BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ==================== TRẦN THỊ LỆ TRÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC VỤ CHỌN GIỐNG LÁT HOA (Chukrasia tabularis A[.]
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Tình hình nghiên cứu trên thế giới
2.1.1 Các nghiên cứu cải thiện sinh trưởng và phát triển Lát hoa
Các loài thuộc chi Chukrasia là cây ưu tiên cho trồng rừng và bảo tồn gen ở nhiều nước nhiệt đới bao gồm Lào, Thái Lan và Việt Nam Những loài cây này được trồng làm cây bóng mát cho đồn điền cà phê ở Ấn Độ, và được hứa hẹn như một loài cây trồng nông lâm kết hợp ở Trung Quốc, Sri Lanka và Việt Nam (Kalinganire và Pinyopusarerk, 2000) Với giá trị kinh tế cao và là loại gỗ đa tác dụng, do đó đã có các công trình nghiên cứu về cải thiện giống và phát triển cây Lát hoa để phục vụ cho việc trồng rừng từ rất sớm.
Khi nghiên cứu về tốc độ tăng trưởng theo từng năm và từng loại lập địa cho thấy Lát hoa phát triển nhanh trong những năm đầu và có thể đạt được chiều cao hàng năm lên đến 3 m trong các đồn điền ở điều kiện thuận lợi Cây con thường đạt chiều cao 0,7-1 m trong năm đầu tiên, và đạt từ 2,1-2,7 m trong năm thứ hai Ở Ấn Độ, tăng trưởng chiều cao 2,7-5,5 m sau 2 năm và 8,5-9,1 m sau 5 năm, và đường kính hàng năm tăng hơn 2,5 cm trong vòng sáu năm Tuy nhiên, cây sinh trưởng chậm ở những nơi đất khô, nghèo dinh dưỡng (Kalinganire và Pinyopusarerk, 2000). Ở Nam Phi, cây Lát hoa đạt chiều cao trung bình 37 m và đường kính 63 cm sau 49 năm (von dem Bussche, 1982) Ở Malaysia, cây cao trung bình39m và đường kính 93 cm đã được ghi nhận ở một đồn điền Lát hoa 69 tuổi.Nhưng trên lập địa xấu ở Myanmar, cây chỉ cao khoảng 12 m và đường kính khoảng 15 cm ở giai đoạn 16 tuổi (Kalinganire và Pinyopusarerk, 2000).Nghiên cứu về tốc độ tăng trưởng của Lát hoa trồng tại các địa điểm khác nhau ở Trung Quốc cũng thể hiện sự khác biệt về đường kính và chiều cao tương ứng gồm: cây trồng tại Jianfengling, đảo Hải Nam, trong 9 năm đạt 12 cm và 8 m; ở Xiashi, Quảng Tây đạt 26 cm và 12 m sau 10 năm; ở Fuzhou Arboretum, Phúc Kiến đạt 16 cm và 8 m sau 11 năm; và ở Longdong, Quảng Châu đạt 34 cm và 13 m sau 18 năm (Kalinganire và Pinyopusarerk, 2000).
Theo Pinyopusarerk và cộng sự (1999), dự án ACIAR do Australia phối hợp với các quốc gia Nam Á đã xây dựng các khảo nghiệm giống Lát hoa năm 1999 với 15 xuất xứ Sau đó, khảo nghiệm 32 xuất xứ đã tiếp tục được xây dựng ở các nước Đông Nam Á Dự án đã sưu tập được các xuất xứ Lát hoa với 252 gia đình có nguồn gốc từ Australia, Trung Quốc, Ấn Độ, Lào, Malaysia, Myanmar, Sri Lanka, Thái Lan và Việt Nam nhằm phục vụ nghiên cứu và bảo tồn, khảo nghiệm giống và đã xây dựng các khảo nghiệm hậu thế tại các nước thuộc dự án (Pinyopusarerk và Kalinganire, 2003).
Kết quả cho thấy, cây sinh trưởng rất khác biệt ở các điều kiện lập địa khác nhau, chiều cao đạt từ 0,7 đến 2,5 m sau 12 tháng tuổi và 1,3 đến 4,5 m sau 24 tháng tuổi (Pinyopusarerk và Kalinganire, 2003) Các xuất xứ thuộc loài C tabularis thu từ Việt Nam sinh trưởng chậm hơn các xuất xứ thuộc loài C velutina nhưng ưu thế hơn về các chỉ tiêu độ thẳng thân, độ nhỏ cành, tỷ lệ cây đơn thân và mức độ bị sâu hại (Gunn et al., 2004).
2.1.2 Nghiên cứu về sâu hại cây Lát hoa
Một trong những trở ngại lớn nhất trong việc trồng và phát triển cây Lát hoa là Sâu đục nõn Chúng làm ảnh hưởng tới tỷ lệ sống, tốc độ sinh trưởng và hình thân của cây cũng như chất lượng và giá trị gỗ.
