Nghiên cứu khoa học " NGHIÊN CỨU CHỌN GIỐNG VÀ NHÂN GIỐNG HỒI " ppt

NGHIÊN CỨU CHỌN GIỐNG VÀ NHÂN GIỐNG HỒI Nguyễn Huy Sơn Trung tâm Nghiên cứu Lâm đặc sản Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam I. ĐẶT VẤN ĐỀ Hồi (Illicium verum HooK) là cây đặc sản có giá trị kinh tế cao. Tinh dầu hồi là nguyên liệu quý trong công nghiệp dược phẩm và thực phẩm. Hơn nữa, hồi là cây đặc hữu chỉ có ở một số ít nước trên thế giới, nên tinh dầu hồi còn là mặt hàng xuất khẩu có giá trị. Ở nước ta hồi được trồng tập trung chủ yếu ở Lạng Sơn, đa số rừng hồi được trồng bằng giống chưa được chọn lọc. Hiện nay, cây hồi là một trong những loài cây trồng chính trong chương trình 5 triệu ha và cũng là cây xoá đói giảm nghèo chủ yếu cho đồng bào các dân tộc vùng sâu vùng xa ở các tỉnh phía Bắc, đặc biệt là ở Lạng Sơn. Chọn giống và nhân giống là 2 nội dung rất quan trọng không thể thiếu được trong quá trình cải thiện giống cây rừng nói chung và cải thiện giống hồi nói riêng. Các công trình nghiên cứu chọn tạo giống hồi ở cả trong và ngoài nước hiện nay rất ít so với các loài cây khác. Có lẽ do cây hồi không những lâu ra quả (từ khi trồng đến khi ra hoa thường là từ 7-8 năm) mà chu kỳ sai quả còn khá dài (thường từ 3-4 năm). Hơn nữa, hồi là cây có tinh dầu rất khó nhân giống bằng phương pháp sinh dưỡng, phạm vi phân bố lại rất hẹp nên ít người quan tâm. Duy nhất chỉ có một công trình nghiên cứ về nhân giống hồi bằng hom cành của Nguyễn Ngọc Tân và các cộng sự (1984), nhưng kết quả mới chỉ có đạt được và dừng lại ở việc nhân giống hom cho cây hồi 2 tuổi giai đoạn vườn ươm, nên ít có ý nghĩa trong công tác cải thiện giống. Cho đến nay, nghiên cứu chọn và tạo giống hồi có năng suất cao chưa thấy tác giả nào đề cập tới một cách có hệ thống. Vì vậy, đặt vấn đề nghiên cứu chọn giống hồi có năng suất chất lượng cao là việc làm cần thiết và cấp bách. Đây là một trong những nội dung đã được đề cập tới trong đề tài thuộc chương trình 661 thực hiện trong giai đoạn 1999-2003. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 2.1. Vật liệu nghiên cứu bao gồm - Rừng trồng Hồi ở Văn Quan, Văn Lãng và Cao Lộc tỉnh Lạng Sơn - Hom của cây con 2 tuổi gieo từ hạt. - Hom cành của cây mẹ 10 tuổi - Hom cành của cây mẹ >25 tuổi. - Gốc ghép là cây con 2 tuổi gieo từ hạt. - Thuốc kích thích: IBA (Indo Butilic Acid), IAA (Indo Acetic Acid). 