(Luận án tiến sĩ) nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, tính chất gỗ và tính bất thụ của keo tam bội làm cơ sở cho chọn giống và trồng rừng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM -    - PHẠM VĂN BỐN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG, TÍNH CHẤT GỖ VÀ TÍNH BẤT THỤ CỦA KEO TAM BỘI LÀM CƠ SỞ CHO CHỌN GIỐNG VÀ TRỒNG RỪNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP HÀ NỘI – 2021 luan an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM -    - PHẠM VĂN BỐN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG, TÍNH CHẤT GỖ VÀ TÍNH BẤT THỤ CỦA KEO TAM BỘI LÀM CƠ SỞ CHO CHỌN GIỐNG VÀ TRỒNG RỪNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Ngành đào tạo: Di truyền chọn giống lâm nghiệp Mã ngành: 62 02 07 GVHD: TS Hà Huy Thịnh TS Nghiêm Quỳnh Chi HÀ NỘI – 2021 luan an i LỜI CAM ĐOAN Luận án thực khn khổ chương trình đào tạo tiến sĩ khóa 29 năm 2017 Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Luận án thực sở kế thừa phần số liệu đề tài Việc sử dụng trường nghiên cứu kế thừa số liệu đề tài “ Nghiên cứu chọn tạo giống keo tam bội sinh trưởng nhanh phục vụ trồng rừng gỗ lớn” Tiến sĩ Nghiêm Quỳnh Chi làm chủ nhiệm đề tài Nghiên cứu sinh cộng tác viên Việc kế thừa số liệu sử dụng trường nghiên cứu đề tài cho phép đơn vị thực hiện, chủ nhiệm thành viên tham gia đề tài văn Các số liệu kết trình bày luận án hồn tồn trung thực chưa công bố công trình khác Ngoại trừ, báo cáo tổng kết đề tài, báo nghiên cứu sinh với tư cách tác giả đăng tạp chí khoa học chuyên ngành Hà Nội, tháng 11 năm 2021 Nghiên cứu sinh Phạm Văn Bốn luan an ii LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận án, nghiên cứu sinh nhận nhiều giúp đỡ, động viên quan, thầy cô đồng nghiệp Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn: Ban Lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam; Ban Kế hoạch, Đào tạo Hợp tác Quốc tế; Ban Lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Nam Bộ; Ban Lãnh đạo Trung tâm Ứng dụng Khoa học Kỹ thuật Lâm nghiệp Nam Bộ tạo điều kiện, giúp đỡ trình thực luận án; đặc biệt Viện Nghiên cứu Giống Công nghệ sinh học Lâm nghiệp đơn vị trực tiếp hỗ trợ kinh phí, nhân lực, trường trang thiết bị phục vụ nghiên cứu cho luận án; TS Hà Huy Thịnh TS Nghiêm Quỳnh Chi người hướng dẫn khoa học, dành nhiều thời gian, công sức tận tình giúp đỡ suốt trình thực luận án; TS Christopher E Harwood giúp đỡ việc thu thập xử lý số liệu, viết công bố báo khoa học Quốc tế; Các đồng nghiệp, đặc biệt cán công tác Viện Nghiên cứu Giống Công nghệ Sinh học Lâm nghiệp giúp đỡ trình xây dựng khảo nghiệm, thu thập số liệu trường có góp ý quý báu cho luận án; Cuối cùng, biết ơn đến tất thành viên đại gia đình, đặc biệt vợ trai chia sẻ khó khăn, động viên tinh thần để nghiên cứu sinh hoàn thành luận án! Hà Nội, tháng 11 năm 2021 Nghiên cứu sinh Phạm Văn Bốn luan an iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH x MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới 1.1.1 Nghiên cứu cải thiện giống theo tính trạng sinh trưởng cho số loài keo 1.1.2 Nghiên cứu cải thiện giống theo tính trạng tính chất gỗ cho số loài keo 11 1.1.3 Nghiên cứu đặc điểm sinh sản Keo tai tượng Keo tràm 13 1.1.4 Nghiên cứu tam bội lâm