Một số loài sinh vật gây hại trên Lát hoa (C tabularis) đã được đề cập đến như Sâu đục nõn (Hypsipyla robusta), Sâu ăn lá (Episparis tortuosalis Moore) và Sâu đục thân (Zeuzera coffeae Nieth), trong đó Sâu đục nõn gây hại nghiêm trọng nhất Loài sâu hại này là mối đe dọa chính đối với hoạt động gây trồng các loài thuộc chi Chukrasia (Hutacharern và Tubtim, 1995)
Trong một nghiên cứu khác về các loài côn trùng gây hại trên các loài cây gỗ có giá trị cao ở vùng nhiệt đới phía Bắc Australia, Griffiths (2001) đã chỉ ra 2 loài côn trùng gây hại chính được tìm thấy trên cây Lát hoa đó là Sâu đục nõn và Kiến vương gặm vỏ (Xylotrupes gideon) Trong đó, Sâu đục nõn cũng được khẳng định là một trong những loài sâu hại nghiêm trọng ở vùng nhiệt đới (Griffiths et al., 2004)
Các loài Sâu đục nõn (Hypsipyla spp.) thuộc họ Ngài sáng (Pyralidae), bộ Cánh vảy (Lepidoptera) thường gây hại các loài cây họ Xoan, như Dái ngựa (Swietenia mahagoni), Xà cừ (Khaya senegalensis) và Xoan mộc (Toona sureni) ở Ấn Độ, Sri Lanka, Philippines (Varma, 2001) Loài H robusta đục nõn Lát hoa ở Bangladesh, Lào, Malaysia, Thái Lan (Eungwijarnpanya,
Một thế hệ sâu đục nõn thường kéo dài từ 1 đến 2 tháng, một số loài có thể lên đến 5 tháng Con cái giao phối một lần và đẻ từ 200 đến 450 trứng trong 5 đến 8 đêm Sâu trưởng thành là loài bay khỏe, chúng có thể xác định vị trí cây chủ từ xa Sâu non giai đoạn 1 và 2 ăn lá non, sau đó đục vào ngọn cây Hành vi của sâu non, vị trí đẻ trứng và làm nhộng thay đổi tùy thuộc vào loài cây chủ và bộ phận cây bị ăn Hiện tượng ngừng phát triển của sâu non được ghi nhận ở những vùng có nhiệt độ thấp hoặc lượng mưa ít.
Các nghiên cứu về đặc điểm sinh học và sinh thái học của Sâu đục nõn đã được thực hiện khá đầy đủ, qua đó xác định được các đặc điểm phát sinh,vòng đời, thời gian xuất hiện các pha trong năm, đặc điểm gây hại góp phần xác định biện pháp phòng trừ, hạn chế thiệt hại do Sâu đục nõn gây ra đối với rừng trồng các loài cây thuộc họ Xoan và cho cây Lát hoa nói riêng (Griffiths,2001; Griffiths et al., 2004).
Sâu hại Hypsipyla gây thiệt hại nghiêm trọng cho cây gỗ họ Xoan, cản trở sự phát triển của ngành trồng cây có giá trị kinh tế cao Sâu non đào hang trong chồi non, gây chết chồi, khiến cây phân cành nhiều, cành cong queo, làm giảm chất lượng gỗ Những đợt tấn công lặp đi lặp lại khiến cây chậm tăng trưởng và tỷ lệ cây chết tăng cao Thiệt hại do sâu Hypsipyla đã được ghi nhận trên nhiều loài cây chủ.
Sâu đục nõn chủ yếu tấn công cây non dưới 3 tuổi, tập trung vào giai đoạn 3 tháng tuổi với chiều cao khoảng 50 cm (Kalshoven, 1926) và 14 tháng tuổi với chiều cao khoảng 15 m (Suratmo, 1977) Do đó, sâu đục nõn là mối đe dọa đáng kể đối với cả vườn ươm và rừng trồng mới lập.
Các nghiên cứu cho thấy hai loài H robusta và H grandella gây hại chính đối với cây họ Xoan (Grijpma, 1974) H robusta phân bố ở Châu Phi, Châu Á và Úc trong khi H grandella chỉ có mặt ở Trung Mỹ và Nam Mỹ Ngoài sự khác nhau về phân bố, 2 loài sâu hại này còn có những khác biệt về mặt hình thái Cụ thể trứng của H grandella có hình bầu dục màu trắng vàng lúc mới đẻ và dần chuyển sang màu đỏ, kích thước từ 0,6-1,1 × 0,5-0,8 mm Sâu non có màu nâu đến hồng, trên cơ thể có nhiều nốt sần màu đen Nhộng của H. grandella có màu nâu và bóng, được bao bọc bởi kén bảo vệ làm bằng tơ màu trắng Trưởng thành có màu xám ở cánh trước và cánh sau màu trắng trong suốt (de Castro et al., 2016).
Nghiên cứu đặc điểm gây hại của Sâu đục nõn trên Hồng xuân (Toona australis) cho thấy vị trí chồi cây có liên quan rất chặt đến sự tấn công của
Sâu đục nõn Những cành ở độ cao trên 90% so với chiều cao của cây thường bị hại nặng nhất (Mo et al., 1997)
Theo Pinyopusarerk và Kalinganire (2003), khi nghiên cứu về tỷ lệ cây bịSâu đục nõn trên rừng trồng Lát hoa tại Thái Lan cho thấy tỷ lệ cây bị Sâu đục nõn Hypsipyla gây hại thấp nhất ở Ratchaburi, từ 7-68%, trung bình ở Prachuap Khiri Khan từ 21-77%, và nơi cao nhất ở Kansanaburi từ 98-100%
Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
2.2.1 Các nghiên cứu cải thiện sinh trưởng và phát triển Lát hoa
Từ những năm 1970, Lát hoa bắt đầu được trồng ở một số vùng khác nhau như Mộc Châu (Sơn La), Quỳ Hợp (Nghệ An), Lang Chánh (Thanh Hóa), song nguồn giống được dùng tại chỗ và chưa hề có khảo nghiệm để xác định xuất xứ nào là tốt nhất (Lê Đình Khả et al., 2006).
Các nghiên cứu về Lát hoa chủ yếu tập trung vào các khía cạnh về phân loại, đặc tính và công dụng của gỗ Rất ít các tài liệu, ấn phẩm về cải thiện giống Cây Lát hoa tại Việt Nam chỉ mới được Nguyễn Bá Chất (1996) công bố kết quả nghiên cứu về đặc điểm lâm học và kỹ thuật gây trồng ở Việt Nam.