2.2. Phương pháp nghiên cứu. - Chọn cây mẹ (cây trội) để lấy vật liệu giống theo phương pháp chuyên gia kết hợp với phân tích trong phòng. Căn cứ vào tiêu chuẩn cây trội đã được quy định ở điều 9 quy phạm kỹ thuật xây dựng rừng giống và vườn giống (QPN 15-93) của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (Bộ Lâm nghiệp cũ) ban hành năm 1994. Công việc chọn cây trội tiến hành theo 2 bước: chọn ở cấp cơ sở và chọn ở cấp chuyên gia. - Hàm lượng tinh dầu được phân tích theo phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước (tính theo độ khô tuyệt đối). Chỉ số khúc xạ đo trên máy khúc xạc Abbe. Định lượng Anethol trên máy sắc ký khí HP 6890. Độ đông đo trên thiết bị đo độ đông. Mẫu phân tích được lấy riêng cho từng cây mẹ vào cuối tháng 9/1999, mỗi cây mẹ lấy 0.5 kg quả ở các điểm đại diện của tán. Mỗi lâm phần lấy 01 mẫu hỗn hợp để phân tích làm đối chứng. - Nghiên cứu nhân giống sinh dưỡng được chia làm 2 bước: * Bước 1 (năm 1999): Nghiên cứu thăm dò ảnh hưởng của thuốc kích thích ra rễ, của tuổi cây, của thời vụ nhân giống tới khả năng ra rễ của hom (đối với phương pháp nhân giống bằng hom) và khả năng tiếp hợp của cành với gốc ghép (đối với phương pháp ghép). * Bước 2 (năm 2000): Căn cứ vào kết quả thăm dò ở bước 1 tiến hành nghiên cứu mở rộng với dung lượng mẫu lớn hơn. - Bố trí thí nghiệm: Đối với các thí nghiệm thăm dò bố trí 2-3 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại từ 20-30 hom hoặc gốc ghép. Đối với các thí nghiệm mở rộng không bố trí lặp lại nhưng dung lượng mẫu lớn từ 50-200 hom hoặc gốc ghép, tuỳ thuộc vào khả năng cung cấp vật liệu giống của từng cây mẹ. III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Chọn giống Cấp cơ sở căn cứ vào sản lượng quả thực tế ở trên cây đã chọn được 100 cây dự tuyển ở 3 huyện trọng điểm của cây Hồi là huyện Văn Quan, Cao Lộc và Văn Lãng, các cây dự tuyển đều có sản lượng quả cao hơn sản lượng trung bình của lâm phần 20% trở lên, đặc biệt có cây vượt trội tới 40% như cây số 01vq, cây số 04vl và cây số 02cl. Căn cứ và hình dạng và kích thước tán lá, hình dạng và kích thước quả (quả từ có từ 8-12 cánh đều nhau) của các cây dự tuyển, bằng phương phá chuyên gia đã chọn được 35 cây để lấy mẫu phân tích. Bảng 1. Chất lượng tinh dầu của 18 cây trội Số tt Số hiệu cây trội Hàm lượng tinh dầu (%) Chỉ số khúc xạ Độ đông ( 0 C) Anethol 1 01vq 8,33 1,550 18,5 96,94 2 06vq 7,61 1,552 17,5 95,59 3 09vq 8,71 1,550 18,0 96,70 4 11vq 9,72 1,555 19,0 98,57 5 14vq 7,32 1,551 18,0 95,61 6 02cl 9,15 1,553 18,0 96,02 7 03cl 8,69 1,550 17,5 95,81 8 02vl 7,65 1,557 18,0 98,05 9 03vl 7,32 1,551 18,0 95,61 10 04vl 7,00 1,545 17,7 95,59 11 10vl 7,65 1,549 17,0 95,70 12 11vl 7,75 1,551 17,5 95,47 13 12vl 7,00 1,551 18,5 95,75 14 14vl 8,20 1,550 17,5 96,19 15 17vl 7,32 1,551 18,0 95,70 16 22vl 7,87 1,549 17,5 95,43 17 23vl 8,94 1,551 17,0 95,47 18 24vl 9,52 1,552 19,0 97,50 ĐCvq 5,76 1,549 16,0 93,28 ĐCcl 6,19 1,549 16,5 93,43 ĐCvl 6,93 1,552 17,5 93,30 Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Mê Linh (1997) thì hàm lượng tinh dầu trong quả Hồi biến động rất rõ qua các tháng trong năm, “cao nhất