Nghiên cứu đặc điểm biến dị và khả năng di truyền về sinh trưởng và mục ruột của keo tai tượng (acacia mangium willd ) trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2

Thông qua hiện trường các khảo nghiệm đã xâydựng, luận án tiến hành nghiên cứu đặc điểm biến dị và khả năng di truyền về sinh trưởng, chất lượng thân cây và bệnh mục ruột Keo tai tượng t

LA ÁNH DƯƠNGGMAIỌC DAO

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BIẾN DỊ VÀ KHẢ NĂNG DI TRUYỀN VỀ

SINH TRƯỞNG VÀ MỤC RUỘT CỦA KEO TAI TƯỢNG (Acacia

mangium Willd.) TRONG CÁC KHẢO NGHIỆM HẬU THẾ THẾ HỆ 2

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

Hà Nội - 2019

LA ÁNH DƯƠNGĐOÀN NGỌC DAO

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BIẾN DỊ VÀ KHẢ NĂNG DI TRUYỀN VỀ

SINH TRƯỞNG VÀ MỤC RUỘT CỦA KEO TAI TƯỢNG (Acacia

mangium Willd.) TRONG CÁC KHẢO NGHIỆM HẬU THẾ THẾ HỆ 2

Chuyên ngành đào tạo: Di truyền và chọn giống cây lâm nghiệp

Mã số: 9620207

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: 1 PGS.TS Nguyễn Hoàng Nghĩa

2 TS Phí Hồng Hải

Hà Nội - 2019ii

LỜI CAM ĐOAN

Luận án được hoàn thành trong chương trình đào tạo Tiến sĩ khóa 25(2013-2017) tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu khoa học này là của riêng tôi

Số liệu, hình ảnh và kết quả trình bày trong luận án là do tôi trực tiếp thu thập,đồng thời được sự đồng ý cho phép kế thừa các hiện trường nghiên cứu từ đề

tài “Nghiên cứu cải thiện giống nhằm tăng năng suất, chất lượng cho một số

loài cây trồng rừng chủ lực”giai đoạn 2006 – 2010 và dự án “Phát triển

giống cây lấy gỗ phục vụ trồng rừng kinh tế giai đoạn 2006-2010”, do TS Hà

Huy Thịnh làm chủ nhiệm Thông qua hiện trường các khảo nghiệm đã xâydựng, luận án tiến hành nghiên cứu đặc điểm biến dị và khả năng di truyền về

sinh trưởng, chất lượng thân cây và bệnh mục ruột Keo tai tượng tại các vùngTrung tâm Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Đông Nam Bộ

Số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng

được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2019

Tác giả

La Ánh Dương

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến PGS.TSNguyễn Hoàng Nghĩa, TS Phí Hồng Hải, đã dành nhiều thời gian công sức đểhướng dẫn, định hướng cho tác giả trong quá trình thực hiện luận án

Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo Viện Khoa học Lâmnghiệp Việt Nam, Ban Kế hoạch, Khoa học; Ban Đào tạo và Hợp tác Quốc tế

đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu tại Viện

Tác giả xin chân thành cảm ơn TS Hà Huy Thịnh, TS Nguyễn ĐứcKiên và tập thể cán bộ Viện Nghiên cứu Giống và Công nghệ Sinh học Lâmnghiệp đã cho phép tác giả được kế thừa hiện trường các khảo nghiệm và giúp

đỡ tác giả trong việc thu thập số liệu hiện trường

Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các đồng nghiệp đã hỗ trợ tácgiả thực hiện một số nội dung nghiên cứu và có những đóng góp quý báu giúptác giả hoàn thành luận án

Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn sự động viên, giúp đỡ của giađình và bạn bè đồng nghiệp!

Hà Nội, tháng 5 năm 2019

Tác giả

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG viii

DANH MỤC CÁC HÌNH x

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 3

3 Mục tiêu nghiên cứu 3

4 Những điểm mới của luận án 4

5 Đối tượng nghiên cứu 4

6 Phạm vi nghiên cứu 4

7 Bố cục luận án 6

Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 7

1.1 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu trên thế giới 7

1.1.1 Phân bố tự nhiên Keo tai tượng 7

1.1.2 Tình hình gây trồng và sử dụng gỗ Keo tai tượng 8

1.1.3 Nghiên cứu cải thiện năng suất, chất lượng thân và gỗ Keo tai tượng 12

1.1.4 Nghiên cứu về bệnh hại và bệnh mục ruột các loài keo 17

1.1.5 Nghiên cứu chọn giống kháng bệnh 22

1.2 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ở Việt Nam 24

1.2.1 Tình hình gây trồng và sử dụng gỗ Keo tai tượng 24

1.2.2 Nghiên cứu cải thiện năng suất, chất lượng thân và gỗ Keo tai tượng 27

1.2.3 Nghiên cứu về bệnh hại và bệnh mục ruột các loài keo 33

1.2.4 Nghiên cứu chọn giống kháng bệnh 36

1.3 Nhận xét chung 37

Chương 2: NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.1 Nội dung nghiên cứu 39

2.2 Đối tượng nghiên cứu 39

2.2.1 Vật liệu nghiên cứu 39

2.2.2 Địa điểm, thời gian khảo nghiệm và biện pháp tác động 40

2.2.3 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu 41

2.3 Phương pháp nghiên cứu 44

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu sinh trưởng, chất lượng thân cây 44

2.3.2 Phương pháp đánh giá bệnh mục ruột 45

2.3.3 Phương pháp xác định các tính chất cơ lý gỗ 49

2.3.4 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu 52

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 56

3.1 Biến dị về sinh trưởng, chất lượng thân cây Keo tai tượng trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 56

3.1.2 Biến dị về sinh trưởng, chất lượng thân trong khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 tại Quỳ Hợp 62

3.1.3 Biến dị về sinh trưởng, chất lượng thân trong khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 tại Bàu Bàng 66

3.2 Đánh giá bệnh mục ruột Keo tai tượng bằng thiết bị ArborSonic 3D và biến dị bệnh mục ruột Keo tai tượng trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 70

3.2.1 Tỷ lệ, mức độ mục ruột 30 cây trung bình Keo tai tượng tại Cầu Hai-Phú Thọ .71 3.2.2 Tương quan mức độ mục ruột Keo tai tượng theo thiết bị ArborSonic 3D và theo phương pháp của Caroline (2006) trong khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 tại Bàu Bàng .73 3.2.3 Biến dị về mức độ mục ruột và tỷ lệ cây bị bệnh giữa các gia đình Keo tai tượng trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 74

3.3 Khả năng di truyền, tương quan giữa các tính trạng và tương tác kiểu gen – hoàn cảnh của một số tính trạng sinh trưởng, chất lượng thân và bệnh mục ruột ở Keo tai tượng trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 85

3.3.1 Hệ số di truyền, hệ số biến động di truyền lũy tích các tính trạng sinh trưởng và

chất lượng thân cây Keo tai tượng 86

3.3.2 Khả năng di truyền bệnh mục ruột Keo tai tượng trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 91

3.3.4 Tương quan giữa các tính trạng sinh trưởng, chất lượng thân cây, tính chất gỗ, bệnh mục ruột và ảnh hưởng của kiểu gen – hoàn cảnh trong cải thiện giống tại 3 khảo nghiệm hậu thế Keo tai tượng 96

3.4 Tăng thu di truyền lý thuyết và thực tế của các tính trạng sinh trưởng, chất lượng thân cây và mức độ mục ruột ở các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 Keo tai tượng 101

3.4.1 Tăng thu di truyền các tính trạng sinh trưởng, chất lượng thân cây và mức độ mục ruột 101

3.4.2 Chất lượng các nguồn hạt giống Keo tai tượng từ vườn giống thế hệ 1 và 1,5 ở Việt Nam 103

3.5 Chọn lọc các gia đình ưu việt có năng suất cao và chống chịu bệnh mục ruột trong các khảo nghiệm hậu thế Keo tai tượng 106

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 110

1 Kết luận 110

2 Tồn tại 112

3 Kiến nghị 112

NHỮNG CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ 113

TÀI LIỆU THAM KHẢO 114

Tài liệu Tiếng Việt 114

Tài liệu Tiếng Anh 118

PHỤ LỤC 131

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT

Ký hiệu, từ viết tắt Giải nghĩa đầy đủ

MoR Độ bền uốn tĩnh (Module of rupture)

MoE Mô đun đàn hồi uốn tĩnh (Module of elasticity)

T/R Độ co rút theo 2 chiều tiếp tuyến và xuyên tâm

Di Mức độ mục ruột theo Caroline (2006)

Di-3D Mức độ mục ruột theo thiết bị ArborSonic 3D

NCS Nghiên cứu sinh

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

Lsd Khoảng sai dị đảm bảo (Least significant difference)

Sed Sai tiêu chuẩn (Standard error differnece)

Fpr Xác suất của F (Fisher probability) tính toán

h2 Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp (narrow-sense

TBKN Trung bình khảo nghiệm

Vel Vận tốc truyền sóng âm thanh (Velocity)

