Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.Nghiên cứu một sô đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam.
Sự cần thiết của đề tài
Quế (Cinnamomum cassia BL.) là một trong những loài cây lâm sản ngoài gỗ có giá trị cao, với sản phẩm từ cây Quế được sử dụng rộng rãi trên thị trường quốc tế Vỏ và tinh dầu Quế được ứng dụng trong y học cổ truyền, y học hiện đại, và ngành công nghiệp thực phẩm cũng như hóa mỹ phẩm Tinh dầu Quế có tác dụng kích thích tuần hoàn, hô hấp và bài tiết, đồng thời là chất sát trùng hiệu quả Mặc dù cây Quế chỉ được trồng ở một số quốc gia, nhưng nhu cầu về sản phẩm từ Quế trên toàn thế giới rất lớn, tạo ra giá trị thương mại cao Tại Việt Nam, Quế được xem là “đặc sản rừng” và đóng góp lớn vào kim ngạch xuất khẩu lâm sản ngoài gỗ Các bộ phận khác của cây Quế như lá và gỗ cũng có thể gia tăng giá trị kinh tế cho người trồng rừng Quế được trồng chủ yếu ở ba vùng: Đông Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ, với các tỉnh Lào Cai, Yên Bái, Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Nam và Quảng Ngãi là trung tâm Tuy nhiên, trước đây cây Quế chưa phát triển bền vững do năng suất và chất lượng sản phẩm thấp Kể từ năm 2000, với sự hỗ trợ từ các chương trình trồng rừng, diện tích rừng trồng Quế đã tăng, nhưng năng suất và chất lượng vẫn chưa đạt tiềm năng Việc nghiên cứu các đặc điểm sinh học và cải thiện giống Quế vẫn còn hạn chế, dẫn đến kỹ thuật trồng chưa đáp ứng được yêu cầu năng suất và chất lượng cho các ngành công nghệ.
Nghiên cứu về đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam là vô cùng cần thiết Điều này không chỉ mang lại ý nghĩa khoa học mà còn có giá trị thực tiễn trong sản xuất nông nghiệp.
Mục tiêu nghiên cứu của luận án
Mục tiêu chung
Bài viết cung cấp cơ sở khoa học để phát triển rừng trồng thâm canh và cải thiện năng suất, chất lượng rừng trồng Quế tại ba vùng sinh thái chính, từ đó giúp nâng cao thu nhập cho người trồng Quế.
Mục tiêu cụ thể
- Bổ sung được một số đặc điểm sinh học của loài Quế;
Chọn giống Quế có năng suất và chất lượng cao là rất quan trọng Việc xác định các gia đình cây trội Quế tiềm năng thông qua khảo nghiệm hậu thế ở ba vùng sinh thái trồng Quế sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất.
- Xác định được biện pháp kỹ thuật nhân giống vô tính bằng phương pháp giâm hom Quế;
- Bước đầu xác định và bổ sung được một số biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh Quế ở 3 vùng sinh thái trồng Quế chính.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Luận án đã cung cấp thông tin khoa học bổ sung và nâng cao hiểu biết về các đặc điểm sinh học của loài Quế (Cinnamomum cassia BL.) được trồng tại Việt Nam.
Luận án đã xác định 28 gia đình Quế tiềm năng cho việc cung cấp giống và áp dụng các biện pháp kỹ thuật trồng rừng Quế Những nỗ lực này nhằm nâng cao năng suất và chất lượng tinh dầu tại khu vực Bắc, góp phần phát triển bền vững rừng trồng Quế.
Bộ, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ.
Những đóng góp mới của luận án
Bài viết đã tổng hợp các đặc điểm sinh học quan trọng của loài Quế (Cinnamomum cassia BL.), bao gồm hình thái, vật hậu, đặc điểm di truyền, độ cao nơi trồng và đặc điểm tinh dầu Những thông tin này được thu thập từ các vùng Bắc Bộ như Lào Cai, Yên Bái, Bắc Trung Bộ như Thanh Hóa, Nghệ An, và Nam Trung Bộ như Quảng Nam, Quảng Ngãi.
- Đã xác định được biện pháp kỹ thuật nhân giống vô tính bằng phương pháp giâm hom Quế.
Đã xác định được 28 gia đình cây trội Quế tiềm năng, hứa hẹn mang lại năng suất và chất lượng tinh dầu cao Cụ thể, vùng Bắc Bộ có 10 gia đình, Bắc Trung Bộ có 9 gia đình và Nam Trung Bộ cũng có 9 gia đình.
Đã áp dụng các biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh, bao gồm tiêu chuẩn cho cây con trước khi trồng và lựa chọn loại phân bón cùng với liệu lượng phù hợp cho rừng trồng quế.
Đối tượng và giới hạn nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu
Loài Quế (Cinnamomum cassia BL.) tại một số địa phương thuộc vùng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ.
Giới hạn nghiên cứu
- Về nội dung nghiên cứu
Luận án tập trung nghiên cứu một số nội dung sau:
Nghiên cứu bổ sung các đặc điểm sinh học cơ bản của cây Quế là cần thiết để hiểu rõ hơn về sinh trưởng và phát triển của loại cây này Các yếu tố quan trọng cần được xem xét bao gồm đặc điểm hình thái, vật hậu, sinh thái, đặc điểm di truyền và tính chất của tinh dầu Quế Việc tìm hiểu sâu về những khía cạnh này sẽ giúp tối ưu hóa quy trình trồng trọt và khai thác cây Quế.
Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống vô tính quế bằng phương pháp giâm hom đã chỉ ra rằng thời vụ cắt trẻ hóa và tạo chồi có ảnh hưởng lớn đến khả năng sinh trưởng và chất lượng chồi vượt Bên cạnh đó, tuổi cây mẹ cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cắt trẻ hóa tạo chồi Nồng độ chất điều hòa sinh trưởng IBA được sử dụng để kích thích ra rễ, cùng với giá thể và phương pháp giâm hom, có tác động mạnh mẽ đến khả năng ra rễ và sinh trưởng của hom giâm.