có thể vào tháng 6 (12,24%), thấp nhất có thể vào cuối tháng 4 và tháng 9 (tương ứng là 8,66 và 7,69%)”. Tổng hợp kết quả phân tích mẫu (35 mẫu của 35 cây mẹ dự tuyển và 3 mẫu biến động của 3 lâm phần làm đối chứng) cho thấy hàm lượng tinh dầu của 38 mẫu biến động từ 5,12-9,72%, độ đông biến động từ 15,0-19,0 0 C, thành phần anethol trong tinh dầu biến động từ 89,10- 98,57%. Như vậy, các mẫu thu thập vào tháng 9 rất phù hợp với kết quả và nhận định của Nguyễn Mê Linh. Căn cứ vào 3 chỉ tiêu là hàm lượng tinh dầu, độ đông và hàm lượng anethol đã xác định được 18 cây trội (bảng 1) để lấy vật liệu phục vụ nghiên cứu nhân giống vô tính, 18 cây được chọn đều là những cây đồng thời có hàm lượng tinh dầu ≥7,00%, độ đông ≥17 0 C, hàm lượng anethol ≥95%. 3.2. Các thí nghiệm thăm dò 3.2.1. Thăm dò nhân giống bằng phương pháp giâm hom 3.2.1.1. Ảnh hưởng của thuốc kích thích đến khả năng giâm hom. Đề tài đã bố trí thí nghiệm thăm dò với các loại thuốc kích thích ra rề là IBA, IAA và hỗn hợp của 2 loại thuốc trên để nhân giống hom cho cây con 2 năm tuổi được gieo từ hạt. Kết quả thí nghiệm (bảng 2) cho thấy thuốc kích thích có ảnh hưởng rõ đến khả năng ra rễ của hom giâm, cả 9 công thức thí nghiệm sử dụng 3 loại thuốc kích thích đều có khả năng ra rễ, riêng công thức đối chứng (không sử dụng thuốc kích thích) hoàn toàn không có khả năng ra rễ. Đối với loại thuốc IAA (1%) có tác dụng kích thích ra rễ cao nhất (70%) trong 3 công thức có tỷ lệ thuốc khác nhau là 0,5; 1,0 và 1,5%. Đối với loại thuốc IBA (1%) cũng có tác dụng kích thích ra rễ cao nhất trong 3 công thức có tỷ lệ thuốc khác nhau và có tác dụng tương đương với loại thuốc IAA (1%). Các công thức thí nghiệm sử dụng hỗn hợp 2 loại thuốc trên tuy có kích thích ra rễ nhưng tỷ lệ ra rễ không cao (≤50%). Xét về số lượng và chiều dài bình quân của rễ được thể hiện qua chỉ số ra rễ thì thuốc IAA có tác dụng kích thích ra rễ mạnh hơn thuốc IBA. Bảng 2. Ảnh hưởng của thuốc và tỷ lệ thuốc đến khả năng ra rễ của hom Loại thuốc T.L thuốc hỗn hợp (%) Tỷ lệ ra rễ (%) Số rễ/hom (cái) Độ dài rễ (cm) Chỉ số ra rễ IAA 1,5 50,0 3,40 3,00 10,20 1,0 70,0 3,70 3,00 11,10 0,5 26,7 3,00 2,30 6,90 1,5 50,0 2,80 2,40 6,72 1,0 70,0 2,70 3,00 8,10 IBA 0,5 20,0 2,50 2,00 5,00 40,0 3,25 3,25 10,45 20,0 2,50 3,00 7,50 IAA 0,25 +IBA 0,75 IAA 0,5 +IBA 0,5 IAA 0,75 +IBA 0,25 50,0 3,60 3,00 10,80 - 00 - - - Đối chứng 3.2.1.2. Ảnh hưởng của tuổi cây và thời vụ đến khả năng ra rễ của hom. Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Tân và cộng sự (1984) thì tuổi cây mẹ và thời vụ giâm hom có ảnh hưởng rất rõ đến khả năng ra rễ của hom, tuổi hom cành càng già thì càng khó ra rễ và thời gian giâm hom tốt nhất cho cây Hồi có thể tiến hành từ tháng 2 đến tháng 8 hàng năm. Kế thừa các kết quả trên, đề tài đã bố trí lặp lại thí nghiệm vào tháng 7/1999 với vật liệu và hom thân của cây 2 tuổi, hom chồi vượt và chồi đầu cành của cây >25 tuổi. Riêng đối với công thức hom thân cây 2 tuổi được lặp lại một lần nữa vào tháng 2/2000, tất cả các công thức thí nghiệm được sử dụng đồng nhất một loại thuốc IBA(1%). Bảng 3. Ảnh hưởng của tuổi cây và thời vụ lấy hom Tuổi cây mẹ lấy hom Loại thuốc và tỷ lệ Thời gian (tháng) Tỷ lệ ra rễ (%) 1. Hom thân cây 2 tuổi gieo từ hạt 2. Hom thân cây 2 tuổi gieo từ hạt 3. Hom chồi vượt của cây >25 tuổi 4. Hom chồi đầu cành của cây >25 tuổi IBA (1%) IBA (1%) IBA (1%) IBA (1%) 2 7 7 7 66,7 69,0 18,0 00 Số liệu ở bảng 3 một lần nữa khẳng định rằng hom cành càng già thì càng khó ra rễ. Trong phạm vi thí nghiệm này, hom chồi đầu cành hoàn toàn không có khả năng ra rễ, hom chồi vượt tuy có tuổi giai đoạn trẻ hơn chồi đầu cành cũng chỉ đạt 18%, trong khi đó hom thân từ cây con 2 tuổi có khả năng ra rễ tới gần 70%. Mặt khác, số liệu bảng 3 còn cho thấy khả năng ra rễ của hom thân vào thời điểm tháng 7 cao hơn thời điểm tháng 2, mặc dù không nhiều. Nhân giống bằng hom thân cây con gieo từ hạt đạt kết quả khá cao, song ít có ý nghĩa về mặt chọn giống, dù cho những hạt giống đó được thu hái từ các cây mẹ đã được chọn lọc cẩn thận. Tuy nhiên, kết quả này cũng rất có ý nghĩa về mặt sản xuất trong giai đoạn trước mắt khi chưa có giống tốt để cung cấp, bằng phương pháp nhân giống này có thể giải quyết do thiên tai hoặc mất mùa do chu kỳ sai quả. Hơn nữa, hạt Hồi là loại hạt khó bảo quản, thay vì việc bảo quản hạt giống trong kho, bằng phương pháp này có thể lưu giữ liên tục được giống vườn ươm để cung cấp cho sản xuất. 3.2.2. Thăm dò nhân giống băng phương pháp ghép Ngoài việc duy trì bản chất của di truyền của cây mẹ, phương pháp ghép có thể khắc phục được nhược điểm của phương pháp giâm hom đối với những loài cây “khó tính” như cây Hồi. Với ý tưởng đó, đề tài đã tiến hành nghiên cứu thăm dò thời vụ và phương pháp ghép Hồi với các vật liệu là chồi đầu cành của các cây mẹ 10 tuổi và cây mẹ >25 tuổi. Gốc ghép là cây con 2 tuổi được tạo từ hạt, đường kính cổ rễ từ 0,5- 0,7cm, chiều cao từ 0,7-0,8m. Bảng 4. Kết quả thăm dò thời vụ, phương pháp và vật liệu ghép Tỷ lệ sống sau 2 tháng (%) Tỷ lệ sống sau 4 tháng (%) Phương pháp Thời vụ Ghép nêm (10 tuổi) Ghép áp (10 tuổi) Ghép áp (>25 tuổi) Ghép nêm (10 tuổi) Ghép áp (10 tuổi) Ghép áp (>25 tuổi) Tháng 5 Tháng 9 Tháng 11 38,8 - - 40,0 6,6 89,0 - 81,2 5,2 - - 11,1 0,0 81,5 - - 71,8 Thời điểm tháng 5/1999 đề tài đã tiến hành thử nghiệm 2 phương pháp ghép (ghép nêm và ghép áp) vừa để thăm dò phương pháp ghép vừa kết hợp thăm dò thời vụ ghép. Kết quả bảng 4 cho thấy phương pháp ghép áp có tỷ lệ sống