Trong khuôn khổ dự án ACIAR (FST/1996/005) với sự phối hợp của tổ chức CSIRO - Australia và Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, 28 xuất xứLát hoa đã được khảo nghiệm năm 1999 tại Hòa Bình, Ba Vì - Hà Nội, GiaLai và Phú Thọ Kết quả khảo nghiệm sau 1 năm cho thấy các xuất xứ Lát hoa thu từ Việt Nam (C tabularis) có sinh trưởng tương đối nhanh ở các điểm khảo nghiệm còn các xuất xứ của loài C velutina sinh trưởng chậm hơn Tuy nhiên, ở giai đoạn 3 năm tuổi tại Ba Vì, các xuất xứ của loài C velutina có chiều cao 5-6 m, đường kính ngang ngực 6-7 cm, trong khi các xuất xứ của loài C tabularis chỉ cao 3-4 m và đường kính từ 3-4,5 cm Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy các xuất xứ thuộc loài C velutina có tỷ lệ sống thấp hơn các xuất xứ của loài C tabularis, nguyên nhân có thể do sự sinh trưởng chậm trong giai đoạn đầu (Lê Đình Khả, 2003)
Kết quả khảo nghiệm xuất xứ ở giai đoạn 5,3 năm tuổi ở Việt Nam cho thấy các xuất xứ Hòa Bình, Sơn La, Thanh Hóa và Tuyên Quang thuộc loài C. tabularis của Việt Nam vẫn sinh trưởng chậm hơn các xuất xứ thuộc loài C. velutina của Thái Lan và Myanmar Tuy nhiên, các xuất xứ Lát hoa (C. tabularis) thu ở Việt Nam có ưu thế hơn về các chỉ tiêu độ thẳng thân, độ nhỏ cành và tỷ lệ cây đơn thân (Gunn et al., 2004).
Một số nghiên cứu đã xác định được các đặc điểm về hạt giống, bảo quản hạt giống và cung cấp các thông tin về kết quả khảo nghiệm xuất xứ Qua đó đã xác định được các xuất xứ Lát hoa có triển vọng Đây là những cơ sở khoa học và là nguồn vật liệu giống có giá trị cao mà Viện đang lưu trữ, sẽ góp phần hỗ trợ để thực hiện tốt công tác chọn giống Lát hoa ở Việt Nam.
2.2.2 Nghiên cứu về sâu hại cây Lát hoa
Tại Việt Nam, trong những năm gần đây, cùng với việc diện tích trồng Lát hoa được mở rộng thì sự lo ngại về sự phá hại của các loài sâu hại trên loài cây rừng này cũng tăng lên Năm 2019-2020, xén tóc Tapinolachnus lacordairei (Coleoptera: Cerambycidae) đã được xác định là một loài sâu hại trên các rừng trồng Lát hoa 15-30 năm tuổi ở các tỉnh Tuyên Quang, Hòa Bình và Thanh Hóa, tỷ lệ bị hại lên đến 12,5-22,5% và cấp hại từ 0,33-0,55 (Chi et al., 2021b) Một nghiên cứu khác đã cho ghi nhận loài sâu ăn lá (Episparis tortuosalis) gây hại đáng kể trên rừng trồng Lát hoa với tỷ lệ cây bị hại 28,5-100% và cấp hại trung bình 0,82-3,66 (Quang et al., 2022).
Qua khảo sát thành phần sâu hại trên một số loài thực vật thuộc họ Xoan, kết quả cho thấy có hai loài gây hại phổ biến nhất là Sâu đục nõn H robusta và Sâu hồng.
Zeuzera coffea Trong đó Sâu hồng hại cành và thân cây, còn Sâu đục nõn chỉ hại ngọn non, đặc biệt là ngọn chính nhưng tỷ lệ cây bị hại và mức độ bị hại do Sâu đục nõn lớn hơn rất nhiều so với Sâu hồng, tương ứng là 58,8% và 3,6% (Nguyễn Văn Độ, 2002, 2003).
Sâu đục nõn được xác định là loài gây hại chính đối với rừng trồng Lát hoa ở Việt Nam Đặc điểm hình thái, sinh học các pha của Sâu đục nõn đã được Nguyễn Văn Độ (2002) và Nguyễn Văn Độ (2003) nghiên cứu, mô tả, cụ thể như sau: Đặc điểm hình thái:
- Trứng hình ô van, hơi dẹt theo chiều lưng bụng, trứng mới đẻ có màu trắng nhạt sau chuyển thành màu đỏ và nâu sẫm;
- Sâu non có thân màu hồng nhạt, có các chấm nâu đen trên mỗi đốt tạo thành 6 hàng dọc cơ thể Đầu màu nâu sẫm và có lông cứng;
Nhộng nằm trong kén tơ dày, màu trắng, kiểu nhộng màng, nhộng mới có màu vàng nâu, sau chuyển dần sang màu nâu, nâu sẫm Mỗi lỗ thở có 2 lông cứng nhỏ hai bên Đốt áp chót không có lỗ thở nhưng có 6 lông cứng, cuối đốt này có 8 móc cứng;
- Trưởng thành: Con đực nhỏ hơn con cái Toàn thân phủ lông có màu ghi xám Cánh trước có 3 dải dích dắc màu đen to nhỏ không đều nhau Cánh sau màu ghi sáng, ở vùng sườn và mép có màu đậm hơn Các mép cánh trước và sau đều có lông riềm. Đặc điểm gây hại: Sâu non ở tuổi 1-2 chỉ ăn lá non và chồi non, sau đó chúng thường tấn công đầu tiên vào ngọn chính rồi mới đến các ngọn của cành bên Mức độ gây hại lớn nhất thường xảy ra với các cây từ 1-2 tuổi, hàng năm xuất hiện một lứa sâu với mật độ cao vào tháng 6, gây hại nghiêm trọng nhất với cây ở giai đoạn 10-12 tháng tuổi (Nguyễn Văn Độ, 2003). Các nghiên cứu của Nguyễn Minh Chí (2020) cũng đã xác định được vòng đời và xây dựng lịch xuất hiện các lứa của Sâu đục nõn tại Hòa Bình và Nghệ
Bảng 2.1 Lịch xuất hiện các lứa của Sâu đục nõn tại Hòa Bình
Bảng 2.2 Lịch xuất hiện các lứa của Sâu đục nõn tại Nghệ An
Ghi chú: (-) Sâu non; (0) Nhộng; (+) Trưởng thành; (o) Trứng
Kết quả trong khảo nghiệm Lát hoa của dự án ACIAR cho thấy Lát hoa khi trồng tập trung trên đất trống ở vùng thấp như ở Ba Vì có tỷ lệ cây bị Sâu đục nõn rất cao Số liệu được theo dõi cho thấy tất cả các xuất xứ đều bị Sâu đục nõn, thấp nhất là 43,8% (C velutina - Thái Lan) cao nhất đến 89,7% (C. tabularis - Queensland) Nghiên cứu bước đầu cũng cho thấy trồng Lát hoa dưới tán A difficilis có thể hạn chế đáng kể Sâu đục nõn ở loài cây này (Lê Đình Khả et al., 2006). Ở Việt Nam, tỷ lệ cây Lát hoa bị sâu đục nõn được ghi nhận ở tháng thứ
12 khác nhau giữa các xuất xứ Các xuất xứ từ Australia và Việt Nam bị tấn công nhiều hơn các xuất xứ từ Myanmar và Thái Lan (Kalinganire và Pinyopusarerk, 2000) Sự phá hại của Sâu đục nõn gây ra rất nghiêm trọng. Chúng làm cho ngọn chính của những cây bị chết sau đó, tại vị trí bị hại mọc lên 2-3 ngọn phụ, cây trở thành nhiều thân, làm giảm sinh trưởng, thậm chí ngừng sinh trưởng về chiều cao do bị sâu hại liên tục (Lê Đình Khả, 2003).