+ Nghiên cứu chọn cây trội Quế có năng suất, chất lượng cao và khảo nghiệm hậu thế các gia đình.
Nghiên cứu các biện pháp trồng thâm canh Quế bao gồm thí nghiệm về tiêu chuẩn cây con và ảnh hưởng của phân bón thúc đến sinh trưởng của cây Quế Dựa trên những kết quả thu được, bài viết đề xuất một số biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng Quế cho ba vùng sinh thái chính.
- Về địa bàn nghiên cứu:
Nghiên cứu về đặc điểm sinh học và chọn cây trội được thực hiện tại ba vùng sinh thái chính, bao gồm Lào Cai và Yên Bái ở Bắc Bộ, cùng với Thanh Hóa và Nghệ An Các nội dung này nhằm xác định các đặc điểm sinh học nổi bật và lựa chọn những cây trội phù hợp với từng vùng sinh thái, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp.
An (Bắc Trung Bộ), Quảng Nam và Quảng Ngãi (Nam Trung Bộ).
Bài viết trình bày về việc bố trí khảo nghiệm và thực hiện các thí nghiệm liên quan đến biện pháp trồng thâm canh quế tại huyện Bảo Yên, tỉnh Lào Cai; huyện Quế Phong, tỉnh Nghệ An và huyện Nam Trà My, tỉnh Quảng Nam Các nghiên cứu này nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất quế, đáp ứng nhu cầu thị trường và phát triển bền vững cho ngành nông nghiệp địa phương.
+ Bố trí thí nghiệm về nhân giống Quế tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái và huyện Bảo Yên, tỉnh Lào Cai.
- Về thời gian nghiên cứu: Thực hiện trong giai đoạn từ năm 2017 đến năm
Bố cục luận án
Luận án có tổng cộng 149 trang, bao gồm các phần như lời cam đoan, lời cảm ơn, danh mục các chữ viết tắt, danh mục bảng biểu, hình ảnh và các phụ lục Nội dung chính của luận án được chia thành các phần rõ ràng và có cấu trúc hợp lý.
- Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu (27 trang);
- Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu (18 trang);
- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (84 trang);
- Kết luận, tồn tại và kiến nghị (4 trang );
- Tài liệu tham khảo (11 trang).
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
TRÊN THẾ GIỚI
1.1.1 Đặc điểm phân loại và tên gọi các loài Quế chủ yếu.
Trên toàn cầu, chi Quế (Cinnamomum) bao gồm hơn 300 loài, chủ yếu phân bố ở các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới như Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Nam Mỹ, châu Á, châu Đại Dương và Australia (Van Der Werff et al, 1996) Quế được biết đến là tên gọi chung cho một số loài có tinh dầu thơm, thường được trồng để thu hoạch vỏ và tinh dầu, trong đó có loài Cinnamomum verum, nguồn gốc từ Sri Lanka, được gọi là Quế Sri Lanka hoặc Quế Ceylon, và loài Cinnamomum cassia, còn được biết đến với tên Cinnamomum aromaticum, được gọi là Quế Trung Quốc.
Quế Việt Nam, hay còn gọi là Chinnese cassia, có nguồn gốc từ các tỉnh phía Nam Trung Quốc và Việt Nam Loài này thuộc họ Cinnamomum burmannnii, thường được biết đến với tên gọi Quế Indonesia.
Cinnamomum tamala chủ yếu phân bố ở Ấn Độ, cùng với các loài Cinnamomum impressinervium và Cinnamomum bejolghota cũng có mặt tại đây nhưng không phổ biến (P.N Ravindran và K Nirmal Babu, 2004; Zeng, C.S et al, 2013) Theo Kostermans (1961) và Ravindran et al (2004), sự phân bố của các loài này chủ yếu tập trung tại khu vực Ấn Độ.
Theo Balasubramanian và cộng sự (1993), việc phân loại và nhận biết các loài Quế thường dựa vào bốn đặc điểm chính, bao gồm: chiều dài gân lá, sự hiện diện lông trên mặt lá, cấu trúc đế quả và số lượng tế bào bao phấn của nhị hoa.
Phân loại thực vật và tên gọi đã thu hút sự chú ý của các nhà khoa học từ sớm, đặc biệt là đối với chi Cinnamomum Các loài trong chi này được xác định là phong phú và hoàn thiện, đồng thời ít có tranh luận về vấn đề phân loại.
1.1.2 Đặc điểm sinh học một số loài Quế chủ yếu
1.1.2.1 Đặc điểm hình thái một số loài Quế chủ yếu
Mỗi loài quế có những đặc điểm hình thái riêng biệt, và qua các nghiên cứu cụ thể, các tác giả đã chỉ ra những đặc điểm hình thái chung cũng như những đặc điểm dễ nhận biết Điển hình cho những nghiên cứu này là các công trình của P N Ravindran et al (2004) và Nguyen Kim Dao (2004).
(2004) [76]; Ariyarathne et al (2018) [70] Các loài Cinnamomum tamala và
Cinnamomum Burmannii là cây gỗ nhỏ, có chiều cao đạt khoảng 15m Các loài C verum hoặc
C cassia là cây gỗ nhỡ đến lớn, chiều cao có thể đạt từ 16 -18 m hoặc từ 18 -
Các loài cây này có chiều cao lên tới 20 m và đường kính có thể đạt 60 cm, với gốc hơi bạnh vè Vỏ cây nhẵn, màu nâu sáng hoặc hơi hồng, dày tới 10 mm hoặc hơn và có vị cay Lá mọc đối hoặc gần đối, hình bầu dục hoặc elip với đầu lá nhọn Thời gian ra hoa khác nhau tùy loài, thường từ tháng 10 năm trước đến tháng 2 năm sau, và quả chín từ tháng 5 đến tháng 6 hàng năm Theo P.N Ravindran et al (2004), kích thước và hình thái lá giữa các loài có sự khác biệt rõ rệt, ngay cả trong cùng một loài nhưng ở các khu vực phân bố tự nhiên hoặc trồng khác nhau cũng có sự khác biệt lớn.
