Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng rừng cóc hành )azadirachta excelsa (jack)jacobs) ở vùng khô hạn nam trung bộ

Một phần nội dung nghiên cứu của luận án này có sử dụng các số liệu nghiên cứu của đề tài “Nghiên cứu đặc điểm lâm học, chọn giống, kỹ thuật trồng và công dụng của cây Cóc hành Azadirach

PHÙNG VĂN KHEN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT

TRỒNG RỪNG CÓC HÀNH (Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs)

Ở VÙNG KHÔ HẠN NAM TRUNG BỘ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

HÀ NỘI - 2018

PHÙNG VĂN KHEN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT

TRỒNG RỪNG CÓC HÀNH (Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs)

Ở VÙNG KHÔ HẠN NAM TRUNG BỘ

Chuyên ngành: Lâm sinh

Mã số: 9620205

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:

1 PGS.TS Hà Thị Mừng

2 PGS.TS Phạm Thế Dũng

HÀ NỘI - 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học do bản thân tôi thực hiện trong thời gian từ năm 2011 đến năm 2016

Một phần nội dung nghiên cứu của luận án này có sử dụng các số liệu nghiên cứu của đề tài “Nghiên cứu đặc điểm lâm học, chọn giống, kỹ thuật trồng và công

dụng của cây Cóc hành (Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs) ở vùng khô hạn Nam

Trung Bộ” được thực hiện từ năm 2011 đến năm 2015 do PGS.TS Hà Thị Mừng làm chủ nhiệm và đề tài “Nghiên cứu kỹ thuật gây trồng một số loài cây bản địa có giá trị ở vùng khô hạn Ninh Thuận, Bình Thuận từ năm 2006 đến năm 2010” do PGS.TS Phạm Thế Dũng là chủ nhiệm Cả hai đề tài tác giả là cộng tác viên trực tiếp thiết kế, xây dựng các mô hình thí nghiệm, thu thập và xử lý số liệu tại hiện trường Các số liệu thí nghiệm này đã được các chủ nhiệm đề tài đồng ý cho sử dụng vào nội dung luận án

Kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực, chưa từng được công bố trong bất cứ công trình nào khác Nếu sai, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm./

Hà Nội, tháng 04 năm 2018

Người viết cam đoan

Phùng Văn Khen

về sự giúp đỡ quý báu đó

Trước hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Hà Thị Mừng, PGS.TS Phạm Thế Dũng với tư cách là người hướng dẫn khoa học, đã dành nhiều thời gian và công sức giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án này

Xin chân thành cảm ơn Viện Khoa học Lâm nghiệp Nam Bộ đã tạo điều kiện

về thời gian cho tác giả theo học và hoàn thành luận án

Xin chân thành cảm ơn Sở Nông nghiệp & PTNT hai tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận, Chi cục Kiểm lâm, Ban quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn Sông Sắt, Ban quản lý rừng phòng hộ Sông Lũy - nơi tác giả triển khai thí nghiệm ngoài hiện trường,… đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả nghiên cứu tại hiện trường

Cuối cùng, xin cảm ơn tất cả bạn bè và người thân trong gia đình đã động viên, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án này

Xin trân trọng cảm ơn!

Tác giả

Phùng Văn Khen

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Danh mục chữ viết tắt v

Danh sách hình vii

Danh sách bảng ix

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CÂY CÓC HÀNH 6

1.1 TRÊN THẾ GIỚI 6

1.1.1 Nghiên cứu về phân loại, hình thái, phân bố và sinh thái 6

1.1.2 Nghiên cứu về đặc điểm vật hậu và nhân giống Cóc hành 9

1.1.3 Nghiên cứu về công dụng của Cóc hành 10

1.1.4 Nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng Cóc hành 14

1.2 Ở VIỆT NAM 17

1.2.1 Nghiên cứu về phân loại, hình thái, phân bố và sinh thái 17

1.2.2 Nghiên cứu về đặc điểm vật hậu và nhân giống Cóc hành 19

1.2.3 Nghiên cứu về công dụng của Cóc hành 20

1.2.4 Nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng Cóc hành 23

1.3 THẢO LUẬN 25

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 26

2.1.1 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của Cóc hành 26

2.1.2 Nghiên cứu về kỹ thuật tạo cây con 26

2.1.3 Nghiên cứu kỹ thuật trồng Cóc hành ở vùng Nam Trung Bộ 26

2.1.4 Đề xuất các biện pháp kỹ thuật trồng rừng Cóc hành 27

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.2.1 Phương pháp luận và giả thuyết nghiên cứu 27

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 29

2.3 KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 51

2.3.1 Khái quát đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu tại Bình Thuận 53

2.3.2 Khái quát đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu tại Ninh Thuận 55

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 58

3.1 MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CÓC HÀNH 58

3.1.1 Đặc điểm phân bố và sinh thái loài 59

3.1.2 Mối quan hệ của Cóc hành với các loài cây trong quần xã thực vật 66

3.1.3 Đặc điểm vật hậu 70

3.1.4 Một số đặc điểm sinh lý Cóc hành 73

3.1.5 Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao của QXTV có Cóc hành phân bố 80

3.1.6 Đặc điểm tái sinh tự nhiên của Cóc hành trong QXTV 91

3.2 KỸ THUẬT TẠO CÂY CON 95

3.2.1 Kỹ thuật tạo cây con từ hạt 95

3.2.2 Kỹ thuật tạo cây con bằng phương pháp giâm hom 103

3.3 KỸ THUẬT TRỒNG RỪNG CÓC HÀNH Ở VÙNG NAM TRUNG TRUNG BỘ 108

3.3.1 Đánh giá mô hình trồng rừng Cóc hành ở một số tỉnh Nam Trung Bộ 108 3.3.2 Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật trồng rừng Cóc hành 120

3.4 ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TRỒNG RỪNG CÓC HÀNH 134 3.4.1 Điều kiện gây trồng rừng 134

3.4.2 Kỹ thuật tạo cây giống 135

3.4.3 Kỹ thuật trồng rừng Cóc hành 136

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 137

4.1 Kết luận 137

4.2 Tồn tại 139

4.3 Kiến nghị 139

TÀI LIỆU THAM KHẢO 141

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 151

PHỤ LỤC 152

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu/Từ viết tắt Giải nghĩa đầy đủ

ARL Các chất limonoid có cấu trúc và tác dụng tương tự

azadirachtin (Azadirachtin Related Limonoid)

Dmax Đường kính thân cây ở vị trí 1,3m (m) lớn nhất

Fa Đất vàng đỏ hình thành trên đá granit - Ferralit-Acrisol

Fl Đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa - Ferralic-Acrisols

m3 Mét khối

NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển Nông thôn

NPK Nitrogen/ Nitrate (ni tơ)/ đạm; Phosphorus (phốt pho)/

lân; Potassium / Potash (kali)

Hiện trạng rừng RI Là trảng cỏ và cây bụi (Phân loại theo qui phạm thiết kế

kinh doanh rừng QPN 6-84) Hiện trạng rừng RII Là rừng non mới tái sinh phục hồi chưa ổn định (Phân

loại theo qui phạm thiết kế kinh doanh rừng QPN 6-84) Rừng khộp (rtr) Kiểu rừng thưa cây lá rộng, hơi khô nhiệt đới

UNESCO Tổ chức liên hợp quốc về giáo dục, khoa học và văn hóa

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ phương pháp nghiên cứu 29

Hình 2.2 Quả cóc hành khi chín và cân đo 40

Hình 2.3 Phương pháp bảo quản hạt 40

Hình 2.4 Địa điểm điều tra đặc điểm lâm học và bố trí mô hình thí nghiệm tại các tỉnh Nam Trung Bộ 52

Hình 2.5 Thực bì và đất nơi bố trí mô hình thí nghiệm 57

Hình 3.1 Cây Cóc hành tại Bắc Bình, Bình Thuận và Ninh Sơn, Ninh Thuận 58

Hình 3.2 Thân, vỏ, hoa, lá non và quả Cóc hành 58

Hình 3.3 Sơ đồ khu vực phân bố của Cóc hành tại Nam Trung Bộ 59

Hình 3.4 Cóc hành trong RTN nghèo kiệt tại Bắc Bình, Bình Thuận 61

Hình 3.5 Cóc hành mọc rải rác quanh nương rẫy, nhà dân, ven đường tại Ninh Thuận 61

Hình 3.6 Đất xám nâu vùng bán khô hạn (Xk) nơi có Cóc hành phân bố ở Tuy Phong - Bình Thuận 64

Hình 3.7 Cóc hành phát triển rất chậm trên đất bị glây - Ảnh chụp tại Bắc Bình, Bình Thuận 64

Hình 3.8 Các pha vật hậu của Cóc hành 71

Hình 3.9 Lá non và nụ Cóc hành (hình chụp ngày 9.2.2015 tại Ninh Sơn - Ninh Thuận) 72

Hình 3.10 Quả Cóc hành bắt đầu chín (hình chụp ngày 11.4.2015 tại Ninh Sơn - Ninh Thuận) 72

Hình 3.11 Lát cắt ngang lá Cóc hành 12 tháng tuổi ở tỷ lệ che sáng 25% 74

Hình 3.12 Khí khổng của lá Cóc hành 12 tháng tuổi ở tỷ lệ che sáng 25% 74

Hình 3.13 Dịch chiết diệp lục trong lá Cóc hành 76

Hình 3.14 Cường độ quang hợp của cây Cóc hành 12 tháng tuổi trong vườn ươm ở các tỷ lệ che bóng 76

Hình 3.15 Cường độ thoát hơi nước của cây Cóc hành 12 tháng tuổi trong vườn ươm ở các tỷ lệ che bóng 78

Hình 3.16 Cóc hành trong RTN nghèo kiệt tại Bắc Bình – Bình Thuận 83

Hình 3.17 Cóc hành phân bố trong Rừng khộp tại Ninh Sơn – Ninh Thuận 83

Hình 3.18 Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ của Cóc hành theo nhóm đường kính 86

Hình 3.19 Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ của Cóc hành theo lớp chiều cao 86

Hình 3.20 Phân bố thực nghiệm N (cây/ha) theo D ở các ô tiêu chuẩn 88

Hình 3.21 Phân bố thực nghiệm N (cây/ha) theo H ở các ô tiêu chuẩn 90

Hình 3.22 Biểu đồ phân bố số cây tái sinh Cóc hành theo cấp chiều cao 92

Hình 3.23 Biểu đồ phân bố số cây tái sinh Cóc hành theo nguồn gốc hạt và chồi 93 Hình 3.24 Cóc hành tái sinh tự nhiên dưới tán rừng tự nhiên 94

Hình 3.25 Biểu đồ phân bố số cây tái sinh Cóc hành theo cấp chất lượng 95

Hình 3.26 Tỷ lệ nảy mầm thay đổi theo thời gian bảo quản của 5 phương pháp bảo quản 99

Hình 3.27 Thí nghiệm ảnh hưởng của giá thể giâm hom đến tỷ lệ ra rễ và tỷ lệ hom có mô sẹo 104

Hình 3.28 Thí nghiệm ảnh hưởng của các loại hom và giá thể đến tỷ lệ ra rễ 104

Hình 3.29 Cóc hành trồng phân tán tại hai tỉnh Bình Thuận và Ninh Thuận 109

Hình 3.30 Một số mô hình rừng trồng Cóc hành tại Ninh Thuận, Bình Thuận 114

Hình 3.31 Cóc hành 4 năm tuổi - TN trồng hỗn giao với Neem tại Ninh Thuận 133 Hình 3.32 Cóc hành 4 năm tuổi - TN phân bón tại Ninh Thuận 133