Theo kết quả đánh giá đối với rừng Lát hoa ở giai đoạn 12 tháng tuổi của Nguyễn Văn Độ và Đào Ngọc Quang (2008) cho thấy tỷ lệ cây bị Sâu đục nõn (H robusta) trung bình tại Ba Vì, Hà Nội là 58,8%, tại Kim Bôi, Hòa Bình là 21,8% và Mang Yang, Gia Lai là 1,7% (Nguyễn Văn Độ và Đào Ngọc Quang, 2008).
Có thể thấy, các nghiên cứu tại Việt Nam về cơ bản đã xác định được các đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh học, phân bố và tình hình gây hại của Sâu đục nõn đối với rừng trồng Lát hoa Các nghiên cứu trên cho thấy ở các địa điểm với điều kiện lập địa khác nhau, ở các cấp tuổi khác nhau rừng trồng Lát hoa bị Sâu đục nõn gây hại rất khác biệt Do đó cần nghiên cứu bổ sung về sự ảnh hưởng của các yếu tố lập địa, địa hình, khí hậu đến sự gây hại của Sâu đục nõn đối với rừng trồng Lát hoa.
2.2.3 Nghiên cứu về tính chống chịu của cây trồng lâm nghiệp
Nghiên cứu về cơ chế chống chịu sâu, bệnh hại của một số loài cây trồng lâm nghiệp ở Việt Nam đã được thực hiện, cụ thể như sau:
Nhận xét chung
Từ những tổng quan tài liệu cả trong và ngoài nước nêu trên có thể rút ra một số nhận xét như sau:
Các nghiên cứu về sâu hại Lát hoa đã xác định Sâu đục nõn (H robusta) là loài sinh vật gây hại chính và rất nghiêm trọng đối với rừng trồng Lát hoa ở nhiều nơi trên thế giới cũng như ở Việt Nam.
Nghiên cứu về tính chống chịu và chọn giống chống chịu sâu hại nhằm hạn chế sự tấn công của sâu hại trên cây rừng nói chung và các loài cây họ Xoan nói riêng đã và đang được nhiều nước trên thế giới thực hiện và thu được một số kết quả khả quan Tuy nhiên, đối với Lát hoa, các nghiên cứu chọn giống chống chịu Sâu đục nõn vẫn rất ít được quan tâm nghiên cứu
Mặc dù ACIAR đã chỉ ra một số xuất xứ Lát hoa thu tại Việt Nam có tính chống chịu Sâu đục nõn nhưng rất ít nghiên cứu về cơ chế chống chịu cũng như chọn giống Lát hoa chống chịu Sâu đục nõn ở Việt Nam Vì vậy, việc nghiên cứu một số cơ sở khoa học phục vụ chọn giống Lát hoa (Chukrasia tabularis A Juss) chống chịu Sâu đục nõn (Hypsipyla robusta (Moore)) và sinh trưởng nhanh là rất cần thiết, đặc biệt là tại các địa phương trồng Lát hoa tập trung thuộc vùng Tây Bắc và Bắc Trung bộ của Việt Nam.
NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .30 3.1 Nội dung nghiên cứu
Điều tra bổ sung tình hình gây hại của Sâu đục nõn trên rừng trồng Lát
- Mô tả một số đặc điểm gây hại của Sâu đục nõn.
- Điều tra sự gây hại của Sâu đục nõn theo tuổi cây.
- Điều tra sự gây hại của Sâu đục nõn theo vị trí (chân, sườn, đỉnh đồi).
- Điều tra sự gây hại của Sâu đục nõn theo các loại đất.
Đánh giá tính chống chịu Sâu đục nõn và sinh trưởng của các gia đình Lát
- Đánh giá tính chống chịu Sâu đục nõn và sinh trưởng của các gia đình Lát hoa trong khảo nghiệm giống.
- Kiểm chứng tính chống chịu Sâu đục nõn và sinh trưởng của cây Lát hoa trong các khảo nghiệm mở rộng.
Nghiên cứu một số cơ sở khoa học phục vụ chọn giống Lát hoa chống chịu Sâu đục nõn
- Nghiên cứu đặc điểm hình thái của các gia đình Lát hoa ảnh hưởng đến khả năng chống chịu Sâu đục nõn.