Cinnamomum verum có kích thước lá dao động từ 8,7 đến 22,7 cm, với chiều dài trung bình khoảng 13 cm và chiều rộng từ 3,3 đến 8,3 cm, trung bình là 5,1 cm Trong khi đó, lá của loài Cinnamomum cassia có kích thước lớn hơn, với chiều dài trung bình khoảng 16,25 cm và chiều rộng trung bình 3,8 cm.
Các nghiên cứu về đặc điểm hình thái thường liên quan chặt chẽ đến phân loại thực vật và tên gọi Những nghiên cứu này chủ yếu tập trung vào các đặc điểm hình thái của thân, lá, hoa và quả.
1.1.2.2 Đặc điểm phân bố và sinh thái một số loài Quế chủ yếu
Các loài Quế, đặc biệt là Cinnamomum verum, chủ yếu phân bố ở châu Á, với nguồn gốc từ Sri Lanka và Nam Ấn Độ Cinnamomum tamala lại có mặt rộng rãi ở hầu hết các khu vực Himalaya nhiệt đới và cận nhiệt đới, mở rộng đến vùng Đông.
Bắc của Ấn Độ, ở độ cao đến dưới 2.000 m so với mực nước biển (Anandaraj,
N et al, 2004) [71] Loài Quế này có phân bố tự nhiên ở Nêpal, Băng La Đét và Myanmar Loài Cinnamomum burmannii hay còn có các tên gọi khác như: java cassia, fagot cassia, padang cassia, batavia cassia, korintji cassia, vera cassia,… chúng có phân bố tự nhiên ở vùng giữa Indonesia và Malaysia, hiện nay được trồng phổ biến để sản xuất hàng hóa ở bán đảo Timor Ở Indonesia, chúng có phân bố tự nhiên từ mặt biển đến độ cao 2.000 m, trung tâm vùng trồng Quế ở Indonesia là Padang, ở độ cao từ 500 - 1.300 m so với mực nước biển (P.N Ravindran et al, 2004) [92] Loài Cinnamomum cassia có phân bố tự nhiên ở các tỉnh phía Nam của Trung Quốc, tập trung nhiều các ở tỉnh Quảng Đông và Quảng Tây, thường ở độ cao dưới 300m so với mực nước biển, nơi có nhiệt độ bình quân hằng năm khoảng 22°C, lượng mưa bình quân khoảng 1250 mm/năm, số ngày ẩm là 135 ngày/năm; nhiệt độ cao nhất là
38 0 C và nhiệt độ thấp nhất là 0 0 C (Nguyen Kim Dao, 2004) [88] Theo J. Ranatunga et al, (2004)
Quế, đặc biệt là loài Cinnamomum verum, có khả năng thích nghi với nhiều loại đất đai và điều kiện khí hậu khác nhau Cây có thể trồng ở những vùng có khí hậu từ bán khô hạn đến ẩm, trên đất pha cát, đất feralit có hàm lượng sét cao, giàu mùn và hơi chua (pHKcl khoảng 4,5 - 5,5) Quế cần đất thoát nước tốt, có thể có đá lẫn, với chế độ nhiệt và ẩm có biên độ dao động lớn, nhiệt độ trung bình năm từ 20 - 30 độ C, lượng mưa từ 1.250 - 2.500mm, và độ cao khoảng 300-350m so với mực nước biển Cây Quế có thể sống lâu năm, mang lại giá trị kinh tế cao.
Cinnamomum cassia phát triển tốt trong điều kiện nhiệt đới nóng ẩm, với tầng đất sâu và giàu mùn Loài cây này thường mọc ở độ cao dưới 500m so với mực nước biển, nhưng cũng có thể xuất hiện tự nhiên ở độ cao trên 1.000m Thời gian sinh trưởng của loài này có thể kéo dài từ 30 đến 40 năm nếu điều kiện lập địa thích hợp.
1.1.2.3 Đặc điểm đa dạng di truyền của một số loài Quế Để đánh giá đặc điểm di truyền của 2 loài Cinnamomum camphora và
Cinnamomum verum, Govinden et al (2007) [75] đã sử dụng 11 mồi RAPD để đánh giá sự khác biệt giữa 2 loài C camphora và C verum Kết quả phân tích
Trong nghiên cứu, 11 mồi RAPD đã tạo ra các băng ADN với kích thước dao động từ 400bp đến 3800bp Số lượng băng thu được từ mỗi mồi biến đổi từ 1 đến 14, với trung bình là 8 băng/mồi Tất cả các mồi đều cho thấy số băng đa hình cao, cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa hai loài.
Trong một nghiên cứu tại Thái Lan, Miss, J J (2010) đã áp dụng phương pháp đánh giá hình thái kết hợp với chỉ thị phân tử RAPD để phân tích đa dạng di truyền của 73 giống Quế thuộc 17 loài từ 6 tỉnh miền Nam Nghiên cứu đã sử dụng 50 mồi RAPD, trong đó 10 mồi cho kết quả đa hình, dẫn đến việc phát hiện 78 băng ADN, với 75 băng đa hình (chiếm 96,15%) Phần mềm NTSYS version 2.1 được sử dụng để phân tích hệ số tương đồng di truyền, cho thấy hệ số này dao động từ 0,397 đến 0,987, với giá trị trung bình là 0,641 Kết quả phân nhóm cho thấy 73 mẫu giống Quế được chia thành 5 nhóm, trong đó hai nhóm C porrectum và C ilicioides có mối quan hệ di truyền gần gũi nhất với hệ số tương đồng trung bình 0,843, trong khi hai nhóm C porrectum và C mollisimum có hệ số tương đồng trung bình thấp nhất là 0,522; nhóm còn lại hoàn toàn khác biệt.
