quần thể của tập đoàn Jatropha 2008 65

Bảng 4.10: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến đường kính gốc cây Jatropha 67

Bảng 4.11: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến đường kính tán cây Jatropha 68

Bảng 4.12: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến số cành mang quả/cây 69

Bảng 4.13: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các yếu tố cấu thành năng

Bảng 4.14: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất Jatropha 71

Bảng 4.15: Ảnh hưởng của thời gian tạo tán đến đường kính gốc cây Jatropha 72

Bảng 4.16: Ảnh hưởng của thời gian tạo tán đến đường kính tán cây Jatropha 73

Bảng 4.17: Ảnh hưởng của thời gian tạo tán đến chiều cao cây Jatropha 74

Bảng 4.18: Ảnh hưởng của thời gian tạo tán đến số cành mang quả/cây 75

Bảng 4.19: Ảnh hưởng của thời gian tạo tán đến các yếu tố cấu thành năng suất 76 Bảng 4.20: Ảnh hưởng của thời gian tạo tán đến năng suất cây Jatropha 77

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 4.19: Phân bố của tập đoàn Jatropha 2007 theo ba chiều biến thiên chính 62

Hình 4.21: Phân bố của tập đoàn Jatropha 2008 theo ba chiều biến thiên chính 65 Hình 4.22: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến chiều cao cây Jatropha 69

Trong những năm gần đây, nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu và trồng

thử nghiệm thành công một loại cây có tên khoa học là Jatropha curcas L Loài cây

này hứa hẹn là một cây nhiên liệu sinh học bền vững vì nó sinh trưởng phát triển được ở hầu hết các loại đất xấu, nghèo kiệt, đất dốc, đất trơ sỏi đá nên sẽ không ảnh hưởng đến diện tích trồng cây lương thực Cây Jatropha có thể được trồng ở các vùng đất trống, đồi núi trọc, những khu đất bỏ hoang, khô hạn, vùng bị sa mạc hóa, bãi thải khai thác khoáng sản Hạt Jatropha có chứa hơn 30% dầu, có thể tinh luyện thành diesel sinh học và glycerin

Việt Nam cũng nhận thức rõ vai trò của nhiên liệu sinh học Ngày 20/11/2007, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 177/2007/QĐ-TTg phê duyệt “Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến 2025” Sau đó, Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và PTNT cũng đã ký Quyết định số 1842/QĐ-BNN-LN ngày 19/6/2008

phê duyệt Đề án “Nghiên cứu, phát triển và sử dụng sản phẩm cây Cọc rào (Jatropha curcas L.) ở Việt Nam giai đoạn 2008 - 2015 và tầm nhìn đến 2025” Hiện đã có

hàng chục công ty trong và ngoài nước đang tiến hành trồng thăm dò ở quy mô nhỏ hoặc đầu tư vốn trồng Jatropha tại Việt Nam trên diện tích lớn và thu mua hạt khô

Tuy nhiên, Jatropha vẫn là cây hoang dại, nửa hoang dại, mới chuyển thành cây trồng trong thời gian gần đây, các nghiên cứu về cây trồng này chưa nhiều Hiện nay, năng suất của các vườn cây Jatropha còn rất thấp, nguyên nhân là do chưa chọn tạo được giống có năng suất cao, thích hợp cho từng địa phương, chưa xây dựng được quy trình kỹ thuật canh tác thích hợp

Trong công tác chọn giống Jatropha, việc đánh giá các đặc tính di truyền là rất cần thiết, là cơ sở khoa học để sử dụng tốt nguồn gen Cùng với việc tiến hành nghiên cứu nhiều biện pháp kỹ thuật để nâng cao năng suất Jatropha, việc xác định mật độ trồng và biện pháp tạo tán là rất quan trọng

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, việc tiến hành đề tài “Đánh giá sự đa dạng di truyền tập đoàn giống dựa trên đặc điểm hình thái, nghiên cứu mật độ trồng và kỹ thuật tạo tán Jatropha (Jatropha curcas L.) tại Trảng Bàng, Tây Ninh”

là rất cần thiết

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Khảo sát các đặc trưng hình thái và phân tích đa dạng di truyền của tập đoàn

giống Jatropha tại Trảng Bàng, Tây Ninh phục vụ cho công tác chọn tạo giống

- Xác định mật độ trồng và biện pháp tạo tán thích hợp góp phần xây dựng quy trình kỹ thuật sản xuất Jatropha

1.3 Phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng: Tập đoàn Jatropha thu thập và nhập nội trồng năm 2007 và 2008,

tiếp tục nghiên cứu thí nghiệm mật độ trồng và kỹ thuật tạo tán đang được tiến hành tại Trung tâm sản xuất giống Trảng Bàng, Tây Ninh của Viện nghiên cứu Dầu và Cây có dầu

- Thời gian nghiên cứu: 8/2009 - 12/2010

- Nội dung: Đánh giá đa dạng di truyền tập đoàn giống, nghiên cứu mật độ, trồng và phương pháp tạo tán cho cây Jatropha

Jatropha là cây trồng lâu năm, đề tài được thực hiện ở trong giai đoạn đầu của cây trồng và sẽ được tiếp tục nghiên cứu ở những năm tiếp theo Đây là những kết quả đầu tiên về vấn đề này

Chương 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu về cây Jatropha

2.1.1 Phân loại, nguồn gốc và sự phân bố

- Phân loại: Jatropha curcas L thuộc lớp 2 lá mầm, họ Euphorbiaceae Những

cây trồng trong nông nghiệp có giá trị cùng họ với Jatropha là sắn, cao su, thầu dầu

Chi Jatropha có khoảng 175 loài, nhưng chỉ có Jatropha curcas L là loài có giá trị nên khi nói đến Jatropha nghĩa là nói đến loài Jatropha curcas L Jatropha có tên tiếng Anh

là physic nut, purging nut, ở Việt Nam gọi là cây dầu mè, cây cọc rào

- Nguồn gốc và sự phân bố: Nhiều thông tin được các nhà khoa học cung cấp

cho thấy cây Jatropha curcas L có nguồn gốc từ Mexico và Trung Mỹ, được người

Bồ Đào Nha đưa qua Cape Verde, rồi lan truyền sang châu Phi, châu Á, sau đó được trồng ở nhiều nước, trở thành cây bản địa ở khắp các nước nhiệt đới, cận nhiệt đới trên toàn thế giới (Heller J., 1996)

2.1.2 Đặc điểm thực vật học

Jatropha là cây thân bụi hoặc cây gỗ nhỏ, vỏ nhẵn, màu xám Khi cắt, thân cây rỉ mủ hơi trắng Thông thường, cây cao 3 – 5 m nhưng cũng có thể đạt tới độ cao 8 – 10 m ở điều kiện thích hợp Lá lớn, màu xanh hoặc xanh nhạt, mọc so le theo kiểu xoắn ốc Lá hình tim xẻ thùy với 3 – 5 thùy Phát hoa được hình thành từ nách lá, ở đỉnh chồi, thường thì sau ba tháng sẽ ra hoa một đợt Trên một chùm, số hoa cái ít hơn số hoa đực và hoa cái hơi lớn hơn hoa đực Trái được hình thành vào mùa đông, khi cây rụng hết lá, hoặc ra trái quanh năm nếu ẩm độ thích hợp và nhiệt

độ tương đối cao Mỗi nhánh thường có khoảng 10 trái hình oval, có 3 ngăn dài, trung bình có 3 hạt, khi trái chín thường bị nứt Hạt chín khi vỏ từ màu xanh chuyển sang vàng, khoảng 2 – 4 tháng sau khi đậu trái Hạt có màu trắng ở đầu, hình hạt

đậu, dài 11 – 30 mm, rộng 7 – 11 mm, khối lượng 100 hạt khoảng 69,9 g (Bellarmine, 2006)