cao hơn ghép nêm. Do vậy, thời điểm tháng 9 và tháng 11/1999 đề tài đã chọn phương pháp ghép áp để tiếp tục thăm dò thời vụ ghép. Kết quả ghép áp với hom cành của cây 10 tuổi tại 3 thời điểm cho thấy tỷ lệ sống của cây ghép đạt cao nhất vào tháng 11, sau 2 tháng tỷ lệ sống vẫn đạt 81,5%. Kết quả ghép đợt tháng 5 cho thấy tuy sau 2 tháng tỷ lệ sống của cây ghép đạt tới 40% nhưng sau 4 tháng thì tỷ lệ sống giảm chỉ đạt 11,1%. Sau khi ghép được 2 tháng tỷ lệ sống của cây ghép đợt tháng 9 chỉ đạt 6,6% và sau 4 tháng thì chết hoàn toàn. Kết quả này cho thấy từ tháng 5 đến tháng 9 có thể không phải là thời vụ thích hợp để ghép Hồi, mà thời vụ thích hợp có thể vào khoảng tháng 10-11 hoặc đến tháng 12. Ngoài ra, vào thời điểm tháng 11 đề tài còn kết hợp thăm dò phương pháp ghép áp với các vật liệu là chồi đầu cành của cây 10 tuổi và cây >25 tuổi. Kết quả bảng 4 cũng cho thấy cành ghép lấy từ cây 10 tuổi có tỷ lệ sống cao hơn cành ghép lấy từ cây >25 tuổi. Sau khi ghép được 2 tháng cành ghép đã tiếp hợp gốc ghép và nhú chồi, sau 3 tháng vết ghép đã liền và ra lá non. Một điểm đáng chú ý khi nhân giống bằng phương pháp ghép là thời tiết khi ghép, nếu ngày tiến hành ghép hoặc sau ngày ghép khoảng 1 tuần mà gặp mưa thì tỷ lệ sống của cây ghép rất thấp. Giai đoạn từ 2 tháng 4 tháng sau khi ghép, tỷ lệ sống của cây ghép có giảm, nhưng không nhiều (khoảng 10%). Theo kinh nghiệm thì tỷ lệ sống của cây ghép trong tháng đầu tiên hoàn toàn phụ thuộc vào kỹ thuật ghép và tiêu chuẩn cành ghép. Trong giai đoạn từ tháng thứ 2 đến tháng thứ 4 tỷ lệ sống giảm nhiều hay ít phần lớn phụ thuộc vào chế độ và kỹ thuật chăm sóc. 3.3. Thí nghiệm nhân giống mở rộng. Căn cứ những kết quả bước đầu đã được, đề tài đã tiến hành thí nghiệm nhân giống riêng rẽ cho từng cây mẹ. Nhưng do đặc điểm của những cây ra quả ở đầu cành như cây Hồi, những cây sai quả thường thì chồi đầu cành rất già và xấu, nên có những cây mẹ hoàn toàn không chọn được hoặc chọn được rất ít chồi đạt tiêu chuẩn để ghép. Chính vì vậy, chỉ có 11 cây mẹ đã chọn lọc được theo sản lượng quả và hàm lượng tinh dầu tham gia nhân giống mở rộng, còn lại 9 cây khác được chọn theo sản lượng quả để bổ sung cho tập hợp giống. Trong số 20 cây mẹ tham gia nhân giống ở bảng (5) có 6 cây ở tuổi >25 năm bao gồm các cây từ số 1-4 và 19-20, còn lại là ở tuổi 10 (trồng năm 1990). Bảng 5. Kết quả nhân giống mở rộng băng phương pháp ghép Số tt Tuổi Tổng số Sau 3 tháng ghép Sau 5 tháng ghép cây mẹ (năm) Gốc ghép Số cây sống Tỷ lệ sống (%) Số cây sống Tỷ lệ sống (%) 1 >25 113 103 91,2 95 84,1 2 >25 102 82 80,4 82 80,4 3 >25 85 69 81,2 61 71,8 4 >25 190 168 88,4 162 85,3 5 10 45 40 88,9 40 88,9 6 10 52 25 48,1 20 38,5 7 10 57 50 87,7 50 87,7 8 10 9 9 100 8 88,9 9 10 37 32 