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Danh sách cây Cóc hành theo dõi vật hậu 34

Bảng 2.2 Nội dung thí nghiệm sử dụng giá thể giẩm hom Cóc hành 44

Bảng 2.3 Nội dung thí nghiệm sử dụng loại hom và gía thể giâm hom Cóc hành 45 Bảng 2.4 Nội dung thí nghiệm dùng gía thể cát và gía thể cát-tro với 03 loài thuốc kích thích ra rễ 45

Bảng 2.5 Địa điểm lập ô tiêu chuẩn điều tra rừng trồng Cóc hành ở NTB 47

Bảng 2.6 Bố trí thí nghiệm về phương thức trồng rừng 49

Bảng 2.7 Bố trí thí nghiệm về mật độ trồng rừng thuần loài 49

Bảng 2.8 Bố trí thí nghiệm về phân bón 50

Bảng 3.1 Kết quả điều tra nơi phân bố của Cóc hành 60

Bảng 3.2 Đặc điểm khí hậu các địa điểm có Cóc hành phân bố 62

Bảng 3.3 Thành phần cơ giới đất nơi có Cóc hành phân bố 63

Bảng 3.4 Tính chất hóa học của đất có Cóc hành phân bố 65

Bảng 3.5 Số ô quan sát và số loài cây bạn xuất hiện cùng với Cóc hành nơi nghiên cứu 67

Bảng 3.6 Tần suất xuất hiện của nhóm loài cây bạn với Cóc hành tại Bình Thuận68 Bảng 3.7 Tần suất xuất hiện của nhóm loài cây bạn với Cóc hành tại Ninh Thuận69 Bảng 3.8 Đặc điểm vật hậu của Cóc hành 71

Bảng 3.9 Cấu tạo giải phẫu lá cây Cóc hành 12 tháng tuổi ở vườn ươm 73

Bảng 3.10 Hàm lượng diệp lục trong lá Cóc hành 75

Bảng 3.11 Cường độ quang hợp của Cóc hành 77

Bảng 3.12 Mức độ tổn thương của lá Cóc hành 12 tháng tuổi trong vườn ươm với các tỷ lệ che sáng 79

Bảng 3.13 Hàm lượng N, P, K trong lá Cóc hành 80

Bảng 3.14 Kết cấu loài cây gỗ của QXTV có Cóc hành phân bố 81

Bảng 3.15 Kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ theo nhóm đường kính 85 Bảng 3.16 Kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ theo lớp chiều cao 86

Bảng 3.17 Đặc trưng thống kê phân bố N/D của các loài trong OTC 88

Bảng 3.18 Đặc trưng thống kê phân bố N/H của các loài trong các OTC 89

Bảng 3.19 Kết cấu loài cây tái sinh dưới tán rừng trong QXTV có Cóc hành phân bố 91

Bảng 3.20 Phân bố cây tái sinh Cóc hành theo chiều cao 92

Bảng 3.21 Nguồn gốc cây tái sinh Cóc hành dưới tán rừng 93

Bảng 3.22 Chất lượng cây tái sinh Cóc hành dưới tán rừng 95

Bảng 3.23 Kích thước bề ngang và chiều dài của quả sau 10 lần đo 96

Bảng 3.24 Tỷ lệ nảy mầm đối với công thức bảo quản và thời gian bảo quản 97

Bảng 3.25 Sinh trưởng của Cóc hành 6 tháng ở thí nghiệm che sáng tại Bình Thuận trong vườn ươm 100

Bảng 3.26 Sinh trưởng của Cóc hành 12 tháng ở thí nghiệm che sáng tại Hà Nội trong vườn ươm 101

Bảng 3.27 Sinh trưởng của Cóc hành trong vườn ươm ở thí nghiệm bón phân 102

Bảng 3.28 Ảnh hưởng của giá thể giâm hom đến tỷ lệ ra rễ và tỷ lệ hom có mô sẹo sau 50 ngày giâm hom 103

Bảng 3.29 Phát triển của hệ thống rễ dưới ảnh hưởng của giá thể 103

Bảng 3.30 Chỉ số ra rễ bình quân của thí nghiệm về giá thể 104

Bảng 3.31 Ảnh hưởng của loại hom và giá thể đến tỷ lệ ra rễ và tỷ lệ hom có mô sẹo sau 50 ngày thí nghiệm 105

Bảng 3.32 Sự phát triển hệ rễ dưới ảnh hưởng của loại hom và giá thể 106

Bảng 3.33 Ảnh hưởng thuốc kích thích ra rễ và gía thể giâm hom đến tỷ lệ ra rễ và tỷ lệ hom có mô sẹo sau 50 ngày 106

Bảng 3.34 Sự phát triển của hệ thống rễ ở giá thể và thuốc kích thích ra rễ khác nhau 107

Bảng 3.35 Tổng hợp các chỉ số về rễ trong thí nghiệm 107

Bảng 3.36 Diện tích rừng trồng Cóc hành tại tỉnh Ninh Thuận và tỉnh Bình Thuận 108 Bảng 3.37 Điều kiện trồng Cóc hành ở hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận 111

Bảng 3.38 Giống và tiêu chuẩn cây con trồng rừng tại Ninh Thuận và Bình Thuận 112 Bảng 3.39 Những kỹ thuật trồng rừng Cóc hành đã áp dụng 113

Bảng 3.40 Mật độ và tỷ lệ sống của rừng trồng Cóc hành ở những tuổi khác nhau 115

Bảng 3.41 Sinh trưởng cây bình quân của lâm phần Cóc hành ở các tuổi và địa phương khác nhau 116

Bảng 3.42 Chất lượng rừng trồng Cóc hành theo tuổi và địa phương khác nhau 118 Bảng 3.43 Ảnh hưởng của phương thức trồng đến sinh trưởng D00 (cm) và Hvn (m) của Cóc hành 4 tuổi 120

Bảng 3.44 Ảnh hưởng của phương thức trồng đến chất lượng Cóc hành 4 tuổi 121

Bảng 3.45 Ảnh hưởng của mật độ trồng (MĐ) đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của rừng trồng Cóc hành 4 tuổi 122

Bảng 3.46 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến chất lượng cây Cóc hành 4 tuổi 123

Bảng 3.47 Ảnh hưởng của phương thức làm đất đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của Cóc hành 4 tuổi 124

Bảng 3.48 Ảnh hưởng của làm đất đến chất lượng của Cóc hành 4 tuổi 125

Bảng 3.49 Ảnh hưởng của bón phân đến sinh trưởng của Cóc hành 4 tuổi 125

Bảng 3.50 Ảnh hưởng của bón phân đến chất lượng của Cóc hành 4 tuổi 126

Bảng 3.51 Ảnh hưởng của phương thức trồng đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của Cóc hành 4 tuổi 127

Bảng 3.52 Ảnh hưởng của phương thức trồng đến chất lượng cây Cóc hành 4 tuổi 128 Bảng 3.53 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của rừng trồng Cóc hành 4 tuổi 129

Bảng 3.54 Ảnh hưởng mật độ trồng đến chất lượng rừng Cóc hành 4 tuổi 130

Bảng 3.55 Ảnh hưởng của phương thức làm đất đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của Cóc hành 4 tuổi 131

Bảng 3.56 Ảnh hưởng của phương pháp làm đất đến chất lượng của Cóc hành 4 tuổi 132

Bảng 3.57 Ảnh hưởng của bón phân đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của Cóc hành 4 tuổi 132

Bảng 3.58 Ảnh hưởng của bón phân đến chất lượng của Cóc hành 4 tuổi 133

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết của đề tài

Khí hậu ở vùng Nam Trung Bộ phân chia thành hai mùa khô và mưa rõ rệt, mùa khô thường kéo dài 8 tháng, từ tháng 1 đến tháng 8, trong đó lượng mưa chỉ chiếm khoảng 20-25 % tổng lượng mưa năm Mùa mưa kéo dài 4 tháng từ tháng 9 đến tháng 12, trong đó lượng mưa chiếm khoảng 75-80% tổng lượng mưa năm Lượng mưa trung bình năm ở vùng Nam Trung Bộ từ 1000 - 2200 mm Lượng mưa

ở tỉnh Ninh Thuận < 1.000 mm/năm Hàng năm có hai loại gió chính là gió Đông Bắc và gió Tây Nam với tốc độ trung bình từ 2 - 3 m/s Nhiệt độ bình quân năm là 26,50 C (Dương Anh Tuấn và Nguyễn Duy Trang, 2002) [46] Vì vậy, việc nghiên cứu các loài cây trồng có thể thích nghi với điều kiện khí hậu và đất không thuận lợi (đất khô hạn về mùa khô, nhiệt độ quá cao trên bề mặt cát vào mùa hè, đất cát nghèo dinh dưỡng, gió mạnh) là một vấn đề cần được đặt ra Bằng nhiều nguồn đầu

tư khác nhau, diện tích rừng trồng của các tỉnh vùng Nam Trung Bộ đã tăng lên đáng kể trong thời gian qua Sự gia tăng diện tích rừng trồng đã góp phần nâng cao chức năng phòng hộ của rừng, mở rộng diện tích sản xuất nông nghiệp, giải quyết một phần về nhu cầu gỗ, củi và cải thiện đời sống cộng đồng Tuy nhiên, việc trồng rừng trên vùng đất khô hạn đang gặp rất nhiều khó khăn về chọn lựa loài cây trồng thích hợp, những loài được chọn lựa để trồng rừng chủ yếu là Neem (Xoan chịu hạn), Phi lao, Keo chịu hạn, Keo lá tràm, Keo lai,… trong đó hai loài Neem và Phi lao có khả năng thích nghi tốt với vùng đất khô hạn (Phạm Thế Dũng và cộng sự, 2010) [6]

Cóc hành (Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs) là một trong thành phần cấu

thành hệ thực vật kiểu rừng thưa cây lá rộng, hơi khô nhiệt đới (rtr) (Thái Văn Trừng, 1978) [41] thuộc các tỉnh Nam Trung Bộ Khác với nhiều loài cây gỗ khác, Cóc hành là loài cây ưa sáng, tán kín, lá xanh gần như quanh năm, ra hoa và nảy chồi vào những tháng khô hạn nhất trong năm Đây là loài đa mục đích, có giá trị

cao về kinh tế, chu kỳ kinh doanh tương đối ngắn so với những loài cây bản địa khác, có khả năng gây trồng trên đất nghèo và nơi có khí hậu khô hạn (Hà Thị Mừng, 2015) [20] Cóc hành cũng là một trong những loài cây gỗ bản địa của vùng Nam Trung Bộ do khả năng chịu khô hạn tốt, nên được ngành lâm nghiệp và cộng đồng dân cư ở hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận sử dụng để trồng rừng trên những vùng đất cát khô hạn ở khu vực ven biển Hiện nay, diện tích rừng trồng Cóc hành ở hai tỉnh này đã lên đến hàng trăm ha (Sở NN&PTNT Ninh Thuận, 2008 [28], [29]; Hà Thị Mừng, 2015 [22]) Theo Thông tư số 35/TT-BNN&PTNT ngày 23/6/2010 [1] thì Cóc hành và Xoan chịu hạn (Neem) là 2 loài cây trồng lấy gỗ được đưa vào danh mục bổ sung một số loài cây trồng rừng tại 63 huyện nghèo thuộc 21 tỉnh theo Nghị quyết số 30a/2008/NQ-CP (Bộ NN&PTNT, 2010) [1]