Tương tự như vậy, Sandigawad A M et al (2011) [93] đã sử dụng 40 marker RAPD để đánh giá mối quan hệ di truyền giữa 8 loài thuộc chi
Ở VIỆT NAM
Cây Quế ở Việt Nam cũng đã được một số nhà khoa học trong nước quan tâm nghiên cứu ở các mức độ và khía cạnh khác nhau như sau:
1.2.1 Đặc điểm phân loại và tên gọi các loài Quế chủ yếu
Từ năm 1907 đến 1914, Lecomte, H đã phát hiện hai loài Quế thuộc họ Lauraceae tại Việt Nam, bao gồm Cinnamomum cassia Blume và Cinnamomum zeylanium Nees, theo dẫn chứng của Phạm Xuân Hoàn (2001).
Quế là tên gọi chung cho nhiều loài thuộc chi Cinnamomum trong họ Lauraceae, nổi bật với vỏ có dầu thơm và vị cay nồng, thường được sử dụng làm thuốc, hương liệu và gia vị Tại Đông Dương, đặc biệt là Việt Nam, có tổng cộng 22 loài Cinnamomum, trong đó có 3 loài quế chính: Cinnamomum cassia BL, Cinnamomum obtusifolium Ness.
Trước đây, các loài Quế ở nước ta đã có nhiều ý kiến khác nhau: theo
Võ Văn Chi và cộng sự (1997) [11] thì Quế ở Thanh Hóa là loài C. obtusifolium Nees var Loureirii-Perrot et Ebernh; Quế phân bố tự nhiên ở
Trung Quốc là loài C cassia B.L; Quế có phân bố ở Sài Gòn trước đây là C. tamala Nees et Eberm; Quế quan là loài C zeylanicum Blume Theo Đỗ Tất
Lợi (1985) [36] thì ở Việt Nam có 3 loài Quế chính, gồm: i/ Quế Thanh Hóa,Nghệ An (C obtusifolium Ness var Loureirii Perot Ebernh), phân bố tập trung nhiều ở vùng
Bắc Trung Bộ, trải dài từ Thanh Hóa đến Quảng Ngãi, là khu vực phân bố của nhiều loại quế Quế Trung Quốc, hay còn gọi là Quế đơn và Quế bì (C cassia Blume.), chủ yếu xuất hiện ở Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ Trong khi đó, quế quan (C zeylanicum Ness hay C verum) lại tập trung ở khu vực cực Nam Trung Bộ.
Theo Trần Hợp (1991), hầu hết các giống quế được trồng phổ biến ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam đều thuộc cùng một loài.
C cassia Blume Theo Lê Công Sơn và cộng sự (2013) [45] thì chi Quế
Việt Nam có 44 loài và thứ của chi Quế (Cinnamomum), trong đó Vườn Quốc gia Bạch Mã là nơi có khoảng 23 loài Nhiều loài trong số này không chỉ được gọi là Quế mà còn có tác dụng làm thuốc và cung cấp tinh dầu.
There are five species of cinnamon, including C cassia Presl, C verum Presl (also known as C zeylanicum Blume), C burmannii (Nees) Blume (synonymous with Larus burmannii Nees), C iner Reinnw ex Blume, and C bejolghota (Buch-Ham) Sweet (equivalent to C obtusifolium Nees) Among these, three species grow wild, while two, specifically C cassia Presl and C verum, are currently cultivated.
C verum Presl Nguyễn Huy Sơn và Phạm Văn Tuấn (2006) [59] cũng khẳng định các giống Quế trồng ở các tỉnh Lào Cai, Yên Bái, Quảng Ninh, Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Nam và Quảng Ngãi đều là loài C cassia Presl.
Hiện nay, các công nghệ hiện đại đã cho phép nghiên cứu và phân tích đặc điểm di truyền của loài Quế trồng ở các vùng sinh thái khác nhau Các nghiên cứu này kết hợp với mẫu chuẩn Quốc tế để xác định tên loài Quế, đặc biệt là tại Văn Yên (Yên Bái), Trà My (Quảng Nam), và Trà Bồng (Quảng Ngãi) Các Sở Khoa học và Công nghệ của các tỉnh này đã công bố rằng Quế trồng ở cả ba địa phương đều thuộc cùng một loài.
Cinnamomum cassia đã được Cục sở hữu trí tuệ cấp giấy chứng nhận chỉ dẫn địa lý cho các loại quế nổi tiếng tại Việt Nam, bao gồm Quế Văn Yên (Yên Bái) theo Quyết định số 01/QĐ-SHTT ngày 07/01/2010, Quế Trà My (Quảng Nam) theo Quyết định số 2293/QĐ-SHTT ngày 13/10/2011, và Quế Trà Bồng (Quảng Ngãi) theo Quyết định số 4525/QĐ-SHTT ngày 21/12/2000.
Các giống quế phổ biến được trồng tại các tỉnh Lào Cai, Yên Bái, Quảng Nam và Quảng Ngãi chủ yếu thuộc loài Cinnamomum cassia Về tên tác giả, có nhiều tranh luận giữa Presl và Blume, nhưng phần lớn các nhà nghiên cứu đều đồng thuận rằng tác giả là Presl.