nghiệp 15 1.2 Trong nước 19 1.2.1 Nghiên cứu cải thiện giống theo tính trạng sinh trưởng cho số loài keo 19 1.2.2 Nghiên cứu cải thiện giống theo tính trạng tính chất gỗ cho số loài keo 26 1.2.3 Nghiên cứu đặc điểm sinh sản Keo tai tượng Keo tràm 29 1.2.4 Nghiên cứu tam bội lâm nghiệp 31 1.3 Nhận định chung 33 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1 Nội dung nghiên cứu 35 2.2 Vật liệu nghiên cứu 35 2.3 Địa điểm nghiên cứu 36 2.4 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 37 luan an iv 2.5 Phương pháp nghiên cứu 40 2.5.1 Phương pháp luận 40 2.5.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 40 2.5.2.1 Phương pháp nghiên cứu sinh trưởng chất lượng thân 40 2.5.2.2 Phương pháp nghiên cứu tính chất vật lý lý gỗ 44 2.5.2.3 Phương pháp nghiên cứu tính bất thụ keo tam bội 48 2.5.2.4 Phương pháp tính tốn xử lý số liệu 53 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 58 3.1 Đặc điểm sinh trưởng chất lượng thân keo tam bội 58 3.1.1 Đặc điểm sinh trưởng dòng khảo nghiệm ô 10 58 3.1.2 Đặc điểm sinh trưởng dòng khảo nghiệm ô 49 65 3.1.3 Sinh trưởng dịng theo nhóm tổ hợp lai 73 3.1.4 Chất lượng thân dòng khảo nghiệm 77 3.1.5 Tăng trưởng đường kính hàng tháng (Zd) số diện tích (LAI) khảo nghiệm ô 49 Xuân Lộc 84 3.2 Tính chất gỗ keo tam bội 89 3.2.1 Khối lượng riêng gỗ 90 3.2.2 Tỷ lệ gỗ lõi 96 3.2.3 Chiều dài sợi gỗ 101 3.2.4 Tổng độ co rút tuyến tính gỗ 105 3.2.5 Độ bền uốn tĩnh (MOR) gỗ 109 3.2.6 Mô-đun đàn hồi (MOE) gỗ 112 3.3 Tính chất bất thụ keo tam bội 113 3.3.1 Hình thái hoa 114 3.3.2 Mức độ hoa, đậu 116 luan an v 3.3.3 Chất lượng hạt 117 3.3.4 Bất thụ tính đực bất thụ tính 118 3.3.5 Khả phát triển hậu keo tam bội 120 3.3.6 Mức bội thể hậu dòng keo tam bội X201 124 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 127 Kết luận 127 Tồn kiến nghị 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO 131 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ PHỤ LỤC luan an vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt ̅ X CV% Tên đầy đủ Giá trị trung bình đại lượng quan sát Hệ số biến động D1.3 Đường kính vị trí 1,3 m Đnc Độ nhỏ cành Đtt Độ thẳng thân Fpr Xác suất có ý nghĩa Hvn Chiều cao vút Icl Chỉ số chất lượng thân LAI Chỉ số diện tích (Leaf area index) MOE Mô-đun đàn hồi (Modulus of elasticity) MOR Độ bền chịu uốn (Modulus of rupture) NS Năng suất Ptn Phát triển Sk Sức khỏe TBCD Trung bình chung cho dịng TBKN Giá trị trung bình chung cho khảo nghiệm TLS Zd Tỷ lệ sống Tăng trưởng đường kính hàng tháng βrmax Tổng độ co rút tuyến tính gỗ theo phương xuyên tâm βtmax Tổng độ co rút tuyến tính gỗ theo phương tiếp tuyến βvmax Tổng độ co rút tuyến tính gỗ theo thể tích ρcb Khối lượng riêng gỗ luan an vii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Vật liệu giống sử dụng nghiên cứu luận án 35 Bảng 2.2: Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu 37 Bảng 2.3: Thành phần hóa học đất nơi bố trí khảo nghiệm 39 Bảng 2.4: Số nghiệm thức khảo nghiệm điểm nghiên cứu 41 Bảng 2.5: Chỉ tiêu sinh học sinh sản keo tam bội nghiên cứu 48 Bảng 3.1: Sinh trưởng dịng sau tuổi khảo nghiệm 10 Yên Thế (5/2016 – 5/2019) 59 Bảng 3.2: Sinh trưởng dòng sau tuổi khảo nghiệm ô 10 Cam Lộ (12/2016 – 12/2019) 62 Bảng 3.3: Sinh trưởng