Tập tính ra hoa và trái: Cây rụng lá trong suốt mùa khô Đến mùa mưa, cây

ra hoa và thường có hai đợt nở hoa vào mùa này Ở những vùng có ẩm độ thích hợp quanh năm, cây sẽ ra hoa liên tục Sau khi hoa nở 3 tháng thì hạt chín Nếu trồng cây từ vườm ươm và chăm sóc tốt, cây sẽ cho trái sau mùa mưa đầu tiên Hoa được thụ phấn do côn trùng đặc biệt là ong mật (Bellarmine, 2006)

2.1.3 Đặc điểm sinh thái

Cây Jatropha phát triển mạnh trong điều kiện thời tiết nóng ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Tuy nhiên, nó cũng có thể sống được ở các vùng nhiệt độ thấp

và thậm chí có thể chịu được sương giá nhẹ

Đất thích hợp cho sự sinh trưởng của Jatropha là đất cát pha, thoát nước tốt Cây Jatropha không chịu được tình trạng ngập úng Một vài báo cáo cho thấy cây Jatropha cũng có thể mọc được trên đất nhiễm mặn Nó cũng có thể mọc ở các khe

đá Nhu cầu nước của cây Jatropha rất thấp (tối thiểu là 600 mm, nhưng để sản xuất hạt thì cây cần nhiều nước hơn, khoảng 800 – 1.000 mm) và nó có thể chịu được giai đoạn khô hạn dài bằng cách rụng lá để giảm sự thoát hơi nước Cây thích hợp ở vùng có lượng mưa trung bình 1.200 – 3.500 mm/năm Lượng mưa phân phối đều

và mưa kết hợp nhiệt độ cao sẽ giúp cây phát triển tốt (Reinhard, 2009)

2.1.4 Thành phần hóa học

Trong 100 g hạt có chứa 6,6 g H2O, 18,2 g protein, 38 g chất béo, 33,5 g carbohydrate tổng số, 15,5 g chất xơ và 4,5 g tro (Duke và Atchley, 1983, được trích dẫn bởi Duke, 1983)

Lá có chứa a-amyrin, b-sitosterol, stigmasterol, campesterol, sitosterol, stigmast-5-ene-3-b, 7-a-diol và stigmast-5-ene-3 b, 7 b-diol (Morton,

7-keto-b-1981, được trích dẫn bởi James, 1983) Lá có isovitexin và vitexin Trong hạt có đường saccharose, raffinose, stachyose, glucose, fructose, galactose, protein, và dầu, chiếm phần lớn là acid oleic và linoleic (List và Horhammer, 1969 - 1979,

được trích dẫn bởi Duke, 1983) và các acid khác như acid arachidic, linoleic, myristic, oleic, palmitic và stearic (Perry, 1980, được trích dẫn bởi Duke, 1983)

Tuy nhiên, cây có chứa độc tố, thường thì gây đau bụng và nôn mửa khoảng nửa tiếng sau khi ăn trái, gây suy nhược cơ thể, đặc biệt là ở trẻ em Hai hạt có thể xem như là thuốc xổ mạnh, bốn đến năm hạt có thể gây chết, nhưng khi hạt được nướng thì độc tính không còn Vỏ, trái, lá, rễ và thân gỗ có chứa HCN (Watt and Breyer-Brandwijk, 1962, được trích dẫn bởi James, 1983) Hạt có chứa chất toxalbumin curcin, là chất có thể gây nguy hiểm đến tính mạng (Duke, 1983)

2.2 Lợi ích của Jatropha

Về kinh tế, xã hội, phát hiện quan trọng nhất từ Jatropha là lấy hạt làm nguyên liệu sản xuất dầu diesel sinh học Từ hạt Jatropha ép ra dầu thô, từ dầu thô tinh luyện được diesel sinh học và glyxerin Mặc dầu diesel sinh học được sản xuất

từ nhiều loại nguyên liệu: cải dầu, hướng dương, dầu cọ, mỡ động vật, nhưng sản xuất từ Jatropha vẫn có giá thành rẻ, chất lượng tốt, tương đương với dầu diesel hóa thạch truyền thống Loại dầu này sẽ thay thế được một phần dầu diesel truyền thống đang cạn kiệt, giảm thiểu được lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, là loại dầu cháy hết và không có lưu huỳnh, đây là loại dầu sạch, thân thiện với môi trường Hạt Jatropha sau khi ép dầu, 30% là sản phẩm dầu, 70% là khô dầu, có hàm lượng protein khoảng 30%, dùng làm phân hữu cơ, nếu khử hết độc tố có thể làm thức ăn gia súc có hàm lượng đạm cao Ngoài ra, do được trồng ở các vùng miền núi, vùng đất nghèo kiệt, cây Jatropha sẽ tạo nhiều việc làm và thu nhập khả quan cho đồng bào các dân tộc (Nguyễn Công Tạn, 2008)

Về môi trường, Jatropha là cây lâu năm, tuổi thọ 50 năm, sinh trưởng phát

triển được ở hầu hết các loại đất xấu, nghèo kiệt, đất dốc, đất trơ sỏi đá, không cháy Cây Jatropha trồng trên các vùng đất dốc sẽ có thể tạo ra thảm thực bì chống xói mòn Không những vậy, Jatropha còn có thể trồng ở các vùng đất sa mạc hóa, bãi thải khai thác khoáng sản, góp phần phục hồi hệ sinh thái các vùng này (Nguyễn Công Tạn, 2008) Theo Huỳnh Duy Phương (2008) và Nguyễn Hoàng Châu (2009),

cây Jatropha còn có khả năng xử lý nước rĩ rác, có thể áp dụng rộng rãi trong bảo vệ môi trường

Sau khi ép dầu, bã khô dầu có hàm lượng N 4,14 - 4,78%, P2O5 0,5 - 0,66%, CaO 0,60 - 0,65%, MgO 0,17 - 0,21% được sử dụng làm phân hữu cơ để bón cho các loại cây trồng, nhất là cho vùng sản xuất nông nghiệp hữu cơ, nông nghiệp sạch, vừa góp phần sản xuất sản phẩm sạch, vừa nâng cao độ phì của đất Phân tích hai giống được sử dụng trong vườn giống của Trường Đại học Thành Tây, hàm lượng dinh dưỡng trong bã khô dầu: protein đạt 25,87 - 29,91%, xơ đạt 21,41 - 29,77%, tro đạt 4,86 - 5,11%, chất béo đạt 28,61 - 31,67%, sắt đạt 177,89 - 177,94 mg/kg và nhiều chất khoáng khác Nếu khử hết độc tố thì bã khô dầu Jatropha trở thành một loại thức ăn giàu đạm cho các loài gia súc, gia cầm, tạo ra nguồn thức ăn chăn nuôi, góp phần giải quyết nhu cầu thức ăn công nghiệp sẽ thiếu hụt trầm trọng đối với ngành chăn nuôi nước nhà trong tương lai gần (Nguyễn Công Tạn, 2008)

Về mặc dược liệu, trong thành phần cây Jatropha, đã phân lập được những hợp chất chủ yếu như tecpen, flavon, coumarin, lipit, sterol và alkaloit Nhiều bộ phận của cây này có thể chữa bệnh như lá, vỏ cây, hạt và rễ Rễ trị tiêu viêm, cầm máu, trị ngứa; dầu của hạt có thể nhuận tràng; dịch nhựa trắng tiết ra từ vết thương của cành

có thể trị viêm lợi, làm lành vết thương, chữa trị bệnh trĩ và mụn cơm; nước sắc từ lá

dùng để chữa trị bệnh phong thấp, đau răng (Nguyễn Công Tạn, 2008)

2.3 Tình hình sản xuất Jatropha

2.3.1 Tình hình sản xuất Jatropha trên thế giới

Jatropha hiện diện hầu hết khắp các châu lục và hiện nay có trên 100 nước trồng cây này Tập trung nhiều nhất là Châu Phi với gần 50 nước, Châu Mỹ khoảng