X Giá trị trung bình

r p Tương quan kiểu hình

a

r Tương quan kiểu gen

Ry Tăng thu di truyền lý thuyết

SSRs Simple Sequence Repeats

RFLPs Restriction fragment length polymorphism

NS Năng suất

NT Northern Territory

IJ Irian Jaya

PNG Papua New Guinea

QCR Coen River Queensland

FNQ Far North Queensland

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Nguồn gốc các lô hạt, gia đình Keo tai tượng trong các khảonghiệm hậu thế thế hệ 2 ………40Bảng 2.2: Địa điểm, thời gian xây dựng khảo nghiệm và biện pháp kỹ thuật tác động 41Bảng 2.3: Đặc điểm khí hậu các địa điểm nghiên cứu 42Bảng 2.4: Đặc điểm đất ở các địa điểm nghiên cứu 43Bảng 3.1: Sinh trưởng, chất lượng thân cây các gia đình Keo tai tượng trong khảo nghiệm hậu thế tại Ba Vì (8/2008 – 4/2017) 58Bảng 3.2: Sinh trưởng, chất lượng thân cây các gia đình Keo tai tượng trong khảo nghiệm hậu thế tại Quỳ Hợp (7/2008 – 4/2017) 64Bảng 3.3: Sinh trưởng, chất lượng thân cây các gia đình Keo tai tượng trong Khảo nghiệm hậu thế tại Bàu Bàng (8/2009 – 11/2017) 66Bảng 3.4: Tỷ lệ, mức độ mục ruột 30 mẫu Keo tai tượng tại Phú Thọ (tuổi 9) 71Bảng 3.5: Mức độ mục ruột các gia đình Keo tai tượng trong Khảo nghiệm hậu thế tại Ba Vì ở tuổi 9 76Bảng 3.6: Tỷ lệ cây bị bệnh của các gia đình Keo tai tượng trong Khảo

nghiệm hậu thế tại Ba Vì, tuổi 9 77Bảng 3.7: Mức độ mục ruột các gia đình Keo tai tượng trong Khảo nghiệm hậu thế tại Quỳ Hợp, tuổi 9 80Bảng 3.8: Tỷ lệ cây bị bệnh của các gia đình Keo tai tượng trong Khảo

nghiệm hậu thế tại Quỳ Hợp, tuổi 9 81Bảng 3.9: Mức độ mục ruột các gia đình Keo tai tượng trong khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 tại Bàu Bàng, tuổi 8 82

Bảng 3.10: Tỷ lệ cây bị bệnh của các gia đình Keo tai tượng trong Khảo nghiệm hậu thế tại Bàu Bàng, tuổi 8 84Bảng 3.11: Hệ số di truyền và hệ số biến động di truyền lũy tích của sinh trưởng và chất lượng thân Keo tai tượng tại Ba Vì, tuổi 3, 5, 7, 9 86Bảng 3.12: Hệ số di truyền, hệ số biến động di truyền lũy tích của sinh trưởng

và chất lượng thân Keo tai tượng tại Quỳ Hợp, tuổi 3, 5, 9 88Bảng 3.13: Hệ số di truyền, hệ số biến động di truyền lũy tích của sinh trưởng

và chất lượng thân Keo tai tượng tại Bàu Bàng, tuổi 3, 6, 7, 8 89Bảng 3.14: Hệ số di truyền mức độ mục ruột Keo tai tượng tại Ba Vì (9 tuổi), Quỳ Hợp (9 tuổi), Bàu Bàng (8 tuổi) 91Bảng 3.15: Tương quan kiểu gen (ra) và kiểu hình (r p) ở các tuổi khác nhau trong các khảo nghiệm tại Ba Vì, Quỳ Hợp và Bàu Bàng 93Bảng 3.16: Tương quan di truyền và tương quan kiểu hình giữa sinh trưởng

và chất lượng thân cây Keo tai tượng tại Ba Vì, Quỳ Hợp 96Bảng 3.17: Tương quan giữa mức độ mục ruột với các chỉ tiêu sinh trưởng và tính chất gỗ Keo tai tượng tại khảo nghiệm Bàu Bàng 97Bảng 3.18: Tương tác kiểu gen - hoàn cảnh giữa Ba Vì, Quỳ Hợp và Bàu Bàng của các tính trạng nghiên cứu Keo tai tượng ở tuổi 8, 9 99Bảng 3.19: Tăng thu di truyền lý thuyết về sinh trưởng, chất lượng thân cây vàmức độ mục ruột của các gia đình Keo tai tượng tại Ba Vì, Quỳ Hợp, Bàu Bàng102Bảng 3.20: Sinh trưởng, chất lượng thân và mục ruột giữa các nguồn hạt giống trong Khảo nghiệm tại Ba Vì, tuổi 9 104Bảng 3.21: Sinh trưởng, chất lượng thân và mục ruột giữa các nguồn hạt giống trong Khảo nghiệm tại Quỳ Hợp tuổi 9 105Bảng 3.22: Gia đình ưu việt trong các khảo nghiệm hậu thế Keo tai tượng tại

Ba Vì, Quỳ Hợp và Bàu Bàng 107

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Vùng phân bố tự nhiên của Keo tai tượng (nguồn: Doran et al., 1997 [61])

7Hình 2.1: Sóng âm thanh được truyền giữa các kim cảm biến 45Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của thiết bị ArborSonic 3D 46Hình 2.3: Mức độ mục ruột theo thang điểm từ 0 – 4 điểm (trong ảnh hình bêntrái là thớt gỗ; hình bên phải là ảnh thiết bị ArborSonic 3D) 47Hình 2.4: Mẫu gỗ nghiên cứu độ co rút 49Hình 2.5: Phương pháp và các bước tiến hành đo độ co rút 51Hình 3.1: Khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 Keo tai tượng tại Hà Nội (tuổi 9) 62Hình 3.2: Thu thập số liệu sinh trưởng tại khảo nghiệm Bàu Bàng (tuổi 8) 70Hình 3.3: Đánh giá bệnh mục ruột bằng thiết bị ArborSonic 3D (sóng âm truyền giữa các cảm biến, tỷ lệ, mức độ mục ruột được kết nối với máy tính) 79

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây, diện tích rừng trồng keo ở nước ta khôngngừng tăng lên, trong đó Keo tai tượng được trồng nhiều nhất và có nhiềucông dụng đáp ứng nhiều mục đích quan trọng phục vụ nhu cầu trong nước vàxuất khẩu Năm 2010 diện tích rừng trồng Keo tai tượng ở nước ta là khoảng496.000 ha, đến năm 2015 tăng lên 732.972 ha, hàng năm diện tích trồng rừngcủa Keo tai tượng được dự đoán tăng khoảng 10.000-15.000 ha/năm (Tổngcục Lâm nghiệp, 2015) Qua đó có thể thấy Keo tai tượng đã trở thành mộttrong những loài cây trồng rừng chủ lực

Keo tai tượng được đưa vào trồng rừng ở nước ta vào đầu những năm

1980 (Lê Đình Khả, Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1991) [103] Chương trình cảithiện giống Keo tai tượng chính thức được bắt đầu từ những năm 1982, doTrung tâm nghiên cứu giống cây rừng (nay là Viện Nghiên cứu Giống vàCông nghệ sinh học Lâm nghiệp) tiến hành Qua đó một số xuất xứ nhưPongaki, Cardwell, Iron Range, SW Cairns và Bloomfield đã được Bộ Nôngnghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống tiến bộ kỹ thuật và đượcđưa vào sản xuất Dưới sự hợp tác của Tổ chức nghiên cứu Khoa học và côngnghiệp của khối thịnh vượng chung (CSIRO), các khảo nghiệm hậu thế thế hệ

1 kết hợp xây dựng vườn giống Keo tai tượng đã được trồng tại Hà Nội vàBình Phước vào những năm 1996 - 1998 (Lê Đình Khả, 2003) [20] Kết quảnghiên cứu biến dị và khả năng di truyền tại các khảo nghiệm thế hệ 1 tại HàNội đã cho thấy hệ số di truyền theo nghĩa hẹp cho các tính trạng sinh trưởngbiến động từ thấp tới trung bình và biến động theo tuổi Trong khi hệ số ditruyền theo nghĩa hẹp của hàm lượng cellulose, độ bóp méo, khối lượng riêng,

mô đun đàn hồi uốn tĩnh, độ bền uốn tĩnh và độ co rút gỗ biến động từ trung

bình tới cao Từ kết quả này, các gia đình ưu việt trong các khảo nghiệm hậuthế thế hệ 1 đã được chọn lọc, thu hái và sử dụng để xây dựng các khảo

nghiệm hậu thế thế hệ 2 vào những năm 2008-2009 (Hà Huy Thịnh et al.,

2011) [33] Tính đến hết năm 2016, đã có 14 giống Keo tai tượng được BộNông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống Quốc gia và giốngTiến bộ kỹ thuật, qua đó góp phần rất lớn trong việc nâng cao năng suất, chấtlượng rừng trồng sản xuất ở nước ta

Việc kinh doanh rừng theo hướng trồng thuần loài với quy mô lớn đã tạođiều kiện cho dịch bệnh phát triển mạnh, điển hình bệnh mục ruột rất phổbiến ở Keo tai tượng Bệnh mục ruột do một vài loài nấm gây ra làm giảmnăng suất bột giấy, giảm hiệu suất sử dụng gỗ và chất lượng cơ lý gỗ Cácnhân tố gây bệnh mục ruột có thể hạn chế được bằng chọn giống và các biệnpháp lâm sinh phù hợp (Lee, 2002; Rimbawanto, 2006) [100] [128] Mộttrong những biện pháp hữu hiệu là chọn các giống ít có khả năng bị bệnh mụcruột Tuy nhiên, các nghiên cứu ở giai đoạn trước năm 2012 mới chỉ tập trungvào việc đánh giá biến dị di truyền về sinh trưởng, chất lượng thân cây và một

số tính chất cơ lý hóa gỗ liên quan tới gỗ giấy và gỗ xẻ trong các khảo nghiệmhậu thế thế hệ 1 Trong khi các nghiên cứu chọn giống về bệnh mục ruột cònrất hạn chế, mới chỉ đánh giá mức độ mục ruột giữa các xuất xứ Chính vì vậycần nghiên cứu biến dị di truyền về bệnh mục ruột ở mức độ gia đình ở cáccấp tuổi khác nhau và từ đó chọn lọc các giống vừa có sinh trưởng nhanh và

có khả năng chống chịu bệnh tốt để phục vụ trồng rừng gỗ lớn, như mục tiêucủa đề án tái cơ cấu ngành lâm nghiệp đã được chính phủ phê duyệt

Xuất phát từ thực tế nêu trên và kế thừa hiện trường khảo nghiệm từ đề tài

“Nghiên cứu cải thiện giống nhằm tăng năng suất chất lượng cho một số loài

cây trồng rừng chủ lực” và dự án “Phát triển giống cây lấy gỗ phục vụ trồng

rừng kinh tế giai đoạn 2006-2010”, luận án “Nghiên cứu đặc điểm biến dị và

khả năng di truyền về sinh trưởng và mục ruột của Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.) trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2” được thực hiện

với mục tiêu góp phần hoàn thiện cơ sở khoa học để định hướng chiến lượccải thiện giống Keo tai tượng ở Việt Nam

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án.