dòng sau tuổi khảo nghiệm ô 10 Xuân Lộc (7/2016 – 7/2019) 64 Bảng 3.4: Sinh trưởng dòng sau tuổi khảo nghiệm ô 49 66 Bảng 3.5: Nhóm tổ hợp lai số dòng keo lai tam bội theo nhóm tổ hợp lai 74 Bảng 3.6: Sinh trưởng dịng theo nhóm tổ hợp lai sau tuổi 75 Bảng 3.7: Chất lượng thân sau tuổi khảo nghiệm Yên Thế (5/2016 – 5/2019) 78 Bảng 3.8: Chất lượng thân sau tuổi khảo nghiệm Cam Lộ (12/2016 – 12/2019) 80 Bảng 3.9: Chất lượng thân sau tuổi khảo nghiệm Xuân Lộc (7/2016 – 7/2019) 82 Bảng 3.10: Chỉ số thống kê mơ tả Zd LAI theo nhóm bội thể khảo nghiệm ô 49 Xuân Lộc 87 Bảng 3.11: Khối lượng riêng gỗ (ρcb) dòng sau 3,8 tuổi Cam Lộ (11/2014 – 8/2018) 91 luan an viii Bảng 3.12: Khối lượng riêng gỗ dòng sau 3,8 tuổi Vĩnh Cửu (8/2014 – 5/2018) 92 Bảng 3.13: Khối lượng riêng gỗ dòng sau 3,0 tuổi Xuân Lộc (7/2016 – 8/2019) 93 Bảng 3.14: Tỷ lệ gỗ lõi dòng sau 3,8 tuổi Cam Lộ (11/2014 – 8/2018) 97 Bảng 3.15: Tỷ lệ gỗ lõi dòng sau 3,8 tuổi Vĩnh Cửu (8/2014 – 5/2018) 98 Bảng 3.16: Tỷ lệ gỗ lõi dòng sau 3,0 tuổi Xuân Lộc (7/2016 – 8/2019) 98 Bảng 3.17: Chiều dài sợi gỗ dòng sau 3,8 tuổi Cam Lộ (11/2014 – 8/2018) 101 Bảng 3.18: Chiều dài sợi gỗ dòng sau 3,8 tuổi Vĩnh Cửu (8/2014 – 5/2018) 102 Bảng 3.19: Chiều dài sợi gỗ dòng sau 3,0 tuổi Xuân Lộc (07/2016 – 8/2019) 103 Bảng 3.20: Tổng độ co rút tuyến tính gỗ theo phương theo thể tích dịng sau 3,8 tuổi Cam Lộ (11/2014 – 8/2018) 106 Bảng 3.21: Tổng độ co rút tuyến tính gỗ theo phương theo thể tích dịng sau 3,8 tuổi Vĩnh Cửu (8/2014 – 5/2018) 108 Bảng 3.22: Độ bền uốn tĩnh (MOR) gỗ dòng sau 3,8 tuổi Cam Lộ (11/2014 – 8/2018) 110 Bảng 3.23: Độ bền uốn tĩnh (MOR) gỗ dòng sau 3,8 tuổi Cam Lộ Vĩnh Cửu 111 Bảng 3.24: Mơ-đun đan hồi (MOE) gỗ dịng sau 3,8 tuổi Vĩnh Cửu (8/2014 – 5/2018) 112 luan an 19 luan an 20 B2 Tại Cam Lộ luan an 21 luan an 22 B3 Tại Xuân Lộc luan an 23 luan an 24 C Phân tích theo nhóm tổ hợp lai C1 Tại Yên Thế luan an 25 C2 Tại Cam Lộ luan an 26 C3 Tại Xuân Lộc luan an 27 Phụ lục 3b: Kết phân tích thống kê cho tiêu tính chất gỗ A Tại Cam Lộ A1 Khối lượng riêng A2 Tỷ lệ gỗ lõi A3 Chiều dài sợi gỗ A4 Độ co rút - Theo phương tiếp tuyến luan an 28 - Theo phương xuyên tâm - Theo thể tích - Tỷ lệ giưa phương tiếp tuyến xuyên tâm A5 MOR A6 MOE luan an 29 B Vĩnh Cửu – Đồng Nai B1 Khối lượng riêng B2 Tỷ lệ gỗ lõi B3 Chiều dài sợi gỗ B4 Độ co rút - Theo phương tiếp tuyến - Theo phương xuyên tâm luan an 30 - Theo thể tích - Tỷ lệ phương tiếp B5 MOR B6 MOE luan an 31 C Xuân Lộc – Đồng Nai C1 Khối lượng riêng C2 Tỷ lệ gỗ lõi C3 Chiều dài sợi gỗ luan an 32 Phụ lục 3c: Kết phân tích thống kê cho tiêu tính bất thụ luan an 33 luan an ... thời nghiên cứu bổ sung thêm tính chất gỗ tính bất thụ keo tam bội khảo nghiệm xây dựng, luận án ? ?Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, tính chất gỗ tính bất thụ keo tam bội làm sở cho chọn giống trồng. .. định số tính chất gỗ keo tam bội giúp đề xuất hướng sử dụng gỗ keo tam bội Mục tiêu nghiên cứu - Mục tiêu chung Xác định đặc tính ưu việt giống keo tam bội làm sở cho chọn giống trồng rừng luan... tính chất gỗ tính bất thụ keo tam bội làm sở cho chọn tạo giống trồng rừng - Ý nghĩa thực tiễn + Xác định dòng keo lai tam bội sinh trưởng nhanh, thích ứng tốt khả sinh sản để đưa vào trồng rừng;