TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Tổng quan các vấn đề nghiên cứu trên thế giới
1.1.1 Tình hình gây trồng và sử dụng gỗ Keo tai tượng
Chi Keo (Acacia) là một chi thực vật quan trọng, ảnh hưởng đến kinh tế và xã hội của nhiều quốc gia cũng như bảo tồn tài nguyên di truyền và đa dạng sinh học Trong vài thập kỷ qua, các loài keo nhập từ Australia đã trở thành một phần thiết yếu trong các chương trình trồng rừng ở vùng nhiệt đới Châu Á, đặc biệt là Đông Nam Á Nổi bật trong số đó là các loài như Keo lá tràm (Acacia auriculiformis), Keo tai tượng (Acacia mangium) và Keo lá liềm (A crassicarpa).
Keo tai tượng lần đầu tiên được nhập trồng tại Sabah, Malaysia vào năm 1967, với hạt giống lấy từ một cây mẹ duy nhất ở Mission Beach, Queensland, Australia Từ nguồn hạt giống này, các rừng trồng đã được mở rộng, nhưng năng suất của các thế hệ sau đã bị ảnh hưởng đáng kể Kể từ năm 1981, việc nhập khẩu thêm nhiều nguồn hạt đã được thực hiện để khảo nghiệm và mở rộng nền tảng di truyền của loài.
Trước những năm 1990, keo chỉ được trồng ở Trung Quốc với mục đích làm cây xanh đường phố hoặc ở quy mô nhỏ Tuy nhiên, nhờ vào nhiều ưu điểm nổi bật, diện tích trồng keo tại Trung Quốc đã tăng đáng kể trong những năm qua, hiện đạt mức tăng 0,02 triệu ha mỗi năm Các tỉnh chủ yếu trồng keo bao gồm Quảng Đông, Quảng Tây và đảo Hải Nam.
Tính đến năm 1999, Trung Quốc đã trồng 3.300 ha cây Keo tai tượng, với tốc độ sinh trưởng bình quân đạt 1,7-1,9m/năm và thể tích 0,014-0,016 m³/cây ở tuổi 5-7 Diện tích trồng loài cây này đã tăng đáng kể sau năm 1990 Tại Papua New Guinea, từ năm 1950, khoảng 59.450 ha rừng trồng keo được thiết lập, trong đó Keo tai tượng chiếm 15-16% Trồng rừng Keo tai tượng bắt đầu từ năm 1989, với kết quả khảo nghiệm năm 1992 cho thấy cây đạt chiều cao 4,8 m và đường kính 7,4 cm trong năm đầu Trên những lập địa tốt, Keo tai tượng có khả năng tăng trưởng 5m/năm trong 2,5 năm đầu Tại Philippines, vào những năm 1980, Keo tai tượng đã được khảo nghiệm và trồng rộng rãi với khoảng 4.000 ha, cho thấy tiềm năng lớn với lượng tăng trưởng đạt 32 m³/ha/năm khi rừng trồng đạt 10 tuổi.
Keo tai tượng được trồng rộng rãi tại nhiều quốc gia trên thế giới, bao gồm Bangladesh, Ấn Độ, Lào, Malaysia, Sri Lanka, Congo, Bờ Biển Ngà, Kenya, Zimbabwe, Brazil, Costa Rica, Cuba và Mỹ Sự đa dạng trong môi trường sinh thái đã giúp cây phát triển mạnh mẽ ở những vùng này.
Diện tích rừng trồng Keo tai tượng đã gia tăng đáng kể trong những năm gần đây tại các quốc gia như Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia và Việt Nam Đặc biệt, Indonesia dẫn đầu thế giới về trồng Keo tai tượng với diện tích lên tới khoảng 1,2 triệu ha (Nirsatmanto et al.).
Loài keo này có khả năng thích ứng cao với điều kiện thoái hóa, sinh trưởng nhanh và cung cấp gỗ chất lượng cho ngành chế biến gỗ (Nirsatmanto et al., 2004) Ở các nước phát triển, việc trồng keo làm nguyên liệu công nghiệp đã được thực hiện từ lâu, với sự chú trọng vào cải thiện giống ngay từ đầu Nghiên cứu tập trung vào việc tìm kiếm các loài, nguồn gốc và dòng vô tính có năng suất và chất lượng cao Tại Công Gô, từ năm 1978 đến 1986, đã trồng 23.407 ha keo bằng cây hom, với mức tăng trưởng bình quân 35 m³/ha/năm ở các dòng vô tính chọn lọc, so với 12 m³/ha/năm ở các lô hạt chưa được tuyển chọn và 25 m³/ha/năm ở các xuất xứ đã được chọn, mang lại tăng thu từ 40% đến 192%, gấp ba lần so với rừng trồng chưa được cải thiện (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2001).
1.1.1.2 Tình hình sử dụng gỗ
Keo tai tượng là cây gỗ lớn, và với sự phát triển của công nghệ chế biến lâm sản, gỗ Keo tai tượng đã trở thành nguyên liệu quan trọng trong xây dựng, đồ gia dụng, trang trí nội thất và đồ thủ công mỹ nghệ.
Gỗ Keo tai tượng có màu sáng và lõi vàng nâu, thích hợp cho sản xuất gỗ xẻ, gỗ dán, ván dăm, ván MDF và ván ghép thanh Với hàm lượng bột cao khoảng 255kg/m³, gỗ này dễ tẩy trắng, trở thành nguồn nguyên liệu quan trọng cho ngành công nghiệp giấy Tại Indonesia, việc trồng Keo tai tượng thương mại bắt đầu từ những năm 1980, với khoảng 38.000ha rừng trồng vào năm 1990 cung cấp gỗ nguyên liệu Năm 2006, sản lượng bột giấy từ Keo tai tượng đạt 9 triệu m³/năm, trong khi sản lượng gỗ xẻ đạt 165.000 m³/năm.
1.1.2 Các nghiên cứu cải thiện giống
1.1.2.1 Nghiên cứu biến dị di truyền về sinh trưởng, độ thẳng thân và các tính trạng cành
Tăng trưởng của các giống Keo tai tượng trên toàn cầu có sự biến động lớn, dao động từ 20 đến 44 m³/ha/năm, tùy thuộc vào từng giống cây, điều kiện lập địa và các biện pháp kỹ thuật lâm sinh áp dụng (Turnbull et al., 1998; Nirsatmanto & Kurinobu, 2002; Nguyễn Hoàng).
Keo tai tượng phát triển nhanh hơn ở các quốc gia gần xích đạo và chậm hơn ở những nơi xa xích đạo (Awang & Taylor, 1993) Để cải thiện giống cây này, nhiều quốc gia đã chú trọng đến việc nâng cao chất lượng giống keo tai tượng từ sớm Nhiều khảo nghiệm về xuất xứ và quần thể chọn giống đã được thực hiện ở nhiều nơi (Turnbull et al., 1998).