- Ý nghĩa khoa học

Kết quả luận án đã bổ sung những hiểu biết về đặc điểm biến dị, khả năng

di truyền về bệnh mục ruột và mức độ tương quan di truyền giữa các tínhtrạng sinh trưởng, chất lượng gỗ với bệnh mục ruột, làm cơ sở cho chọn tạogiống Keo tai tượng

+ Mục tiêu cụ thể

- Xác định được đặc điểm biến dị của một số tính trạng sinh trưởng,chất lượng thân cây và bệnh mục ruột Keo tai tượng;

- Xác định được phương pháp đánh giá bệnh mục ruột theo phươngpháp mới bằng thiết bị ArborSonic 3D;

- Xác định được khả năng di truyền, tăng thu di truyền trong chọngiống Keo tai tượng

- Xác định tương quan giữa các tính trạng sinh trưởng, chất lượng thâncây, một số tính chất cơ lý gỗ với bệnh mục ruột Keo tai tượng

4 Những điểm mới của luận án

- Lần đầu tiên ở Việt Nam đã áp dụng phương pháp đánh giá gián tiếpbệnh mục ruột bằng thiết bị ArborSonic 3D có độ chính xác cao cho Keo taitượng

- Đã đánh giá tương đối toàn diện về mức độ biến dị, khả năng di truyềncủa bệnh mục ruột và tương quan di truyền giữa bệnh mục ruột và các tínhtrạng sinh trưởng, chất lượng gỗ trên Keo tai tượng ở Việt Nam

5 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là các gia đình từ các lô hạt cây trội Keo tai tượng ởcác nguồn hạt giống khác nhau trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 đượcxây dựng bởi đề tài “Nghiên cứu cải thiện giống nhằm tăng năng suất chấtlượng cho một số loài cây trồng rừng chủ lực” và dự án “Phát triển giống câylấy gỗ phục vụ trồng rừng kinh tế giai đoạn 2006-2010” trong giai đoạn 2008-2009

6 Phạm vi nghiên cứu

- Về nội dung

(1) Luận án chỉ thực hiện nghiên cứu mức độ biến dị và khả năng ditruyền về các tính trạng sinh trưởng, chất lượng thân cây, tính chất cơ lý gỗ,

tỷ lệ mục ruột và mức độ mục ruột của các gia đình Keo tai tượng trong khảonghiệm hậu thế thế hệ 2 ở các tuổi khác nhau; cụ thể: tại Hà Nội ở các tuổi 3,

5, 7, 9; tại Nghệ An ở các tuổi 3, 5, 9; tại Bình Dương ở các tuổi 3, 6, 7, 8.(2) Nghiên cứu xác định phương pháp đánh giá bệnh mục ruột theophương pháp mới bằng thiết bị ArborSonic 3D, có so sánh với các phươngpháp đang được sử dụng rộng rãi, trên 30 cây trung bình ở rừng trồng Keo taitượng 9 tuổi tại Đoan Hùng – Phú Thọ Sau đó, phương pháp này được kiểmchứng trên 120 cây của 40 gia đình (3 cây/gia đình) và có so sánh với phươngpháp đánh giá mức độ mục ruột của Caroline (2006) [55] trong khảo nghiệmhậu thế thế hệ 2 tại Bàu Bàng – Bình Dương

(3) Do kinh phí xác định các tính chất có lý gỗ cao và phải chặt hạ câytrong khảo nghiệm, nên nội dung nghiên cứu tương quan giữa mức độ mụcruột với một số tính chất cơ lý gỗ được giới hạn thực hiện trên 120 cây (3 cây/gia đình) của 40 gia đình trong khảo nghiệm hậu thế thế hệ 2 tại Bàu Bàng -Bình Dương

(4) Các nghiên cứu về xác định nấm bệnh và ảnh hưởng điều kiện lập địatới bệnh mục ruột cũng đã được thực hiện, tuy nhiên do là đề tài chọn giốngnên các kết quả nghiên cứu này không đưa vào kết quả nghiên cứu của luậnán

+ Về địa điểm nghiên cứu

Luận án triển khai nghiên cứu tại ba địa điểm đại diện cho ba vùng địa lýsinh thái của Việt Nam:

- Trung tâm Thực nghiệm và Chuyển giao giống cây rừng Ba Vì – Hà Nội(vùng Trung tâm Bắc Bộ)

- Lâm trường Đồng Hợp, huyện Quỳ Hợp - Nghệ An (vùng Bắc TrungBộ).

- Trạm Thực nghiệm Lâm nghiệp thuộc Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệmLâm nghiệp Đông Nam Bộ (huyện Bàu Bàng – Bình Dương) (vùng ĐôngNam Bộ)

7 Bố cục luận án

Ngoài phần mục lục, danh mục các công trình liên quan đã công bố, phụlục, tài liệu tham khảo, luận án có 112 trang chưa kể tài liệu tham khảo vàđược kết cấu như sau:

- Mở đầu: (6 trang)

- Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu (32 trang)

- Chương 2: Nội dung, vật liệu và phương pháp nghiên cứu (18 trang)

- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (53 trang)

- Kết luận, tồn tại và kiến nghị (3 trang)

- Luận án đã tham khảo 152 tài liệu, trong đó có 41 tài liệu tiếng Việt và

111 tài liệu tiếng Anh

Ngoài ra luận án gồm có 26 bảng biểu, 10 hình ảnh, 4 biểu đồ minh họa

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu trên thế giới

1.1.1 Phân bố tự nhiên Keo tai tượng

Theo MacDicken và Brewbaker (1984) [108] Keo tai tượng (có tên khoa

học là Acacia mangium Willd.) là loài cây có sinh trưởng nhanh và khả năng

thích nghi trên nhiều điều kiện lập địa khác nhau Keo tai tượng có nguồn gốc

từ Australia, Papua New Guinea và Indonesia Phân bố chủ yếu từ 8o đến 18o

vĩ độ nam (Hình 1.1), độ cao 300 m so với mực nước biển, lượng mưa 1500 –

3000 mm/năm (Doran et al., 1997) [59] Gỗ Keo tai tượng có khối lượng

riêng 0,45 - 0,50 g/cm3, ở giai đoạn 12 tuổi có thể đạt 0,59 g/cm3 (Razali andMohd, 1992) [127], thích hợp cho sản xuất gỗ dán, ván dăm, làm giấy và đồ

gỗ gia dụng Do đó Keo tai tượng đóng một vai trò quan trọng trong cácchương trình trồng rừng ở vùng nhiệt đới châu Á Các nghiên cứu về Keo taitượng đã được thực hiện bao gồm các nghiên cứu về đặc điểm sinh học đến

kỹ thuật gây trồng cũng như khả năng sử dụng

Hình 1.1: Vùng phân bố tự nhiên của Keo tai tượng (nguồn: Doran et al., 1997 [59])

12 oS

SE

N

Indonesi

a

Ở Australia, Keo tai tượng được tìm thấy tự nhiên trong vùng Queensland

và giới hạn ở 2 vùng là khu vực từ Jardine đến Claudie River (từ 11o20’đến

12o44’ vĩ độ nam) và vùng từ Ayton đến Nam Ingham (từ 15o54’ đến 18o30’

vĩ độ nam) Hầu hết đó là vùng nhiệt đới duyên hải với độ cao so với mựcnước biển dưới 800 m Keo tai tượng còn phân bố kéo dài tới các tỉnh miềntây Papua New Guinea (PNG) và tỉnh Irian Jaya thuộc Indonesia (Awang andTaylor, 1993) [44]

1.1.2 Tình hình gây trồng và sử dụng gỗ Keo tai tượng

a) Tình hình gây trồng

Với tổng số khoảng 1200-1300 loài, chi keo (Acacia) là một chi thực vật

quan trọng đối với đời sống kinh tế và xã hội của nhiều nước, cũng như bảo

vệ tài nguyên di truyền thực vật và bảo vệ đa dạng sinh học Trong nhữngthập niên gần đây ở vùng nhiệt đới Châu Á, đặc biệt là Đông Nam Á, các loàikeo được nhập từ Australia và Papua New Guinea (PNG) đã đóng một vai tròquan trọng trong các chương trình trồng rừng tập trung và trồng rừng phântán, trong đó nổi bật là Keo tai tượng, Keo lá tràm và các giống lai giữa 2 loàinày (Maslin and McDonald (1996) [113]

Keo tai tượng có thân cây thẳng đẹp, rễ có nốt sần có khả năng cải tạo đất

và sinh trưởng nhanh hơn Keo lá tràm (Razali and Mohd, 1992) [127] Keo taitượng là cây sinh trưởng nhanh và xanh quanh năm Tuổi thọ của Keo taitượng khoảng từ 30 đến 50 năm Keo tai tượng có thể sinh trưởng ở nhữngnơi có độ pH từ 4,5 đến 6,5 Loài này đôi khi có nhiều thân, nguyên nhânchưa được nghiên cứu kỹ, tuy nhiên theo Turvey (1995) [139] có thể do độphì đất và sự cạnh tranh không gian dinh dưỡng vv… Keo tai tượng đã được

sử dụng phổ biến trong các chương trình trồng rừng ở các nước Đông Nam Á

Từ năm 2000 đến năm 2014, diện tích rừng trồng Keo tai tượng ở khu vực

này đã tăng từ 1 triệu ha (FAO, 2000) [65] lên 2,6 triệu ha (Harwood andNambiar, 2014b) [84].