- Nghiên cứu thời điểm nảy lộc của các gia đình Lát hoa liên quan đến khả năng chống chịu Sâu đục nõn.
- Nghiên cứu khả năng phục hồi sau khi bị Sâu đục nõn của các gia đìnhLát hoa.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của một số nhóm chất hóa học có trong ngọn non của cây đến khả năng chống chịu Sâu đục nõn.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần vi sinh vật nội sinh đến khả năng chống chịu Sâu đục nõn.
Vật liệu nghiên cứu
- Rừng trồng Lát hoa tại Hòa Bình, Sơn La, Nghệ An và Thanh Hóa
- Sâu đục nõn (Hypsipyla robusta (Moore)).
- Vi sinh vật nội sinh ở trong cây Lát hoa.
- Các gia đình Lát hoa kế thừa từ đề tài “Nghiên cứu chọn giống và kỹ thuật trồng Lát hoa (Chukrasia tabularis A Juss) có năng suất cao, chống chịu Sâu đục nõn phục vụ trồng rừng gỗ lớn tại vùng Tây Bắc và Bắc Trung bộ” (gọi tắt là đề tài “Nghiên cứu chọn giống và kỹ thuật trồng Lát hoa”) do
TS Nguyễn Minh Chí - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam chủ trì Địa điểm và thời gian khảo nghiệm được tổng hợp trong bảng 3.1
Bảng 3.3 Thông tin của các khảo nghiệm hậu thế các gia đình Lát Hoa Địa điểm khảo nghiệm Năm trồng Số lượng gia đình Số lần lặp lại Số cây/ gia đình/lặp
Xã Phong Phú, huyện Tân
Con Cuông, tỉnh Nghệ An 2019 69 8 3
Đặc điểm khí hậu, đất đai khu vực khảo nghiệm
3.3.1 Điều kiện tự nhiên của các địa điểm khảo nghiệm Điều kiện tự nhiên và tình trạng thực bì trước khi xây dựng khảo nghiệm của các địa điểm nghiên cứu được tổng hợp và trình bày trong bảng 3.2.
Bảng 3.4 Điều kiện tự nhiên khu vực khảo nghiệm
104.876387 Độ cao so với mực nước biển (m) 305-340 310-350
Tổng số giờ nắng (giờ/năm) * 1.600 1.700
Nhiệt độ trung bình năm ( o C) * 23,0 25,0
(mm/năm) * 1.860 1.680 Độ dốc (độ) 5-6 5-10
Loại đất Đất Feralit vàng đỏ Đất Feralit vàng đỏ Độ dày tầng đất mặt (cm) >50 >50 Đá lẫn, đá lộ đầu 0,05) Cụ thể, tỷ lệ hại giao động từ 44,1-62,7% và mức độ bị hại ở mức trung bình với DI từ 1,19- 1,92 Trong đó, vị trí chân đồi (hình 4.3a) bị Sâu đục nõn gây hại nặng với tỷ lệ hại và cấp hại lần lượt là 45,7-62,7% và 1,28-1,92.
Đánh giá tính chống chịu Sâu đục nõn và sinh trưởng của các gia đình Lát hoa trong khảo nghiệm giống và khảo nghiệm mở rộng
4.2.1 Tính chống chịu Sâu đục nõn và đặc điểm sinh trưởng của một số gia đình Lát hoa trong khảo nghiệm giống tại Hòa Bình
4.2.1.1 Kết quả khảo nghiệm tại Hòa Bình ở giai đoạn 12 tháng tuổi
Khảo nghiệm 79 gia đình Lát hoa được trồng tháng 8 năm 2019 tại xã Phong Phú, Tân Lạc, Hòa Bình Kết quả đánh giá ở giai đoạn 12 tháng tuổi cho thấy có sự sai khác rõ về tỷ lệ, mức độ bị Sâu đục nõn giữa các gia đình và được trình bày trong bảng 4.5.
Bảng 4.10 Tình hình sâu hại trên khảo nghiệm tại Hòa Bình ở giai đoạn 12 tháng tuổi
TT Gia đình Xuất xứ DI P% Tỷ lệ sống (%)
TT Gia đình Xuất xứ DI P% Tỷ lệ sống (%)
TT Gia đình Xuất xứ DI P% Tỷ lệ sống (%)
Ghi chú: DI là cấp hại trung bình, P% là tỷ lệ hại, TB là trung bình, ĐCSX là đối chứng sản xuất, Lsd là khoảng sai dị, Fpr là xác suất kiểm tra của F
Bước đầu đề tài đã xác định được 6 gia đình có khả năng chống chịu rất mạnh, 17 gia đình chống chịu mạnh, 13 gia đình chống chịu trung bình và 43 gia đình mẫn cảm với sâu đục nõn (bảng 4.6).
Bảng 4.11 Tổng hợp các gia đình khảo nghiệm tại Hòa Bình ở giai đoạn 12 tháng tuổi theo mức độ bị Sâu đục nõn khác nhau
Nhóm Số lượng gia đình
Chống chịu rất mạnh 6 7,6 LH26, 32, 87, 88, 108, 109
Mẫn cảm 43 54,4 Bao gồm 5 gia đình LH48,
Kết quả ở bảng 4.6 cho thấy ở giai đoạn 12 tháng tuổi có 6 gia đình chống chịu rất mạnh với Sâu đục nõn (LH26, LH32, LH87, LH88, LH108, LH109) và 17 gia đình chống chịu mạnh chiếm 29,1% tổng số các gia đình khảo nghiệm Trong khi đó có đến 43 gia đình mẫn cảm với Sâu đục nõn chiếm trên 50% tổng số các gia đình khảo nghiệm tại Hòa Bình.
Kết quả tổng hợp số liệu Sâu đục nõn và sinh trưởng của 6 gia đình chống chịu rất mạnh, 5 gia đình mẫn cảm nhất và đối chứng sản xuất trong khảo nghiệm tại Hòa Bình được tổng hợp trong bảng 4.7.