Trong giai đoạn 1990-2000, nghiên cứu cải thiện giống tập trung vào việc tìm kiếm các dòng vô tính có năng suất cao Các khảo nghiệm xuất xứ tại một số quốc gia cho thấy sự biến dị di truyền lớn về sinh trưởng, độ thẳng thân và các đặc tính cành Đặc biệt, có sự khác biệt rõ rệt giữa ba vùng phân bố tự nhiên của Keo tai tượng (Papua New Guinea - PNG, Queensland - Qld, và North Territory - NT), với các xuất xứ từ PNG có tốc độ sinh trưởng nhanh hơn so với Qld và NT (Awang & Taylor, 1993) Xuất xứ từ Far North Queensland (FNQ) thể hiện khả năng chống chịu gió mạnh tốt nhất (Susumu & Rimbawanto, 2004) Tại Malaysia, năm xuất xứ tiềm năng được xác định bao gồm Western Province (PNG), Claudie River (Qld), Broken Pole Creek (Qld), Abergowrie (Qld), và Olive River (Qld) (Khamis bin Selamat).
Năm 1991, các nghiên cứu tại Trung Quốc đã chỉ ra rằng các xuất xứ tiềm năng của Keo tai tượng bao gồm Abergowie (Qld), Claudie River (Qld) và Oriomo (PNG) (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) Tương tự, tại Philippines, bốn xuất xứ tốt nhất được xác định là Kini, Bensbach, Wipim (PNG) và Claudie River (Qld) (Baggayan & Baggayan, 1998).
Nghiên cứu cho thấy sự khác biệt về sinh trưởng, độ thẳng thân và các tính trạng cành của Keo tai tượng giữa các xuất xứ tự nhiên Các xuất xứ từ Tây Nam tỉnh Western (PNG) và vùng lân cận tỉnh Western Papua có tốc độ sinh trưởng nhanh nhất, tiếp theo là Claudie River từ Far North Queensland (13°S) và các xuất xứ từ phía Nam Queensland.
(16–18°S) Các xuất xứ khác từ đảo Ceram của Indonesia, và Pirucủa Western Papua là những xuất xứ sinh trưởng chậm
Giai đoạn 2000-2010, nghiên cứu về biến dị di truyền trong gia đình được chú trọng nhằm cải thiện tính trạng sinh trưởng, chất lượng thân cây và tỷ trọng gỗ Kết quả cho thấy biến dị di truyền về sinh trưởng và chất lượng thân cây của loài keo này có sự biến động từ thấp đến trung bình (Nirsatmanto & Kurinobu, 2002; Arnold & Cuevas, 2003; Susumu & Rimbawanto).
Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ở Việt Nam
1.2.1 Tình hình gây trồng và sử dụng gỗ Keo tai tượng
Từ đầu những năm 1980, Keo tai tượng (Acacia mangium) cùng với các loài keo khác như Keo lá tràm (A auriculiformis) và Keo lá liềm (A crassicarpa) đã được đưa vào trồng thử nghiệm tại Hà Nội và Vĩnh Phú Đến năm 1989, Việt Nam chỉ nhập 80 kg hạt giống Keo tai tượng, nhưng con số này đã tăng lên 800 kg vào năm 1990 Tại tỉnh Tuyên Quang, năm 2004, lượng hạt giống nhập về đạt 70 kg.
Keo tai tượng đã trở thành loài cây trồng rừng chủ yếu tại Việt Nam, với diện tích trồng đạt hơn 600.000 ha tính đến nay Từ năm 2005 đến 2010, diện tích trồng Keo tai tượng đã gia tăng đáng kể, từ 60 kg nhập khẩu năm 2005 lên 500.000 ha trong giai đoạn 2006-2010 Loài cây này được trồng rộng rãi trên toàn quốc, đặc biệt ở các vùng Đông Bắc, Trung tâm và Bắc Trung bộ, trong khi Tây Nguyên và Duyên hải miền Trung có diện tích trồng nhỏ hơn Sự phát triển nhanh chóng của Keo tai tượng cho thấy sự yêu thích của người trồng rừng đối với loài cây này.
1.2.1.2.Tình hình sử dụng gỗ
Gỗ Keo tai tượng hiện đang được sử dụng rộng rãi để sản xuất gỗ giấy và gỗ xẻ tại nhiều tỉnh trong cả nước Sau khi trải qua quá trình biến tính, gỗ Keo tai tượng trở thành nguyên liệu chất lượng cao cho công nghệ sản xuất đồ mộc.
Kết quả thử nghiệm sản xuất ván ghép thanh từ gỗ Keo tai tượng 7-8 tuổi với đường kính 15-20cm cho thấy công nghệ này khả thi cho sản xuất tại Việt Nam, đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng cho khung cửa, cánh cửa và các chi tiết đồ mộc Tuy nhiên, chất lượng gỗ rừng trồng vẫn còn thấp do các vấn đề như rỗng ruột, tỷ trọng thấp, độ co rút lớn và nhiều khuyết tật.
1.2.2 Các nghiên cứu về cải thiện giống
Công tác chọn giống Keo tai tượng tại Việt Nam bắt đầu từ những năm 1980, với nhiều loài keo được nhập khẩu để tiến hành khảo nghiệm Nhiều xuất xứ của Keo tai tượng đã được khảo nghiệm, trong đó Lê Đình Khả (1996) và Lê Đình Khả cùng Nguyễn Hoàng Nghĩa (1997) đã đánh giá sinh trưởng của loài này tại các địa điểm như Đại Lải, Bầu Bàng, Sông Mây, La Ngà, Ba Vì và Đông Hà, cho thấy Keo tai tượng là một trong ba loài keo có tiềm năng lớn cho trồng rừng kinh tế Nghiên cứu của Lê Đình Khả và các cộng tác viên (2003) chỉ ra rằng Keo tai tượng sinh trưởng nhanh hơn so với các loài keo khác như Keo lá tràm, Keo nâu và keo xoắn, đồng thời xác định các xuất xứ triển vọng như Pongaki, Oriomo và Bimadeer Nhiều công trình nghiên cứu đã được thực hiện để chọn giống Keo tai tượng, tạo nên những bước tiến quan trọng trong lĩnh vực này.
Chủ yếu là khảo nghiệm loài và xuất xứ trên các vùng sinh thái trên cả nước, các vùng khảo nghiệm là:
- Vùng trung tâm: Keo tai tượng được đưa vào trồng thử nghiệm ở các tỉnh
Tại Tuyên Quang, Phú Thọ và Vĩnh Phúc, các giống cây keo như Keo lá liềm và Keo tai tượng đã cho thấy khả năng sinh trưởng mạnh mẽ và nhanh chóng Khảo nghiệm năm 1990 tại Hàm Yên (Tuyên Quang) cho thấy Keo lá liềm đạt năng suất cao nhất với 17,7 m³/ha/năm, trong khi Keo tai tượng đạt khoảng 12 m³/ha/năm Năm 2000, ba xuất xứ cây keo Pongaki, Iron Range và Cardwell đã được công nhận là giống tiến bộ kỹ thuật Báo cáo năm 2005 từ Trung tâm cây nguyên liệu giấy Phù Ninh chỉ ra rằng xuất xứ Cardwell tại Hàm Yên có tiềm năng sinh trưởng tốt Tại Phú Thọ, các xuất xứ tiềm năng bao gồm Shelburne, Iron Range, Dimisisi, Gubam, Pongaki và Cardwell Ở Vĩnh Phúc, Rex-Cassowary và Herbert River Valley cũng được đánh giá cao về khả năng sinh trưởng.