Các dự án nghiên cứu của Tổ chức CSIRO vào những năm 1980 tại cácnước Đông Á, Đông Nam Á, Australia và Fiji đã cơ bản xác định được cácxuất xứ có triển vọng cho các nước tham gia Các xuất xứ PNG được đánh giá

là phù hợp với điều kiện lập địa của Trung Quốc, Đài Loan (Harwood andWilliam, 1991) [83] Trước những năm 1990, ở Trung Quốc các loài keo chỉđược trồng làm cây xanh đường phố, hoặc trồng với diện tích nhỏ Tuy nhiên

do có nhiều ưu điểm mà diện tích rừng trồng keo của Trung Quốc tăng mạnhtrong những năm qua, trồng mới hàng năm đạt 200.000 ha/năm Tính đếnnăm 1999, Trung Quốc đã trồng được 3.300 ha Keo tai tượng Sau năm 1990diện tích gây trồng loài Keo tai tượng này đã tăng lên nhiều (dẫn theo NguyễnHoàng Nghĩa, 1992) [15] Cho đến nay đã có 179 xuất xứ và 469 gia đìnhthuộc 21 loài keo được khảo nghiệm ở miền Nam Trung Quốc với tổng diệntích là 130 ha, Keo tai tượng là một trong ba loài keo đã được đưa vào trồngrừng trên diện rộng nhằm cung cấp gỗ (Kyungseok Park, 2007) [95]

Ở Papua New Guinea, từ năm 1950 đã có khoảng 59.450 ha rừng trồngđược thiết lập trong đó Keo tai tượng chiếm khoảng 15 - 16% tổng diện tíchrừng trồng Sinh trưởng chiều cao của Keo tai tượng trên các lập địa tốt đạt5m/năm trong 2,5 năm đầu (dẫn theo Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [23]

Ở Malaysia Keo tai tượng đã được nhập trồng đầu tiên vào Sabah năm

1967 (dẫn theo Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [23] với hạt giống thu được từmột cây mẹ duy nhất ở vùng Mission Beach, bang Queensland, Australia Từnguồn hạt giống này, diện tích rừng trồng đã được mở rộng và do đó năngsuất rừng các thế hệ sau đó đã bị giảm thiểu đáng kể Chính vì vậy, từ năm

1981 Malaysia đã phải nhập thêm nhiều nguồn hạt vào khảo nghiệm và gây

trồng để mở rộng nền tảng di truyền của loài Đến 2002 Malaysia đã trồng tớigần 125.000 ha tại Peninsular, Sabah và Sarawak (FAO, 2002) [66] Đến năm

2017 riêng tại Sarawak rừng trồng các loài keo đã đạt trên 230.000 ha, chủ

yếu là Keo tai tượng (Ismail Jusoh et al., 2017) [88].

Ở Indonesia, năm 2002 diện tích rừng trồng Keo tai tượng được ghi nhậnchiếm tới 67% diện tích rừng trồng Keo tai tượng trên thế giới (FAO, 2002)[66] Khoảng 1,3 triệu ha Keo tai tượng đã được trồng ở nước này để cungcấp gỗ giấy (Ministry of Forestry, 2003) Dự án trồng rừng của công ty MHP

- Indonesia với tổng diện tích 193.500 ha, trong đó diện tích trồng Keo tai

tượng chiếm 90% (Phạm Quang Thu et al., 2012) [35] Năm 1990 công ty đã

thiết lập được khu rừng giống 17 ha bằng hạt của 79 cây trội Trong 2 năm

1991 – 1992, Công ty đã trồng 92,9 ha rừng giống gồm các xuất xứ là ClaudieRiver, Gubam, Wipim - Oriomo, Derideri… với số lượng cây mẹ từ 15 đến

140 cây mẹ do Trung tâm hạt giống Australia cung cấp Giai đoạn 1993

-1997 công ty đã xây dựng được 35,6 ha vườn giống thế hệ 1 Tổng sản lượnghạt giống từ năm 1995 đến 2005 của các vườn giống là 5143,4 kg và của cácrừng giống là 6532,6 kg Sau đó công ty đã trồng được 42,5 ha vườn giốngthế hệ 2 từ năm 2000 đến 2005

Diện tích rừng trồng Keo tai tượng ngày càng tăng lên nhanh chóng trongnhững năm gần đây ở Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia và Việt Nam Indonesia

là nước trồng Keo tai tượng nhiều nhất thế giới, với diện tích khoảng 1,2 triệu

ha vào năm 2004 (Nirsatmanto et al., 2004) [120] Ngoài ra Keo tai tượng còn

được trồng tại các nước Bangladesh, Lào, Malaysia, Sri Lanka, Congo, Bờbiển ngà, Kenya, Zimbabwe, Brazin, Costa Rica, Cuba, Mỹ vv

Thông thường rừng Keo tai tượng thường được trồng bằng cây con cóbầu, và mật độ trồng từ 1.100 đến 1.650 cây/ha (Yelu, 1998) [149] Độ sâu

tầng đất và địa hình có ảnh hưởng rất rõ rệt đến sinh trưởng của cây Khitrồng Keo tai tượng ở đất phù sa dưới chân đồi cho khối lượng gỗ lớn gần gấpđôi ở đỉnh đồi, mặc dù hai nơi chỉ cách nhau khoảng 100 m (Nguyễn HoàngNghĩa, 2003) [23] Ứng dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh (như tỉa cành vàtỉa thưa) đã được nghiên cứu làm tăng tỷ lệ gỗ xẻ/ha và giảm khuyết tật gỗ(Mead and Miller, 1991) [115] Việc áp dụng bón phân trong trồng rừng Keotai tượng cũng đã được nghiên cứu sâu và đa dạng Mead và Miller (1991)[115] đã nghiên cứu bón phân trong trồng rừng Keo tai tượng và khuyến cáonên dùng 100g triple superphophate để bón lót và bón thúc 150g/cây sau 6tháng và những nơi đất xấu nên bón thêm phân đạm.

Ở Indonesia, việc trồng Keo tai tượng đã được triển khai từ đầu nhữngnăm 1980, đến năm 1990 đã có xấp xỉ 38.000 ha để cung cấp nguyên liệu chodăm gỗ và gỗ xẻ (Warren, 1991) [143] Tới năm 2006, sản lượng bột giấyKeo tai tượng ở Indonesia đã đạt tới 9 triệu m3/năm, trong khi sản lượng gỗ xẻcủa loài này cũng đạt được 165.000 m3/năm (Nirsatmanto et al.,2004) [120].

Ở Trung Quốc, trước đây gỗ keo chỉ được dùng làm củi và than củi, vìdạng thân xấu và nhiều cành nhánh Từ những năm 1990, nhờ có các hoạt

động cải thiện giống mà gỗ keo đã có thể sử dụng làm gỗ dán, ván sàn, đồmộc…Lợi nhuận thu được từ rừng trồng keo cũng đã tăng lên đáng kể, ví dụnăm 1980 giá của gỗ keo chỉ là 8 USD/m3, đến giai đoạn 1993 – 1995 giá gỗrừng trồng từ nguồn giống đã được cải thiện là 18 USD/m3 và đến giai đoạn

2002 - 2003 giá gỗ là 55 USD/m3 (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [23]

Tóm lại, từ các kết quả nghiên cứu đã xác định được điều kiện gây trồngphù hợp đối với Keo tai tượng cũng như cung cấp nguồn nguyên liệu quantrọng cho công nghiệp sản xuất dăm gỗ và gỗ xẻ, tuy nhiên chất lượng gỗrừng trồng còn thấp do việc sử dụng giống chưa được cải thiện hoặc cải thiện

ở mức độ thấp (Xuất xứ)

1.1.3 Nghiên cứu cải thiện năng suất, chất lượng thân và gỗ Keo tai tượng

a) Cải thiện các tính trạng sinh trưởng và chất lượng thân cây

Tăng trưởng của các giống Keo tai tượng biến động rất khác nhau ở cácnước trên thế giới, từ 20 đến 44 m3/ha/năm phụ thuộc vào giống, lập địa và

biện pháp kỹ thuật lâm sinh (Turnbull et al., 1998; Nirsatmanto and

Kurinobu, 2002; Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [138] [118] [23] Keo tai tượngsinh trưởng nhanh hơn ở những nước gần xích đạo và chậm hơn ở các nước

xa xích đạo (Awang and Taylor, 1993) [44] Như vậy, để có được các giốngtốt công tác cải thiện giống Keo tai tượng cũng đã được chú trọng ngay từ đầu

ở nhiều nước

Giai đoạn 1990 - 2000, các nghiên cứu cải thiện giống thường tập trungvào việc tìm ra những xuất xứ có năng suất cao Các khảo nghiệm xuất xứ ởmột số nước đã cho thấy biến dị về sinh trưởng, chất lượng thân cây có sựkhác biệt giữa 3 vùng phân bố tự nhiên khác nhau của Keo tai tượng (PNG,Queensland - Qld và North Teritory - NT) và giữa các xuất xứ của cùng mộtvùng địa lý Các xuất xứ có nguồn gốc từ PNG có sinh trưởng nhanh hơn so

với các xuất xứ có nguồn gốc từ Qld và NT (Awang and Taylor, 1993) [44].Các xuất xứ có nguồn gốc từ Far North Queensland (FNQ) thể hiện khả năngchống chịu gió mạnh tốt nhất (Susumu and Rimbawanto, 2004) [135] Các kếtquả nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng các xuất xứ từ Tây Nam tỉnh Western củaPapua New Guinea (PNG) và các vùng lân cận tỉnh Western của PNG có sinhtrưởng nhanh nhất, tiếp theo là Claudie River từ Far North Queensland (13°S)

và các xuất xứ từ các vùng phía Nam Queensland (16-18°S) Các xuất xứkhác từ đảo Ceram của Indonesia, và Piru của Western là những xuất xứ sinh

trưởng chậm (Harwood and Williams, 1991; Turvey, 1996; Nirsatmanto et

al.,2003) [83] [139] [119].