40 nước Các nước trồng nhiều Jatropha như Ấn Độ, Trung Quốc, Mali

Trong chiến lược phát triển năng lượng đến năm 2020, Ấn Độ quyết định đầu tư trồng 5 - 10 triệu ha cây Jatropha để sản xuất 7,5 triệu tấn diesel sinh học/năm, tạo thêm công ăn việc làm cho 5 triệu người Ấn Độ là nước tiêu thụ diesel lớn (40 triệu tấn hàng năm) và đã có kế hoạch trồng cây cọc rào ở những vùng đất khô cằn chỉ để cung cấp nhiên liệu sản xuất nhiên liệu sinh học Theo Uỷ

ban kế hoạch Ấn Độ, nước này phấn đấu đến 2011 – 2012, dầu sinh học sẽ thay thế 20% lượng dầu mỏ Năm 2007 Ấn Độ dự kiến sản xuất 1,5 triệu tấn hạt cây cọc rào

để sản xuất 480.000 tấn dầu

Trung Quốc đã lên kế hoạch đến năm 2010 sản xuất được 2 triệu tấn dầu diesel sinh học Chính phủ Trung Quốc có chính sách hỗ trợ tài chính mạnh mẽ như miễn 5% thuế tiêu thụ, cung cấp một khoản bù lỗ cho quá trình sản xuất, vận chuyển và bán nhiên liệu sinh học (NLSH) Đối với các hộ gia đình trồng cây Jatropha trên đất lâm nghiệp, Chính phủ hỗ trợ 200 tệ/ha

Indonesia đặt mục tiêu đến năm 2010, NLSH đáp ứng 10% nhu cầu cho ngành điện và giao thông Hiện nay, ở đây phần lớn xe buýt và xe tải chạy bằng dầu diesel sinh học - một hỗn hợp dầu cọ với nhiên liệu hoá thạch do công ty dầu khí quốc doanh Pertamina cung cấp Công ty điện lực PLN đang sử dụng dầu cọ trong

dự án thí điểm nhằm hướng tới chuyển các nhà máy điện trong nước dùng dầu diesel sinh học vào năm 2010 Chính phủ nước này cũng dự kiến đưa diện tích cây

có dầu như Jatropha, cọ dầu lên 5,25 triệu ha vào năm 2010 Đầu năm 2007, công ty Năng lượng sinh học Thụy Điển đã ký kết đầu tư 103 triệu EU để trồng 100.000 ha cây Jatropha tại tỉnh Đông Nusa Tenggara của Indonesia

Malaysia hiện có 3 nhà máy sản xuất NLSH với công suất 276.000 tấn/năm Chính phủ nước này đặt chỉ tiêu sản xuất 1 triệu tấn dầu diesel sinh học xuất khẩu vào năm 2007 - 2008 Hiện nay, Malaysia đã trồng được 10 ngàn ha cây Jatropha Tuy nhiên, một khó khăn lớn đối với nước này là quỹ đất đã được dùng để trồng cây dầu cọ chiếm gần hết, nên diện tích đất cho phát triển cây Jatropha không nhiều, các công ty đang có kế hoạch nhập hạt về chế biến dầu

Thái Lan đã xây dựng chương trình phát triển năng lượng thay thế các nguồn nhiên liệu hoá thạch Bộ năng lượng Thái Lan năm 2004 đã thiết lập một dự án đầu tiên tại San Sai – Chiang Mai để trồng và xây dựng trạm sản xuất diesel sinh học từ cây cọc rào công suất 2.000 lít/tháng, tiến hành thử nghiệm trên một số loại xe taxi bán tải, cơ sở này cho đến nay mỗi tháng tiêu thụ được khoảng 1.700 lít diesel sinh học Bộ Nông nghiệp và Hợp tác xã Thái Lan và Liên đoàn công nghiệp Thái Lan

phối hợp đang khuyến khích nông dân mở rộng diện tích trồng cây Jatropha, dự kiến diện tích sẽ lên tới 2 triệu Rai (320 nghìn ha) trong những năm tới (Nguyễn Minh Duệ và Nguyễn Thị Mai Anh, 2008)

2.3.2 Tình hình sản xuất Jatropha ở Việt Nam

Ngày 19/6/2008, Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp & Phát triển nông thôn đã

quyết định phê duyệt đề án “Nghiên cứu, phát triển và sử dụng sản phẩm cây Cọc rào (Jatropha curcas L.) ở Việt Nam giai đoạn 2008 - 2015 và tầm nhìn đến 2025” Đối với Việt Nam, việc sản xuất ethanol có thể có những hạn chế nhất

định Vì diện tích đất nông nghiệp hạn hẹp nên khả năng mở rộng đất trồng cây nguyên liệu có nhiều khó khăn, các cây nguyên liệu cho sản xuất ethanol sinh học đều là những cây lương thực chủ yếu, cây làm thức ăn chăn nuôi có liên quan đến

an ninh lương thực cần phải xem xét cẩn trọng Hơn nữa, phát triển mạnh việc trồng cây sắn, ngô, trên đất dốc sẽ gây ra sói mòn đất Do đó, việc định hướng phát triển diesel sinh học sẽ có nhiều thuận lợi hơn Trong số những loài cây có khả năng sản xuất diesel sinh học thì cây cọc rào được chú ý hơn cả do dễ trồng, biên độ sinh thái rộng, khả năng chống chịu tốt và hàm lượng dầu trong hạt khá cao Vì vậy, cây cọc rào là một giải pháp thiết thực vừa bổ sung nguồn nguyên liệu sinh học góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia, xoá đói giảm nghèo, vừa tăng độ che phủ, cải tạo môi trường trên những vùng đất trống hoang hoá (Nguyễn Minh Duệ và Nguyễn Thị Mai Anh, 2008)

Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, hiện cả nước có tới trên 9,3 triệu ha đất hoang hóa, trong đó có 7,55 triệu ha đang chịu tác động mạnh của sa mạc hóa, đất bị xói mòn nặng, đất nhiễm phèn, mặn, đất khô hạn theo mùa hoặc vĩnh viễn, cùng hàng chục triệu hecta đất trồng không có hiệu quả kinh tế Trồng cây Jatropha trên các vùng đất này sẽ có tác dụng chống xói mòn, tăng độ ẩm cho môi trường, tăng dự trữ nước, cải tạo đất rất tốt, lá cây khô rụng làm tăng độ

mùn cho đất Theo Nguyễn Công Tạn (2008), các yếu tố về khí hậu, lao động, vốn,

giống và công nghệ đáp ứng đủ nhu cầu trồng Jatropha với qui mô lớn Yếu tố cuối cùng hạn chế là quĩ đất Quĩ đất trồng Jatropha có thể dựa vào các nguồn dự trữ:

Đất chưa sử dụng phát triển nông lâm nghiệp (có khoảng 4,3 triệu ha đất đồi núi), đất rừng phòng hộ sẽ được qui hoạch lại, đất nương rẫy có độ dốc rất cao đang trồng cây ngắn ngày cần chuyển sang trồng cây lâu năm để bảo vệ đất Tổng cộng các loại diện tích đất trên cũng có khoảng 5 - 6 triệu ha Trước mắt có thể trồng 3 -

5 vạn ha và xây dựng các nhà máy luyện dầu diesel sinh học có tổng công suất từ

100 - 200 ngàn tấn/năm Phương hướng trồng cây Jatropha nên theo 2 hướng: thứ nhất là trồng thâm canh, mục tiêu kinh tế là chính, năng suất dầu 3 - 4 tấn/ ha/năm; hướng thứ hai, trồng phục hồi sinh thái là chính ở vùng đất quá dốc, đất cát ven biển, đất bãi thải khai thác khoáng sản, làm đường băng cản lửa để bảo vệ rừng, yêu cầu năng suất hạt thấp (Phạm Đức Tuấn, 2008)