1.2.2 Đặc điểm sinh học của loài Quế (C cassia)
1.2.2.1 Đặc điểm phân bố và sinh thái
Nghiên cứu về phân bố và sinh thái của cây Quế (C cassia) tại các vùng sinh thái Việt Nam đã được nhiều tác giả đề cập, như Hoàng Cầu (1993) và Đỗ Thanh Hoa (1977) Các nghiên cứu cho thấy cây Quế thích hợp trồng ở các tỉnh miền núi phía Bắc, nơi có nhiệt độ bình quân năm tương đối thấp, với nhiệt độ cao tập trung vào mùa hè Lượng mưa và số ngày mưa cũng chủ yếu diễn ra trong các tháng có nhiệt độ cao Thêm vào đó, nghiên cứu của Ngô Đình Quế và cộng sự (1995) cũng khẳng định những đặc điểm sinh thái này.
(2004) [88]; cũng cho rằng loài C cassia thích hợp với vùng núi ở độ cao từ
Quế (C cassia) phát triển tốt ở độ cao từ 300 đến 700m so với mực nước biển, trong điều kiện khí hậu mát ẩm với nhiệt độ trung bình năm từ 22 - 24°C và lượng mưa trên 2.000 mm Loại đất thích hợp cho việc trồng Quế là các loại đất phát triển trên đá mẹ macma như riolit, granit, và các loại đất biến chất như gnai, amphibolit, với yêu cầu tầng đất dày, ẩm và thoát nước tốt Quế cũng ưa thích các loại đất feralit giàu mùn, có độ pHKCl từ 4 - 5 Ở vùng núi phía Bắc, Quế thích hợp trồng dưới 500m, trong khi ở Nam Trung Bộ và Tây Nguyên, độ cao lý tưởng là dưới 600m Quế là cây ưa bóng trong 3 năm đầu, sau đó cần ánh sáng hoàn toàn để phát triển tốt.
1.2.2.2 Đặc điểm sinh trưởng, tăng trưởng và năng suất vỏ Quế
Trần Hợp (1984) đã nghiên cứu sinh trưởng và tăng trưởng của cây Quế, chia quá trình này thành hai thời kỳ lớn: thời kỳ cây dưới 5 tuổi, bao gồm giai đoạn vườn ươm (chịu bóng) và thời kỳ thành thục, khi cây ưa sáng hoàn toàn và ổn định về chiều cao, đường kính và vỏ cây Khi phân tích cây Quế 45 năm tuổi, tác giả chia sự tăng trưởng thành ba giai đoạn: (i) Dưới 10 năm tuổi, vỏ cây đạt độ dày 0,3 - 0,4 cm, đường kính tăng trưởng trung bình khoảng 1,0 cm/năm, và chiều cao tăng trưởng trung bình khoảng 1,1 m/năm.
Tác giả đã nghiên cứu sự phát triển của cây Quế qua các giai đoạn tuổi, nhận thấy rằng ở độ tuổi 30, cây đạt “giai đoạn ổn định tương đối” với độ dày vỏ từ 0,5 - 0,7 cm, đường kính tăng trung bình khoảng 0,7 cm/năm và chiều cao tăng khoảng 0,5 m/năm Từ 30 tuổi trở lên, sự tăng trưởng diễn ra chậm lại, với đường kính chỉ tăng khoảng 0,24 cm và chiều cao đạt 0,2 m/năm, độ dày vỏ đạt từ 0,7 - 0,8 cm, tỷ lệ thể tích vỏ ổn định ở mức khoảng 10% so với thể tích cây Dựa trên các giai đoạn tăng trưởng này, tác giả phân chia các lâm phần Quế thành 8 cấp tuổi, mỗi cấp cách nhau 5 năm, và kết luận rằng cây sinh trưởng nhanh nhất từ 5-10 tuổi, sau đó chậm dần và ổn định ở tuổi 30 Tuổi khai thác tốt nhất là từ 30 - 35 tuổi, tuy nhiên, cây có thể được khai thác sớm hơn, khoảng 10 tuổi, khi đã qua giai đoạn sinh trưởng nhanh và bước vào giai đoạn phát triển bình thường.
1.2.2.3 Về đặc điểm di truyền của các giống Quế
Trong 10 năm qua, nghiên cứu về tính đa dạng di truyền của các loài thuộc chi Quế đã thu hút sự chú ý, đặc biệt là công trình của Hà Thị Phúc và cộng sự (2015) về cây Quế trồng tại hai vùng Mã Đà và Cát Tiên, tỉnh Đồng Nai Nghiên cứu này phát hiện hai băng đa hình kích thước khoảng 1,4 kb với mồi OPA4 và OPA12, cùng một băng 1,6 kb với mồi OPA10, trong đó các băng này chỉ xuất hiện ở mẫu Mã Đà Tuy nhiên, nghiên cứu chưa đánh giá mức độ tương đồng di truyền giữa các giống Quế ở hai vùng này Tiếp theo, Lưu Cảnh Trung và cộng sự (2016) đã tiến hành phân tích tính đa dạng di truyền của cây Quế thanh hóa (Cinnamomum cassia) trong bối cảnh khai thác và phát triển nguồn gen.
Cinnamomum cassia Blume ở huyện Thường Xuân (Thanh Hóa), ở Quỳ Châu
(Nghệ An) và Văn Yên (Yên Bái) Tổng số có 32 mẫu, gồm: 4 mẫu Yên Bái,
ĐÁNH GIÁ CHUNG
Các nghiên cứu trong và ngoài nước về cây Quế đã chỉ ra một số vấn đề tồn tại cần được giải quyết.