Ở Malaisia, 5 xuất xứ có triển vọng được xác định là Western (PNG),Claudie River (Qld), Broken Pole Creek (Qld), Abergowrie (Qld) và OliveRiver (Qld), (Khamis bin Selamat, 1991) [90] Ở Trung Quốc, dựa vào sinhtrưởng và dạng thân đã chọn được các xuất xứ có triển vọng của Keo taitượng là Abergowie (Qld), Claudie River (Qld), và Oriomo (PNG) (dẫn từNguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [23] Ở Philipines cũng xác định được 4 xuất xứtốt nhất là Kini, Bensbach, Wipim (PNG), và Claudie River (Qld) (Baggayanand Baggayan, 1998) [45] Ở Sabah – Malaysia, kết quả khảo nghiệm xuất xứKeo tai tượng 6 tuổi cho thấy 3 xuất xứ có triển vọng là Western của PapuaNew Guinea (PNG), Claudie River (Qld) và Olive River (Qld)

Lý giải sự khác biệt về khả năng sinh trưởng giữa các xuất xứ, Butcher vàcộng sự (1998) [54] đã sử dụng các chỉ thị phân tử microsatellite (SSRs) vàRFLPs để phân tích tính đa dạng di truyền và tỷ lệ thụ phấn chéo của các xuất

xứ Keo tai tượng và đã phát hiện các xuất xứ PNG với các quần thể lớn vàphân bố rộng có tính đa dạng di truyền cao và hoàn toàn thụ phấn chéo Trongkhi đó các xuất xứ có quần thể phân bố nhỏ và rải rác thuộc vùng Queenslandlại có tính đa dạng di truyền thấp và có tỷ lệ thụ phấn chéo thấp Tỷ lệ thụ

phấn chéo có ảnh hưởng lớn tới chất lượng rừng trồng (Harwood et al., 2004)

[82]

Giai đoạn 2000-2010, các nghiên cứu biến dị di truyền ở mức độ gia đìnhmới bắt đầu được tiến hành, nhằm cải thiện các tính trạng sinh trưởng, chấtlượng thân cây và khối lượng riêng gỗ Các kết quả đã cho thấy biến dị ditruyền về sinh trưởng và chất lượng thân cây của loài keo này biến động từthấp tới trung bình (Nirsatmanto and Kurinobu, 2002; Arnold and Cuevas,2003; Susumu and Rimbawanto, 2004) [118] [43] [135], trong khi biến dị ditruyền của khối lượng riêng gỗ đạt mức trung bình (Susumu and Rimbawanto,2004) [135] Nhìn chung, tương quan di truyền giữa sinh trưởng và chấtlượng thân cây là tương quan dương (Arnold and Cuevas, 2003) [43], tức làcải thiện sinh trưởng cũng đồng thời cải thiện chất lượng thân cây Tăng thu

di truyền thực tế của các lô hạt thu từ vườn giống thế hệ 2 tại Indonesia đạt3,1% - 5,2% cho sinh trưởng và độ thẳng thân Chọn lọc tổng hợp 3 tính trạngsinh trưởng, chất lượng thân cây và khối lượng riêng gỗ được khuyến nghị sử

dụng để chọn lọc gia đình (Nirsatmanto et al., 2004) [120] Tương tác kiểu

gen - hoàn cảnh là có ý nghĩa giữa Sumatra và Kalimantan (Indonesia), nhưngtương tác này phụ thuộc vào tuổi và tính trạng nghiên cứu (Susumu andRimbawanto, 2004) [135]

Rất ít các nghiên cứu về độ thẳng thân và tính trạng chất lượng cành trongcác loài keo Hệ số di truyền của độ thẳng thân của Keo tai tượng chỉ đạt 0,1(Arnold and Cuevas, 2003) [43] Tương quan di truyền dương đã được tìmthấy giữa sinh trưởng, độ thẳng thân và góc phân cành ở Keo tai tượng(Arnold and Cuevas, 2003) [43] trong khảo nghiệm hậu thế Keo tai tượng tạiPhilippines

b) Cải thiện về các tính chất gỗ

Khối lượng riêng gỗ là tính trạng được nghiên cứu rất nhiều từ trước tớinay Biến dị của khối lượng riêng giữa các xuất xứ là biến dị tự nhiên Sựkhác biệt rõ ràng về khối lượng riêng giữa 13 xuất xứ của Keo tai tượng đãđược ghi nhận bởi Khasa và cộng sự (1995) [91] Mahat (1999) [107] đã tìm

ra có sự khác biệt rõ ràng về khối lượng riêng gỗ giữa 28 xuất xứ của Keo taitượng, nhưng không khác nhau giữa 3 vùng địa lý phân bố chính (PNG, Qld

và FNQ)

Biến động khối lượng riêng tăng lên theo cấp tuổi, từ lõi ra vỏ và biếnđộng rất lớn giữa các cá thể khác nhau (Ani and Lim, 1993) [42] Tuy nhiênLim và Gan (2000) [104] cũng ghi nhận rằng trong Keo tai tượng 14 tuổi,khối lượng riêng tăng từ lõi tới vùng trung gian và giảm từ phần trung gian tới

vỏ Khối lượng riêng có xu hướng giảm từ 10% tới 50% chiều cao cây, sau đótăng lên tới phần ngọn cây Khối lượng riêng cũng được xác nhận giảm theochiều cao cây Keo tai tượng 5 tuổi (Ani and Lim, 1993) [42] Tương quan ditruyền dương giữa các tính chất gỗ với sinh trưởng đã được ghi nhận bởi Kim

và cộng sự (2008) [93] và Khasa và cộng sự (1995) [91]

c) Nghiên cứu về nhân giống

Nhân giống sinh dưỡng đã được xác định là một lựa chọn khả quan nhằmtăng năng suất và chất lượng rừng trồng Keo tai tượng Walker và Haines(1998) [142] khẳng định nếu hom lấy từ các chồi từ gốc có tỷ lệ ra rễ 34%,nhưng nếu lấy hom ở lá thứ 3 đến thứ 5 sẽ có tỷ lệ ra rễ 79 - 86%

Darus (1993) [57] đã nghiên cứu nhân giống Keo tai tượng bằng nuôi cấy

mô, kết quả cho thấy số lượng chồi có thể đạt 25,4 chồi/cụm Galiana và cộng

sự (1990) [70] đã chỉ ra môi trường thích hợp cho quá trình nhân chồi Keo tai

tượng, sau 6 tuần hầu hết các chồi có thể tạo thành cụm chồi lớn với 14 - 18chồi mới; tác giả này cũng chỉ rõ quá trình kéo dài chồi thực sự bị ảnh hưởngbởi BAP Nghiên cứu tái sinh chồi Keo tai tượng bằng cách nuôi cấy mô từhạt, kết quả cho thấy môi trường ra rễ thích hợp khi bổ sung 3 hoặc 6% đường

và 30,0 mg/l 2,4-D (Gerad et al., 1999) [73] Đến năm 2000, Deyu Xie và

Yan Hong (2001) [60] đã nghiên cứu nhân giống Keo tai tượng bằng nuôi cấy

mô bằng các bộ phận: phôi mầm, lá non, cuống lá và thân

Năm 2005, Indonesia đã nghiên cứu ứng dụng chương trình trồng rừngdòng vô tính gia đình (Clonal Family Forestry – CFF) cho Keo tai tượng, tức

là trồng rừng bằng nhân giống sinh dưỡng hàng loạt các gia đình ưu việt

và/hoặc các tổ hợp lai tốt nhất (Griffin et al., 2010) [75] Rừng trồng dòng vô

tính gia đình được áp dụng cho những loài cây mà không thể nhân giống vôtính cho từng dòng, chẳng hạn như Keo tai tượng và Keo lá liềm, vì hiện

tượng già hóa nhanh ở vật liệu nhân giống (White et al., 2007) [144] Mỗi

một lô hạt từ một gia đình ưu việt bao gồm nhiều kiểu gen khác nhau do quátrình tái tổ hợp trong giai đoạn phân bào giảm nhiễm Chính vì vậy khi nhângiống từ các cây con được gieo từ các gia đình ưu việt sẽ tạo ra rất nhiều dòng

vô tính khác nhau Như vậy rừng trồng dòng vô tính gia đình sẽ đảm bảo tính

đa dạng di truyền cao hơn rừng trồng dòng vô tính và từ đó giảm thiểu sâubệnh hại rừng trồng dòng vô tính với số lượng dòng ít (Finkeldey andHattemer, 2007) [67]

Tóm lại, các công trình nghiên cứu về cải thiện giống Keo tai tượng trênthế giới đã đạt được nhiều thành tựu to lớn theo hướng tăng năng suất và chấtlượng hình thân và xác định được các xuất xứ phù hợp cho từng lập địa, cáckết quả nhân giống cũng đã đạt được những thành tựu nhất định góp phần làmtăng năng suất, chất lượng rừng trồng

1.1.4 Nghiên cứu về bệnh hại và bệnh mục ruột các loài keo

a) Nghiên cứu về bệnh hại

Bệnh hại là nguyên nhân chính gây suy giảm năng suất cây trồng với quy

mô và mức độ gây hại có xu hướng ngày càng gia tăng (Mayank et al., 2012) [112]; Yan et al., 2013) [148] Những năm gần đây công tác quản lý dịch

bệnh luôn là một trong những mục tiêu chính của các chương trình cải thiện

giống (Mayank et al., 2012) [112] Có nhiều biện pháp quản lý dịch bệnh

khác nhau như hóa học, sinh học, lâm sinh hay phòng trừ tổng hợp, mỗi biệnpháp đều có những ưu nhược điểm nhất định Với sự biến đổi khí hậu ngàycàng khó kiểm soát như hiện nay thì việc lựa chọn những giống cây trồng cókhả năng chống chịu và thích ứng với điều kiện môi trường cũng như chốngchịu sâu bệnh hại ngày càng được quan tâm Do đó, việc sử dụng giống kháng

bệnh đang được đánh giá là giải pháp hiệu quả và bền vững nhất (Yan et al.,

2013) [148]