Về khả năng phát triển Jatropha tại các vùng ở Việt Nam: Dựa vào các điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng và quỹ đất chưa sử dụng, điều kiện thích nghi cơ bản để trồng Jatropha ở Việt Nam, tác giả Nguyễn Công Tạn (2008) nhận xét cả 5 vùng đều còn quỹ đất lớn phù hợp cho sản xuất Jatropha Tuy nhiên 3 vùng: miền núi phía Bắc, vùng Bắc và Nam Trung Bộ, cây Jatropha có khả năng cạnh tranh cao, cho thu nhập cao hơn các loại cây trồng khác ở vùng này Vùng Tây Nguyên và Đông Nam Bộ, cây Jatropha khó cạnh tranh với các cây công nghiệp, cây ăn quả, cây đặc sản khác nên khó phát triển qui mô lớn (Phạm Đức Tuấn, 2008)

Về mặt sản xuất, công ty TNHH Núi Đầu đã trồng được 150 ha tại Lạng Sơn, công ty GreenEnergy trồng được 10 ha tại Sơn La và 5 ha ở Ninh Thuận, công ty TNHH Thành Bưởi trồng 2 ha ở Bình Thuận Công ty VM-Agrotech của Malayxia đang làm thủ tục với tỉnh Bình Thuận và Ninh Thuận để đầu tư trồng 60.000 ha và xây dựng nhà máy chế biến dầu Tập đoàn nhiên liệu sinh học Pan Asia của Canada có kế hoạch đầu tư vào trồng và chế biến ở Thái Lan, Campuchia

và Việt Nam, trong đó riêng Việt Nam đề xuất trồng 200.000 ha Công ty Jatropha của Đức đã có kế hoạch dự án trồng 200.000 ha và xây dựng nhà máy tinh lọc dầu diesel sinh học từ cây Jatropha (Phạm Đức Tuấn, 2008)

Trường đại học Thành Tây đã hợp tác với công ty Minh Sơn và Núi Đầu, trồng 150 ha Jatropha, trong đó có 30 ha ở Sơn La, 120 ha ở Lạng Sơn (Nguyễn Công Tạn, 2008)

2.4 Tình hình nghiên cứu Jatropha trên thế giới và Việt Nam

2.4.1 Tình hình nghiên cứu Jatropha 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

2.4.1.1 Các nghiên cứu về giống Jatropha

Makkar và ctv (1998) đã đánh giá tương đối thành phần hóa học, độc tính và

protein trong các giống Jatropha độc và không độc Bốn giống Jatropha curcas có

nguồn gốc từ Nicaragua (giống Cape Verde và Nicaragua có tính độc được trồng ở Managua), Nigeria (giống hoang dại từ Ife, chưa có kết quả nghiên cứu về độc tính của giống này) và Mexico (một giống hoang dại không độc được thu thập từ Papantla) được nghiên cứu Trọng lượng hạt trung bình của các giống Cape Verde, Nicaragua, Ife-Nigeria và giống không độc Mexico lần lượt là 0,69; 0,86; 0,53; 0,65 Tỉ lệ nhân/vỏ là 62,7:37,3 đối với Cape Verde và Nicaraguan, 60:40 đối với giống Ife-Nigerian và giống không độc Mexican là 63,5:36,5 Thành phần vỏ hạt chủ yếu là chất xơ và rất ít protein thô (CP < 6%) Nhân hạt chứa nhiều protein thô (22,2 – 27,7%) và lipid (53,9 – 58,5%) Hàm lượng CP trong bánh dầu sau khi ép lấy dầu ở các giống Cape Verde, Nicaragua, Ife-Nigeria và giống không độc Mexico lần lượt là 57,3%, 61,9%, 56,1% và 64,4% Đạm không tan trong pepsin chiếm từ 5,5 – 7% Bánh dầu từ giống Cape Verde không có hoạt tính chống lên men đối với vi khuẩn đường ruột Chất hữu cơ dễ tiêu (DOM) và năng lượng có thể chuyển hóa được (ME) trong vỏ rất thấp (26,2 – 27,1% và 2,4 – 2,7 MJ kg-1), nhưng

có nhiều trong nhân (77,3 – 78,4% và 10,7 – 10,9 MJ kg-1) Trong bánh dầu của 4 giống đều không có tannin, cynogen, glucosinolate và chất ức chế amylase, tuy nhiên lại có nhiều chất ức chế trypsin, lectin và phytate

Theo Reinhard (2004), hiện nay có 3 giống Jatropha được báo cáo đó là giống Cape Verde, Nicaraguan và Mexican Trong đó, giống Cape Verde được

trồng rộng rãi trên khắp thế giới, giống Nicaraguan ít nhưng có quả to hơn, còn giống Mexican không độc do không có phorbol esters

Ấn Độ đã chọn tạo được giống Jatropha SDAUJ I có hàm lượng dầu 49,2% và hàm lượng protein 47,8% Giống này cho năng suất cao hơn so với các giống địa phương và các giống đang trồng phổ biến khác, năng suất trung bình có thể đạt 1.000 – 1.100 kg/ha, thích hợp với điều kiện khô hạn và bán khô hạn (Krishi , 2006)

Rao và ctv (2008) đã nghiên cứu 32 mẫu cây Jatropha curcas có năng suất

cao, được thu thập từ những nơi khác nhau để đánh giá quần thể di truyền, sự khác biệt của hạt và các đặc tính sinh trưởng Các đặc tính của hạt như hình thái hạt, hàm lượng dầu và các đặc tính sinh trưởng như chiều cao cây, tỉ lệ hoa đực/hoa cái, năng suất hạt có sự khác biệt có ý nghĩa Nhìn chung, hệ số di truyền theo chiều ngang cao và đạt hơn 80% trên tất cả các tính trạng hạt được nghiên cứu Hệ số di truyền của tỉ lệ hoa đực/cái gần 100%, theo sau là năng suất (83,61) và chiều cao cây (87,73) Phân tích path cho thấy tỉ lệ hoa cái/hoa đực có quan hệ thuận và trực tiếp đối với năng suất hạt (0,789), theo sau là số nhánh (0,612) và số ngày từ khi ra quả đến khi quả chín (0,431) Việc phân nhánh theo thứ tự bởi Ward’s minimum variance cluster analysis cho thấy sự đa dạng di truyền của các giống theo địa lý Các cây từ các vùng địa lý giống nhau được xếp chung nhóm với nhau trong cùng 1 cluster, tuy nhiên, cũng có những cây cùng vùng địa lý nhưng được xếp trong các cluster khác nhau, điều này cho thấy đa dạng địa lý không có nghĩa là đa dạng di truyền Ngoài ra, việc phân nhóm đã xác định được các dòng có các đặc tính thích hợp cho sự hình thành các vườn cây giống và các vườn nhân giống vô tính cho các chương trình lai tạo các giống tốt

Ở Ấn Độ, một thí nghiệm được thực hiện nhằm xác định mức độ biến thiên, GCV, PCV, chỉ số di truyền, sản lượng dựa trên 14 đặc tính của 9 giống Jatropha (bao gồm 2 giống không độc): Buret, Chikhla, Kangaroo, PC-26, PC-27, Ranpur, Rotinda, Shamlaji và Zanjmer Các giống được trồng bằng nhánh thu thập từ các tỉnh phía Tây của Ấn Độ Giữa các giống có sự khác biệt có ý nghĩa ở hầu hết các tính trạng, ngoại trừ số nhánh sơ cấp Các tính trạng chiều cao cây, tán cây, đường

kính cổ rễ, số nhánh cấp 1 và cấp 2, trọng lượng hạt trung bình, số hạt và số quả nang, số lá, năng suất hạt và hàm lượng dầu có hệ số biến thiên kiểu hình cao hơn kiểu gen Các tính trạng như năng suất hạt, tán cây, số lá, hàm lượng dầu trong hạt chịu ảnh hưởng của yếu tố di truyền nhiều hơn yếu tố môi trường Kết quả cho thấy tán cây, năng suất hạt và số lá, hàm lượng dầu có chỉ số di truyền cao Do đó, những đặc tính này có thể được dùng để chọn lọc và cải thiện các giống Jatropha (Gohil và Pandya, 2009)