Cây Quế, với tên khoa học là Cinnamomum cassia BL, là loại cây trồng phổ biến ở Việt Nam Mặc dù có một số nghiên cứu về phân loại, hình thái, sinh thái, đa dạng di truyền, thành phần hóa học và công dụng của cây Quế, nhưng thông tin vẫn chưa đầy đủ và hệ thống Nhiều vấn đề liên quan đến đặc điểm sinh thái, khí hậu, đất đai, di truyền và kỹ thuật trồng chưa được nghiên cứu một cách nghiêm túc Do đó, các mô hình trồng rừng Quế hiện tại vẫn chưa đạt được năng suất và chất lượng mong muốn, không đáp ứng yêu cầu thực tiễn sản xuất.
Vấn đề giống là yếu tố then chốt trong sản xuất lâm nghiệp, vì giống cải thiện theo mục tiêu kinh tế là điều kiện tiên quyết để nâng cao năng suất và chất lượng rừng Tuy nhiên, hiện nay, các nghiên cứu về chọn tạo giống Quế với năng suất vỏ, hàm lượng và chất lượng tinh dầu cao vẫn còn rất hạn chế.
Kỹ thuật trồng thâm canh Quế hiện nay chủ yếu tập trung vào mô hình trồng xen và quảng canh, chưa chú trọng đến năng suất và chất lượng sản phẩm Các nghiên cứu về thâm canh Quế còn hạn chế và thiếu tính đồng bộ, dẫn đến việc chưa có hướng dẫn cụ thể cho việc trồng rừng thâm canh Mặc dù có một số nghiên cứu đã đưa ra kết quả về biện pháp gây trồng Quế, nhưng hầu hết vẫn mang tính chất kinh nghiệm và chưa đáp ứng yêu cầu sản xuất Để nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng Quế, việc đầu tư vào nguồn lực và áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiên tiến, đặc biệt trong công tác chọn giống, nhân giống, cũng như kỹ thuật trồng và chăm sóc là rất cần thiết.
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1.1 Nghiên cứu bổ sung một số đặc điểm sinh học của cây Quế trồng ở
- Đặc điểm hình thái của các giống Quế trồng ở 3 vùng sinh thái;
- Đặc điểm di truyền của các giống Quế trồng ở 3 vùng sinh thái;
- Đặc điểm sinh thái nơi trồng Quế ở 3 vùng sinh thái;
- Đặc điểm vật hậu, chu kỳ sai quả của các giống Quế ở 3 vùng sinh thái;
- Đặc điểm thành phần tinh dầu của các giống Quế ở 3 vùng sinh thái.
2.1.2 Nghiên cứu chọn giống và khảo nghiệm giống Quế
- Khảo nghiệm hậu thế, xác định các gia đình có triển vọng.
2.1.3 Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống vô tính Quế bằng phương pháp giâm hom
- Ảnh hưởng thời vụ cắt trẻ hóa, tạo chồi đến khả năng sinh trưởng và chất lượng của chồi vượt lấy hom;
- Ảnh hưởng tuổi cây mẹ cắt trẻ hóa tạo chồi đến khả năng ra rễ và sinh trưởng của hom giâm;
- Ảnh hưởng của nồng độ chất điều hòa sinh trưởng kích thích ra rễ (IBA) đến khả năng ra rễ và sinh trưởng của hom giâm;
- Ảnh hưởng của giá thể, phương pháp giâm hom đến khả năng ra rễ và sinh trưởng của hom giâm.
2.1.4 Nghiên cứu bổ sung một số biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh Quế ở 3 vùng Bắc bộ, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ
- Ảnh hưởng của tiêu chuẩn cây con đến khả năng sinh trưởng của rừng;
- Ảnh hưởng của phân bón đến khả năng sinh trưởng của rừng.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1 Quan điểm và cách tiếp cận vấn đề nghiên cứu
Quế là cây đa tác dụng, với vỏ và tinh dầu được chưng cất từ vỏ và lá, được sử dụng trong dược liệu, hương liệu, gia vị trong công nghệ thực phẩm và hóa mỹ phẩm Gỗ quế cũng có giá trị cao, thường được dùng trong xây dựng và sản xuất đồ mộc Luận án nghiên cứu nhằm bổ sung các vấn đề cơ bản về cây quế, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng quế theo từng vùng sinh thái, bao gồm các yếu tố như hình thái, sinh thái, hàm lượng và chất lượng tinh dầu, chọn giống, nhân giống và trồng rừng thâm canh.
Luận án áp dụng phương pháp kế thừa để xác định các nội dung nghiên cứu còn thiếu, từ đó bổ sung và hoàn thiện cơ sở khoa học Mục tiêu là đề xuất các biện pháp kỹ thuật nhằm gây trồng và phát triển loài cây này một cách hiệu quả hơn.
Để phát triển rừng trồng Quế hiệu quả, cần sự tham gia của nhiều bên liên quan như hộ gia đình, chính quyền địa phương và các cơ quan quản lý lâm nghiệp chuyên ngành Do đó, nghiên cứu sẽ áp dụng cách tiếp cận có sự tham gia trong quá trình thực hiện.
Phương pháp tiếp cận hệ thống và đa ngành được áp dụng để nghiên cứu tổng hợp từ đặc điểm sinh học đến chọn giống và nhân giống theo từng vùng sinh thái Luận án sẽ tập trung vào việc trồng rừng thâm canh dựa trên đặc điểm sinh thái và nhu cầu của các giống Quế tại từng khu vực Ngoài ra, sản phẩm từ cây Quế còn liên quan đến nhiều ngành công nghệ sản xuất khác nhau như y dược, thực phẩm và hóa mỹ phẩm.
Thu thập các tài liệu, công trình nghiên cứu có liên quan
Khảo sát hiện trường, lựa chọn khu vực điều tra
Tổng hợp, xử lý số liệu
Nghiên cứu Nghiên cứukỹ thuật nhân giốngvômột số biện pháp kỹ thuât trồng rừng thâm canh cây Quế tínhQuế bằng hom
Nghiên cứu chọncây trộivà khảo nghiệm hậu thế sinh
Nghiên cứu về cây Quế tại ba vùng miền Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ nhằm khảo sát các đặc điểm sinh học, chọn giống, nhân giống và thí nghiệm các biện pháp trồng rừng thâm canh.