Keo tai tượng là loài cây nhập nội và được trồng rất phổ biến ở các nướcĐông Nam Á và nhiều khu vực khác trên thế giới nên chúng đang bị đe dọangày càng mạnh mẽ bởi các loài sâu bệnh hại, đặc biệt là khu vực Đông Nam

Á (Lee, 2003 [101]; Wingfield et al., 2011[147]; Harwood and Nambiar

2014b) [84] Nghiên cứu về các loại bệnh hại các loài keo cũng được tập hợptrong cuốn sách “Cẩm nang bệnh hại keo nhiệt đới ở Australia, Đông Nam Á

và Ấn Độ” của Ken Old và cộng sự (2000) [92] Trong đó các bệnh hại thân

cành chủ yếu do nấm Lasiodiplodia theobromae, Phomopsis gây ra ở Indonesia (Hadi and Nuhamara 1997) [77] Loài Nattrassia mangiferae gây hại cả trên keo lai và Keo tai tượng ở Ấn Độ Ở Thái Lan loài Botryosphaeria

sp được cho là tác nhân chính gây loét thân cành (Sharma and Florence 1996[130]; (Pongpanich 1997) [124] Tuy nhiên ở các vùng trồng keo nhiệt đới,

nấm phấn hồng (Corticium salmonicolor) gây bệnh loét thân cành được biết đến nhiều nhất do mức độ nguy hiểm (Ken Old et al., 2000) [92] Còn với các bệnh hại lá trên keo phổ biến như phấn trắng (Oidium sp.), chủ yếu xuất hiện

ở giai đoạn vườn ươm; bệnh bồ hóng (Meliola sp.) và một số bệnh hại khác

do các loài Cercospora, Colletotrichum, Cylindrocladium, Pestalotiopsis,

Phomopsis, Phaeotrichoconis, Phyllosticta và Pseudocercospora gây ra Đặc

biệt, một trong những loài gây hại nguy hiểm nhất được biết đến là nấm gây rỉ

sắt Atelocauda digitata Chúng tấn công lá, chồi non và cành non Loài này

gây hại phổ biến ở miền Bắc Australia, trên nhiều cây chủ Chúng cũng đượctìm thấy ở rừng trồng Keo tai tượng và Keo lá tràm ở Java, vùng trung tâmphía nam Sumatra và một vài khu vực ở Kalimanta (Old 1998) [122]

Tại Indonesia, nấm Ceratocystis spp đã được xác định là tác nhân gây

bệnh nghiêm trọng trên nhiều loài cây trồng, trong đó có rừng trồng các loài

keo (Tarigan et al., 2010) [137] Loài C manginecans đã được xác định là

loài nấm gây bệnh chết héo nghiêm trọng đối với rừng trồng các loài keo tại

Indonesia và Việt Nam (Fourie et al., 2016) [68].

b) Nghiên cứu về bệnh mục ruột

Bệnh mục ruột là một loại bệnh phổ biến trên các loài keo nhiệt đới và là

chủ đề của nhiều nghiên cứu trong suốt thập kỷ qua (Lee et al., 1988 [97]; Lee and Maziah, 1993) [98], tại Peninsular Malaysia, Sabah (Mahmud et al.,

1993 [109]; Ito and Nanis, 1997) [88] và Ấn độ (Mehrotra et al., 1996) [114].

Trong tự nhiên, mục gỗ là một quá trình phân hủy gỗ thành các chất hữu cơcung cấp dinh dưỡng cho cây (Shigo and Marx, 1977) [133] Mục gỗ có thể

chia làm 3 loại chính (Schwarze et al, 2000) [130], bao gồm: mục nâu, mục

màu trắng và mục mềm Các loại nấm mục trắng có khả năng làm suy giảmchất lượng gỗ, biến đổi màu sắc lõi gỗ và liên quan đến nấm mục ruột (Gales,

2002; Lee, 2002; Rimbawanto, 2006) [71] [100] [128] Gỗ đã bị mục nátthường xuất hiện dạng xơ và có màu nâu xám cũng như màu trắng nhạt (Lee

et al., 1988) [96].

Mức độ bệnh mục ruột có thể rất cao ở rừng trồng Keo tai tượng, biếnđộng từ 50%-98%, tuy nhiên một số nghiên cứu cũng chỉ ra rằng khối lượngriêng gỗ bị ảnh hưởng bởi bệnh này lại khá nhỏ Ở Indonesia, nghiên cứu củaBarry và cộng sự (2004) [47] cho thấy vùng Đông Kalimantan và NamSumatra bị ảnh hưởng thấp bởi nấm mục ruột ở rừng trồng 2 tuổi ỞPeninsular Malaisia mức độ mục ruột Keo tai tượng lên tới 57-98% ở tuổi 2

và tuổi 7 (Zakaria et al., (1994) [150] Ở Sabah, tỷ lệ rỗng ruột của rừng trồng

ở tuổi 6 - 9 là 35,5% (Mahmud et al., 1993) [109] và cao nhất là 50% ở rừng

trồng tuổi 9 (Ito and Nanis, 1994) [88] Ở Bangladesh, bệnh mục ruột cũngchiếm tỷ lệ 49-58% (Basak, 1997) [48]

Các tác nhân gây bệnh mục ruột là những loài nấm thuộc lớp nấm đảmBasidiomycetes, tuy nhiên rất ít công trình nghiên cứu công bố những thông

tin định danh về những loài nấm này Một số các loài nấm như Phellinus

pachyphloeus và Trametes palustris đã được xác định gây bệnh mục ruột ở

Ấn Độ (Mehrotra et al., 1996) [114]; trong khi loài P noxius,

Tinctoporellusepimiltinus và Rigidoporus hypobrunneus gây mục ruột Keo tai

tượng ở Peninsular Malaysia và Miền Đông Kalimanta (Lee and Noraini

Sikin, 1999) [102] Nấm P.noxius gây mục trên Keo lá liềm A Crassicarpa ở Vanuatu Còn loài Oxyporus cf latemarginatus cũng gây mục trên Keo tai

tượng ở Peninsular Malaysia (Lee and Noraini Sikin, 1999) [102] Một số loại

nấm gây bệnh mục ruột như Phellinus, Rigidoporus và Ganoderma đã được

ghi nhận ở các loài keo trồng ở Australia và New Zealand (Lee, 1998) [99]

Bệnh mục thân ở loài A dealbata là do Ganoderm applanatum gây ra (Bakshi, 1976) [46] Loài Ganoderma applanatum (Pers.) Pat cũng đã được

ghi nhận là một loại nấm gây mục gỗ đối với Keo lá tràm ở Australia (Old et

al., 1996) [121] Loài Lasiodiplodia theobromae cũng đã được xác định gây

bệnh thối mục trên loài Keo tai tượng ở Brazil (Halfeld-Vieir et al., 2006) [79] Các loài nấm làm gỗ thay đổi mầu sắc gỗ, như Ceratocystis fimbriata,

Chalara sp và Phialophora sp đã được phân lập từ các vết thương trên Keo

tai tượng tại Đông Nam Á (Lee et al.,1988) [97].

Có rất nhiều tác nhân gây ra bệnh mục ruột tồn tại trong cây sống, trong

đó có các loài nấm mục gỗ thuộc ngành nấm đảm (Basidiomycota) và ngành

nấm túi (Ascomycota) (Berrin et al., 2012) [50] Như loài Phellinus pini đã được báo cáo là nguyên nhân gây ra bệnh mục ruột trên loài thông (Pinus

sylvestris) ở Estonia (Lohmus, 2016) [105] Rigidoporus vinctus là một loại

nấm mục trắng phổ biến có liên quan đến bệnh hại thân hoặc bệnh thối rễ trênmột loạt các cây chủ và các vùng khác nhau

- Triệu chứng nấm mục ruột xâm nhiễm

Mục ruột là sự phá hủy phần lõi của thân cây gây rỗng ruột, nhưng một sốnấm bệnh cũng tấn công phần gỗ giác gây mục cả phần gỗ giác (Vasaitis2013) [141] Manion (1990) [111] đã nêu 4 khái niệm khác nhau lấy tên từviệc mô tả nấm xâm nhiễm thực vật: (1) khái niệm “Haddow-Etheridge” mô

tả về nguy cơ tiềm ẩn (Haddow 1938; Etheridge and Craig 1976) [76] [62];(2) khái niệm của “Hartig” mô tả nấm xâm nhập vào cây qua vết thương hởlàm lộ phần lõi gỗ (Hartig 1874) [81]; (3) khái niệm của “Shigo” mô tả về sựphát triển của nấm sau khi xâm nhập qua vết thương hở ở phần gỗ giác (Shigo1966) [132]; (4) khái niệm của “BoddyRayner” giải thích sự xâm nhiễm ở cácmức độ khác nhau dựa vào yếu tố độ ẩm (Boddy and Rayner 1983) [54] Cáctriệu chứng đầu tiên của nhiễm nấm mục ruột là sự đổi màu sắc gỗ; gỗ sẽ màutím đen, gỗ giác màu xanh lá cây hoặc màu nâu Mục trong gỗ lõi rất khó phát

hiện vì màu gỗ lõi là trung gian giữa màu gỗ bình thường và gỗ bị bệnh Gỗ bịbệnh thường có màu sắc sẫm màu hơn gỗ bình thường

Tương tự như ở các loài cây khác, bệnh mục ruột trong Keo tai tượng là

do một loại bệnh điển hình của nấm mục thuộc lớp nấm đảm Basidiomycetes(Hood, 2006) [86], nó phân giải cả cellulose và lignin, cuối cùng làm thay đổi

màu sắc gỗ thành màu vàng - trắng, xốp hoặc xơ (Caroline et al., 2006) [55].