Ở Mexico, Jatropha curcas phân bố rộng rãi Nó mọc hoang dại tại hơn 15

bang, gồm các giống độc và không độc Bang Guerrero, Michoacan và Chiapas có

hơn 90% giống Jatropha curcas độc, trong khi các giống ăn được chủ yếu tồn tại ở

phía Bắc Puebla và Veracruz Chúng mọc trên các điều kiện khác nhau từ 10 – 1.430 m so với mực nước biển, lượng mưa trung bình hàng năm từ 621 – 2.500 mm, khí hậu nóng ẩm Trọng lượng nhân hạt của các giống có nguồn gốc từ Chiapas là 74,4% và 73,7%, các giống khác có trọng lượng nhân hạt chiếm 61 – 69,7% so với trọng lượng hạt Hàm lượng protein thô (CP) của nhân hạt giữa các giống có sự khác biệt lớn (19 – 33%); Huitzilan có hàm lượng CP nhỏ nhất (18,8%) và Villaflores có hàm lượng CP đạt cao nhất (33,3%) Hàm lượng dầu trong nhân từ 46 – 64%, thấp nhất là Villaflores (45,9%) và cao nhất là Huizilan (64,5%) Protein tiêu hóa được trong bánh dầu chiếm 73 – 80% Hoạt tính ức chế trypsin trong nhân

từ 30 – 35 mg/g, phytic acid từ 7,3 – 9,3%, saponins từ 1,1 – 3,7% và hoạt tính lectin từ 1,56 – 12,5 mg/ml Hàm lượng phorbolesters trong giống có nguồn gốc từ Chiapa de Corzo là cao nhất (4,05 mg/g) 7 mẫu từ Veracruz, Puebla và Morelos không có phorbolesters (Jorge và ctv, 2010)

2.4.1.2 Các nghiên cứu về kỹ thuật trồng

Việc xác định mật độ trồng chủ yếu dựa trên loại đất và điều kiện tưới nước Khi trồng xen phải đảm bảo có đủ ánh sáng cho cây trong một giai đoạn dài Khoảng cách trồng thích hợp trong điều kiện chủ yếu nhờ nước mưa là 2 x 2 m, và điều kiện có tưới là 2,5 x 2,5 m, 3 x 3m, 4 x 2 m (Gour, 2006)

Theo Wani và ctv (2006), khoảng cách thích hợp cho trồng xen là 3 m x 3 m hoặc 2 m x 3 m, dùng làm hàng rào khoảng cách thích hợp là 1 m x 1 m Theo Henning (2007), mật độ thích hợp là khoảng 1.300 cây/ha Mật độ cao (từ 2.500 cây trở lên) gây khó khăn cho người nông dân khi thu hoạch Khoảng cách giữa các hàng thích hợp nhất là 3 m Sherriff (2008) khuyến cáo các khoảng cách trồng 2 m x

3 m, 2 m x 4 m, 4 m x 5 m, 6 m x 6 m và trồng thành hàng dọc ở Thái Lan, Prayoon Huongnikorn (1986) cho rằng trồng với khoảng cách 2 x 2 m cho năng suất cao nhất sau khi trồng 13 – 14 tháng, chiều cao cây và chiều rộng tán cũng đạt cao nhất Khoảng cách 2 x 0,5 m cho năng suất thấp nhất

Đối với cây Jatropha, năng suất hạt/cây liên quan rất lớn đến số cành/cây vì các cụm hoa được hình thành ở đỉnh của mỗi nhánh Để làm gia tăng số cành/cây thì việc tỉa cành, tạo tán là rất cần thiết Các tác giả đưa ra các khuyến cáo về kỹ thuật tạo tán tương đối đa dạng, khác nhau về thời gian bắt đầu tạo tán lần đầu Wani và ctv (2006) khuyến cáo năm thứ nhất cần bấm ngọn và tỉa cành cấp 1 và cấp 2 sao cho đến cuối năm thứ hai có tổng số 25 cành Cứ 10 năm lại cắt cụt 1 lần cách mặt đất 30 cm vào cuối mùa khô hoặc tạo tán từ lúc cây nhỏ sau khi thu hoạch, cây sẽ phát triển mạnh sau đó Theo Praveen (2008), cây Jatropha cần được tạo tán ở năm thứ nhất, thứ 2 sau khi trồng và hàng năm sau khi thu hoạch sẽ tiếp tục tạo tán để cây không quá cao, tiện cho thu hoạch Rooyen (2008) đã tính toán, tạo tán để cây có 120 cành (năng suất đạt 7 - 8 tấn hạt/ha), định hình tán cây trong

3 năm đầu, có thể cắt cành tạo tán sau 3 tháng trồng, tạo dáng cây dạng cầu tròn hoặc quả lê để các cành không đan xen nhau, dễ bị gãy, khi cắt để lại ít nhất 7 mắt

để có ít nhất 3 cành mới Sau mỗi đợt cắt cành tạo tán sẽ cho ra 3 cành mới theo cấp số nhân: 1 cành - 3 cành - 9 cành - 27 cành - 81 cành - 243 cành, sau đó cắt tỉa 50% số cành, còn giữ 120 cành Ưu điểm của tạo tán: năng suất cao, cây khỏe, ra hoa sớm lúc 4 tháng sau khi tạo tán, tính toán năng suất: 120 cành có quả x 14 quả/cành x 3 hạt/quả = 5.040 hạt

Theo Chalapathy và Vishal (2009), để thuận tiện cho việc thu hoạch và gia tăng mật độ trồng, chiều cao lý tưởng của cây Jatropha là khoảng 2 m Việc tạo tán

cần được thực hiện 2 lần trong 3 năm đầu, lần thứ nhất được thực hiện sau khi trồng

6 tháng, và lần thứ 2 cần tiến hành vào mùa đông của năm thứ 2

Bảng 2.1: So sánh giữa các cây được tạo tán và không được tạo tán sau khi trồng 2

Sinh trưởng yếu hơn

2 – 3 chùm quả/nhánh

6 – 8 quả/chùm

48 – 96 quả/cây

Số hạt: 144 – 288 Năng suất hạt: 0,1 – 0,25 kg/cây

4 – 8 nhánh sau khi trồng

1 năm

20 – 32 nhánh sau khi trồng 2 năm

Sinh trưởng mạnh hơn

2 – 3 chùm quả/nhánh

6 – 8 quả/chùm

240 – 768 quả/cây

Số hạt: 720 – 2304 Năng suất hạt: 0,75 – 1,5 kg/cây

Nguồn Chalapathy và Vishal (2009)

Cây Jatropha khi tạo tán cần đạt các tiêu chuẩn: Đường kính thân của cây lớn hơn 3,8 cm, chiều cao cây đạt trên 0,6 m so với mặt đất, thân cây có màu hơi xám, tạo tán ở chiều cao 0,3 – 0,5 m so với mặt đất, gốc cây ở độ cao 50 cm có 10 – 15 mầm chồi để hình thành các nhánh bên

Việc tạo tán nên được thực hiện vào mùa đông khi cây đang trong giai đoạn ngủ nghỉ Vì trong giai đoạn này, sự huy động các sản phẩm quang hợp xảy ra từ lá đến rễ và tất cả các nguồn dinh dưỡng được dự trữ chủ yếu trong hệ thống rễ Sau khi tỉa cành, các mầm sẽ sử dụng các nguồn dự trữ từ hệ thống rễ, cho đến khi các nhánh mới sinh tổng hợp được các chất thông qua quá trình quang hợp Không nên tỉa cành khi cây có nhiều chồi non và giai đoạn thích hợp để tỉa cành là khi cây rụng

lá vào mùa đông

Về chế độ bón phân cho cây Jatropha, Wani và Sreedevi (2008) đã bố trí thí nghiệm với 5 nghiệm thức: T1 = 50 g urê + 38 g super lân, T2 = 50 g urê + 76 g super lân, T3 = 100 g urê + 38 g super lân, T4 = 100 g urê + 76 g super lân, T5 = đối chứng, cho kết quả T3 có số quả/cây, TL quả/cây, số hạt/cây, TL hạt/cây, tỷ lệ nhân, TL 100 hạt

là cao nhất Đã đánh giá ảnh hưởng của nấm rễ mycorrhizal lên sự phát triển cây con ở vườn ươm, nấm rễ đã làm tăng chiều cao cây, chu vi thân và số lá/cây