Vùng đồng bằng sông Hồng đã tiến hành khảo nghiệm tại Đá Chông - Ba Vì - Hà Tây vào năm 1982 với 4 xuất xứ của 4 loài Keo, bao gồm Keo tai tượng (A mangium, Daintree), Keo lá tràm (A auricuformis, Darwin), Keo lá liềm (A crassicarpa, Daintree) và Keo đa thân (A aulacocarpa, Atherton area) Kết quả sinh trưởng ở tuổi 8 cho thấy Keo tai tượng đứng đầu cả về chiều cao và đường kính, với 92% cây có 1 thân Tiếp theo, khảo nghiệm năm 1990 với 39 xuất xứ của 5 loài keo, trong đó có 9 xuất xứ của Keo tai tượng, cho thấy các xuất xứ Pongaki, Iron Range Ingham và Gubam của Keo tai tượng có sinh trưởng tốt nhất sau 4,5 năm.
Vào năm 1991, tại Đông Hà, Quảng Trị, Vùng Bắc Trung Bộ đã tiến hành khảo nghiệm 34 xuất xứ của 5 loài keo, trong đó có 7 xuất xứ của Keo tai tượng được trồng bởi Trung tâm khoa học sản xuất Bắc Trung Bộ Kết quả khảo nghiệm sau 52 tháng cho thấy Keo tai tượng có sinh trưởng bình quân tốt nhất, đứng đầu trong bảng xếp hạng, tiếp theo là Keo lá tràm và Keo lá liềm (Lê Đình Khả, 1996).
Vùng Đông Nam Bộ đã tiến hành khảo nghiệm xuất xứ của Keo tai tượng tại La Ngà trong các năm 1989 và 1990, nhờ vào sự hợp tác giữa Trung tâm giống và Trung tâm Khoa học kỹ thuật La Ngà Một bộ giống gồm 8 xuất xứ Keo tai tượng đã được thử nghiệm, trong đó các xuất xứ tiềm năng như Hawkins Creek, Bronte, Kennedy và Cardwell cho thấy sự tăng trưởng ấn tượng với chiều cao đạt 3,85m/năm và đường kính 4,5cm/năm Tiếp theo, khảo nghiệm tại Sông Mây-Đồng Nai và Bầu Bàng-Bình Dương cũng đã chỉ ra rằng Tully Region là xuất xứ sinh trưởng tốt nhất, tiếp theo là Cardwell ở Sông Mây, cùng với các xuất xứ Kennedy, Hawkins Creek, Cardwell, Bronte, Derideri, Phongaki và Pascoe River tại Bầu Bàng.
- Vùng Tây Nam Bộ: Khảo nghiệm ở Tà Pạ-Tri Tôn và Núi Cấm-Tịnh Biên-
Vào năm 1993, An Giang đã tiến hành trồng thử nghiệm một số loài keo vùng thấp và keo chịu hạn Sau 8 năm, kết quả cho thấy hai giống keo Bamidebun (Keo lá liềm) và Derideri (Keo tai tượng) có khả năng sinh trưởng tốt tại An Giang.
Bích Thủy, 2002) Kết quả này cũng rất phù hợp với kết quả mà Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam thu được trong nhiều khảo nghiệm trên cả nước
Giai đoạn từ 1996 đến nay
Nghiên cứu tập trung vào việc chọn lọc cây trội, xây dựng khảo nghiệm hậu thế và khảo nghiệm dòng vô tính Bên cạnh đó, các nghiên cứu cũng chú trọng vào khảo nghiệm tăng thu di truyền và xây dựng các rừng giống, vườn giống để nâng cao chất lượng cây trồng.
Vào năm 2001, đã chọn và dẫn giống 83 dòng Keo tai tượng tại vườn giống Bình Dương, tiếp theo, năm 2002, 110 cây trội được chọn từ vườn giống ở Đông Hà - Quảng Trị và Ba Vì - Hà Tây Trong giai đoạn này, việc chọn lọc cây trội chủ yếu tập trung vào sinh trưởng mà chưa kết hợp với tính chất gỗ.
Năm 1993, khảo nghiệm hậu thế Keo tai tượng được thực hiện tại Cẩm Quỳ Hà-Tây, với quần thể gốc 10ha rừng Keo tai tượng 6 tuổi trồng năm 1986 Mười cây trội được chọn lọc có sinh trưởng nhanh hơn quần thể gốc, dáng thân đẹp và không sâu bệnh Kết quả khảo nghiệm 30 tháng tuổi cho thấy cây mẹ ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng chiều cao và đường kính của cây con, từ đó chọn ra 5 cây mẹ có hậu thế sinh trưởng tốt Dự án FORTIP (1996-1998) đã xây dựng 2 vườn giống hữu tính thế hệ 1 tại Ba Vì và Chơn Thành Cuối năm 1999, 50 cây trội từ 50 gia đình tốt nhất đã được chọn để nhân giống tại Hàm Thuận Nam-Bình Thuận Năm 2001, khảo nghiệm dòng vô tính Keo tai tượng được xây dựng tại Bình Dương, tiếp theo là các khảo nghiệm tại Quảng Bình, Quảng Trị và Hà Tây vào năm 2002 để phục vụ nghiên cứu di truyền phân tử Năm 2003, các khảo nghiệm dòng vô tính và khảo nghiệm phục vụ nghiên cứu di truyền phân tử tiếp tục được thực hiện tại Cầu Hai - Phú Thọ và Đông Hà - Quảng Trị.
Vườn giống Chơn Thành đã chuyển đổi địa điểm và tiến hành chọn lọc các cây có sinh trưởng và hình dạng thân cây tốt nhất từ 50 gia đình, với 3 cây cho mỗi gia đình Đơn vị này cũng đã nhân giống hom và xây dựng vườn giống thế hệ 1,5 tại Bầu Bàng.
2001), Đồng Hới (năm 2002), Cầu Hai (năm 2003)
Trong giai đoạn 2006 - 2010, nhiều khảo nghiệm hậu thế thế hệ hai đã được thực hiện tại các địa điểm như Sơn Dương (Tuyên Quang), Ba Vì (Hà Nội), Đồng Hợp (Nghệ An) và Bình Dương.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định được tăng thu di truyền thực tế từ việc sử dụng hạt giống từ vườn giống thế hệ 1 trong khảo nghiệm tăng thu di truyền
Xác định mức độ biến dị và khả năng di truyền về sinh trưởng cũng như một số chỉ tiêu chất lượng của cây Keo tai tượng tại vườn giống thế hệ 2 là rất quan trọng Nghiên cứu này giúp đánh giá tiềm năng phát triển và cải thiện giống cây, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm trong ngành lâm nghiệp Thông qua việc phân tích các yếu tố di truyền, chúng ta có thể xác định những đặc điểm ưu việt, góp phần vào việc chọn lọc giống cây phù hợp với điều kiện môi trường và nhu cầu thị trường.