Tiếp cận theo phương pháp sinh thái thực nghiệm, tất cả các khảo nghiệm giống và thí nghiệm biện pháp kỹ thuật được thực hiện tại hiện trường, bao gồm cả ba vùng sinh thái.
Dựa trên các quan điểm và phương pháp nghiên cứu đã nêu, các bước thực hiện luận án được xác định rõ ràng, bao gồm việc đề xuất bổ sung một số biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả trồng rừng thâm canh cây Quế.
Hình 2.1 Sơ đồ các bước nghiên cứu
2.2.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể
2.2.2.1 Phương pháp nghiên một số đặc điểm sinh học của cây Quế trồng ở 3 vùng sinh thái a) Đặc điểm hình thái:
Mỗi tỉnh sẽ thu thập 6 cây Quế tiêu chuẩn (30 tuổi, sinh trưởng tốt, khỏe mạnh, tán cân đối, không sâu bệnh) từ các lâm phần điển hình tại Lào Cai, Yên Bái, Thanh Hoá, Nghệ An, Quảng Nam, và Quảng Ngãi Các mẫu thu thập bao gồm vỏ, lá, hoa, và quả, được mô tả đặc điểm qua phương pháp chuyên gia kết hợp với chụp ảnh Các mẫu vật sẽ được xử lý sơ bộ về kích thước, sau đó sấy khô và ép bằng dụng cụ chuyên dụng.
Đối tượng nghiên cứu là 56 cây Quế 30 năm tuổi, được chọn từ 6 tỉnh: Lào Cai, Yên Bái, Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Nam và Quảng Ngãi, mỗi tỉnh lựa chọn 8-10 cây Mỗi cây sẽ cung cấp 10 lá bánh tẻ để phục vụ cho việc phân tích DNA.
Bảng 2.1: Số lượng mẫu dùng để phân tích DNA
STT Địa điểm lấy mẫu
Số lượng mẫu (cây) Ký hiệu mẫu
1 Lào Cai 8 LC1, LC2, LC2*, LC4, LC5, LC6, LC7, LC8
2 Yên Bái 10 YB1, YB2, YB3, YB4, YB4*, YB5, YB6,
3 Thanh Hóa 8 TH1, TH4, TH5, TH6, TH7, TH8, TH9
STT Địa điểm lấy mẫu
Số lượng mẫu (cây) Ký hiệu mẫu
4 Nghệ An 10 NA1, NA2, NA3, NA4, NA5, NA6, NA7,
5 Quảng Nam 10 QN1, QN2, QN3, QN4, QN5, QN6, QN7,
6 Quảng Ngãi 10 QNG1, QNG2, QNG3, QNG4, QNG5,
QNG6, QNG7, QNG8, QNG9, QNG10
Các vật mẫu dùng để phân tích DNA và giải phẫu sẽ được bảo quản trong thùng chứa Nitơ lỏng trước khi được chuyển về phòng thí nghiệm.
Sử dụng 8 chỉ thị ISSR để đánh giá đa dạng di truyền của các giống Quế trồng tại các tỉnh Lào Cai, Yên Bái, Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Nam và Quảng Ngãi Chi tiết về trình tự các chỉ thị ISSR được trình bày trong bảng 2.2.
Bảng 2.2: Danh sách và trình tự 6 mồi ISSR được sử dụng trong nghiên cứu
Stt Tên mồi Trình tự 5'-3' Ghi chú
- Hoá chất sử dụng trong nghiên cứu:
Bảng 2.3: Danh sách các hóa chất được sử dụng trong nghiên cứu
Dung dịch đệm rửa Sorbitol 100ml
50mM Tris (ph 8.0) (Use 1 M stock) 5 ml
10mM EDTA (Use 0.5M stock) 4 ml
Dung dịch đệm chiết (CTAB) 100ml
100 mM Tris-HCl (ph 8.0) (Use 1 M stock) 10 ml
50 mM EDTA (Use 0.5M stock) 10 ml
Hóa chất, dung dịch khác
Kỹ thuật bảo quản mẫu lá bao gồm việc thu thập 10 lá bánh tẻ từ mỗi cây hoặc xuất xứ, sau đó làm khô trong điều kiện lạnh của điều hòa Các mẫu lá này được bảo quản bằng hạt hút ẩm silicagel hoặc lưu trữ trong tủ lạnh với nhiệt độ từ -20 o C đến -80 o C.
Phương pháp tách chiết DNA tổng số từ lá được thực hiện theo phương pháp CTAB Để xác định độ sạch và kiểm tra chất lượng DNA, mẫu được đo trên máy Nanodrop và phân tích trên gel agarose 1% Phản ứng PCR sử dụng các mồi ISSR với chu trình bao gồm: biến tính DNA ở 94°C trong 4 phút, tiếp theo là 35 chu trình với các bước 94°C trong 30 giây, 50°C trong 30 giây, 72°C trong 1 phút, và kết thúc với 72°C trong 7 phút Sản phẩm PCR sau đó được chạy trên gel agarose 2% để quan sát và chụp ảnh phục vụ cho việc phân tích số liệu.
-Phân tích số liệu: Mức độ đa dạng di truyền được tích toán bằng chương trình POPGENE version 1.32 Cây phân loại được xây dựng bằng phương pháp UPGMA.