Theo Punia (2008), bón lót với liều lượng 20 g Urê, 120 g lân, 16 g KCl và 2

- 3 kg phân hữu cơ cho 1 hố trồng, từ năm thứ 2 bón NPK với tỷ lệ 46:48:24 kg/ha

Jatropha có thể được nhân giống theo 3 cách: gieo hạt vào bầu đất, vườn

ươm, nhân giống bằng cành giâm

- Gieo hạt vào bầu đất: Chọn hạt từ những quả đã chín, trước khi gieo, ngâm hạt trong nước 24 giờ Sau đó, gieo hạt vào những túi nilon có kích thước 10 x 20

cm, chứa đất, cát và phân hữu cơ với tỉ lệ 1:2:1 Sau 4 – 5 ngày, hạt nảy mầm

- Gieo hạt trên vườn ươm: Vườn ươm có chiều cao khoảng 10 cm, được chuẩn

bị bằng cách đào và trộn đất với cát và phân chuồng theo tỉ lệ 1:1:1 Mỗi vườn ươm

có kích thước 1 m x 5 m Dùng ngón tay hoặc một cái que vạch các rãnh có chiều sâu khoảng 2 cm Các hạt đã ngâm nước được đặt vào rãnh với khoảng cách 5 cm

và phủ một lớp đất mỏng phía trên Tưới nước nhẹ, sau 3 – 4 tháng có đem trồng

- Nhân giống bằng cành giâm: chọn các cành có đường kính 2 – 3 cm từ các cây có năng suất hạt và hàm lượng dầu cao, chặt thành từng đoạn dài 15 – 20 cm, nhúng vào dung dịch IBA hoặc NAA nồng độ 100 ppm Đặt các cành giâm vào các túi nylon chứa đất và cát với tỉ lệ 1:1 Cần tưới phun sương để giữ ẩm cho vườn ươm (Punia, 2008)

2.4.2 Tình hình nghiên cứu Jatropha ở Việt Nam

2.4.2.1 Các nghiên cứu về giống

Năm 2007, viện Nghiên cứu Dầu và Cây có dầu đã thu thập và nhập nội 1 giống Pongamia và 15 giống Jatropha từ Việt Nam, Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan Bước đầu đánh giá được khả năng thích ứng của một số giống Jatropha trong nước

và nhập nội Hai giống AD9 07-2 và VN 07-6 có chỉ tiêu sinh trưởng vượt trội so

với các giống khác về chu vi gốc, đường kính tán, chiều cao cây, số cành/cây, điều

đó cho thấy 2 giống này có khả năng thích nghi cao hơn so với các giống khác (Ngô Thị Lam Giang và ctv, 2007)

Trung tâm Công nghệ Sinh học lâm nghiệp (Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam) đã bắt đầu triển khai đề tài cấp Bộ: Nghiên cứu gây trồng phát triển cây

Jatropha (Jatropha curcas) giai đoạn 2007 - 2010 Kết quả bước đầu đã thu thập

được 8 xuất xứ hạt Jatropha và tuyển chọn được 29 cây đầu dòng với các đặc tính vượt trội về sinh trưởng, năng suất hạt (2,8 - 5,0 kg) và hàm lượng dầu trong hạt (25

- 39%) Trong khuôn khổ thực hiện đề tài và hợp tác nghiên cứu xây dựng các mô hình gây trồng thử nghiệm cây Jatropha với công ty Green Energy Vietnam, đề tài

đã thiết lập được vườn tập hợp giống cây trội, xuất sứ, các mô hình thí nghiệm và thử nghiệm gây trồng, khảo nghiệm xuất sứ tại Đại Lải, Phú Thọ, Bình Thuận, Ninh Thuận, Bình Định, Đak Lak, Thừa Thiên Huế và Quảng Trị với tổng diện tích là 38

ha (Lê Quốc Huy và ctv, 2007)

Trung tâm Nông nghiệp Công nghệ cao Tp HCM đã và đang tiến hành khảo nghiệm 7 - 8 giống nhập nội từ Ấn Độ, Thái Lan, Malaysia (Thái Xuân Du và Nguyễn Văn Uyển, 2008)

Cây Jatropha có khả năng thích nghi cao trên các loại đất cát, đất đỏ bazan, đất thịt Từ độ cao 0 - 900 m trên mực nước biển, mọc ở mọi miền khí hậu nước ta

kể cả nơi khô nhất Qua trồng thử nghiệm một số giống nước ngoài và giống trong nước trồng tại vùng khô hạn Bình Thuận, Hà Nội bước đầu nhận thấy giống Brazin

PT01 và PT02 có triển vọng cho năng suất cao (Lê Võ Định Tường, 2008)

Trường đại học Thành Tây đã xây dựng được 1 ha vườn giống, với các giống tốt nhất từ nước ngoài và thu gom các dòng thực liệu từ các vùng trong nước Trải qua một thời gian thực nghiệm ban đầu rút ra một số nhận xét sau:

- Cây Jatropha đang là cây bản địa của Việt Nam (trong đó có một số giống tốt nhập nội) sinh trưởng phát triển tốt ở các vùng đồi núi của Việt Nam, sống được ở đất xấu, độ dốc cao (Sơn La, Lạng Sơn), chịu được rét hại mùa đông (xã Hữu Kiên, huyện Chi Lăng, Lạng Sơn)

- Giống Jatropha ưu tuyển số 2 của Trung Quốc, năm đầu đạt năng suất 300 kg hạt/ha, 1 dòng có xuất xứ từ Nghệ An cho năng suất 2,3 kg/cây (tương đương 6,9 tấn /ha), có hàm lượng dầu cao, hàm lượng dinh dưỡng trong bã khô dầu cao hơn giống Trung Quốc (Nguyễn Công Tạn, 2008)

Hà Văn Hân (2009) đã đánh giá sinh trưởng và năng suất 6 giống Jatropha thu thập và nhập nội, kết quả bước đầu cho thấy giống nhập từ Ấn Độ (AD 07-1) cho năng suất hạt và dầu cao nhất ở năm thứ nhất

Kết quả thí nghiệm của Nguyễn Thị Như Hạnh (2009) cho thấy trong 8 giống Jatropha nhập nội, trồng tại Củ Chi (TP Hồ Chí Minh), giống In, CI1 và Au cho năng suất vượt trội so với những giống khác Giống Au có hàm lượng dầu cao nhất (41,57 %)

2.4.2.2 Các nghiên cứu về kỹ thuật trồng

Ở Việt Nam, các nghiên cứu về Jatropha mới chỉ được thực hiện trong thời gian gần đây và các kết quả thu được chỉ ở giai đoạn đầu Viện Nghiên cứu dầu và cây có dầu đã thực hiện thí nghiệm về ảnh hưởng của khoảng cách trồng đến sự sinh trưởng, phát triển và năng suất Jatropha Thí nghiệm được bố trí với 6 khoảng cách trồng khác nhau: 2,0 m x 1,5 m (3.333 cây/ha); 2,0 m x 2,0 m (2.500 cây/ha ); 2,0 m

x 3,0 m (1.667 cây/ha); 2,5 m x 2,5 m (1.600 cây/ha ); 3,0 m x 3,0 m (1.111 cây/ha); 3,0 m x 4,0 m (833 cây/ha) Kết quả thu được trong năm đầu tiên sau khi trồng cho thấy không có sự khác biệt về các chỉ tiêu chu vi tán, đường kính gốc, chiều cao cây

và số cành/cây giữa các nghiệm thức Các chỉ tiêu về sinh trưởng, phát triển và năng suất đang được tiếp tục theo dõi (Ngô Thị Lam Giang và ctv, 2007)