- Tuyển chọn được một số cá thể và gia đình Keo tai tượng có năng suất và chất lượng cao.
Nội dung nghiên cứu
1 Xác định tăng thu di truyền thực tế cho các tính trạng sinh trưởng, chất lượng thân cây và tỷ trọng gỗ trong khảo nghiệm tăng thu di truyền Keo tai tượng tại Cầu Hai – Phú Thọ
2 Đánh giá mức độ biến dị về sinh trưởng, một số chỉ tiêu chất lượng gỗ của các gia đình Keo tai tượng trong vườn giống thế hệ 2 tại Ba Vì, Hà Nội
3 Xác định hệ số di truyền của các tính trạng, ước lượng tăng thu di truyền lý thuyết và tương quan kiểu hình giữa các tính trạng trong vườn giống thế hệ hai
4 Chọn lọc các cá thể và gia đình ưu trội trong vườn giống.
Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu
Điều tra các chỉ tiêu sinh trưởng của cây Keo tai tượng thế hệ 2 được thực hiện bằng cách khảo sát toàn bộ cây trong các ô của vườn, theo phương pháp hướng dẫn trong giáo trình Điều tra rừng của Trường Đại học Lâm nghiệp và giáo trình giống cây rừng.
- Chiều cao vút ngọn (Hvn): được đo bằng thước đo cao (đơn vị m)
- Đường kính tại vị trí 1,3m (D1.3): được đo bằng thước kẹp kính tại vị trí 1,3m từ mặt đất (đơn vị cm)
Điều tra các chỉ tiêu phản ánh chất lượng thân cây:
- Độ thẳng thân (Đ tt ): Được xác định bằng mục trắc và cho điểm theo 5 cấp từ 1-5 điểm
+ Thân cây rất cong 1 điểm + Thân cây cong 2 điểm + Thân cây tương đối thẳng 3 điểm + Thân cây thẳng 4 điểm + Thân cây rất thẳng 5 điểm
- Độ nhỏ cành (Đnc): Được xác định bằng phương pháp mục trắc và cho điểm theo
+ Cành rất lớn: đường kính gốc cành ≥ 1/2 đường kính thân tại vi trí phân cành: 1 điểm
+ Cành lớn: đường kính gốc cành 1/2 – 1/4 đường kính thân tại vi trí phân cành: 2 điểm
+ Cành trung bình: đường kính gốc cành 1/4 - 1/8 đường kính thân tại vị trí phân cành: 3 điểm
+ Cành nhỏ: đường kính gốc cành 1/8 - 1/10 đường kính thân tại vị trí phân cành: 4 điểm
+ Cành rất nhỏ: Đường kính gốc cành < 1/10 đường kính thân tại ví trí phân cành: 5 điểm
Pilodyn là một thiết bị được thiết kế đặc biệt (hình 2.1) và đã được áp dụng trong nghiên cứu lâm nghiệp như một phương pháp đánh giá nhanh tỷ trọng gỗ với độ chính xác cao, theo các nghiên cứu của Greaves et al (1996), Wang (1999) và Hansen (2000).
Chỉ số Pilodyn đo độ sâu của mũi kim vào gỗ dưới tác động của lực cố định, cho thấy mối quan hệ giữa trọng lượng gỗ và độ sâu kim, với gỗ nặng hơn dẫn đến kim nông hơn Nghiên cứu chỉ ra rằng chỉ số này có mối tương quan chặt chẽ với tỷ trọng gỗ ở nhiều loài Keo (Hà Huy Thịnh và cộng sự, 2010; Kha et al., 2012) Phương pháp xác định chỉ số Pilodyn được thực hiện theo hướng dẫn của Hansen (2000), sử dụng kim có đường kính Φ 2mm cho các loài cây gỗ cứng Trước khi thực hiện đo, cần mở hai cửa sổ trên thân cây theo hướng Đông Tây và Nam Bắc tại vị trí 1,3m bằng cách đục vỏ, sau đó bắn Pilodyn tại hai cửa sổ này để xác định độ sâu kim và tính giá trị trung bình của hai lần đo.
Hình 2.1 Pilodyn và phương pháp thu thập số liệu pilodyn
2.3.2 Phương pháp xử lý số liệu
Data analysis was conducted using the methods outlined by Williams et al (2002) with common statistical software tools, including DATAPLUS 3.0, Genstat 7.0 (CSIRO), and ASREML 1.0 (VSN International).
Xác định biến động các chỉ tiêu chọn lọc
Mô hình toán học được áp dụng để xác định phương sai thành phần, giúp phân tích ảnh hưởng của các yếu tố thí nghiệm như lập địa, gia đình, lặp, hàng, cột và ô.
- giá trị trung bình quần thể
B i - ảnh hưởng của lần lặp j i R
B - ảnh hưởng tương tác của lặp i và hàng j k i C
B - ảnh hưởng tương tác của lặp i và cột k
P l - ảnh hưởng của ô l f n - ảnh hưởng của dòng vô tính n ln e ijk - sai số
+ Khoảng sai dị đảm bảo (least significant diference – L.s.d) tính theo công thức (3.6)
L.s.d = S.e.d * t05(k) (2.2) Trong đó S.e.d là khoảng sai dị có ý nghĩa giữa các trung bình mẫu t05(k) là giá trị tra bảng ở mức xác xuất có ý nghĩa 0.05 và bậc tự do k
+ Xác định thể tích thân cây:
D1.3 (cm) - đường kính ngang ngực
Hvn (m) - chiều cao vút ngọn f - hình số (giả định là 0,5)
+ Đánh giá chỉ số chất lượng tổng hợp (Icl) theo Lê Đình Khả (1999) [7] được đánh giá theo công thức (3.8)
Icl = Đtt*Đnc*Ptn*Sk (2.4)
- Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến thí nghiệm
So sánh sai dị giữa các trung bình mẫu được tiến hành theo tiêu chuẩn Fisher (tiêu chuẩn F)
Nếu F.pr (xác suất tính được) 0.05 thì sự sai khác giữa các trung bình mẫu là không rõ rệt
Kết quả phân tích phương sai theo bảng Anova
The entire VT n-1 VT /(n-1) is utilized to analyze the fluctuations of selected indicators, employing the data processing software Data Plus 3.0 and Genstar 5.0 (Williams and Matheson, 1994) [19].
Xác định hệ số di truyền và tăng thu di truyền
Hệ số di truyền trong vườn giống thế hệ 2 được xác định bởi hệ số di truyền theo nghĩa hẹp, đặc biệt khi cây mẹ được thụ phấn tự do (nửa sib).
Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp là chỉ số quan trọng để đánh giá khả năng di truyền trong các khảo nghiệm hậu thế thụ phấn tự do nửa Sib Chỉ số này được xác định thông qua các công thức do Falconer (1981) và Zobel & Talbert đề xuất.