Mặc dù Cóc hành đã được đưa vào danh mục cây trồng tại địa phương, song chất lượng rừng trồng chưa tốt bởi còn rất ít những nghiên cứu mang tính cơ sở cho các kỹ thuật trồng rừng loài cây này, cho đến nay kỹ thuật trồng rừng Cóc hành ở Nam Trung Bộ chủ yếu dựa vào kinh nghiệm của người dân Nhận thấy rằng, để trồng rừng Cóc hành thành công, khoa học và thực tiễn sản xuất cần phải có những hiểu biết đầy đủ không chỉ về đặc điểm hình thái và đặc tính phân bố của Cóc hành,

mà còn cả đặc điểm sinh học, phương pháp nhân giống, kỹ thuật trồng và nuôi dưỡng rừng

Xuất phát từ những lý do trên, đề tài: “Nghiên cứu một số đặc điểm sinh

học và kỹ thuật trồng rừng Cóc hành (Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs) ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ” là hết sức cần thiết góp phần giải quyết vấn đề

trên

2 Ý nghĩa của đề tài

- Ý nghĩa khoa học: Cung cấp cơ sở khoa học (đặc điểm sinh học, kỹ thuật tạo cây giống, kỹ thuật trồng rừng) để xây dựng các biện pháp kỹ thuật nhằm phát triển rừng trồng cây Cóc hành ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ

- Ý nghĩa thực tiễn: Làm cơ sở để xây dựng hướng dẫn kỹ thuật trồng rừng Cóc hành ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ

3 Mục tiêu nghiên cứu

3.1 Mục tiêu chung

Bổ sung một số đặc điểm sinh học của Cóc hành góp phần làm cơ sở cho việc xây dựng các biện pháp kỹ thuật trồng rừng cung cấp gỗ ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ

3.2 Mục tiêu cụ thể

- Xác định được một số đặc điểm sinh học của Cóc hành

- Xác định được các biện pháp kỹ thuật trồng rừng Cóc hành ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ

4 Những đóng góp mới của luận án

- Đã bổ sung được một số cơ sở khoa học về đặc điểm sinh học, nhất là đặc điểm lâm học, lượng hóa được một số đặc điểm sinh lý, sinh thái của loài Cóc hành tại vùng khô hạn Nam Trung Bộ làm cơ sở nghiên cứu và phát triển bền vững rừng trồng Cóc hành

- Bước đầu đề xuất được một số kỹ thuật tạo cây giống và trồng rừng Cóc hành làm cơ sở xây dựng các dự án phát triển rừng vùng khô hạn Nam Trung Bộ

5 Đối tượng và giới hạn nghiên cứu

5.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là cây Cóc hành phân bố tự nhiên tại một số tỉnh Nam Trung Bộ, cây con trong vườn ươm và cây rừng trồng Cóc hành tại hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận

5.2 Giới hạn nghiên cứu

* Giới hạn về nội dung nghiên cứu:

i) Luận án chỉ nghiên cứu một số đặc điểm sinh học cơ bản, gồm: 1) Đặc điểm phân bố và điều kiện sinh thái loài; 2) Quan hệ Cóc hành với các loài trong quần xã thực vật; 3) Đặc điểm vật hậu; 4) Đặc điểm sinh lý; 5) Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao của quần xã thực vật có cây Cóc hành và 6) Đặc điểm tái sinh tự nhiên của Cóc hành Đây là những căn cứ quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo về kỹ thuật trồng rừng Cóc hành

ii) Những nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng chỉ được nghiên cứu trên hai loại đất chính, đó là đất xám nâu vùng bán khô hạn (Xk) ở Bình Thuận và đất nâu vàng trên phù sa cổ (Fx) ở Ninh Thuận, mà chưa có điều kiện nghiên cứu trên tất cả các loại đất của vùng Nam Trung Bộ

* Giới hạn về phạm vi và địa bàn nghiên cứu:

Địa bàn nghiên cứu của luận án là một số tỉnh vùng khô hạn Nam Trung Bộ (Ninh Thuận, Bình Thuận và Khánh Hòa), cụ thể:

- Nghiên cứu đặc điểm lâm học tại tất cả các huyện thuộc tỉnh Ninh Thuận

và các huyện Hàm Thuận Nam, Tp Phan Thiết, Hàm Thuận Bắc, Bắc Bình, Tuy Phong tỉnh Bình Thuận, huyện Cam Ranh tỉnh Khánh Hòa (hình 2.4)

- Điều tra đánh giá các mô hình trồng rừng sẵn có tại hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận

- Thí nghiệm gieo ươm được tiến hành tại vườn ươm của Trạm thực nghiệm Lâm nghiệp Thiện Nghiệp - Viện Khoa học Lâm nghiệp Nam Bộ, xã Thiện Nghiệp,

Tp Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận và vườn ươm của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam tại quận Bắc Từ Liêm, Tp Hà Nội

- Mô hình thí nghiệm được bố trí tại tiểu khu 137, Ban quản lý rừng phòng

hộ Sông Lũy, xã Phan Tiến, huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận và tiểu khu 49a, Ban quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn hồ Sông Sắt, xã Phước Thành, huyện Bác Ái, tỉnh Ninh Thuận

* Giới hạn về thời gian nghiên cứu:

Thí nghiệm gieo ươm Cóc hành được theo dõi từ khi cấy hạt đến khi cây 12 tháng

Thí nghiệm điều kiện gây trồng, phương thức trồng, làm đất, bón phân, mật

độ trồng được theo dõi từ khi trồng đến lúc cây 4 năm

6 Cấu trúc luận án

Luận án gồm có 150 trang, 36 hình, 67 bảng và các phụ lục kèm theo

Kết cấu thành các phần như sau :

 Phần mở đầu: 5 trang

 Chương 1: Tổng quan các công trình nghiên cứu về cây Cóc hành: 20 trang

 Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu: 32 trang

 Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận: 79 trang

 Kết luận, tồn tại và kiến nghị: 4 trang

 Tài liệu tham khảo: 10 trang

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CÂY CÓC HÀNH

1.1 TRÊN THẾ GIỚI

1.1.1 Nghiên cứu về phân loại, hình thái, phân bố và sinh thái

* Nghiên cứu đặc điểm phân loại

Theo một số công trình nghiên cứu trên thế giới thì họ Xoan gồm có 20 chi là Ngâu; Gội nước; Sầu đâu; Xương cá nhuộm; Quếch; Lát hoa; Chặc khế; Sọ khỉ (Xà cừ); Lòn bon; Xoan; Mung rô; Rây hoa mộc; Sấu đỏ; Dái ngựa; Tông dù; Trường nát; Tú lệ; Lòng tong; Su (Đăng đinh); Xương cá to (Xu to, Xu ổi) Trong đó, chi

Sầu đâu (Azadirachta) có 2 loài là Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs (Cóc hành) và Azadirachta indica Juss (Neem, Xoan chịu hạn), còn chi Xoan (Melia) có 3 loài là Melia azadarach L (Xoan nhà), Melia dubia và Melia toosendan Sieb et Zucc

(Xoan quả to)

Cóc hành có tên khoa học là Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs, thuộc họ Xoan (Meliaceae), chi Sầu đâu (Azadirachta) Ngoài tên gọi Azadirachta excelsa còn có một số tên khoa học đồng nghĩa khác như: Azadirachta integrifolia Merr, Azedarach excelsa (Jack) Kuntze, Azedarach excelsa (Jack), Melia excelsa Jack, Trichilia excelsa (Jack) Spreng Cóc hành cũng có nhiều tên gọi địa phương khác

nhau Ở Philippine, Cóc hành có tên là cây Marrango, cây Philippine Neem; tại Indonesia Cóc hành có tên là cây Kayu bawang, Sentang; tại Malaysia người ta gọi Cóc hành là cây Ranggu, cây Saurian bawang; tại Thái Lan Cóc hành có tên là cây Sa-dao-thiam Tên thương mại của Cóc hành là Sentang (Dorthe Jøker, 2000) [60]

* Nghiên cứu đặc điểm hình thái

Cóc hành là loài cây gỗ lớn, có thể cao tới 50 m và đường kính tới 125 cm Khi sinh trưởng vỏ nứt ra và bong từng mảng dài, màu nâu hồng hay nâu xám, chuyển sang màu nâu nhạt hoặc vàng xám khi cây già, bên trong vỏ cây màu đỏ cam

Lá Cóc hành mọc so le nhau, lá kép lông chim không có lá chét Cánh lá dài

60 - 90 cm, có 7 - 11 đôi lá, lá không cân đối, có hình mũi giáo hay hình elip, dài khoảng 12,5 cm, rộng 3,5 cm, mép lá không có răng cưa, màu xanh bóng Hoa tự chùm, nhỏ có hình sao, màu trắng hơi xanh, mùi thơm hơi ngọt và đắng Hoa có năm cánh, cánh hoa dài 5 - 6,5 mm, rộng từ 1,2 - 2,5 mm, nhụy hoa dài 4 mm, bầu nhụy có ba lá noãn, mỗi lá noãn có hai ngăn và một đầu nhụy, thùy dài 70 mm Quả mọc đơn, cùi dày, nhiều thịt, nhựa màu trắng Quả non có màu xanh, khi chín chuyển sang màu vàng Quả dài 20 – 25 mm, dày 10 - 12 mm, khi cắt hay nghiền nát có mùi của tỏi, mỗi kilogram quả có khoảng 500 hạt Khi cây còn non, vỏ cây có màu vàng nhạt hay nâu xám Khi cây già, vỏ chuyển sang màu nâu hay vàng xám Cây trồng từ sáu đến bảy năm bắt đầu ra hoa và quả, hoa nở vào cuối tháng hai đến đầu tháng ba, quả bắt đầu chín từ giữa tháng 5 đến tháng 6 (Dorthe Jøker, 2000) [60]; Affendy H và cs, 2009 [52])

Như vậy, việc định loại, tên gọi và mô tả hình thái cũng như cấu tạo giải phẫu loài Cóc hành là tương đối rõ ràng, không chỉ có tác dụng nhận biết và phân biệt loài mà còn làm cơ sở cho việc sử dụng một số sản phẩm của Cóc hành thông qua những mô tả về hình thái cấu tạo giải phẫu các bộ phận của cây

* Nghiên cứu đặc điểm phân bố và sinh thái

Theo Lim và cs (2006) [75], Cóc hành phân bố tự nhiên ở rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh tại những vùng đất ẩm thấp thuộc khu vực ở Đông Nam Á - Thái Bình Dương như: Malaysia, Indonesia (tại đảo Sumatra, Sulawesi, Borneo), Philippines, New Guinea, Thái Lan và Việt Nam Gần đây, Cóc hành còn tìm thấy ở các nước nhiệt đới khác như Đài Loan, Guatemala, Hawaii (Ong Kian Huat và cs, 2002) [84], [85]

Theo Appanah, S and G Weinland (1993) [56], Kijkar S (1995)[71], Cóc hành có nguồn gốc từ Borneo thuộc Indonesia, mọc tự nhiên ở miền Nam Thái Lan, bán đảo Malaysia và bán đảo Palawan của Philippines Thời gian gần đây, Cóc hành

đã được đưa tới trồng ở nhiều nước nhiệt đới khác như Đài Loan, Guatemala và bang Hawaii