Chúng thường xuất hiện ở cây già, nhưng cũng có khi xuất hiện ở cây 2 tuổi(Lee, 2002) [100], đặc biệt xuất hiện nhiều trong các rừng trồng thuần loài(Mahmud, 1993) [109] Nấm gây bệnh mục ruột ở Keo tai tượng xâm nhập từcác vết thương do bệnh gây loét thân, hay từ gốc cành bị tổn thương, vết cắt

khi tỉa cành, cành bị gẫy (Mahmud et al., 1993; Ito and Nanis, 1994, 1997; Barry et al., 2004) [109] [87] [47] Dấu hiệu hoặc triệu chứng bị xâm nhiễm

nấm mục ruột thường không thể hiện ra bên ngoài Bệnh mục ruột chỉ có thểđược nhìn thấy sau khi các vết lây nhiễm lan rộng ở phần gỗ Các kỹ thuậtphân tử cũng có khả năng xác định các chủng nấm gây bệnh mục ruột (Glen

et al., 2004) [72].

Kết quả điều tra, đánh giá về việc tỉa cành đối với rừng trồng cho thấy cókhoảng 50% sự nhiễm bệnh đối với Keo tai tượng là thông qua phần gốc củacành chết và ảnh hưởng của vết mục này liên quan đến kích thước của cành bịchết (Gadgil and Bawden, 1981) [69] Tỷ lệ sử dụng phân bón cao ở rừngtrồng cũng được đánh giá là một tác nhân có thể gây bệnh mục ruột (Bon andHarwood, 2016) [51] Lượng phân bón lớn được sử dụng ở khâu trồng rừngkeo lai đã làm gia tăng đáng kể tỷ lệ cây cần được tỉa cành (Bon andHarwood, 2016) [51], điều này dẫn đến việc xâm nhập của các loài nấm mục

vào thân cây qua vết tỉa cành Wiseman et al (2006) [145]

- Nghiên cứu về tính kháng

Nghiên cứu tính kháng nấm của các chất chiết xuất từ gỗ Keo tai tượng bịbệnh mục ruột và gỗ Keo lá tràm không bị bệnh trong ống nghiệm nuôi cấy

mô cho thấy chất chiết xuất từ gỗ Keo lá tràm không bị bệnh có hoạt tính

kháng nấm cao hơn ở gỗ Keo tai tượng (Mihara et al., 2000) [116] Các hợp

chất 3, 4', 7, 8-tetrahydroxyflavanone và teracacidin (hợp chất flavonoids) thểhiện hoạt tính kháng bệnh mục ruột Keo lá tràm chứa nồng độ hợp chấtflavonoids cao hơn Keo tai tượng, gấp 3,5 - 43 lần Điều này cho thấy rằngcác hợp chất này có thể góp phần cho việc kháng bệnh mục ruột Hơn nữa, cảhai hợp chất flavonoid này đều chứng minh khả năng ức chế tăng trưởng củanấm gây bệnh mục ruột Những nghiên cứu khác của Caroline Mohamed từ2002-2004 tại Indonesia về bệnh mục ruột các loài Keo tai tượng và Keo látràm cho rằng mức độ mẫn cảm đối với nấm gây bệnh mục ruột thể hiện rõ ởmức độ xuất xứ đối với các loài keo này Từ đó tác giả đã xây dựng một sốkhu khảo nghiệm nhằm chọn giống chống chịu bệnh mục ruột cho Keo taitượng và Keo lá tràm

1.1.5 Nghiên cứu chọn giống kháng bệnh

Nhiều giải pháp về kỹ thuật di truyền và công nghệ gene nhằm tăng sức

đề kháng cho cây trồng đã được thực hiện Tuy nhiên việc cải tạo giống câytrồng bằng các kỹ thuật biến đổi gene, chuyển gene có thể làm giảm độ bền

của hầu hết hệ gene kháng sẵn có trong cây (Dionne et al., 2009) [58].

Giải pháp biến đổi gene được đánh giá rất triển vọng nhưng việc sử dụng

các sản phẩm biến đổi gene vẫn đang là chủ đề gây tranh cãi (Yan et al.,

đang được thực hiện ở Malaysia Tuy nhiên, kết quả bước đầu cho thấy khảnăng chống chịu bệnh chết héo của Keo tai tượng trong khảo nghiệm hậu thếrất thấp Các gia đình cũng như các xuất xứ đều bị bệnh và không có sai khác

về tính kháng (Brawner et al., 2015) [53] Trong 100 dòng Keo tai tượng chỉ

xác định được 10 dòng ít bị hại và có khả năng chống chịu ở mức trung bình.Đây là một thách thức lớn đối với công tác chọn giống keo kháng bệnh chếthéo ở Malaisia

Bệnh mục ruột cũng biến động lớn giữa các lập địa (Barry et al., 2004) [47], di truyền (Old, 1998) [122], tuổi (Zakaria et al., 1994; Barry et al.,

2004) [150] [47] và biện pháp kỹ thuật lâm sinh như tỉa cành (Ito and Nanis

1994; Prasad and Naik, 2002; Barry et al., 2004) [87] [125] [47] Zakaria và

cộng sự (1994) [150] đã ghi nhận mức độ mục ruột lại có tương quan dươngvới tuổi và đường kính thân cây tại vùng Peninsula – Malaisia, tức là tuổicàng cao, đường kính càng lớn thì tỷ lệ bệnh mục ruột càng lớn

Từ các nghiên cứu của nhiều tác giả về bệnh mục ruột ở Keo tai tượngcho thấy vẫn có thể hạn chế được bệnh hại bằng cách chọn giống cũng như ápdụng các biện pháp lâm sinh phù hợp Một trong những biện pháp hữu hiệu làchọn các giống ít có khả năng bị bệnh mục ruột Phương pháp tiếp cận ở đây

là xác định mức độ mục ruột trong các xuất xứ, sau đó là đánh giá biến dị ditruyền giữa các gia đình trong các xuất xứ ở các khảo nghiệm hậu thế và từ đóchọn các gia đình vừa có sinh trưởng nhanh vừa có ít khả năng bị bệnh mụcruột

1.2 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ở Việt Nam

1.2.1 Tình hình gây trồng và sử dụng gỗ Keo tai tượng

a) Tình hình gây trồng

Diện tích rừng trồng Keo tai tượng ở Việt Nam tăng nhanh trong các nămgần đây Theo số liệu của Cục lâm nghiệp (nay là Tổng cục lâm nghiệp), diệntích rừng trồng Keo tai tượng ở nước ta là khoảng 496.000 ha vào năm 2010,

và tăng lên 732.972 ha vào năm 2015 Hàng năm diện tích rừng trồng Keo taitượng được dự đoán đạt khoảng 10.000 - 15.000 ha/năm Do vậy nhu cầunguồn giống có năng suất và chất lượng phục vụ trồng rừng sản xuất là rấtlớn Chương trình cải thiện giống Keo tai tượng ở nước ta đã được thực hiện

từ những năm 1980, nhưng không đủ cung cấp nhu cầu hạt giống cho chươngtrình trồng rừng Năm 1989, Việt Nam đã bắt đầu nhập 80 kg hạt giống Keotai tượng để phục vụ trồng rừng Sang đến năm 1990, lượng hạt giống đượcnhập đã lên tới 800 kg và đặc biệt trong 2 năm 2007 - 2008 phải nhập tới 965

kg hạt để phục vụ gây trồng diện rộng trên các vùng sinh thái khác nhau

Ở vùng trung tâm, Keo tai tượng được đưa vào trồng thử nghiệm ở TuyênQuang, Phú Thọ, Vĩnh Phúc Qua thử nghiệm chứng tỏ Keo tai tượng đã cósức sống cao và sinh trưởng khá nhanh Khảo nghiệm năm 1990 tại Hàm Yên– Tuyên Quang, Phong Châu – Phú Thọ và Tam Đảo – Vĩnh Phúc cho thấynăng suất Keo tai tượng đạt khoảng 12m3/ha/năm (Huỳnh Đức Nhân vàNguyễn Quang Đức, 1997) [29] Năm 2000 Bộ Nông nghiệp và phát triểnnông thôn đã công nhận 3 xuất xứ Pongaki, Iron Range và Cardwell là giốngtiến bộ kỹ thuật (Hà Huy Thịnh, 2006) [31]

Ở vùng đồng bằng sông Hồng, năm 1982 một khảo nghiệm đã được tiến

hành ở Đá Chông – Ba Vì với 4 xuất xứ của 4 loài keo là Keo tai tượng (A.

mangium, Daintree), Keo lá tràm (A auriculiformis, Darwin), Keo lá liềm (A crassicarpa, Daintree), Keo đa thân (A aulacocarpa, Atherton area) Số liệu

sinh trưởng tuổi 8 cho thấy Keo tai tượng đứng đầu cả về chiều cao lẫn đườngkính và cũng là loài có số thân trên cây ít nhất (92% cây có 1 thân)

Ở vùng Bắc Trung Bộ, khảo nghiệm ở Đông Hà – Quảng Trị, bao gồm 34xuất xứ của 5 loài keo trong đó có 7 xuất xứ Keo tai tượng, được xây dựngvào năm 1991 Kết quả về sinh trưởng bình quân các loài keo khảo nghiệmsau 52 tháng tuổi cho thấy Keo tai tượng đứng thứ nhất sau đó đến Keo látràm và Keo lá liềm (Lê Đình Khả, 1996) [17].