86,5 31 83,4 10 10 55 29 52,7 20 36,4 11 10 46 22 47,8 19 41,3 12 10 65 57 87,7 47 72,3 13 10 59 36 61 36 64,0 14 10 45 39 86,7 39 86,7 15 10 49 34 69,4 28 57,1 16 10 27 22 84,5 22 81,5 17 10 52 45 86,5 40 76,9 18 10 38 31 81,6 30 78,9 19 >25 36 31 86,1 31 86,1 20 >25 40 26 65 26 65,0 1202 950 79,03 887 73,79 Kết quả ở bảng 5 cho thấy tỷ lệ sống của cây ghép sau hơn 3 tháng đạt tới 79%, sau hơn 5 tháng tỷ lệ sống của các cây ghép tuy có giảm nhưng vẫn đạt ≈74%. Như vậy, kết quả thí nghiệm mở rộng tương đối phù hợp với kết quả của các thí nghiệm thăm dò. Mặt khác, kết quả bảng 5 cho thấy vật liệu lấy từ các cây mẹ khác nhau thì cây ghép có tỷ lệ sống rất khác nhau, sau 3 tháng ghép cây 10 tuổi như cây số 9 cho các cành ghép sống tới 100%, cây mẹ >25 tuổi như cây số 1 cho cành ghép sống >70% và cao nhất tới 88,9% kể cả cây 10 tuổi và cây >25 tuổi, chỉ có 3 cây cho cành mà tỷ lệ sống của cây ghép <50% nhưng đều là cây 10 tuổi. Điều này chứng tỏ tuổi cây mẹ ảnh hưởng chưa rõ hoặc không ảnh hưởng đến tỷ lệ sống của cây ghép, mà tuổi giai đoạn và tiêu chuẩn của cành ghép mới là yếu tố quyết định. Như vậy, ghép là phương pháp rất có triển vọng để nhân giống cho cây Hồi, có thể nói kết quả này là một trong những cơ sở quan rất quan trọng góp phần để cải thiện giống Hồi có năng suất và chất lượng trên cơ sở giống đã được chọn lọc. 4. KẾT LUẬN - Thuốc IBA (1%) và IAA(1%) có tác dụng kích thích ra rễ của hom thân cây Hồi 2 tuổi đạt tới 70%, thời vụ giâm hom tốt có thể vào tháng 7-8 hàng năm. Chồi vượt và chồi đầu cành của cây >25 tuổi rất khó ra rễ, thậm chí không ra rễ. - Bằng phương pháp ghép áp với vật liệu là chồi đầu cành cảu cả cây 10 tuổi và cây >25 tuổi, sau 5 tháng cây ghép đạt tỷ lệ sống ≈74%. Trong phạm vi nghiên cứu này, thời vụ ghép có thể tốt nhất vào tháng 10-11 hàng năm. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Mê Linh,1977. Bước đầu khảo sát động thái tích luỹ tinh dầu và điều kiện sử lý quả Hồi (Illicium verum HooK). Tổng luận chuyên đề KHKT, Viện Lâm nghiệp, Bộ Lâm Nghiệp, 2. Nguyễn Ngọc Tân, Đặng Thuận Thành, Lê Viết Bồng,1984. Nhân giống cây Hồi bằng hom cành. Tóm tắt báo cáo khoa học, 12 trang. . NGHIÊN CỨU CHỌN GIỐNG VÀ NHÂN GIỐNG HỒI Nguyễn Huy Sơn Trung tâm Nghiên cứu Lâm đặc sản Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam I. ĐẶT VẤN ĐỀ Hồi (Illicium verum HooK). thiện giống cây rừng nói chung và cải thiện giống hồi nói riêng. Các công trình nghiên cứu chọn tạo giống hồi ở cả trong và ngoài nước hiện nay rất ít so với các loài cây khác. Có lẽ do cây hồi. thiện giống. Cho đến nay, nghiên cứu chọn và tạo giống hồi có năng suất cao chưa thấy tác giả nào đề cập tới một cách có hệ thống. Vì vậy, đặt vấn đề nghiên cứu chọn giống hồi có năng suất chất