Tại khu vực Đông Nam Á, Cóc hành mọc ở những nơi đất trống của rừng già hoặc rừng thứ sinh Ngoài ra, Cóc hành còn được tìm thấy trong rừng khô rụng lá nguyên sinh ở độ cao từ 0 - 350 m Loài này chủ yếu xuất hiện cùng với các loài thuộc chi Durio (họ Cẩm quỳ - Malvaceae), chi Palaquium (họ Hồng xiêm - Sapotaceae), chi Calophyllum (họ Măng cụt - Clusiaceae) và chi Agathis (họ Bách tán - Araucariaceae) Vào những năm 1953 và 1954, Cóc hành được trồng thử nghiệm trên quy mô nhỏ ở bán đảo Malaysia bởi Nordahlia Binti Abdullah Siam, (2009) [83], kết quả thử nghiệm cho thấy Cóc hành đã có tầm quan trọng do sự tăng trưởng nhanh và chất lượng gỗ tốt

Cóc hành phân bố ở nơi có độ cao dưới 350m, lượng mưa bình quân năm từ

1600 mm đến 3000 mm, nhiệt độ trung bình tối đa là 21 - 34°C và sinh trưởng trên đất phù sa có kết cấu trung bình, thoát nước tốt, đất chua (thích hợp độ pH ở khoảng

5 - 6,5) Ngoài ra, Cóc hành cũng được tìm thấy trên các vùng đất phù sa, đất sét, đất phát triển trên đá granit, đất laterit và đá vôi (Lim và cộng sự, 2006) [75] Các loại đất có thành phần cơ giới nặng, thoát nước kém hay đất bí chặt không thích hợp cho việc trồng Cóc hành (Nordahlia Binti Abdullah Siam, 2009) [81]; Ong Kian Huat và cs, 2002) [84], [85] Cóc hành cũng được tìm thấy dọc theo hai bên đường

và ranh giới giữa các nông trại, nằm rải rác trên khu vực tiếp giáp giữa các trạng thái rừng rụng lá theo mùa và rừng nửa rụng lá (Kijkar S, 1995) [71]

Nghiên cứu của Florido Helen và Priscilla Mesa (2001) [64] cho thấy, Cóc hành thích hợp với nơi có lượng mưa hàng năm từ 400 - 2000 mm/năm, nhiệt độ trung bình từ 22 – 250C, độ cao từ 250 - 300 m so với mặt nước biển, đất màu mỡ, thoát nước tốt, đất cát mùn hoặc mùn cát với độ pH từ 5,0 - 6,5 (Ahmad Zuhaidi Y,

G Weinland, 1995) [53] Tốc độ tăng trưởng của Cóc hành trên đất bằng phẳng tốt hơn so với trên sườn núi hoặc ở khu vực miền núi (Nor Farika Zani và cs, 2013) [83] Cóc hành sinh trưởng rất kém ở những nơi đất bị ngập nước, có khí hậu quá lạnh và kéo dài

1.1.2 Nghiên cứu về đặc điểm vật hậu và nhân giống Cóc hành

* Nghiên cứu đặc điểm vật hậu

Theo Dorthe Jᴓker (2000) [60], thời gian ra hoa và kết quả của Cóc hành thay đổi giữa các địa phương Ở phía bắc Thái Lan, Cóc hành rụng lá vào tháng giêng tới tháng hai Lá non mọc ngay khi lá già rụng xuống, khi lá mới chuyển sang màu xanh cây bắt đầu ra hoa Cóc hành ra hoa từ tuổi 6 đến tuổi 7 Hoa ra từ tháng

2 đến tháng 3, Hoa có mùi thơm, dài từ 5,0 - 6,5 mm, rộng từ 1,5 - 2,5 mm và bông dài khoảng 4 mm Nhụy chia thành ba lá noãn (Kijkar, 1995) [71] Tại các vĩ độ thấp hơn của Thái Lan, quả Cóc hành chín từ giữa tháng 4 và đến tháng 6, đôi khi chín muộn vào tháng 10 đến tháng 12 Ở các vĩ độ cao hơn quả chín sớm hơn Quả thường có kích thước từ 2,5 - 3,5cm, dài và thuôn dài, khi non có màu xanh, khi chín màu vàng bên trong có một hạt lớn (dẫn theo Đặng Quốc Thông, 2004) [38], Nordahlia AS và cs, 2013) [83] Hạt Cóc hành dài từ 20 - 25 mm, rộng 10 - 12 mm (Lim và cộng sự, 2006 [75]; Kiijkar, 1995) [71]

Amnuayporn Choldumrongkul và cộng sự (1993) [55] đã xác định các loài côn trùng tham gia thụ phấn cho hoa Cóc hành ở Thái Lan Theo đó, côn trùng thụ phấn cho các cụm hoa của Cóc hành thuộc về bộ cánh màng, bộ cánh cứng và bộ 2

cánh Các loài côn trùng thuộc bộ cánh màng chủ yếu là các loài Ong (Apis indica

F và Apis sp.), Ronalia sp, Vespa sp., Sceliphron sp Các tác giả này cũng khẳng

định, Cóc hành là loài thụ phấn chéo

Hạt giống được thu hái 2 đợt trong năm; trong đó đợt 1 (đợt chính) được thu hái trong khoảng tháng 4 - 6, còn đợt 2 (đợt phụ, chín muộn) được thu hái trong khoảng tháng 10 - 12 Hạt được thu hái từ cây mẹ có tuổi từ 6 trở lên, tán cân đối, đường kính ngang ngực (D1.3 cm) từ 20 - 30 cm, chiều cao (Hvn, m) từ 10 - 12 m, cây phát triển tốt, không bị sâu bệnh hại, có nguồn gốc rõ ràng Khi quả chín, màu quả chuyển từ màu xanh nhạt sang màu vàng, thịt quả mềm có mùi thơm và vị ngọt Quả chỉ được thu hái vào lúc chúng có màu vàng và còn ở trên cây bằng cách trèo hoặc dùng các công cụ để thu hái trực tiếp Khi quả đã rụng xuống đất mới thu hoạch, tỷ lệ nẩy mầm thấp hơn Sau khi thu hái, quả được ủ để làm mềm vỏ quả

Sau đó chà nhẹ các quả để lấy hạt ra phơi ở những nơi thoáng mát, không phơi hạt trực tiếp trên nền gạch dưới ánh nắng trực xạ (Ong Kian Huat và cs, 2002) [84], [85].

* Nghiên cứu nhân giống Cóc hành

Nghiên cứu nhân giống bằng hạt cũng đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu tại các nước Đông Nam Á Quả Cóc hành được thu hoạch khi chúng chuyển từ màu xanh sang màu vàng Có thể thu hái quả trực tiếp trên cây hoặc thu các quả rụng rơi mặt đất Tuy nhiên, thu hái quả chín rụng dưới đất thì tỷ lệ nẩy mầm của hạt thấp và dễ bị nấm bệnh tấn công, hạt Cóc hành không có giai đoạn ngủ, vì thế sau khi thu hái, quả cần được xử lý và ươm ngay nhằm đảm bảo tỷ lệ nẩy mầm cao

Để tăng tỷ lệ nẩy mầm của hạt, cần loại bỏ phần thịt quả bằng việc ủ hạt sau khi thu hái để thịt quả mềm, sau đó chà nhẹ lấy hạt ra phơi, không phơi hạt trực tiếp trên nền gạch hay xi măng, dưới ánh nắng trực xạ (Dorthe Jᴓker, 2000) [60]

Hạt Cóc hành rất nhanh mất sức nảy mầm, chỉ có thể được lưu trữ trong một vài tuần Bảo quản hạt bằng cách lưu trữ trong bao tải với mùn cưa hoặc để ở nơi thoáng mát Độ ẩm của hạt khoảng 50% trong bảo quản sẽ đảm bảo tỷ lệ nẩy mầm cao Hạt Cóc hành có thể được gieo trực tiếp trong túi bầu (Ong Kian Huat và cs, 2002) [84] hoặc trồng trong khay hay một luống theo hàng Sau khi gieo, các hạt được phủ một lớp đất hoặc cát với độ dày từ 0,5 - 1,0 cm; sau đó phủ rơm và tưới nước đủ ẩm Sau khi gieo khoảng 1 tuần, hạt giống sẽ nảy mầm Tỷ lệ nảy mầm của hạt là 75 - 80% Sau khi nảy mầm, cây con cần được che sáng ít nhất 50% và giảm dần tỷ lệ che sáng khi cây cao khoảng 30 cm trở lên Cây giống có thể được chuyển sang túi bầu lớn (5*8 cm) khi hai cặp lá đã phát triển Cây 3 - 4 tháng tuổi có chiều cao khoảng 30 - 40 cm có thể đem trồng rừng [60]

Tại Thái Lan, người ta khuyến khích dùng ruột bầu gồm xơ dừa và đất có phân với tỷ lệ 3:1, kết hợp với phân bón nén dạng Osmocote khoảng 0,5 g cho mỗi túi bầu, đây là dạng phân hỗn hợp rất tốt cho sinh trưởng của cây con Cóc hành (Jintana Bupabanpot và cs, 2006 [67]; Nordahlia Binti Abdullah Siam, 2009 [83]) Cây giống nên được phun hàng tuần bằng thuốc trừ sâu khi cây con cao từ 30 - 40

cm Cây con 6 tháng là độ tuổi tốt nhất cho trồng rừng Ít nhất một tháng trước khi trồng, tất cả các cây giống cần hạn chế tưới nước và dỡ giàn che hoàn toàn Cắt rễ thường được sử dụng cho sản xuất quy mô lớn (Chungpongse và cs, 1991) [59]

Theo Ong Kian Huat và cộng sự (2002) [85], thời gian ươm cây trong vườn

là 06 - 12 tháng, trước khi trồng rừng một tháng nên tiến hành đảo bầu 1 lần, khi đó mới tiến hành đưa cây đi trồng, bình quân 1 kg hạt giống có thể trồng 2 - 3 ha

Jintana Bupabanpot và cs (2006) [67] đã nghiên cứu về ảnh hưởng che sáng đến tốc độ sinh trưởng và chất lượng cây con Cóc hành tại Songlkha, miền Nam Thái Lan Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với bốn công thức che sáng khác nhau: Che 90%, che 70%, che 50% và không che với ba lần lặp lại cho mỗi nghiên cứu Kết quả nghiên cứu cho thấy, cây con ở các chế độ che sáng có tốc độ sinh trưởng cao nhất trong 2 - 3 tháng đầu tiên Cây con ở chế độ che 90% có đường kính và tổng sinh khối thấp nhất, nhưng tỷ lệ giữa sinh khối thân và sinh khối rễ là cao nhất Cây con ở chế độ che sáng 70% có đường kính nhỏ hơn cây con dưới điều kiện không che, nhưng không có sự khác biệt đáng kể về tổng sinh khối và tỷ lệ sinh khối thân/ rễ Giữa các cây con ở điều kiện che sáng 70%, 50% và không che, các điều kiện ánh sáng không có hiệu lực với chiều cao hoặc số lá kép Cây con ở chế độ che sáng 90% và 70% có tỷ lệ sống đạt 81,2% và 93,7%, không có cây chết

ở chế độ che sáng 50% và không che

Những nghiên cứu về nhân giống sinh dưỡng Cóc hành cũng đã được nhiều tác giả quan tâm Tại Thái Lan, tỷ lệ ra rễ của hom giâm đạt trên 90% và giâm hom

có thể cung cấp cây con cho trồng rừng công nghiệp Nuôi cấy mô chưa được chứng minh là khả thi cho sản xuất cây giống có quy mô lớn (Nordahlia Binti Abdullah Siam, 2009) [81]