+ Theo cá thể tính theo công thức:
Trong đó: h 2 - là hệ số di truyền theo nghĩa hẹp
2 A - phương sai di truyền luỹ tích 2 P - phương sai kiểu hình
Các phương sai thành phần như 2 W, 2 RF và 2 F mô tả sự biến động giữa các gia đình ( 2 F), biến động tương tác giữa lặp với gia đình ( 2 RF) và biến động ngẫu nhiên trong ô ( 2 W).
F - số gia đình trong khảo nghiệm
Hệ số di truyền được xác định bằng phần mềm chuyên dụng trong cải thiện giống ASREML 1.0 (VSN International)
Xác định tăng thu di truyền (G)
Kết quả của quá trình chọn lọc giống được đánh giá thông qua tăng thu di truyền, hay còn gọi là đáp số chọn lọc Tăng thu di truyền là phần tăng thêm đạt được nhờ áp dụng các phương pháp chọn giống hiệu quả.
Theo giáo trình "Giống cây rừng" của Lê Đình Khả và Dương Mộng Hùng (2003), ước lượng tăng thu di truyền lý thuyết (hay tăng thu chờ đợi) được tính toán dựa trên công thức cụ thể.
G S h 2 i h 2 (2.6) Trong đó: G- là tăng thu di truyền
S - là phân sai chọn lọc i - là cường độ chọn lọc
- là sai tiêu chuẩn hay độ lệch chuẩn h 2 - là hệ số di truyền
- Tăng thu di truyền thực tế tính theo công thức:
Trong đó : G tăng thu di truyền thực tế của lô hạt được chọn lọc;
Xcl là giá trị trung bình của lô hạt được chọn lọc;
Xss là giá trị trung bình của lô hạt các xuất xứ nơi nguyên sản;
Xác định hệ số tương quan giữa các tính trạng
Hệ số tương quan di truyền giữa các tính trạng theo kiểu hình được tính toán theo công thức :
Trong đó: P 1P 2 - là hiệp phương sai kiểu hình của tính trạng 1 và 2;
P , P 2 - là các biến động di truyền và kiểu hình của tính trạng 1 và 2
Xác định tỷ trọng gỗ
Để xác định tỷ trọng gỗ trực tiếp, sử dụng khoan tăng trưởng đường kính 5mm để khoan một mũi ở độ cao 1,3m theo hướng từ vỏ đến tâm gỗ Mẫu gỗ lõi sau khi khoan được ngâm bão hòa nước trong 48 giờ và cân trong nước (w1) Tiếp theo, mẫu gỗ được sấy khô hoàn toàn ở nhiệt độ 105°C trong 48 giờ và cân trọng lượng khô (w2) Tỷ trọng gỗ (DEN) được tính toán theo công thức.
ĐỊA ĐIỂM, VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU VÀ ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Địa điểm và vật liệu nghiên cứu
3.1.1 Địa điểm nghiên cứu Đề tài triển khai nghiên cứu tại hai địa điểm:
- Trạm thực nghiệm giống cây rừng, Ba Vì – Hà Nội: Vườn giống thế hệ 2 Keo tai tượng
- Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm Lâm sinh Cầu Hai – Chân Mộng – Đoan Hùng – Phú Thọ: Khảo nghiệm tăng thu di truyền Keo tai tượng
Nghiên cứu tập trung vào các gia đình Keo tai tượng (Acacia mangium) tại vườn giống thế hệ hai ở Ba Vì, Hà Nội, và khảo nghiệm tăng thu di truyền tại Cầu Hai, Phú Thọ Vườn giống thế hệ hai thực chất là khảo nghiệm hậu thế, nhằm mục đích chuyển đổi sau khi thực hiện tỉa thưa cơ giới và tỉa thưa di truyền để cung cấp hạt giống cho sản xuất Do đó, thuật ngữ "vườn giống" trong luận văn này được hiểu là khảo nghiệm hậu thế.
Vườn giống thế hệ hai được thành lập vào năm 2008 từ 112 gia đình Keo tai tượng, sử dụng hạt từ các cây trội được chọn lọc từ 24 gia đình trong vườn giống thế hệ 1 tại Ba Vì, 71 gia đình trong vườn giống thế hệ 1,5 tại Bầu Bàng, và 17 lô hạt từ nguồn gốc nguyên sản Thiết kế vườn giống theo khối hàng - cột, mỗi ô có 3 cây/gia đình trồng thành 1 hàng, với 10 lần lặp hoàn toàn ngẫu nhiên, đảm bảo tính ngẫu nhiên và đa dạng trong nghiên cứu.
Khảo nghiệm tăng thu di truyền keo tai tượng tại Cầu Hai – Phú Thọ được thiết lập vào năm 2003 với thiết kế khối ngẫu nhiên đầy đủ, bao gồm 6 công thức thí nghiệm và 5 lần lặp, mỗi ô có 49 cây Vật liệu khảo nghiệm bao gồm các công thức thí nghiệm từ lô hạt hỗn hợp cây trội tốt nhất của vườn giống Ba Vì, lô hạt hỗn hợp cây trội tốt nhất từ rừng giống Đông Hà, lô hạt hỗn hợp các cây trung bình của rừng Đông Hà, lô hạt các xuất xứ tại nơi nguyên sản, hỗn hợp các dòng keo lai tốt nhất và lô hạt sản xuất đại trà.
Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu
3.2.1 Điều kiện khí hậu khu vực nghiên cứu
Dữ liệu về diễn biến khí hậu được trình bày trong bảng 3.1, được thu thập từ các trạm khí tượng thủy văn như Ba Vì Đối với những khu vực không có trạm khí tượng, số liệu khí hậu được lấy từ trạm gần nhất theo thông tin của Cục khí tượng thủy văn.
Bảng 3.1 Đặc điểm khí hậu khu vực nghiên cứu Địa điểm nghiên cứu
Khu vực Ba Vì – Hà Nội và Cầu Hai – Phú Thọ có khí hậu đặc trưng của vùng Đông Bắc Bộ, miền Bắc Việt Nam, với đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa và sự phân chia thành 4 mùa rõ rệt.
Khí hậu Đông Bắc Bộ có bốn mùa rõ rệt: Xuân, Hạ, Thu, Đông, với mùa đông đặc trưng bởi thời tiết khô, lạnh và mưa phùn Năm được chia thành hai mùa chính: mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau và mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, dựa trên lượng mưa phân bố trong năm.
Khu vực Ba Vì – Hà Nội có lượng mưa trung bình hàng năm đạt 1680mm, chủ yếu tập trung vào các tháng 6, 7 và 8 Nhiệt độ trung bình năm là 23,2°C, với nhiệt độ cao nhất ghi nhận lên tới 40,2°C và thấp nhất là 5,3°C Độ ẩm không khí trung bình ở đây là 85%, trong khi lượng bốc hơi trung bình hàng năm là 960mm.