Bảng 4.12 Tình hình sâu hại và sinh trưởng của 6 gia đình chống chịu và 5 gia đình mẫn cảm khảo nghiệm tại Hòa Bình ở giai đoạn 12 tháng tuổi
TT Gia đình Sâu đục nõn Hvn (m) Tỷ lệ sống (%)
TT Gia đình Sâu đục nõn Hvn (m) Tỷ lệ sống (%)
Ghi chú: DI là cấp hại trung bình, P% là tỷ lệ hại, V% là hệ số biến động, TBKN là trung bình khảo nghiệm, ĐCSX là đối chứng sản xuất, Lsd là khoảng sai dị, Fpr là xác suất kiểm tra của F
Kết quả khảo nghiệm tại Hòa Bình ở giai đoạn 12 tháng tuổi cho thấy 6 gia đình đã được xác định có tính chống chịu sâu đục nõn gồm LH26, LH32(hình 4.4a), LH87 (hình 4.4b), LH88, LH108 và LH109 đều bị Sâu đục nõn rất ít và có sinh trưởng chiều cao vượt hơn trung bình của khảo nghiệm (1,51 m) Trong số đó hai gia đình LH87 và LH108 hoàn toàn không bị sâu hại.
Hình 4.6 Cây Lát hoa 12 tháng tuổi khảo nghiệm tại Hòa Bình a gia đình LH32; b gia đình LH87; c gia đình LH49
4.2.1.2 Kết quả khảo nghiệm tại Hòa Bình ở giai đoạn 24 tháng tuổi
Kết quả đánh giá tính chống chịu Sâu đục nõn của Lát hoa ở giai đoạn 24 tháng tuổi tại Hòa Bình cho thấy có sự sai khác rõ về cấp hại và tỷ lệ bị Sâu đục nõn giữa các gia đình và được trình bày trong bảng 4.8.
Bảng 4.13 Tình hình sâu hại trên khảo nghiệm tại Hòa Bình ở giai đoạn 24 tháng tuổi
TT Gia đình Xuất xứ DI P% Tỷ lệ sống (%)
TT Gia đình Xuất xứ DI P% Tỷ lệ sống (%)
TT Gia đình Xuất xứ DI P% Tỷ lệ sống (%)
Ghi chú: DI là cấp hại trung bình, P% là tỷ lệ hại, TB là trung bình, ĐCSX là đối chứng sản xuất, Lsd là khoảng sai dị, Fpr là xác suất kiểm tra của F.
Từ kết quả đánh giá về tình hình gây hại của Sâu đục nõn tại khảo nghiệm ở Hòa Bình giai đoạn 24 tháng tuổi, đề tài đã tổng hợp các gia đình theo mức độ bị Sâu đục nõn và được trình bày tại bảng 4.9.
Bảng 4.14 Tổng hợp các gia đình khảo nghiệm tại Hòa Bình ở giai đoạn 24 tháng tuổi theo mức độ bị Sâu đục nõn khác nhau
Nhóm Số lượng gia đình
Chống chịu rất mạnh 6 7,6 LH26, 32, 87, 88, 108, 109
Mẫn cảm 40 50,6 Bao gồm 5 gia đình LH48,
Kết quả ở bảng 4.9 cho thấy khảo nghiệm ở Hòa Bình ở giai đoạn 24 tháng tuổi đã xác định được 6 gia đình chống chịu rất mạnh với Sâu đục nõn (LH26, LH32, LH87, LH88, LH108, LH109) chiếm 7,6%, tương tự như ở giai đoạn
Trong thời gian 12 tháng theo dõi, có 4 gia đình có khả năng chống chịu mạnh mẽ, chiếm 5,1% tổng số gia đình được khảo sát Con số này đã giảm 16,4% so với số gia đình được xác định là khả năng chống chịu mạnh mẽ tại thời điểm 12 tháng tuổi trước đó Điều này cho thấy có một số gia đình ban đầu được xác định có khả năng chống chịu tốt nhưng sau đó không còn duy trì khả năng này.
4.2.1.3 Kết quả khảo nghiệm tại Hòa Bình ở giai đoạn 38 tháng tuổi
Kết quả tổng hợp số liệu của 6 gia đình chống chịu mạnh nhất và 5 gia đình mẫn cảm khảo nghiệm tại Hòa Bình ở giai đoạn 38 tháng tuổi được tổng hợp trong bảng 4.10.
Bảng 4.15 Đặc điểm sinh trưởng của 6 gia đình chống chịu và 5 gia đình mẫn cảm khảo nghiệm tại Hòa Bình ở giai đoạn 38 tháng tuổi
(trồng tháng 8/2019, thu số liệu sinh trưởng tháng 11/2022)
TT Gia đình Hvn (m) D 1,3 (cm) Tỷ lệ sống
TT Gia đình Hvn (m) D 1,3 (cm) Tỷ lệ sống
Ghi chú: V% là hệ số biến động, TBKN là trung bình khảo nghiệm, ĐCSX là đối chứng sản xuất, Lsd là khoảng sai dị, Fpr là xác suất kiểm tra của F
Kết quả khảo nghiệm tại Hòa Bình ở giai đoạn 38 tháng tuổi cho thấy 6 gia đình đã được xác định có tính chống chịu sâu đục nõn rất mạnh ở giai đoạn 12 và 24 tháng tuổi gồm LH26, LH32 (hình 4.5a), LH87, LH88, LH108 và LH109 đều có sinh trưởng chiều cao, đường kính vượt trội hơn trung bình của khảo nghiệm (3,40 m và 3,20 cm) Trong số đó gia đình LH87 hoàn toàn không bị sâu hại Trong khi đó, 5 gia đình mẫn cảm có tỷ lệ bị Sâu đục nõn cao (75,0-95,7%) và cây sinh trưởng kém hơn trung bình khảo nghiệm.