Kết quả hợp tác nghiên cứu giữa Trung tâm Công nghệ sinh học Lâm nghiệp (CBF) và Công ty Green Energy Việt Nam (GEV) về xây dựng mô hình thử nghiệm, thí nghiệm tạo tán, bón chế phẩm vi sinh tại Vân Canh, Bình Định cho thấy sau 6 tháng trồng, áp dụng kỹ thuật cắt tỉa tạo tán, cây Jatropha tại mô hình đã hình thành được trung bình 10 – 12 cành tán phát triển ngang nhau, và kết quả đến năm thứ 2 sẽ tạo nên cây Jatropha có tán tròn với khoảng 17 – 20 cành mang quả như nhau (Lê Quốc Huy và ctv, 2007)

Lê Võ Định Tường ( 2007) đã thử nghiệm tỷ lệ nẩy mầm của hạt, thí nghiệm trồng bằng hạt, bằng hom Kết quả ban đầu cho thấy cây ươm bằng hom mọc không đều, hom ngọn mọc nhanh hơn hom gốc, hom dài hơn 50 cm cho sức sống cao, sau

6 tháng cho hạt

2.5 Đa dạng di truyền

2.5.1 Định nghĩa đa dạng di truyền

Đa dạng di truyền là sự khác biệt về bộ máy di truyền giữa các loài, giữa các quần thể sống cách ly nhau về địa lý cũng như giữa các cá thể cùng chung sống trong một quần thể Đa dạng di truyền là sự đa dạng của kiểu di truyền trong một loài (The Free Wikipedia encyclopedia)

2.5.2 Những nghiên cứu đa dạng di truyền trên một số cây trồng dựa trên các chỉ tiêu hình thái

Hari (2003) đã dựa vào 16 chỉ tiêu hình thái (cách sinh trưởng, hình thái nhánh, màu sắc và bề mặt thân, màu sắc, hình dạng và bề mặt lá chét, màu sắc cuống quả, màu cánh hoa, màu các vết trên cánh hoa, đầu quả, eo quả, hình dạng cổ quả, số hạt/quả, màu sắc hạt) và 32 chỉ tiêu nông học để đánh giá sự đa dạng về kiểu

hình của cây đậu phộng (Arachis hypogaea L.) Ông đã thu thập hạt của 1.704 dòng, trong đó 910 dòng thuộc loài phụ fastigiata (var fastigiata, vulgaris, aequatoriana, peruviana) và 794 dòng thuộc loài phụ hypogaea (var hypogaea, hirsuta) Hai

nhóm này khác nhau về tất cả các tính trạng ngoại trừ bề mặt lá chét và hàm lượng

dầu Nhóm hypogaea có giá trị trung bình về chiều dài quả, chiều rộng quả, chiều

dài và chiều rộng hạt, năng suất/cây và trọng lượng 100 hạt lớn hơn so với nhóm

fastigiata Nhưng ngược lại, chiều cao cây, bề rộng lá chét và phần trăm vỏ của nhóm hypogaea lại nhỏ hơn so với nhóm fastigiata Việc phân tích các tính trạng có

ý nghĩa quan trọng trong việc giải thích tính đa dạng về hình thái của các giống đậu

Sự đa dạng về hình thái và nông học của cây khoai sọ (Colocasia esculenta

L.) ở Papua New Guinea đã được đánh giá dựa vào 18 tính trạng hình thái nhằm hỗ trợ cho việc thu thập và chọn lọc giống ở địa phương Toàn bộ 275 dòng được xếp

thành 5 nhóm có cùng nguồn gốc bằng việc sử dụng phương pháp phả hệ dựa trên tính đa dạng thực vật học, chiều cao và sự hình thành thân bò Có 31 dòng được chọn làm mẫu Phân tích nhiều mẫu cho thấy sự biến động lớn, chủ yếu do sự đa dạng về hình thái, chiều cao cây, màu sắc và các đốm trên lá, màu sắc cuốn lá, hình dạng củ, độ ngon và trọng lượng củ Việc phân tích đã xác định được 2 nhóm có cùng nguồn gốc dựa trên các đặc điểm nổi bậc và hữu dụng cho các nhà chọn giống Các kết quả đạt được cung cấp các thông tin có ích cho việc thu thập giống địa phương (Okpul và ctv, 2003)

Chen Jin và ctv (2005) đã đánh giá tính đa dạng về hình thái, enzyme và sinh

hóa của 87 dòng chè thuộc chi Camellia, có sự biến động lớn về các đặc điểm hình thái

ở mỗi nhóm Trong 5 nhóm chè được nghiên cứu, tất cả các tính trạng định lượng của

lá và hoa đều có sự khác biệt, ngược lại, các tính trạng định lượng của quả không có sự khác biệt và 7 tính trạng (dạng sống, màu sắc búp, cấu trúc cánh hoa, lông tơ trên bầu nhụy, số vòi nhụy, vị trí nhị, số vách ngăn ở quả) trong số 33 tính trạng định tính có sự khác biệt rất rõ Nhìn chung, hàm lượng cafein có sự biến động lớn nhất với CV bằng 22,7%, các chất rắn trong dịch trích có sự biến thiên thấp nhất (13,4%), hàm lượng polyphenols (20%) và amino acid tự do (18,8%) có độ biến thiên trung bình

Nguyễn An Dương (2008) cũng đã dựa vào các đặc điểm hình thái (thân, cành, lá, hoa, quả, hạt) và sinh hóa để đánh giá đa dạng di truyền các giống tiêu trồng tại Bình Phước Tổng hợp và phân tích các đặc điểm hình thái và sinh hóa cho thấy các giống tiêu trồng tại Bình Phước rất đa dạng về hình thái và sinh hóa Qua

sơ đồ cây phả hệ, chọn hệ số tương đồng tại 0,07, các giống tiêu được chia thành 4 nhóm chính: (1) nhóm 1 gồm 10 giống tiêu (chủ yếu thuộc tiêu Vĩnh Linh, tiêu Lấu

1, 2, 3; Ấn Độ 1, Phú Quốc, Lada); (2) nhóm 2 gồm 6 giống tiêu (chủ yếu thuộc tiêu

Ấn Độ 3, Trâu Ấn Độ, Buôn Mê Thuộc, Trâu, Trâu lá lớn, Lấu địa phương); (3) nhóm 3 gồm 6 giống tiêu (chủ yếu thuộc tiêu Ấn Độ 2, Ấn Độ 4, Nam Vang, Trâu Lộc Ninh, Lốp Bình Long, Ớt Lộc Ninh) và (4) nhóm 4 gồm 10 giống tiêu (chủ yếu thuộc nhóm tiêu Sẻ và tiêu Trung Các giống tiêu trồng tại Bình Phước phổ biến là tiêu Vĩnh Linh, Ấn Độ, tiêu Sẻ phân bố đều trong các nhóm

Võ Anh Ngọc (2008) đã đánh giá tính đa dạng của 11 giống mãng cầu ta trồng tại Tây Ninh dựa vào các chỉ tiêu hình thái như: thân cành, lá, các đặc điểm hoa, quả, hạt Kết quả thu được cho thấy các giồng mãng cầu ta tại địa bàn tỉnh Tây Ninh có mức độ biến thiên về mặt hình thái và nông học khá rõ

2.5.3 Nghiên cứu đa dạng di truyền trên Jatropha

Ginwal và ctv (2005) đã đánh giá sự đa dạng về nguồn gốc của hạt Jatropha curcas ở miền Trung Ấn Độ dựa trên các đặc điểm về hình thái, sự nẩy mầm và

phát triển của cây con Mục đích của việc nghiên cứu nhằm xác định sự đa dạng về nguồn gốc của các hạt Jatropha được thu thập từ 10 nơi khác nhau ở miền Trung Ấn