Khu vực Cầu Hai – Phú Thọ có lượng mưa bình quân hàng năm đạt 1750mm, chủ yếu tập trung vào các tháng 6, 7, 8, với mùa mưa chiếm 80% tổng lượng mưa cả năm Trung bình có 156 ngày mưa mỗi năm, nhiệt độ trung bình là 23,1°C, với nhiệt độ cao nhất lên tới 37°C và thấp nhất là 11°C Mùa đông tại đây thường lạnh và có thể xuất hiện sương muối, gây hại cho cây trồng Độ ẩm không khí trung bình là 85%, trong khi lượng bốc hơi trung bình hàng năm là 841mm.
3.2.2 Đặc điểm đất đai khu vực nghiên cứu
Mẫu đất được thu thập từ địa điểm nghiên cứu theo phương pháp rải đều 5 điểm đại diện, tại các tầng 0-10cm, 11-30cm và 31-50cm, mỗi mẫu khoảng 1kg Các tầng của 5 phẫu diện được trộn đều, lấy hai phần đối diện và tiếp tục trộn cho đến khi còn lại 1kg Mẫu đất ở các tầng sau đó được phân tích tại phòng phân tích đất thuộc trung tâm Sinh thái và môi trường rừng – Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam Các đặc điểm về đất đai của hai khu vực nghiên cứu được trình bày trong bảng 3.2.
3.2.2.1 Đặc điểm đất đai tại Ba Vì – Hà Nội
Các đặc điểm đất đai tại khu vực xây dựng vườn giống Keo tai tượng thế hệ
Khu vực 2 được xây dựng trên nền đất đồi với địa hình phẳng, có độ dốc thấp từ 5 đến 7 độ Thực bì chủ yếu trong khu vực này bao gồm các loại cây như Sim, Mua và Tế Guột.
Khu vực nghiên cứu Ba Vì (Hà Nội), đất của khu vực khảo nghiệm thuộc nhóm đất feralit màu nâu vàng phát triển trên đá mẹ sa thạch
Các đặc điểm đất đai của hai khu vực nghiên cứu, như trình bày trong bảng 3.2, cho thấy rằng các thí nghiệm đều thuộc nhóm đất đồi điển hình, với độ chua cao và nghèo dinh dưỡng, thiếu lân, kali và canxi Đặc biệt, đất ở Ba Vì có hiện tượng đá ong hóa và lượng cation nhôm trao đổi cao, những yếu tố này ảnh hưởng đáng kể đến đặc điểm cây trồng.
3.2.2.2 Đặc điểm đất đai tại Cầu Hai – Đoan Hùng – Phú Thọ Địa hình thuộc loại địa hình trung du có dạng đồi bát úp độc lập hoặc nối tiếp nhau, độ cao tuyệt đối trung bình 60m, điểm cao nhất là 159 m, độ dốc trung bình từ
15 - 20 0 , địa hình tương đối đồng nhất thuận lợi cho các hoạt động sản xuất lâm nghiệp
Khu vực nghiên cứu có địa hình đồng nhất, với đá mẹ là đá biến chất nằm bên tả ngạn sông Hồng, chủ yếu gồm hai loại là Phiến thạch Mica và Gnai Điều này hình thành hai loại đất chính: đất feralit màu vàng đỏ và đất feralit màu đỏ vàng Tầng đất dày từ 1-3m, có độ pH từ 3,86 đến 4,05, với thành phần cơ giới nhẹ, rất phù hợp cho nhiều loại cây trồng.
Bảng 3.2 Đặc điểm đất đai khu vực nghiên cứu Địa điểm nghiên cứu Độ sâu phẫu diện
(me/100g) Chua thủy phân (me/100g)
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Tăng thu di truyền thực tế tại Khảo nghiệm tăng thu di truyền Keo tai tượng Cầu Hai – Phú Thọ
4.1.1 Sinh trưởng của các công thức thí nghiệm trong khảo nghiệm tăng thu di truyền Keo tai tượng tại Cầu Hai – Phú Thọ
Kết quả khảo nghiệm tăng thu di truyền tại Cầu Hai, được trình bày trong bảng 4.1, cho thấy sự khác biệt rõ rệt về đường kính, chiều cao và thể tích thân cây giữa các công thức thí nghiệm, với mức tin cậy lên tới 99,9% theo phân tích ANOVA.
Kết quả từ bảng 4.1 cho thấy rằng các dòng Keo lai tốt nhất có tốc độ sinh trưởng nhanh nhất về đường kính, chiều cao và thể tích thân cây Tiếp theo là lô hạt hỗn hợp các cây trội từ vườn giống Ba Vì, sau đó là lô hạt có nguồn gốc từ Úc và lô hạt hỗn hợp các cây trội trong rừng giống Đông Hà Ngược lại, hai lô hạt có sinh trưởng thấp nhất là lô hạt hỗn hợp các cây trung bình từ rừng giống Đông Hà và lô hạt sản xuất đại trà Điều này chứng tỏ rằng các lô hạt được chọn lọc tại vườn giống phát triển nhanh hơn so với lô hạt nguyên sản và đặc biệt nhanh hơn so với lô hạt sản xuất đại trà.
Bảng 4.1 Sinh trưởng của các công thức thí nghiệm trong khảo nghiệm tăng thu di truyền Keo tai tượng tại Cầu Hai – Phú Thọ (trồng 10/2003, đo 4/2011)
Xếp hạng Công thức thí nghiệm D1.3 (cm) Hvn (m) V (dm 3 )
1 Hỗn hợp các dòng keo lai 17.23 14.39 15.73 11.72 201.60 14.56
2 Hỗn hợp cây trội VG Ba Vì 15.15 19.58 14.28 8.82 146.00 16.28
3 Các xuất xứ nguyên sản 14.44 18.21 14.01 10.06 126.70 16.84
4 Hỗn hợp cây trội RG Đông Hà 14.41 17.18 13.81 9.27 124.50 16.78
5 Hỗn hợp cây TB RG Đông Hà 13.79 15.46 13.48 8.75 107.30 17.15
6 Hạt sản xuất đại trà 13.42 20.16 13.28 10.23 108.20 17.84
Kết quả tính toán cho thấy rằng lô hạt hỗn hợp từ các cây trội tốt nhất trong vườn giống Ba Vì có độ vượt về thể tích thân cây gấp 1,4 lần so với lô hạt đối chứng (lô hạt sản xuất đại trà) và gấp 1,2 lần so với lô hạt quần thể gốc (lô hạt xuất xứ nguyên sản).
4.1.2 Chỉ số chất lượng thân cây của các công thức thí nghiệm trong khảo nghiệm tăng thu di truyền Keo tai tượng tại Cầu Hai – Phú Thọ
Các chỉ tiêu như độ thẳng thân, độ nhỏ cành và tỷ trọng gỗ đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chất lượng và giá trị sản phẩm gỗ Bảng 4.2 tổng hợp các chỉ tiêu chất lượng từ các công thức thí nghiệm khảo nghiệm tăng thu di truyền Keo tai tượng tại Cầu Hai – Phú Thọ.