1.1.3 Nghiên cứu về công dụng của Cóc hành

 Tính chất và công dụng gỗ

Ngoài ý nghĩa về mặt sinh thái như phủ xanh đất trống đồi trọc, cải tạo đất bị hoang hóa, góp phần tái sinh rừng, cây Cóc hành còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, các bộ phận của loài này đều được công nhận có những công

dụng tốt

Mohd Farid, A & Maziah, Z, (1999) [80] cho rằng gỗ Cóc hành có thể giữ được độ bền trong một khoảng thời gian đáng kể và thích hợp cho các công trình mộc cao cấp, sản xuất đồ gỗ, nội thất, tàu, vách ngăn, ván dán và ván ép, tấm ván ép mật độ trung bình, sàn gỗ, chạm khắc, đồ tiện Gỗ đã được sử dụng cho công trình xây dựng (mộc, hoàn thiện nội thất và sàn) và cho đồ nội thất ở Philippines Bên cạnh đó, gỗ được sử dụng làm hộp đàn piano, diêm, khắc trang trí và hộp [93] Ở Papua New Guinea, gỗ được sử dụng để sản xuất cửa mái hắt và xuồng [60], [75]

Một số nghiên cứu về tính chất cơ lý gỗ Cóc hành ở Malaysia cho thấy, gỗ Cóc hành có khối lượng trung bình, gỗ cứng, tâm gỗ có màu nâu đỏ và phân định rõ ràng từ màu vàng - trắng Dác gỗ màu trắng hoặc đôi khi màu hồng xám Khối lượng gỗ là 550-780 kg/m3 ở độ ẩm 15% Gỗ cứng và nặng vừa phải, khối lượng trung bình khô kiệt 427-770 kg/m3 và thay đổi theo tuổi cây, co rút trung bình 0,5% với cả hai chiều xuyên tâm và tiếp tuyến [65], [75], [93] Không có sự khác biệt về tính chất cơ học gỗ của cây ở rừng trồng và rừng tự nhiên Bằng quan sát, người ta chỉ ra rằng có sự khác biệt về màu sắc của gỗ lõi và gỗ dác giữa cây trồng bằng hạt

và cây trồng bằng hom Cây già có tỷ lệ gỗ dác ít hơn so với cây non [82], [75], [93] Chất lượng gỗ Cóc hành được trồng từ hom tốt hơn so với chất lượng gỗ được trồng từ cây hạt Gỗ Cóc hành 10 tuổi ở rừng trồng được xem như phù hợp cho mục đích đóng đồ gia dụng, nội thất, gỗ lạng (veneer) và gỗ dán Vì vậy, trong công nghiệp không nhất thiết phải chờ đến khi cây 15 tuổi

Theo Florido Helen, Priscilla Mesa (2001) [64] thì gỗ Cóc hành còn có nhiều công dụng khác như gỗ có chất lượng tốt dùng trong các công trình xây dựng, bản khắc trang trí, làm cửa, đồ trang trí nội thất và đóng tàu

 Thành phần hóa học và công dụng của vỏ, lá, hạt

Ermel và cộng sự đã chiết xuất từ hạt Cóc hành chất marrangin, một dạng limonoid, có tác dụng điều tiết sinh trưởng côn trùng tương tự như azadirachtin Đồng thời, tác giả cũng đã tách ra chất azadirachtin B và ba chất tương tự chất azadirachtin khác từ gỗ Cóc hành Hai trong số các chất tìm được là chất mới, tuy

nhiên chưa xác định được hàm lượng các chất này Tác giả cho rằng chất chiết xuất

từ thân Cóc hành có thể so sánh với hiệu quả của chất chiết xuất từ hạt Neem Tại Malaysia, chính phủ đã ban hành bằng sáng chế về việc sử dụng chất chiết xuất từ

gỗ Cóc hành để kiểm soát côn trùng và thuốc trừ sâu thực vật cơ bản (dẫn theo Murray B.Isman, 2005) [77]

Nghiên cứu của Ekkarat Kaewnang-O và cộng sự (2011) [61] về thành phần các axit béo từ hạt Cóc hành cho thấy dầu hạt được chiết xuất với hexane ở nhiệt độ phòng, sản lượng dầu đạt khoảng 35% khối lượng nhân Sản phẩm hạt giống của các loài Azadirachta đã được sử dụng một thời gian dài trong y học cổ truyền và nông nghiệp như phân bón đất, thấm thuốc trừ sâu, côn trùng và làm xà phòng Các axit béo có các tính chất vật lý sau: Mật độ ở 29°C là 0,878, chỉ số khúc xạ ở 29°C

là 1,460, tỷ trọng ở 23°C là 0,1987, giá trị axit là 16,35 và chỉ số xà phòng hóa là 203,38 Thành phần dầu hạt Cóc hành bao gồm: Axit caprylic 0,30%, axit n-capric 0,96%, axit palmitic 9,8%, axit stearic 4,7%, axit Heneicosanoic 0,72%, axit Behenic 2,76% và axit Tricosanoic 0,75% vv [61], [93]

Năm 2005, Kohsuke và Mitsuyoshi Yatagai [73] đã khảo sát thành phần dầu

từ hạt cây Cóc hành bằng phương pháp sắc kí khí ghép phối phổ đã xác định thành phần chính là acid oleic (31,3%), acid palmitic (14,2%), acid octadecanoic (13,0%) Thành phần phụ của dầu hạt có n-ankan, hợp chất hương phương, este, sulfur, hợp chất nitơ, terpenoids

Dịch trích từ dầu hạt có chỉ số xà phòng hóa là 203,38 dùng làm xà phòng, sản xuất dược phẩm, kem đánh răng Dịch chích có chứa azadirachtin (khoảng 3,3 – 3,5%) được sử dụng làm chất diệt trùng, chữa bệnh sốt rét, bào chế thuốc trong y học Bã trích dùng làm tăng độ phì nhiêu của đất và xua đuổi côn trùng Từ hạt, các nhà khoa học đã li trích được marrangin (azdirachtin L) là một limonoid mới có hoạt tính mạnh hơn azdirachtin gấp ba lần

Lá có tác dụng diệt trùng hoặc xua đuổi côn trùng Ở Thái Lan và Malaysia người ta dùng đọt non, lá và hoa làm thức ăn Dịch trích từ lá có tác dụng ngừa thai Hoa là nguồn nguyên liệu để sản xuất phấn hoa, làm thức ăn, chữa bệnh đau dạ dày

và bệnh mũi Vỏ bào là dược phẩm trị bệnh về túi mật và bàng quang Gỗ dác được

sử dụng làm thuốc chữa bệnh cho túi mật Lõi gỗ dùng trị bệnh yếu dạ dày Rễ cây trị bệnh có nhiều đờm trong cuống họng Vỏ rễ chữa nôn mửa, điều trị bệnh ngoài

da Rễ tơ làm thuốc trị giun có trong ruột Vỏ cây có chứa tannin dùng làm phẩm nhuộm Ngoài ra, Cóc hành còn có khả năng cải tạo đất, chống xói mòn, lá sử dụng làm phân bón trong nông nghiệp, trồng làm hàng rào chắn gió hoặc đai bảo vệ, trồng ven đường, cây bóng mát và cho củi đốt [94], [64], [77], [93]

Thí nghiệm cũng nghiên cứu ảnh hưởng của dịch trích từ lá cây Cóc hành bằng ba loại dung môi khác nhau eter dầu hỏa, chloroform, methanol đối với mối

Coptotermes gestroi Wasmann Kết quả cho thấy dịch trích bằng các loại dung môi

và nồng độ khác nhau có ảnh hưởng quan trọng đối với khả năng hấp thụ thức ăn và

sự sống sót của mối trong đó dịch eter dầu hỏa có hoạt tính mạnh nhất tiếp theo là dịch chloroform và metanol [94]

1.1.4 Nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng Cóc hành

Gây trồng và đánh giá sinh trưởng của Cóc hành tuy còn là vấn đề mới nhưng cũng đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu, đặc biệt tại Thái Lan và Malaysia

Tại Malaysia, Cóc hành chưa trồng trên quy mô lớn, nhưng có một số thử nghiệm trên quy mô nhỏ Tại bán đảo này, Cóc hành có thể được trồng bằng cây rễ trần, tái sinh bằng gốc hoặc cây con có bầu Cóc hành có thể sống và phát triển trong điều kiện bị che sáng Khoảng cách giữa các cây trồng là yếu tố quan trọng để đạt được hình dáng thân mong muốn (Ahmad Zuhaidi Y, G Weinland, 1995 [53], Mohd Farid, và cộng sự, 2001) [79]

Vị trí trồng và các chất dinh dưỡng trong đất trồng Cóc hành liên quan đến sinh trưởng của cây Cóc hành 2 tuổi có sinh trưởng tương đối tốt trên các loại đất chua nghèo dinh dưỡng Giai đoạn rừng non, sự phát triển của Cóc hành chịu ảnh hưởng mạnh bởi độ dốc (hoặc độ dày tầng đất) và chất dinh dưỡng trong đất (đặc biệt là K) Sinh trưởng của Cóc hành bị hạn chế khi trồng trên sườn dốc và có tầng đất nông Mức độ và loại phân bón được áp dụng với các phương pháp áp dụng trên

đất nghèo chất dinh dưỡng là một trong những yếu tố cần được xem xét khi đánh giá năng suất rừng trồng Cóc hành, đặc biệt là trên đất mùn cát - sét, đất chua và nghèo chất dinh dưỡng [86], [87]

Affendy và cộng sự (2009) [52] nghiên cứu trồng 5 loài cây bản địa trên lỗ

trống của rừng thứ sinh suy thoái tại Negeri Sembilan (42ha) gồm các loài

Azadirachta excelsa, Cinnamomum iners, Intsia palembanica, Hopea pubescens và Shorea leprosula Kết quả cho thấy Azadirachta excelsa có tăng trưởng trung bình

cao nhất (tăng trưởng trung bình về đường kính D1.3 là 1,06 cm/năm), tiếp theo là

các loài Shorea leprosula, Hopea pubescens, Cinnamomum iners và Intsia palembanica với tăng trưởng lần lượt là 1,03, 1,01, 0,98 và 0,97 cm/năm Về chiều cao Azadirachta excelsa tăng trưởng đạt 1,38 m/năm và tiếp theo là Shorea leprosula, Hopea pubescens, Cinnamomum iners và Intsia palembanica đạt 1,16,

1,04, 1,81 và 0,77 m/năm Tác giả cũng chỉ ra rằng tỷ lệ sống và tăng trưởng của

loài Azadirachta excelsa và Cinnamomum iners đạt cao nhất khi áp dụng kỹ thuật

trồng lỗ trống trong rừng Các biện pháp kỹ thuật lâm sinh có khả năng cải thiện sự sống, chiều cao, đường kính và sự tăng lên của sinh khối khu vực rừng thứ sinh

Aminah và cộng sự (2005) [54] đã nghiên cứu trồng thử nghiệm Cóc hành từ cây hom tại Selangor, Malaysia Kết quả cho thấy, sau 7 năm trồng, Cóc hành có tỷ

lệ sống là 49%, đường kính trung bình đạt 7,99 cm và chiều cao trung bình đạt 7,46

m Tác giả kết luận rằng cây hom cành có thể được sử dụng như một vật liệu thay thế trong trồng rừng Hiệu quả tăng trưởng sẽ tốt hơn nếu cây dòng vô tính được tuyển chọn với tốc độ tăng trưởng cao

Trong một nghiên cứu của Hamzah và cộng sự (2009) [66], các tác giả đã đánh giá tình trạng dinh dưỡng đất và hiệu quả tăng trưởng của 6 loài họ Dầu