Hình 4.7 Cây Lát hoa 38 tháng tuổi khảo nghiệm tại Hòa Bình a gia đình LH32; b gia đình LH33; c gia đình LH48
Một số cơ sở khoa học phục vụ chọn giống Lát hoa chống chịu Sâu đục nõn
Trong quá trình tiến hóa, thực vật đã hình thành cơ chế chống chịu để chống lại hoặc làm giảm sự tấn công của các loài côn trùng gây hại Cơ chế chống chịu của thực vật có thể phản ứng trực tiếp (phòng vệ trực tiếp) với côn trùng bằng cách ảnh hưởng đến sự ưa thích, khả năng sống sót và sinh sản của côn trùng thông qua hình thành các đặc điểm hình thái chuyên biệt, sự thay đổi trong chu kỳ sinh trưởng phát triển hằng năm Hoặc phản ứng gián tiếp (phòng vệ gián tiếp) bằng cách hình thành các hợp chất thứ cấp có tác dụng xua đuổi, gây ngán ăn đối với sâu hại hoặc giải phóng các chất dễ bay hơi để thu hút thiên địch hay cung cấp thức ăn, nơi ở cho thiên địch của sâu hại (War et al., 2012).
Hai cơ chế phòng vệ trực tiếp và gián tiếp được hình thành sau khi thực vật bị sâu hại Đây là một trong những cơ chế quan trọng và đã được khai thác để điều chỉnh quần thể sâu hại Cơ chế chống chịu ở thực vật là một hệ thống phòng vệ năng động và phức tạp, mô tả cụ thể trong phụ lục 5.
Trong nghiên cứu này, luận án tập trung vào cơ chế chống sâu đục nõn ở họ Lát hoa, đặc biệt thông qua đặc điểm hình thái, thời điểm nảy lộc, đặc điểm hóa học và vi sinh vật nội sinh trong họ Lát hoa.
4.3.1 Đặc điểm hình thái của các gia đình Lát hoa ảnh hưởng đến khả năng chống chịu Sâu đục nõn
Qua điều tra, khảo sát về hình thái lá và ngọn non cho thấy một số đặc điểm sai khác giữa 10 gia đình Lát hoa bao gồm 5 gia đình có khả năng chống chịu mạnh và 5 gia đình mẫn cảm với Sâu đục nõn, kết quả phân tích được tổng hợp trong bảng 4.19.
- Họ Clusiaceae: Là loại cây gỗ lớn hoặc vừa, thường xanh, có mủ màu vàng, nhiều loại có tuyến nhựa màu đen Lá mọc đối, hình bầu dục đến hình mác, mép nguyên, phiến lá dày, màu xanh bóng Hoa lớn, lưỡng tính, mẫu 5, đài 5-9 răng, cánh 5-9, màu trắng, vàng hoặc đỏ, nhị nhiều, gốc dính thành nhiều bó Quả mọng, hình cầu hoặc hình nón, thường có nhiều hạt.- Họ Theaceae: Là loại cây gỗ hoặc cây bụi thường xanh, có lá đơn, mọc so le, phiến lá bóng, mép lá nguyên hoặc có răng cưa Hoa lớn, lưỡng tính, mẫu 5, đài không rụng, cánh 5-6, màu trắng, vàng hoặc hồng Quả nang, nứt ở đỉnh, chứa nhiều hạt nhỏ.- Họ Dilleniaceae: Là loại cây gỗ lớn hoặc vừa, thường xanh, có tuyến nhựa màu đen Lá mọc so le, phiến lá bóng, mép lá nguyên hoặc có răng cưa Hoa lưỡng tính, mẫu 5, cánh bẹ, màu trắng, vàng hoặc hồng Quả bế, có 1-5 ô, chứa nhiều hạt.
LH48 Nghệ An 8,22 bc 668,3 b 2,08 b Ít Ít
LH49 Nghệ An 9,48 c 608,7 a 2,45 f Rất ít Rất ít
LH56 Nghệ An 9,18 c 674,0 bc 2,29 e Ít Ít
LH59 Nghệ An 8,69 bc 693,3 cd 2,27 d Ít Ít
LH26 Hòa Bình 4,47 a 1094,7 f 0,00 a Trung bình Trung bình
Hóa 4,32 a 1062,0 e 0,00 a Trung bình Trung bình
LH87 Bắc Kạn 3,82 a 1084,3 ef 0,00 a Trung bình Trung bình
LH108 Lào Cai 4,12 a 1083,1 ef 0,00 a Trung bình Trung bình LH109 Côn Đảo 3,20 a 1129,3 g 0,00 a Nhiều Nhiều
Ghi chú: Các giá trị trong cùng cột với các ký tự giống nhau không có sai khác thống kê với P = 0,05 khi so sánh bằng tiêu chuẩn Duncan
Từ kết quả được tổng hợp ở bảng 4.19 cho thấy chiều dài ngọn non và cấp hại trung bình của Sâu đục nõn (DI) ở các gia đình có sai khác rõ về thống kê (Fpr < 0,001), trong đó 5 gia đình mẫn cảm có chiều dài ngọn non lớn hơn hẳn (7,38-9,48 cm) Đồng thời các gia đình này cũng bị Sâu đục nõn gây hại rất nặng (DI = 2,08-2,13) Các gia đình đã được xác định có khả năng chống chịu trong khảo nghiệm giống đều có chiều dài ngọn non ngắn, trung bình từ 3,20 đến 4,47 cm Gia đình LH109 thuộc xuất xứ Côn Đảo có ngọn non rất ngắn (3,2 cm)
Năm gia đình đã được xác định có khả năng chống chịu trong khảo nghiệm giống đều có vỏ dày hơn hẳn các gia đình mẫn cảm, trung bình từ 1062,0 đến 1129,3 àm, trong đú gia đỡnh LH109 cú vỏ dày nhất (hỡnh 4.10f).