Độ Sự đa dạng về nguồn gốc hạt giống được đánh giá dựa trên hình thái hạt (màu sắc, kích thước và trọng lượng), sự nẩy mầm của hạt (khả năng sống sót, tỉ lệ nẩy mầm, khả năng nẩy mầm) và các thông số về sự sinh trưởng của cây con (tỉ lệ sống sót, chiều cao cây, đường kính cổ rễ, số lá/cây và sinh khối cây con) Các hạt có nguồn gốc từ Chhindwara (M.P.) được xem là tốt nhất so với các giống khác Sự đa dạng về kiểu gen và kiểu hình, độ biến thiên và chỉ số di truyền rộng cũng cho thấy tính biến thiên khá lớn Điều này cung cấp cho nhà chọn giống nhiều cơ hội để chọn lọc nguồn giống với các tính trạng mong muốn

Năm 2007, Kaushik và ctv đã báo cáo về tính phân ly và biến dị di truyền trong

các tính trạng hạt và hàm lượng dầu của các dòng Jatropha (Jatropha curcas L.) Tính biến dị trong các tính trạng hạt và hàm lượng dầu của 24 dòng Jatropha curcas được

thu thập từ các vùng có khí hậu khác nhau ở bang Haryana, Ấn Độ Có sự khác biệt có

ý nghĩa giữa kích thước hạt, trọng lượng 100 hạt và hàm lượng dầu giữa các dòng Nhìn chung, độ biến thiên kiểu hình lớn hơn độ biến thiên kiểu gen, điều này cho thấy vai trò của môi trường chiếm ưu thế Các tính trạng về hàm lượng dầu và trọng lượng hạt có chỉ số di truyền cao biểu thị hoạt động của gen trội Trọng lượng hạt tương quan thuận với chiều dài, bề rộng, bề dày của hạt và hàm lượng dầu trong hạt

Subramanyam và ctv (2009) đã đánh giá sự đa dạng di truyền của các giống

Jatropha curcas hoang dại và giống được trồng ở Ấn Độ bằng phân tích RAPD Toàn bộ 40 dòng Jatropha curcas được thu thập từ các vùng địa lý khác nhau và 43

primers được thử nghiệm để đánh giá tính đa hình 10 primers được sao chép và 94 dãy đa hình được tìm thấy từ 125 điểm Phân tích nhóm các số liệu bằng cách sử dụng thuật toán UPGMA đã xếp 40 dòng thành 2 nhóm chính Trong đó, nhóm II chia thành 6 nhóm phụ Kết quả đạt được là cơ sở để thu thập, bảo tồn và mô tả

nguồn gốc di truyền các giống Jatropha curcas

Theo Saikia và ctv (2009), giữa các dòng Jatropha curcas có sự khác biệt về

di truyền Sự khác biệt về nguồn gốc các dòng được nghiên cứu dựa trên các thông

số về sinh lý, hình thái và sự phát triển của cây Có sự khác biệt lớn về chiều cao cây, chu vi thân, số nhánh trên cây và trọng lượng 100 hạt giữa 34 giống thu thập từ các vùng khác nhau ở Ấn Độ Kết quả nghiên cứu cho thấy các giống có nguồn gốc

từ Naharlagun (Arunachal Pradesh), Lamphelpat (Manipur), Dergaon (Assam) và Namsa (Nagaland) cho năng suất khá cao và sinh trưởng nhanh

Ở Việt Nam, cây Jatropha mọc rải rác ở một số nơi, nhiều giống đã được thu thập, nhập nội nhưng chưa được đánh giá, phân lập làm cơ sở cho công tác chọn tạo giống Trong nhiều vấn đề về kỹ thuật canh tác, cần phải có những nghiên cứu về mật độ trồng, kỹ thuật tạo tán và nhiều vấn đề khác nhằm đưa ra sản xuất các giống tốt với kỹ thuật canh tác phù hợp Vì vậy, việc tiến hành đề tài này là rất cần thiết

Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm

Thời gian: 8/2009 - 12/2010

Địa điểm: Trung tâm sản xuất giống Trảng Bàng, tỉnh Tây Ninh của Viện nghiên cứu Dầu và Cây có dầu

3.2 Điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng

3.2.1 Điều kiện khí hậu

Bảng 3.1: Điều kiện khí hậu tại Tây Ninh từ tháng 10/2009 – 8/2010

Tháng

Nhiệt độ

TB (0C)

Lượng mưa (mm)

Ẩm độ

TB (%)

Tổng số giờ nắng (giờ)

Tổng ượng bốc hơi (mm) 10/2009 27,1 173,1 86 189,4 64,5 11/2009 27,3 55,6 76 190,7 108,3 12/2009 26,8 49,8 74 262,1 123,2 01/2010 26,4 25,5 74 222,1 125,4

03/2010 29,0 8,2 71 274,8 182,0 04/2010 30,0 19,7 72 230,9 160,7 05/2010 30,3 146,0 75 254,1 143,0 06/2010 28,6 169,2 79 223,7 116,6 07/2010 27,9 173,9 83 203,8 89,3 08/2010 27,5 242,9 85 167 85,3

(Nguồn: Trung tâm khí tượng thủy văn tỉnh Tây Ninh)

Tỉnh Tây Ninh nằm ở độ cao 52 m so với mực nước biển, có khí hậu nhiệt đới gió mùa Nhiệt độ quanh năm cao, biên độ dao động nhiệt nhỏ Chế độ mưa, nắng, gió thể hiện rất rõ giữa mùa mưa và mùa khô Mặt khác Tây Ninh nằm sâu trong lục địa, ít chịu ảnh hưởng của bão và những yếu tố bất lợi khác Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.800 – 2.200 mm, độ ẩm trung bình trong năm vào khoảng

70 – 80% Tây Ninh chịu ảnh hưởng của 2 loại gió chủ yếu là gió Tây – Tây Nam vào mùa mưa và gió Bắc – Đông Bắc vào mùa khô

Điều kiện khí hậu được biểu hiện cụ thể qua bảng 3.1 Nhiệt độ trung bình trong các tháng làm thí nghiệm dao động trong khoảng 26,4 (tháng 1) – 30,3 (tháng 5) Lượng mưa tập trung chủ yếu từ tháng 5 đến tháng 10

3.2.2 Điều kiện thổ nhưỡng

Kết quả phân tích đất cho thấy đất khu thí nghiệm hơi chua với pHKCl = 4,1, đất nghèo dinh dưỡng, hàm lượng N, P, K tổng số và dễ tiêu đều thấp (N = 0,064%; lân tổng số = 0,0265% P2O5, lân dễ tiêu = 19,87 mg P2O5/100 g; kali tổng số = 0,0145% K2O, kali trao đổi = 2,98 mg K2O/100g) Thành phần cơ giới chủ yếu là cát (82%) cho thấy đây là loại đất cát pha sét rửa trôi mạnh Đất có hàm lượng chất hữu cơ trung bình (OM = 1,31%)

Nhìn chung, điều kiện khí hậu thổ nhưỡng ở khu thí nghiệm rất thích hợp cho sự sinh trưởng, phát triển của cây Jatropha

3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Nội dung 1: Nghiên cứu đa dạng di truyền tập đoàn giống Jatropha thu

thập và nhập nội trồng năm 2007, 2008 dựa trên đặc điểm hình thái

- Mục tiêu: Đánh giá đa dạng di truyền về hình thái và các tính trạng định lượng tập

đoàn giống Jatropha tại Trảng Bàng, Tây Ninh

- Vật liệu thí nghiệm:

Tập đoàn 6 giống Jatropha gồm 3 giống được nhập nội từ Ấn Độ, 1 giống từ Thái Lan, 1 giống từ Trung Quốc và 1 giống thu thập trong nước Cây được trồng vào tháng 6/2007, mật độ trồng 1.667 cây/ha Cây đã được tạo tán 3 lần: lần 1 sau khi trồng 12 tháng, dùng kéo cắt ngọn thân và cành cấp 1, cách gốc 40 cm; lần 2 sau khi trồng 18 tháng, cách