(Dryobalanops aromatica, Hopea nervosa, Neobalanocarpus heimii, Shorea parvifolia, S assamica và S leprosula) và 3 loài không thuộc họ dầu (Azadirachta excelsa, Cinnamomum iners và Intsia palembanica) sau 6 năm trồng trên đất lâm

nghiệp bị suy thoái ở Malaysia Kết quả cho thấy không có sự khác biệt đáng kể về tính chất lý hóa đất nơi trồng và không trồng các loài nói trên Tuy nhiên, việc trồng

các loài này có thể làm tăng độ màu mỡ đất do lượng vật rơi rụng hoàn trả lại cho đất do tăng khả năng trao đổi cation, tăng tổng carbon, nitơ tổng số, pH và trao đổi

Al Kết quả đánh giá tăng trưởng về đường kính và chiều cao cũng cho thấy, sau 6

năm trồng loài Cóc hành (Azadirachta excelsa) có tăng trưởng cao nhất (1,4 cm/năm về đường kính và 1,41 m/năm về chiều cao) Trong khi đó loài Cinnamomum iners tăng trưởng đứng thứ 2 cũng chỉ đạt 1,35 cm/năm về đường

kính và 1,12 m/năm về chiều cao Tỷ lệ sống của Cóc hành đạt cao (73,3%) đứng

thứ 2 sau Cinnamomum iners (đạt 77,5%) Tác giả đi đến nhận xét loài Cóc hành có

khả năng thích nghi tốt với môi trường khắc nghiệt, đặc biệt là độ chặt đất cao, hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất thấp, đất bị suy thoái và là một trong những loài có tiềm năng rất lớn trong các dự án phục hồi rừng tương lai

Cóc hành là loài mới được đưa vào trồng rừng tại các nước trên thế giới nên những đánh giá về hiệu quả kinh tế còn rất khiêm tốn Tại Hội thảo quốc gia về trồng cây lấy gỗ thương mại (1997) do FAO [68] tổ chức tại Malaysia đã cho thấy, Cóc hành (Sentang) trồng hỗn hợp với Cao su (Hevea) sẽ cho hiệu quả kinh tế cao hơn khi trồng riêng rẽ Cao su hoặc Cóc hành Mô hình trồng Cóc hành đơn lẻ với chu kỳ 15 năm (diện tích 40 ha, mật độ trồng 833 cây/ha, mật độ cuối cùng 300 cây/ha, tỉa thưa vào năm thứ 5 và 10) cho giá trị hiện tại thuần NPV 0,32 triệu RM (hoặc 8,000 RM/ha), tỷ lệ thu hồi vốn nội bộ IRR đạt 15% Trong khi đó, mô hình hỗn giao Cóc hành - Cao su chu kỳ 20 năm (diện tích 40 ha, Cao su trồng 400 cây/ha ban đầu, dự kiến tỉa thưa tự nhiên còn lại 340 cây/ha khi thu hoạch mủ và gỗ; Cóc hành trồng 533 cây/ha xen giữa hàng cao su, mật độ để lại 195 cây/ha, tỉa thưa năm 3 và năm thứ 5) cho giá trị NPV 0,45 triệu RM (11,250 RM/ha), IRR đạt 16,1% Báo cáo đã đánh giá việc trồng rừng Cao su xen Cóc hành được coi là thích hợp cho diện tích đất đai nhỏ, và được tiến hành để tối đa hóa doanh thu từ gỗ Cóc hành trong khi đảm bảo một tính liên tục từ thu nhập hàng năm thời kỳ khai thác mủ Cao su (Fao, 1997) [69]

Tại Thái Lan, mặc dù còn mới mẻ, nhưng Cóc hành được coi là loài có giá trị quan trọng trong những loài cây trồng rừng ở Thái Lan do sinh trưởng nhanh và cho

gỗ tốt Tuy nhiên, không rõ cơ sở di truyền của nó có thể là một hạn chế lớn khi đưa vào gây trồng tại nước này Ở rừng trồng, Cóc hành có tỷ lệ sống tới 100%, là loài tương đối ít sâu bệnh hại trong giai đoạn sinh trưởng ban đầu Cóc hành chịu được

lượng mưa lớn hơn Neem (Azadirachta indica Juss) Loài này sinh trưởng chậm ban

đầu nhưng sau đó tăng lên đáng kể Rừng trồng Cóc hành được trồng với khoảng cách 2-4 m x 4 m Cóc hành có thể được khai thác sau 5 năm trồng tùy vào mục đích khai thác khác nhau Quá trình tỉa thưa nên được thực hiện để thúc đẩy sự sinh trưởng nhanh và duy trì độ cứng gỗ, giữ lại những cây thân thẳng và hình dáng đẹp Sau hai lần tỉa thưa, rừng trồng Cóc hành nên được khai thác trắng và chuyển sang luân kỳ tiếp theo Tỉa thưa lần đầu khi cây cao trung bình 10-15 m, mật độ lớn hơn

800 cây/ha (để lại 500-600 cây/ha) Tỉa thưa giảm đi khi chiều cao cây trung bình trên 20m, mật độ cuối cùng giảm xuống còn 250-300 cây/ha Tuy nhiên, không nhất thiết phải tỉa thưa vì Cóc hành có thể để tỉa thưa tự nhiên (Wong, M, 1981) [92]

1.2 Ở VIỆT NAM

1.2.1 Nghiên cứu về phân loại, hình thái, phân bố và sinh thái

* Nghiên cứu đặc điểm phân loại

Họ Xoan Meliaceae còn gọi là họ Dái ngựa, chủ yếu là cây thân gỗ và cây bụi (có một số ít là cây thân thảo) trong bộ Bồ hòn Họ Xoan thường lá kép lông chim 1 lần, ít khi lá đơn mọc cách, rất gần với họ Cam (Rutaceae) và có nhiều điểm chung với họ Thanh thất (Simaroubaceae) hoa thường đơn tính, có một số hoa lưỡng tính, nhị thường hợp thành ống Họ Xoan có khoảng 50 chi và 550 loài, phân

bố khắp miền nhiệt đới, trong đó có một chi (Toona) phát triển tới tận vùng ôn đới phía Bắc của Trung Quốc và về phía Nam tới Đông Nam Australia;

Chi Azadirachta có 2 loài là Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs và Azadirachta indica Juss; chi Melia có 3 loài là Melia azadarach L (Xoan nhà), Melia azadarach cultivar toosendan (Xoan đào) và Melia toosendan S et Z (Khổ luyện tử) (Phạm

Hoàng Hộ, 1999) [15]

Ở Việt Nam, Cóc hành còn có tên gọi khác là Sầu đâu cao (Phạm Hoàng Hộ,

1999) [15], Xoan Ninh Thuận, Neem Ninh Thuận, Xoan rừng (Đặng Thị Như Quỳnh, 2001) [26], Nguyễn Việt Cường, 2010) [4] Theo Phạm Hoàng Hộ (1999)

[15], Cóc hành ở Việt Nam có tên khoa học là Azadirachta excelsa (Jack) Jacobs,

thuộc họ Xoan (Meliaceae) Phần lớn cây gỗ của họ Xoan có lá kép lông chim 1 lần,

ít khi lá đơn mọc cách Cây gỗ của họ Xoan cũng rất gần với họ Cam (Rutaceae) và

có nhiều điểm chung với họ Thanh thất (Simaroubaceae ) Tuy vậy, hoa của chúng thường lưỡng tính, nhị thường hợp thành ống (Trần Hợp, 2002) [16]

* Nghiên cứu về đặc điểm hình thái

Hình thái là những điểm khác biệt bề ngoài giúp cho việc nhận diện các loài khác nhau thậm chí là cùng một loài ở các giai đoạn tuổi khác nhau Thông thường hình thái của các loài khác nhau có sự khác nhau, ngay cả trong cùng một loài đặc điểm hình thái cũng có sự biến đổi theo giai đoạn tuổi Tuy nhiên, chỉ đặc điểm ổn định, phản ảnh bản chất của loài mới giúp ích cho việc nhận biết chúng một cách dễ dàng, các đặc điểm khác có thể gây nên sự nhầm lẫn Do vậy, trong phân loại thực vật, nghiên cứu đặc điểm hình thái của loài là rất cần thiết làm cơ sở cho việc nhận biết và phân loại giữa các loài với nhau (Võ Đại Hải và cộng sự, 2010) [11]

Cóc hành ở Việt Nam là cây gỗ lớn, lá có sóng dài 20-30 cm, mang lá phụ xoan, bầu dục dài 4-7 cm, đầu nhọn, đáy tà tròn, bất xứng, bìa nguyên, mặt trên nâu, mặt dưới nâu nhợt, gân phụ 8 cặp, cuống phụ 4-6 mm Phát hoa ở nách lá, chùm tụ tán dài 10 – 13 cm, nhánh dài 1,5 - 2 cm, lá đài không lông; cánh hoa dài 5 - 6 mm, không lông; tiểu nhụy dính thành ống, bao phấn 10, gắn trước một phiến có hai thùy Quả có nhân cứng (Phạm Hoàng Hộ, 1999) [15] Theo Phạm Thế Dũng và cộng sự (2010) [6] thì Cóc Hành có hình thái bên ngoài rất giống với Xoan chịu hạn

(Azadirachta indica Juss), nhưng lá Cóc hành xanh thẫm, dày, bóng, hơn Xoan chịu

hạn, vỏ thân nứt dọc sâu hơn

* Đặc điểm phân bố và sinh thái

Ở Việt Nam, Cóc hành phân bố trong rừng Khộp khô hạn của tỉnh Ninh Thuận, là một trong những loài cây chủ lực phục vụ công tác trồng rừng ở vùng khô hạn Cóc hành thích hợp nơi có nhiệt độ trung bình 16-220C, chịu được hạn, lượng

mưa từ 300-1200 mm Độ cao dưới 300 m so với mực nước biển [26], [15], [4], [6] Theo Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Ninh Thuận (2008) [28], [29] thì Cóc hành là loài cây mọc nhanh, ưa sáng, thân thẳng, rễ ăn sâu xuống đất và phân bố rộng để chống chịu với điều kiện gió mạnh và khô hạn Cây xanh quanh năm, có thể sinh trưởng và phát triển trên bất cứ điều kiện lập địa nào, thậm chí sinh trưởng và phát triển tốt trên đất nghèo dinh dưỡng

1.2.2 Nghiên cứu đặc điểm vật hậu và nhân giống Cóc hành

* Nghiên cứu đặc điểm vật hậu

Theo Nguyễn Việt Cường (2010) [4], Cóc hành bắt đầu hình thành nụ hoa vào đầu tháng 2, nở hoa vào ngày 5/4 đến 3/5, quả chín tháng 6-7 cùng năm Kết quả này cũng trùng với công bố của Phạm Thế Dũng và cộng sự (2010) [6], mùa ra hoa kết trái của Cóc hành chỉ khoảng 2 tháng, từ tháng 4 đến tháng 5 Tuy nhiên, các tác giả mới quan sát việc ra hoa kết quả của Cóc hành trong 1 năm

* Nghiên cứu về chọn, tạo và nhân giống Cóc hành

Nguyễn Việt Cường (2010) [4] và Đặng Như Quỳnh (2001) [26] đã chọn được 50 cây trội Cóc hành trong rừng tự nhiên ở các huyện Ninh Sơn và Bác Ái của tỉnh Ninh Thuận để phục vụ việc lai giống Tiêu chuẩn chọn cây trội là hình dáng thân đẹp, ra hoa kết quả tốt, đường kính thân 14 - 40 cm, chiều cao dưới cành 5,5 -