Bảng 4.2 trình bày chỉ số chất lượng thân cây của các công thức thí nghiệm trong khảo nghiệm tăng thu di truyền giống Keo tai tượng tại Cầu Hai, Phú Thọ, được thực hiện từ tháng 10 năm 2003 và đo đạc vào tháng 4 năm 2011.
Xếp hạng Công thức thí nghiệm Dnc (điểm) Dtt (điểm) Icl
1 Hỗn hợp các dòng keo lai tốt nhất 3.62 13.01 3.61 16.74 13.06
2 Hỗn hợp cây trội VG Ba Vì 3.55 9.31 3.61 13.86 12.82
3 Hỗn hợp cây trội RG Đông Hà 3.60 9.28 3.53 10.89 12.72
4 Hạt sản xuất đại trà 3.48 8.74 3.47 11.61 12.07
5 Các xuất xứ nguyên sản 3.40 10.45 3.37 13.55 11.45
6 Hỗn hợp cây TB RG Đông Hà 3.42 10.03 3.27 13.39 11.18
Theo bảng 4.2, không có sự khác biệt rõ rệt giữa các công thức thí nghiệm về chỉ tiêu chất lượng thân cây như độ thẳng thân và độ nhỏ cành Tuy nhiên, chỉ số tổng hợp chất lượng (Icl) của hỗn hợp các dòng Keo lai tốt nhất đạt cao nhất với giá trị 13,06, tiếp theo là lô hạt hỗn hợp từ cây trội ở vườn giống Ba Vì (Icl = 12,72-12,82) và lô hạt cây trội rừng giống Đông Hà Lô hạt có nguồn gốc nguyên sản chỉ đạt thứ 5 với chỉ số Icl là 11,45, trong khi lô hạt hỗn hợp cây trung bình ở rừng giống Đông Hà có chỉ số thấp nhất là 11,18, thấp hơn giá trị trung bình toàn khảo nghiệm (Icl = 12,22) Lô hạt sản xuất đại trà đạt Icl = 12,07, xếp thứ 4 trong khảo nghiệm Kết quả cho thấy lô hạt hỗn hợp cây trội ở vườn giống Ba Vì không chỉ có sinh trưởng tốt mà còn có chỉ số chất lượng thân cây vượt trội so với các lô hạt khác, đặc biệt là so với lô hạt nguyên sản.
4.1.3 Tỷ trọng của các công thức thí nghiệm trong khảo nghiệm tăng thu di truyền Keo tai tượng tại Cầu Hai – Phú Thọ
Bảng số liệu 4.3 cho thấy tỷ trọng gỗ của các công thức thí nghiệm không có sự sai khác đáng kể Ngoại trừ hỗn hợp các dòng Keo lai tốt nhất có tỷ trọng thấp hơn trung bình khảo nghiệm (0,45 g/cm³), các lô hạt khác đều có tỷ trọng gỗ từ 0,47 đến 0,48 g/cm³ Điều này chứng tỏ việc chọn lọc theo các chỉ tiêu sinh trưởng không ảnh hưởng rõ rệt đến tỷ trọng gỗ, phù hợp với đánh giá của Đoàn Ngọc Dao (2011) và Hà Huy Thịnh cùng cộng sự (2010), cho thấy mối tương quan giữa sinh trưởng và tỷ trọng gỗ ở Keo tai tượng là yếu và không có ý nghĩa.
Bảng 4.3 Tỷ trọng gỗ của các công thức thí nghiệm trong khảo nghiệm tăng thu di truyền Keo tai tượng tại Cầu Hai – Phú Thọ (trồng 10/2003, đo 4/2011)
Hỗn hợp các dòng keo lai tốt nhất 0.45 201.60 Hỗn hợp cây trội VG Ba Vì 0.47 146.00
Các xuất xứ nguyên sản 0.47 126.70
Hỗn hợp cây trội RG Đông Hà 0.47 124.50
Hạt sản xuất đại trà 0.48 108.20
Hỗn hợp cây TB RG Đông Hà 0.47 107.30
Dựa trên các chỉ tiêu sinh trưởng và chất lượng, lô hạt hỗn hợp từ các cây trội vườn giống Ba Vì cho thấy ưu điểm vượt trội so với các lô hạt khác Việc sử dụng nguồn hạt giống cải thiện di truyền tại vườn giống có khả năng mang lại tăng thu di truyền đáng kể cho chương trình cải thiện giống Kết luận này sẽ được chứng minh qua phần tính toán tăng thu di truyền lý thuyết tiếp theo.
4.1.4 Tăng thu di truyền thực tế của khảo nghiệm tăng thu di truyền Keo tai tượng tại Cầu Hai – Phú Thọ
Tăng thu thực tế là phần tăng thêm của lô hạt được chọn lọc so với lô hạt so sánh, cụ thể là lô hạt 4 từ quần thể nguyên sản của Keo tai tương – Pongaki Kết quả tính toán tăng thu di truyền thực tế tại Cầu Hai dựa trên thể tích thân cây được thể hiện trong hình 4.1.
Hình 4.1 Biểu đồ tăng thu di truyền thực tế của khảo nghiệm tăng thu di truyền Keo tai tượng tại Cầu Hai – Phú Thọ
Biểu đồ trên cho thấy sự khác biệt rõ rệt trong tăng thu thực tế của các công thức thí nghiệm So với lô hạt nguyên sản, tăng thu biến động từ -14,60% đến 59,12%, trong khi so với lô hạt sản xuất đại trà, biến động này nằm trong khoảng từ -0,83% đến 86,32% Tăng thu di truyền thực tế của các công thức thí nghiệm so với lô hạt nguyên sản được trình bày chi tiết như sau:
Tăng thu thực tế của lô hạt hỗn hợp các cây trội rừng giống Đông Hà: G1 = -7,84%
Tăng thu thực tế của lô hạt hỗn hợp các cây trội vườn giống Ba Vì: G2 = 15,23%
Tăng thu thực tế của lô hạt hỗn hợp các cây trung bình rừng giống Đông Hà: G3 = -15,31%
Tăng thu thực tế của lô hạt sản xuất đại trà: G5 = - 14,60 %
Tăng thu thực tế của hỗn hợp các dòng Keo lai tốt nhất: G6 = 59,12 %
Tăng thu di truyền thực tế của các công thức thí nghiệm so với lô hạt sản xuất đại trà như sau :
Tăng thu thực tế của lô hạt hỗn hợp các cây trội rừng giống Đông Hà: G1 = 15,06%
Tăng thu thực tế của lô hạt hỗn hợp các cây trội vườn giống Ba Vì: G2 = 34,94%
Tăng thu thực tế của lô hạt hỗn hợp các cây trung bình rừng giống Đông Hà: G3 = - 0,83%
Tăng thu thực tế của lô hạt các xuất xứ nguyên sản: G4 = 17,10 %
Tăng thu thực tế của hỗn hợp các dòng Keo lai tốt nhất: G6 = 86,32 %
Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng hạt giống từ lô cây trội trong vườn giống Ba Vì mang lại tăng thu di truyền 15,23% so với hạt giống từ quần thể nguyên sản, và cao hơn 34,94% so với các giống đại trà Ngược lại, khi sử dụng hạt giống từ lô sản xuất đại trà, năng suất tính theo thể tích thân cây sẽ giảm 14,60% so với hạt giống từ lô nguyên sản.