Hình 4.12 Đặc điểm lông tơ và vỏ của ngọn non a, b, c ngọn non; d, e, f lát cát ngang của ngọn non a, d gia đình LH49; b, e gia đình LH26; c, f gia đình LH109 Đặc điểm lông tơ và lớp phấn phủ trên trên lá và ngọn non có khác biệt giữa gia đình và có mối liên hệ nhất định với tình hình bị Sâu đục nõn Các gia đình mẫn cảm có ít và rất ít (hình 4.10a) lông tơ trên lá non và ngọn non, bốn gia đình LH26 (hình 4.10b), LH32, LH87 và LH108 được xác định không bị sâu hại có lông tơ ở mức trung bình và gia đình LH109 có nhiều lông tơ (hình 4.10c).
Nghiên cứu này bước đầu đã xác định được 5 gia đình Lát hoa LH109 (Côn Đảo), LH26 (Hòa Bình), LH87 (Bắc Kạn), LH108 (Lào Cai) và LH32 (Thanh Hóa) có chiều dài ngọn non ngắn đồng thời chống chịu Sâu đục nõn tốt Trong nghiên cứu trước đây của Nguyễn Văn Độ (2003) cũng ghi nhận xuất xứ Thanh Hóa có tính chống chịu Sâu đục nõn tốt hơn các xuất xứ khác.
Hình 4.13 Ngọn non và lá Lát hoa: a gia đình LH108; b gia đình LH109; c gia đình LH87; d gia đình LH26; e. gia đình LH49
Cây có chiều dài ngọn non càng lớn thì có xu hướng sinh trưởng nhanh hơn Tuy nhiên, đối với Lát hoa, ngọn non lại là nguồn thức ăn của Sâu đục nõn, kết quả đánh giá chỉ tiêu chiều dài ngọn non trong nghiên cứu này là cơ sở để đối chiếu với kết quả khảo nghiệm xuất xứ cả về sinh trưởng và mức độ bị Sâu đục nõn gây hại Một số nghiên cứu cũng đưa ra các giả thuyết cho rằng cấu trúc vật lý của thực vật trong đó có kích thước của các bộ phận trên mặt đất và thời gian tồn tại của các bộ phận này có ảnh hưởng tới sự ưa thích của các loài côn trùng gây hại (Lara et al., 2008) Sự thay đổi về hình thái lá hoặc chiều dài chồi, hầu như luôn đi kèm với những thay đổi về số lượng và hàm lượng các chất hóa học tồn tại trong cây (Larsson, 2002) Đây có thể là nguyên nhân hình thành tính chống chịu của cây trồng đối với sâu hại Do đó, cần nghiên cứu sâu hơn về thành phần hóa học bên trong các giống chống chịu và mẫn cảm với Sâu đục nõn nhằm cũng cấp cơ sở khoa học cho việc chọn giống Lát hoa chống chịu Sâu đục nõn.
4.3.2 Thời điểm nảy lộc của các gia đình Lát hoa ảnh hưởng đến khả năng chống chịu Sâu đục nõn Đặc điểm nảy lộc của 10 gia đình Lát hoa, bao gồm 5 gia đình chống chịu và 5 gia đình mẫn cảm với Sâu đục nõn được tổng hợp trong bảng 4.20.
Bảng 4.25 Đặc điểm nảy lộc của 10 gia đình Lát hoa
Gia đình Đợt lộc 1 Đợt lộc 2 Đợt lộc 3
Thời gian từ khi cây ngưng rụng lá đến lúc ra chồi non thường kéo dài khoảng hai tháng Đáng chú ý, gia đình LH108 và LH109 có thời gian này dài hơn, khoảng ba tháng.
Năm gia đình đã được xác định mẫn cảm với Sâu đục nõn thường có thời điểm nảy lộc sớm hơn Trong khi đó năm gia đình chống chịu (LH26, LH32, LH87, LH108 và LH109) có thời điểm nảy lộc lệch pha và muộn hơn so với các gia đình khác, đặc biệt là gia đình LH108 và LH109.
Nhiều kết quả nghiên cứu chứng minh lá non và chồi non của các cây rụng lá là thức ăn tốt nhất đối với các loài sâu hại thuộc bộ cánh vảy Do đó, số lượng các loài sâu hại này sẽ có mật độ cao nhất vào giữa mùa sinh trưởng của cây (Schweitzer, 1979) Sâu đục nõn thường có mật độ quần thể lớn nhất vào đầu tháng 6 (Nguyễn Văn Độ, 2003) Cùng thời điểm này, nếu cây Lát hoa ra lộc trùng đợt sâu xuất hiện thì sẽ là lựa chọn của chúng. Đối với hai gia đình LH108 (Lào Cai) và LH109 (Côn Đảo), có thể do sự khác biệt với thời điểm nảy chồi vào tháng 4-5, lệch pha với thời gian phát dịch mạnh nhất của Sâu đục nõn (bảng 2.1 và 2.2) Đây có thể là một trong những đặc điểm giúp chúng né được các đợt bùng phát quần thể của Sâu đục nõn và chúng thường ít bị hại hơn các gia đình khác.
Các nghiên cứu trước đây cũng đã khẳng định sự xuất hiện của sâu hại có liên quan chặt chẽ đến thời điểm nảy chồi tập trung, sự hình thành chồi sớm hoặc muộn có thể ảnh hưởng trực tiếp đến số lượng và chất lượng của thức ăn thích hợp đối với sâu hại vào những thời điểm cụ thể (Lawrence et al., 1997).Ngoài ra, vị trí chồi cây cũng liên quan rất chặt đến sự tấn công của Sâu đục nõn Những chồi ở phía trên ngọn của cây thường bị hại nặng nhất (Mo et al.,1997).
4.3.3 Tính chống chịu Sâu đục nõn của các gia đình Lát hoa thông qua khả năng phục hồi