10 m Ứng dụng chỉ thị phân tử (RAPD và ADN lục lạp) trong nghiên cứu đa dạng

di truyền của các dòng cây trội đã được tuyển chọn, tác giả chỉ ra rằng các cây trội

có mức độ đa dạng di truyền thấp mặc dù đều được chọn lọc ở rừng tự nhiên và có khoảng cách khá xa về không gian (Nguyễn Việt Cường, Phạm Đức Tuấn, 2007) [5] Qua hệ số tương đồng, tác giả đã loại bỏ 6 cặp gia đình có quan hệ di truyền

gần gũi Bên cạnh đó, tác giả đã lai thành công tổ hợp lai khác chi là loài A excelsa thuộc chi Azadirachta và M azadarach thuộc chi Melia, tuy nhiên chưa thấy sự

khác biệt về sinh trưởng giữa cây lai 1 năm tuổi và bố mẹ ở rừng trồng Với kết quả nghiên cứu ban đầu về nhân giống sinh dưỡng, tác giả cũng khuyến cáo có thể áp dụng phương pháp ghép áp và ghép nêm để nhân giống vô tính Cóc hành Tác giả cũng đã xây dựng được 1,5ha vườn giống tại lâm trường Ninh Sơn - Ninh Thuận từ

vật liệu là 49 gia đình được chọn Sau 3 năm, sinh trưởng trung bình của các gia đình là: H = 2,7m; D = 2,7cm, tỷ lệ sống đạt từ 70,8 - 100% Từ đó đã xác định được 5 gia đình có sinh trưởng và chất lượng thân cây vượt trội trong khảo nghiệm, tuy nhiên, với thời gian theo dõi ngắn chưa thể khẳng định chắc chắn gia đình có năng suất cao nhất

Bên cạnh nghiên cứu của Nguyễn Việt Cường (2010) [4], Phạm Thế Dũng và cộng sự (2010) [6] đã nghiên cứu kỹ thuật nhân giống một số loài cây bản địa trong

đó có Cóc hành Kết quả cho thấy sau 50 ngày giâm hom, Cóc hành có tỷ lệ hom ra

rễ, số lượng rễ, chiều dài trung bình rễ, tỷ lệ hom có mô sẹo ở giá thể cát cao hơn so với giá thể tro cát (tỷ lệ hom ra rễ ở giá thể cát là 29% trong khi ở giá thể tro cát 22%) Nếu sử dụng thêm chất kích thích IBA thì cải thiện sinh trưởng chiều dài rễ tốt hơn (Khi sử dụng IBA thì bình quân chiều dài rễ của hom là 26,4 cm dài hơn so với không sử dụng IBA là 16,4%) Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu cho tỷ lệ ra rễ chưa cao

Kết quả nghiên cứu chọn giống Cóc hành tại hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận, Hà Thị Mừng và cộng sự (2015) [22] đã chọn được 73 cây mẹ từ 7 xuất xứ (7 huyện) tại các tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận, bao gồm: Bác Ái, Ninh Sơn, Ninh Hải, Thuận Nam – Ninh Thuận; Tuy Phong, Hàm Thuận Bắc, Bắc Bình – Bình Thuận; Kết quả khảo nghiệm ở Ninh Thuận cho thấy xuất xứ có triển vọng cho trồng rừng là Bác Ái và Ninh Sơn; kết quả khảo nghiệm ở Bình Thuận là Hàm Thuận Bắc, Ninh Sơn và Bác Ái

1.2.3 Nghiên cứu về công dụng của Cóc hành

 Tính chất và công dụng gỗ

Theo Nguyễn Tử Kim và cộng sự (2015) [18], gỗ Cóc hành có lõi và dác phân biệt rõ ràng, gỗ dác nhiều, có màu vàng nhạt, gỗ lõi màu nâu hồng, gỗ có mùi thơm hơi nồng Gỗ Cóc hành thu thập từ rừng tự nhiên có khối lượng riêng và khả năng chịu lực tốt hơn gỗ thu thập từ rừng trồng Gỗ xếp nhóm I đối với gỗ từ rừng

tự nhiên và nhóm II đối với gỗ từ rừng trồng Gỗ thích hợp để làm đồ mộc, làm cửa

và cấu trúc bên trong hay làm đồ mộc Gỗ có hàm lượng xenluloza ở mức trung

bình (41,22% đối với gỗ rừng tự nhiên và 41,38% đối với gỗ rừng trồng), hàm lượng lignin ở mức tương đối cao (27,72% đối với gỗ rừng tự nhiên và 25,05% đối với gỗ rừng trồng), hàm lượng các chất vô cơ (độ tro) ở mức trung bình (0,23% đối với gỗ rừng tự nhiên và 0,57% đối với gỗ rừng trồng) Gỗ Cóc hành không phù hợp cho công nghiệp sản xuất giấy

 Thành phần hóa học và công dụng của vỏ, lá, hạt

Theo Trần Kim Qui và cộng sự (2007) [26], ngoài công dụng về môi trường, Cóc hành còn có nhiều công dụng khác như chế biến sản phẩm phục vụ cho công nghiệp, y học và đời sống Sản phẩm cung cấp từ cây Cóc hành bao gồm như gỗ, lá, hạt và vỏ Hoạt chất trong lá và quả của cây Cóc hành đã được nghiên cứu trong thời gian qua cho thấy chúng có khả năng ngăn chặn sự gây hại của nhiều loại côn trùng và sâu hại, Nhiều loại hoạt chất có giá trị cao, đặc biệt là Limonoid đã được phát hiện trong cây Bên cạnh đó, các chất như: Azadirachtin, sanlannin, meliantriol

và nimbin cũng đã được tìm thấy trong cây Cóc hành và có hàm lượng tương đương nhau Hoạt chất azadirachtin được kiểm chứng có tác dụng tốt trong việc ngăn chặn

sự gây hại của côn trùng Chất này có hiệu lực đối với hầu hết các loài sâu hại và côn trùng Bã hạt Xoan chịu hạn Ninh Thuận cũng là một nguồn phân bón phong phú, trong bã Xoan chịu hạn Ninh Thuận có nhiều N, P, K và Mg hơn phân gia súc

Nó có thể dùng làm phân bón cho cây trồng đặc biệt là mía và rau Bã xoan chịu hạn Ninh Thuận có khả năng bảo vệ rễ cây, phòng ngừa tuyến trùng và kiến trắng gây hại

Viện phòng trừ mối và Bảo vệ công trình (2009) [49] đã khảo sát những chế phẩm được sản xuất từ cây Cóc hành trên các đối tượng như sâu tơ, sâu khoang, sâu xanh, bướm trắng Kết quả cho thấy, các chế phẩm này đều có tác dụng tốt trong việc hạn chế, ngăn chặn và xua đuổi các loại côn trùng có hại này Ví dụ hoạt chất Azadirachtin gây ngán ăn cho sâu tơ 57% và cho sâu khoang 62%; hoặc sâu tơ không hóa nhộng hoặc vũ hóa nếu gặp dịch chiết bằng nước với nồng độ 4% từ hạt cây Cóc hành; hiệu quả tương tự đối với sâu xanh, bướm trắng khi dùng 0,5 đến 1% chế phẩm hạt Cóc hành Các chế phẩm từ cây Cóc hành hầu như vô hại đối với các

loài sâu có ích Các chế phẩm thường gặp hiện nay được sản xuất từ các bộ phận của Cóc hành là bột khô (dùng lá, hạt cóc hành phơi khô, nghiền thành bột mịn); bột khô hoặc bột còn tươi được ngâm với nước và lọc sạch để phun; dịch chiết được sản xuất bằng cách dùng các dung môi như acetol, ethanol,…hoặc nước để chiết tách hoạt chất từ hạt và lá cây Cóc hành để tạo chế phẩm trừ sâu [9]

Nguyễn Thị Bích Ngọc và cộng sự (2009) [24] đã nghiên cứu hiệu lực phòng mối gây hại lâm sản của dịch chiết nhân hạt Cóc hành Kết quả cho thấy nơi có mối

Coptotermes formosanus Shiraki hoạt động mạnh thì dịch chiết từ dung môi etanol

cho hiệu lực tốt khi xử lý mẫu gỗ theo cả 2 cách là nhúng và ngâm trong dung dịch chiết ở tất cả các công thức khảo nghiệm (tỷ lệ khối lượng: Cóc hành/etanol là: 1:2; 1:3; 1:4; 1:5; 1:6.) Ở phép thử trên đĩa petri thì trong thành phần nhân hạt Cóc hành

có chứa một số hợp chất có khả năng gây độc cho mối biểu hiện thông qua hiện tượng mối chết

Theo Huỳnh Thị Thanh Thủy và cộng sự (2011) [33] thì việc sử dụng hỗn hợp lá, hạt cây Neem và cây Cóc hành làm thành phần phối trộn với đất hỗn hợp ruột bầu đã làm tăng hàm lượng hữu cơ, đạm và kali dễ tiêu lên rất nhiều so với đối chứng nhưng chưa ảnh hưởng rõ nét đến sinh trưởng của cây Điều trong vườn ươm sau 45 ngày gieo; hiệu lực phòng trừ rệp vảy xanh hại cây cà phê của dung dịch hạt Neem và Cóc hành chiết xuất bằng ethanol chỉ đạt cao nhất là 59,26 % sau 15 ngày

xử lý ở nồng độ dung dịch là 20% Khi dùng dung dịch hạt Neem và Cóc hành này

ở nồng độ cao thì hiệu lực cao hơn so với khi sử dụng ở nồng độ thấp; hiệu lực phòng trừ Rệp sáp hại quả cà phê của các chế phẩm này cũng không cao

Tân Hoàng và cộng sự (2005) [14], đã sử dụng 4 dung môi thông dụng nhất

có độ phân cực khác nhau là Hexan, Chloroform, Ethylacetat và Ethanol để ly trích

và điều chế 4 loại cao từ bột lá và cành cây Cóc hành Từ các bột cao này tác giả đã

sử dụng các thuốc thử để xác định thành phần cơ bản có trong mỗi loại cao Trong cao ethanol của lá Cóc hành có chứa Hydroxycoumarin; Kaempferol Trong cao ethanol của cành Cóc hành có chứa Kulinon và Glucosanin Trong lá Cóc hành có chứa chất 7-hydroxycoumarin một hóa chất độc có thể gây chết người nên không

thể dùng lá Cóc hành làm thuốc mà chỉ dùng làm thuốc bảo vệ thực vật

Theo Hà Thị Mừng và cộng sự (2015) [22], hàm lượng hoạt chất azadirachtin được phát hiện ở mẫu hạt Cóc hành cao nhất là 1,0795g/kg mẫu Tỷ lệ % lipid so với khối lượng mẫu phân tích trong lá Cóc hành chiếm 1,06-1,59%, trong hạt là 1,31-1,71% và trong vỏ là 0,27-0,30% Có 13 loại axit nhận dạng được trong lipit tổng số ở các bộ phận của Cóc hành, chủ yếu là Axit oleic, Axit palmitic, Axit linoleic,… Dịch chiết của lá có biểu hiện hoạt tính gây độc với 2 dòng tế bào ung thư gan (Hep G2) và ung thư biểu mô vú (MCF 7), dịch chiết của lá và vỏ có biểu hiện hoạt tính chống oxy hoá trên hệ DPPH

1.2.4 Nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng Cóc hành

Trong 5 năm (2005 - 2010) [33], tác giả Huỳnh Thị Thanh Thủy cùng các cộng sự thực hiện nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu phát triển cây xoan (Neem) chịu

hạn (Azadirachta indica Juss) và cây Cóc hành (Azadirachta sp.) ở Đắk Lắk và sản

xuất thử một số chế phẩm sinh học phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng” Kết quả nghiên cứu về thí nghiệm trồng rừng cho thấy, Cóc hành có khả năng sinh trưởng phát triển tốt tại một số điều kiện lập địa tỉnh Đắk Lắk Sau 4 năm trồng tại huyện