Các lô hạt từ rừng giống Đông Hà có sinh trưởng kém tại Cầu Hai, giảm từ 7,84 đến 15,31% so với lô hạt nguyên sản, cho thấy sự không phù hợp cho trồng rừng ở khu vực này Kết quả khảo nghiệm tại Đông Hà ở giai đoạn 4 tuổi cho thấy cây trội và cây trung bình có sinh trưởng tốt hơn hoặc tương đương với xuất xứ nguyên sản Tuy nhiên, khi trồng tại Cầu Hai với khí hậu lạnh và đất kém dinh dưỡng, các lô hạt này lại phát triển kém, trong khi hạt từ vườn giống Ba Vì, có điều kiện tương tự, lại sinh trưởng vượt trội Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của tương tác giữa kiểu gen và hoàn cảnh, khuyến cáo sử dụng hạt giống từ các vườn giống có điều kiện tương tự nơi trồng rừng để đạt hiệu quả cao hơn.
Mức độ tăng thu di truyền của mỗi lô hạt có sự khác biệt tùy thuộc vào lập địa Một khảo nghiệm tại Hòa Bình cho thấy, ở giai đoạn 2 năm tuổi, các lô hạt từ vườn giống có năng suất cao hơn từ 17 đến 28% so với lô hạt nguyên sản (Hà Huy Thịnh và cộng sự, 2010).
Xem xét các chỉ tiêu sinh trưởng, chất lượng thân cây, tỷ trọng gỗ và kết quả tăng thu di truyền thực tế cho thấy nguồn hạt từ lô hạt hỗn hợp các cây trội trong vườn giống Ba có tiềm năng đáng kể.
Với khả năng sinh trưởng nhanh và đồng đều cùng các chỉ tiêu chất lượng vượt trội, nguồn hạt giống này có thể được sử dụng để cải thiện cung cấp hạt giống cho sản xuất hiện tại Đồng thời, việc chọn lọc các cá thể sinh trưởng tốt nhất sẽ giúp xây dựng vườn giống vô tính hoặc vườn giống thế hệ 2, từ đó nâng cao chất lượng di truyền của hạt giống qua các thế hệ tiếp theo.
Biến dị và khả năng di truyền của các tính trạng trong vườn giống Keo tai tượng thế hệ 2 tại Ba Vì – Hà Nội
4.2.1 Biến dị giữa các nguồn hạt
4.2.1.1 Biến dị về sinh trưởng giữa các nguồn hạt
Do chỉ có 2 gia đình từ vườn giống Kuranda được sử dụng trong vườn giống Keo tai tượng thế hệ 2 tại Ba Vì, kết quả đánh giá về nguồn hạt giống từ vườn giống này không chính xác Do đó, trong quá trình phân tích, số liệu của nguồn hạt này không được sử dụng.
Bảng 4.4 Sinh trưởng của các nguồn hạt trong vườn giống Keo tai tượng thế hệ 2 tại Ba Vì – Hà Nội (trồng 9/2008, đo 4/2011)
Nguồn hạt D1.3 (cm) Hvn (m) V (dm 3 )
Dữ liệu từ bảng 4.4 cho thấy sau 3 năm, không có sự khác biệt rõ rệt về sinh trưởng, bao gồm đường kính, chiều cao và thể tích giữa các nguồn hạt tại vườn giống thế hệ hai (F.pr>0.05) Điều này phù hợp với thực tế vì các lô hạt được sử dụng để xây dựng vườn giống thế hệ 2 đã được chọn lọc từ các vườn giống thế hệ 1 hoặc 1,5, với xuất xứ tốt từ Papua New Guinea Mặc dù không có sự khác biệt giữa các nguồn hạt, việc bổ sung các nguồn hạt này vẫn rất cần thiết để duy trì đa dạng di truyền cao trong vườn giống.
4.2.1.2 Biến dị các chỉ tiêu chất lượng thân cây giữa các nguồn hạt
Chỉ tiêu chất lượng thân cây như Đtt và Đnc có vai trò quan trọng trong việc chọn giống cây rừng, đặc biệt là liên quan đến chất lượng gỗ xẻ Hình thái thân cây không chỉ ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng mà còn tác động đến năng suất và chất lượng sản phẩm Ngành chế biến gỗ hiện nay rất chú trọng đến các chỉ tiêu này, vì cây chất lượng tốt có khả năng tận thu cao và giảm số lượng mặt trên mỗi ván xẻ Chỉ số chất lượng thân cây của nguồn hạt Keo tai tượng tại vườn giống thế hệ 2 Ba Vì được thể hiện trong bảng 4.5.
Kết quả nghiên cứu cho thấy không có sự phân hóa rõ rệt giữa các nguồn hạt (F.pr>0.05), điều này phù hợp với thực tế vì các lô hạt để xây dựng vườn giống thế hệ 2 đã được chọn lọc từ các vườn giống thế hệ 1 và 1,5, sử dụng các xuất xứ tốt từ Papua New Guinea.
Bảng 4.5 Chỉ số chất lượng thân cây của các nguồn hạt trong vườn giống Keo tai tượng thế hệ 2 tại Ba Vì – Hà Nội (trồng 9/2008, đo 4/2011)
4.2.1.3 Biến dị chỉ số pilodyn giữa các nguồn hạt
Chỉ số Pilodyn từ bảng 4.6 cho thấy không có sự khác biệt giữa các nguồn hạt (F.pr >0.05), với biến động từ 13,38 đến 14,12 Nguồn hạt từ vườn giống Ba Vì có chỉ số thấp nhất so với trung bình của các vườn giống còn lại.
Nguồn hạt V (dm 3 ) Đtt (điểm) Đnc (điểm) Icl (điểm)
Vườn giống 19.53 có chỉ số pilodyn cao hơn mức trung bình, trong khi giống thế hệ 2 Keo tai tượng Ba Vì cũng cho kết quả tương tự Mặc dù nguồn hạt từ vườn giống Bầu Bàng đứng thứ hai về sinh trưởng, nhưng lại đạt chỉ số pilodyn cao nhất, cho thấy tỷ trọng thấp Điều này chỉ ra rằng không có mối quan hệ tương tác giữa sinh trưởng và chỉ số pilodyn, chứng tỏ chúng là hai tính trạng độc lập.
Bảng 4.6 Chỉ số pilodyn của các nguồn hạt trong vườn giống Keo tai tượng thế hệ 2 tại Ba Vì – Hà Nội (trồng 9/2008, đo 4/2011)
4.2.2 Biến dị giữa các gia đình
4.2.2.1 Biến dị về sinh trưởng giữa các gia đình
Kết quả phân tích phương sai cho thấy sự khác biệt rõ rệt về sinh trưởng giữa các gia đình (F.pr F05 = 1,29 (F.pr