Ở vùng Đông Nam Bộ, khảo nghiệm 8 xuất xứ của Keo tai tượng tại LaNgà – Đồng Nai xây dựng vào năm 1989 và 1990 Kết quả đánh giá sinhtrưởng cho thấy xuất xứ có triển vọng là Hawkins Creek, Bronte, Kennedy vàCardwell Tăng trưởng của các xuất xứ tối đa đạt 3,8 m/năm về chiều cao và4,5cm/năm về đường kính Tiếp đến kết quả khảo nghiệm tại Sông Mây –Đồng Nai vào năm 1989 và 1990, Bàu Bàng – Bình Dương vào năm 1988-

1989 cho thấy hầu hết các xuất xứ sinh trưởng tốt nhất là Tulli Region sau đó

là Cardwell ở Sông Mây và các xuất xứ Kennedy, Hawkins Creek, Cardwell,Bronte, Derideri, Pongaki và Pascoe River ở Bàu Bàng (Lê Đình Khả, 1997)[18]

Ở vùng Tây Nam Bộ, khảo nghiệm ở Tà Pạ - Tri Tôn và Núi Cấm – TịnhBiên – An Giang cho một số loài keo vùng thấp và keo chịu hạn đã đượctrồng thử nghiệm năm 1993 Kết quả sau 8 năm trồng cho thấy hai xuất xứBamidebun của Keo lá liềm và Derideri của Keo tai tượng có sinh trưởng khá

ở An Giang (Nguyễn Thị Bích Thủy, 2002) [36]

b) Sử dụng gỗ

Hiện nay, gỗ của Keo tai tượng đã được sử dụng làm gỗ giấy, gỗ ván lạng

và gỗ xẻ Gỗ Keo tai tượng sau khi biến tính có thể làm nguyên liệu tốt chocông nghệ sản xuất đồ mộc cao cấp Gỗ Keo tai tượng có đặc điểm cứng, gỗlõi và giác phân biệt, gỗ giác của Keo tai tượng hẹp, có màu sáng, gỗ lõi thẫmmàu chia làm 3 mức: sáng màu, thẫm màu, tối màu (Nguyễn Huy Sơn, 2006)

[30] Gỗ dễ xẻ, thớ gỗ thẳng trên mặt tiếp tuyến và hơi chéo ở mặt xuyên tâm,mặt gỗ nhẵn phẳng dễ đánh bóng, đặc biệt gỗ khá bền với thời tiết Độ bámdính của gỗ Keo tai tượng với keo dán Ureformadehyde tốt (Nguyễn HuySơn, 2006; Phạm Văn Chương, 2001) [30] [6]

Gỗ Keo tai tượng có khối lượng riêng 0,45 - 0,50 g/cm3 ở giai đoạn sau 12tuổi có thể đạt 0,59 g/cm3 (Lê Đình Khả et al., 2003) [20] Kết quả xác định

khối lượng riêng gỗ của 9 dòng Keo tai tượng từ 10 – 13 tuổi tại TuyênQuang cho thấy khối lượng riêng gỗ đạt từ 0,58 – 0,79 g/cm3, tương đươnghoặc lớn hơn giá trị trung bình của gỗ Keo tai tượng nói chung Tỷ lệ gỗ lõicủa các dòng Keo tai tượng tương đối cao từ 76,9 – 89,8% (Nguyễn ViệtCường (2008) [7] Ba loại gỗ Keo tai tượng, keo lai, Keo lá tràm có khuyết tậtchủ yếu là mắt sống, mắt mục, gỗ biến màu, gỗ bị mục, gỗ bị hà Trong đó gỗKeo tai tượng có tỷ lệ khuyết tật thấp nhất (30,9%) trong khi Keo lá tràm là34,2% và keo lai là 42,9% (Nguyễn Trọng Nhân, 2003) [22]

Kết quả nghiên cứu của Đào Xuân Thu (2006) [34] cho thấy gỗ Keo taitượng là một trong những loại nguyên liệu tốt cho công nghệ biến tính gỗ vàlàm nguyên liệu tốt cho công nghệ sản xuất đồ mộc cao cấp Kết quả thửnghiệm sản xuất ván ghép thanh bằng gỗ Keo tai tượng có độ tuổi từ 7-8 tuổi,với đường kính từ 15-20 cm cho thấy công nghệ này hoàn toàn có thể áp dụngvào thực tế sản xuất ở Việt Nam và đảm bảo các yêu cầu về chất lượng chován dùng làm khung cửa, cánh cửa và các chi tiết đồ mộc khác (Phạm VănChương, 2001) [6] Nghiên cứu xử lý bề mặt (tẩy màu) gỗ Keo tai tượng làmnguyên liệu để sản xuất đồ mộc cũng đã chỉ ra rằng có thể tẩy màu gỗ Keo taitượng bằng phương pháp dùng hóa chất tẩy màu là H2O2 nồng độ là 7,5%,thời gian nhúng mẫu vào dung dịch tẩy là 2 phút sau đó sấy với nhiệt độ sấy

là 600C, thời gian sấy là 60 phút cho kết quả tẩy trắng tốt (Bùi Duy Ngọc,2007) [14]

Như vậy sau khi được du nhập vào Việt Nam, Keo tai tượng đã trở thànhmột trong những loài cây trồng rừng chủ lực và là đối tượng được lựa chọncủa người trồng rừng, tuy nhiên chất lượng gỗ rừng trồng còn thấp do nguyênnhân mục ruột, khối lượng riêng thấp, độ co rút lớn và nhiều khuyết tật.

1.2.2 Nghiên cứu cải thiện năng suất, chất lượng thân và gỗ Keo tai tượng

a) Nghiên cứu cải thiện sinh trưởng, chất lượng thân cây

Công tác cải thiện giống Keo tai tượng ở Việt Nam đã được tiến hành từnhững năm 1980 Những năm 1990, các khảo nghiệm xuất xứ được xây dựngtương đối đồng bộ và có hệ thống Kết quả đánh giá cho thấy biến dị giữa cácxuất xứ Keo tai tượng khá lớn (Lê Đình Khả và Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1991;

Mai Đình Hồng et al., 1996; Lê Đình Khả, 2003) [103] [110] [20] Những

xuất xứ có triển vọng trong các khảo nghiệm tại miền Bắc và miền Nam làPongaki (PNG), Oriomo (PNG) và Bimadebun (PNG) Những xuất xứ triểnvọng ở một số vùng nhất định như Deri - Deri (PNG), Cardwell vàQueensland (Qld) cho vùng Đông Nam Bộ; Ingham (Qld) và Mossman (Qld)cho các tỉnh phía Bắc (Lê Đình Khả, 2003) [20] Trên cở sở kết quả khảonghiệm xuất xứ, Bộ NN&PTNT cũng đã có quyết định 4260/QĐ-BNN-KHCN ngày 12 tháng 10 năm 2000 công nhận các xuất xứ Pongaki (PNG),Cardwell (Qld), Iron Range (Qld), SW Cairns và Bloomfield là giống tiến bộ

kỹ thuật để trồng rừng trong cả nước

Tiếp tục đánh giá ở tuổi 17 tại khảo nghiệm xuất xứ tại Ba Vì – Hà Nội,

Lê Đình Khả và cộng sự (2011) [21] ghi nhận sinh trưởng về đường kính vàthể tích thân cây của các xuất xứ Keo tai tượng trong khảo nghiệm vẫn có sựphân hóa rất rõ rệt và sai khác cơ bản Các xuất xứ sinh trưởng nhanh nhưPongaki (PNG), Cardwell (Qld) và Iron Range (Qld) vẫn duy trì khả năngvượt trội so với các xuất khác Các xuất xứ này đồng thời cũng là những xuất

xứ có chỉ tiêu chất lượng và hình dạng thân cây tốt nhất Các xuất xứ PiruCeram (Indonesia) và một số xuất xứ của Queensland (như Bloomfield (Qld),Helenvale (Qld), Townsville (Qld)) đều có sinh trưởng kém tại khảo nghiệm,

từ đó các tác giả khuyến nghị không nên sử dụng để phát triển trồng rừng ởnước ta

Kỹ thuật lai giống nhân tạo ở các loài keo rất khó khăn và phức tạp

(Griffin et al., 2010) [75] để tạo ra hàng trăm tổ hợp lai cho một chu kỳ chọn

giống Do vậy xây dựng các quần thể chọn giống thu phấn tự do được cho là

dễ dàng và hiệu quả hơn (Harwood et al., 2015) [85] Các khảo nghiệm hậu

thế được tỉa thưa cơ giới và di truyền nhằm loại bỏ những cá thể hoặc gia đìnhsinh trưởng và chất lượng thân cây kém sẽ tạo ra các vườn giống cung cấp hạtgiống tốt Chương trình cải thiện giống Keo tai tượng ở Việt Nam cũng cóbước đi tương tự Từ những xuất xứ có triển vọng, các khảo nghiệm xuấtxứ/hậu thế thế hệ 1 kết hợp xây dựng vườn giống của Keo tai tượng, với hơn

150 gia đình của 10 xuất xứ có triển vọng nhất, đã được trồng tại Hà Nội vàBình Phước trong các năm 1996 - 1998 (Lê Đình Khả, 2003) [20] Quanghiên cứu biến dị và khả năng di truyền tại các khảo nghiệm thế hệ 1 ở 2 lậpđịa này đã cho thấy trong nhóm 5 xuất xứ sinh trưởng nhanh nhất trong cáckhảo nghiệm ở miền Bắc là Oriomo, Gubam, Wipim district, Claudie R vàBimadebun Năm xuất xứ sinh trưởng nhanh nhất trong các khảo nghiệm ởmiền Nam là Bimadebun, Cardwell S.O, Oriomo, Bensbach và Deri-Deri(Đoàn Ngọc Dao, 2012) [8] Tương tự, các gia đình trong các khảo nghiệmhậu thế cũng có sự phân hóa rõ rệt về sinh trưởng thể tích thân cây và chấtlượng thân cây Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp cho các tính trạng sinh trưởngbiến động từ 0,12 đến 0,33 và biến động theo tuổi Tương quan về tính trạngđường kính là tương quan chặt giữa tuổi 5, tuổi 9, tuổi 11 Tương quan vềchiều cao là chặt giữa tuổi 3 với tuổi 5 Vì vậy, tác giả khuyến nghị chọn lọc