Ea Súp, sinh trưởng trung bình đường kính gốc cây Cóc hành đạt D00 = 7,23 cm; chiều cao cây đạt Hvn = 2,80 m và đường kính tán đạt Dt = 1,63 m Vườn cây sinh trưởng và phát triển bình thường; Sau 3 năm trồng tại Ea Kar và Buôn Mê Thuột, sinh trưởng trung bình đường kính gốc cây Cóc hành đạt D00 = 6,65 cm; chiều cao cây đạt Hvn = 3,42 m và đường kính tán đạt Dt = 1,80 m

Huỳnh Thúc Hải (2007) [10] đã thử nghiệm trồng 11,5 ha Cóc hành trên loại đất cát trắng vàng tại xã Hòa Phú, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận với mật độ ban đầu là 1250 cây/ha, trồng hỗn giao theo hàng với Keo lai Kết quả sau 2,5 năm

tỷ lệ sống của Cóc hành tương đối cao (89,1%), đường kính gốc bình quân 3,7cm, chiều cao 130 cm, tốc độ tăng trường bình quân D=2,0 cm và H=60 cm Đặc biệt Cóc hành có khả năng tăng trưởng nhanh về đường kính và chiều cao vào mùa khô

Theo Phạm Thế Dũng và công sự (2010) [6] trong nghiên cứu kỹ thuật gây trồng một số loài cây bản địa cho rằng, Cóc hành có thể trồng trên đất xám, cát pha

trong số 7 loại đất được điều tra tại hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận để gây trồng Thí nghiệm về phân bón rừng trồng Cóc hành trên đất cát đỏ cho thấy bón lót phân hữu cơ vi sinh liều lượng 0,5- 1kg/cây hoặc bón than với liều lượng 1 kg/cây khi trồng trên đất cát đỏ cây có sinh trưởng tốt hơn Sau 3 năm trồng cây có sinh trưởng chiều cao và đường kính trung bình là 37,8-69,4 cm và 1,7-2,1 cm, tỷ lệ sống 83,7-93,6% Thí nghiệm trồng rừng bằng phương pháp xử lý thực bì, cày đất hai lần bằng cày 3 chảo có độ sâu 30cm và cuốc hố cho tỷ lệ sống và tăng trưởng cao hơn rất nhiều so với phương pháp xử lý thực bì, không cày và cuốc hố

Trịnh Văn Hạnh và cộng sự (2011) [12] trong nghiên cứu một số giải pháp trồng cây bảo vệ đê biển từ Quảng Ngãi đến Kiên Giang; kết nghiên cứu một số loài cây trồng bảo vệ đê biển thích hợp trên các lập địa cát ven biển: Đối với đất cồn cát

đỏ có độ dày tầng mặt < 10 cm, có thành phần cơ giới nhẹ, trong đó cát chiếm ưu thế, đặc biệt là cát mịn và trung bình (84 – 92 %), kết cục tản nhỏ kém bền trong

nước có thể trồng các loài Phi lao (Casuarina equisetifolia), Xoan chịu hạn (Azadirachta indica), Cóc hành (Azadirachta excelsa), Muống biển (Ipomoea pes- caprae), Xương rồng (Opuntia spp), Cỏ chỉ, Tù bi (Vitex rotundifolia L.) để chắn

gió, hạn chế cát bay Trong phạm vi 500m tính từ đường bờ biển trở vào, hiện quy hoạch trồng cây chắn gió, chống cát bay, cát chảy, ổn định cồn cát ven biển tại các tỉnh từ Quảng Ngãi đến Bình Thuận là 3.363,3ha, trồng các cây chủ yếu như: phi lao, keo chịu hạn, keo lá tràm, xoan chịu hạn, Cóc hành, muống biển, tù bi, xương rồng, dứa dại

Theo Hà Thị Mừng và cộng sự (2015) [22] thì Cóc hành có thể thích hợp với trồng phân tán hoặc trồng tập trung hỗn giao theo hàng với Neem với tỷ lệ 2:2, mật

độ trồng 833 hoặc 1100 cây, chăm sóc 3 năm, bón lót 200g vi sinh + thúc 75g NPK năm 1; bón thúc 150g NPK năm 2; bón thúc 225g NPK năm 3 nếu trồng ở Ninh Thuận hoặc bón lót 200g vi sinh + bón thúc 100g NPK năm 1; bón thúc 200g NPK năm 2; bón thúc 300g NPK năm 3 nếu trồng ở Bình Thuận Bước đầu tác giả đã xây dựng được hướng dẫn kỹ thuật trồng rừng tạm thời cho vùng khô hạn Nam Trung

Bộ Tuy nhiên, do thời gian theo dõi các mô hình ngắn, các mô hình nghiên cứu về mật độ trồng, phương thức trồng, chưa thể kết luận được một cách chính xác

1.3 THẢO LUẬN

Điểm qua các công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước về các vấn

đề liên quan đến đề tài nghiên cứu, có thể rút ra một số nhận xét như sau:

- Trên thế giới các công trình nghiên cứu về cây Cóc hành tuy không nhiều nhưng cũng cung cấp một số thông tin về mặt phân loại, tên gọi, mô tả hình thái, giải phẫu, giá trị sử dụng, các đặc tính sinh thái,… Những nghiên cứu này là cơ sở khoa học cho việc gây trồng và phát triển loài cây này ở các nước trên thế giới những năm qua

- Ở Việt Nam, đã có một số công trình nghiên cứu về Cóc hành, tuy nhiên mang tính chất đơn lẻ và chủ yếu tập trung vào các lĩnh vực phân loại, hình thái, công dụng Đặc biệt, còn thiếu những nghiên cứu về đặc điểm sinh học, đặc điểm lâm học làm căn cứ cho các kỹ thuật chọn giống, nhân giống, biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh cũng như nghiên cứu tính chất gỗ và hàm lượng các chất có giá trị cao trong lá, vỏ, rễ của Cóc hành ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ Cụ thể là: + Mới khảo sát ban đầu về phân bố của Cóc hành ở các tỉnh Ninh thuận và Bình Thuận, chưa điều tra phân bố cũng như nghiên cứu đặc điểm lâm học của loài

ở vùng mở rộng hơn

+ Mặc dù Cóc hành đã được các tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận đưa vào gây trồng trong những năm gần đây nhưng chưa có tổng hợp, đánh giá các mô hình trồng rừng

+ Một số công trình đã nghiên cứu về kỹ thuật trồng thâm canh Cóc hành ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ, tuy nhiên do thời gian theo dõi mô hình thí nghiệm ngắn, nhất là các mô hình nghiên cứu về mật độ trồng, phương thức trồng,… nên kết quả nghiên cứu mới chỉ là bước đầu

Tóm lại, các công trình công bố liên quan đã đưa ra một số thông tin về phân

bố, giá trị sử dụng và gây trồng Cóc hành Tuy nhiên, từ những phân tích ở trên cho thấy, các công trình chưa nghiên cứu một cách đầy đủ và toàn diện về loài cây đa tác dụng này, hoặc thời gian nghiên cứu, theo dõi chưa đủ dài để kết luận một cách khách quan hơn nữa Do đó, việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh học và

kỹ thuật trồng rừng Cóc hành (Azadirachta exselsa (Jack) Jacobs) ở vùng khô hạn

Nam Trung Bộ” là cần thiết

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Để đáp ứng mục tiêu nghiên cứu, đề tài thực hiện những nội dung sau:

2.1.1 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của Cóc hành

- Đặc điểm phân bố và điều kiện sinh thái

- Quan hệ giữa Cóc hành với các loài trong quần xã thực vật

- Đặc điểm vật hậu

- Đặc điểm sinh lý Cóc hành

- Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao của quần xã thực vật có Cóc hành

- Đặc điểm tái sinh tự nhiên

2.1.2 Nghiên cứu về kỹ thuật tạo cây con

- Kỹ thuật tạo cây con từ hạt

+ Đặc điểm của hạt giống Cóc hành

+ Ảnh hưởng của phương pháp và thời gian bảo quản hạt đến tỷ lệ nẩy mầm + Ảnh hưởng của tỷ lệ che sáng đến sinh trưởng cây con ở vườn ươm

+ Ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng cây con ở vườn ươm

- Kỹ thuật tạo cây con bằng phương pháp giâm hom

+ Ảnh hưởng của giá thể giâm hom đến tỷ lệ ra rễ

+ Ảnh hưởng của các loại hom và giá thể đến tỷ lệ ra rễ

+ Ảnh hưởng của các loại thuốc kích thích ra rễ và giá thể đến tỷ lệ ra rễ

2.1.3 Nghiên cứu kỹ thuật trồng Cóc hành ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ

- Đánh giá mô hình trồng rừng Cóc hành ở vùng khô hạn Nam Trung Bộ

+ Diện tích trồng rừng Cóc hành

+ Kỹ thuật trồng rừng đã được áp dụng

+ Đánh giá về tỷ lệ sống và sinh trưởng của rừng trồng Cóc hành

+ Nhận xét và thảo luận

- Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật trồng rừng Cóc hành

+ Kết quả thí nghiệm tại Bình Thuận và Ninh Thuận

 Xác định phương thức trồng rừng

 Xác định mật độ thích hợp trồng rừng

 Xác định biện pháp làm đất để trồng rừng

 Xác định biện pháp bón phân khi trồng rừng

2.1.4 Đề xuất các biện pháp kỹ thuật trồng Cóc hành

- Điều kiện gây trồng rừng

- Kỹ thuật tạo cây giống

- Kỹ thuật trồng rừng Cóc hành

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Phương pháp luận và giả thuyết nghiên cứu

a Phương pháp luận

Phương pháp luận của đề tài luận án này là phương pháp sinh thái học quần thể Theo đó, mọi sinh vật (động vật, thực vật và vi sinh vật) sinh ra, sinh trưởng, phát triển và chết đi đều gắn liền với các yếu tố sinh thái, môi trường và có mối quan hệ chặt chẽ, hữu cơ với các yếu tố này Thái Văn Trừng (1978, 1999) [41], [42] đã căn cứ vào quan điểm sinh thái phát sinh quần thể thực vật để phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam Tác giả cho rằng, một môi trường sinh thái cụ thể chỉ

có thể xuất hiện một kiểu thảm thực vật nguyên sinh nhất định Trong môi trường sinh thái đó, có 5 nhóm nhân tố sinh thái gồm: i) Địa lý - Địa hình; ii) Khí hậu - Thủy văn; iii) Đá mẹ - Thổ nhưỡng, iv) Khu hệ thực vật; v) Sinh vật - Con người) Các nhóm yếu tố sinh thái này trong quá trình phát sinh sẽ ảnh hưởng quyết định đến tổ thành loài cây rừng, hình thái, cấu trúc và hình thành nên những kiểu thảm thực vật rừng tương ứng Theo đó, cách tiếp cận của đề tài bắt đầu từ việc phân tích những điều kiện hình thành quần xã thực vật có Cóc hành phân bố Kế đến, xác định vai trò của Cóc hành và mối quan hệ giữa Cóc hành với các loài thực vật trong cấu trúc của QXTV và các điều kiện tự nhiên Cuối cùng, phân tích những đặc điểm tái sinh tự nhiên của quần thể Cóc hành và những yếu tố ảnh hưởng Đây cũng là cơ