Bảng 2.4: Các thành phần của phản ứng PCR với các mồi ISSR
Thành phần phản ứng Thể tớch (àl)
Nước khử ion vô trùng 12,8
Tag DNA polymerase (6 unit/ àl) 0,7
Tổng thể tích 25 c) Đặc điểm sinh thái nơi trồng Quế:
Dữ liệu khí tượng thủy văn cho các địa điểm nghiên cứu được thu thập từ phần mềm sinh khí hậu của Viện Sinh thái rừng và Môi trường thuộc Trường Đại học Lâm Nghiệp.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CÁC GIỐNG QUẾ TRỒNG Ở 3 VÙNG
3.1.1.1 Đặc điểm hình thái thân và vỏ cây
Thân cây của các giống Quế ở cả 3 vùng sinh thái đều giống nhau: thân gỗ, hình trụ, thẳng đứng, kích thước từ trung bình đến lớn (hình 3.1).
Hình 3.1 Hình thái thân của các giống Quế trồng tại các điểm nghiên cứu
Vỏ quế có sự khác biệt rõ rệt giữa các vùng trồng ở giai đoạn 30 năm tuổi Quế trồng tại Văn Yên - Yên Bái và Bắc Hà - Lào Cai sở hữu vỏ cứng, dày từ 0,8 - 1cm, nhẵn, ít sần sùi, màu nâu đậm, với vị cay ngọt và nồng Trong khi đó, quế ở Thường Xuân - Thanh Hoá và Quế Phong - Nghệ An có vỏ mỏng hơn, dao động từ 0,6 - 0,8 cm, giòn, dễ bẻ vỡ, nhẵn, ít sần sùi, màu nâu, mang vị cay ngọt và thơm.
Vỏ trà từ Nam Trà My, Quảng Nam và Trà Bồng, Quảng Ngãi có độ dày từ 0,8 đến 1,2 cm, với đặc điểm mềm mại, dễ bẻ vỡ, bề mặt sần sùi, màu nâu xanh, và mang hương vị cay ngọt nhẹ nhàng.
3.1.1.2 Đặc điểm hình thái và kích thước lá
So sánh các xuất xứ Quế trong cùng một vùng sinh thái và giữa các vùng sinh thái khác nhau cho thấy rằng đặc điểm hình thái lá của chúng có sự tương đồng đáng kể.
Các giống Quế trồng tại điểm nghiên cứu có đặc điểm chung là lá mọc so le hoặc gần đối, phiến lá đơn và thuôn dài, với gốc lá thuôn và đầu nhọn Mặt trên của lá có màu xanh lục thẫm, nhẵn và bóng, trong khi mặt dưới có màu xám tro và hơi có lông mịn khi còn non Tất cả các xuất xứ Quế đều có 3 gân nổi rõ ở mặt dưới, chạy từ gốc đến đỉnh lá, cùng với nhiều gân phụ song song Cuống lá to, với các gân trên mặt tạo thành rãnh lòng máng Sự khác biệt chính giữa các giống Quế nằm ở kích thước lá, tùy thuộc vào khu vực trồng (bảng 3.1).
Bảng 3.1 Kích thước lá giữa các cây Quế trồng tại 3 vùng sinh thái
Bình Độ lệch chuẩn Độ tin cậy (95%)
Giới hạn dưới Giới hạn trên
Chiều dài cuống lá (cm)
Lào Cai 30 17,28 1,92 16,57 18,00 14,90 20,80 Yên Bái 30 15,71 2,85 14,64 16,77 11,10 19,80 Thanh Hóa 30 15,83 2,85 14,76 16,89 10,10 22,10 Nghệ An 30 14,80 1,18 14,36 15,24 13,10 16,70 Quảng Nam 30 21,86 3,40 20,59 23,13 15,90 27,10 Quảng Ngãi 30 26,29 5,05 24,41 28,17 18,30 34,20
Sự khác biệt giữa các giống Quế ở ba vùng sinh thái được thể hiện qua chiều dài cuống lá, chiều dài và chiều rộng phiến lá Kết quả thống kê từ 30 lá đại diện cho mỗi tỉnh cho thấy với độ tin cậy 95%, cuống lá Quế ở Lào Cai và Yên Bái dao động từ 1,32-1,34 cm, trong khi ở Thanh Hóa và Nghệ An dao động từ 1,66-1,75 cm, và ở Quảng Nam và Quảng Ngãi từ 2,16-2,17 cm Về kích thước phiến lá, Quế ở Lào Cai có chiều dài trung bình 17,28 cm và rộng 5,96 cm; Quế ở Yên Bái dài 15,71 cm và rộng 5,74 cm; Quế ở Thanh Hóa dài 15,83 cm và rộng 6,73 cm.
Chiều dài trung bình của lá Quế là 14,80 cm và chiều rộng trung bình là 6,15 cm Đặc biệt, lá Quế ở Quảng Nam có chiều dài trung bình 21,86 cm và chiều rộng 6,67 cm, trong khi lá Quế ở Quảng Ngãi dài trung bình 26,29 cm và rộng 8,32 cm, với độ dao động từ 7,62-9,02 cm Tỷ lệ chiều dài lá so với chiều rộng lá cũng có sự khác biệt rõ rệt Kết quả nghiên cứu này phù hợp với nhận định của các tác giả như Phạm Văn Tuấn, Nguyễn Huy Sơn (2007) và Lưu Cảnh Trung, cũng như Bùi Kiều Hưng (2022) Ngoài ra, luận án còn bổ sung chỉ số độ dài cuống lá Quế ở ba vùng nghiên cứu.
Bảng 3.2 Kiểm tra sự khác biệt về các trị số chiều dài lá/chiều rộng lá Địa điểm Lào
Tỷ lệ TB 2,96 2,84 2,38 2,45 3,30 3,32 Độ lệch chuẩn 0,56 0,81 0,37 0,38 0,53 1,02 Sai tiêu chuẩn 0,10 0,15 0,14 0,14 0,10 0,19
Kết quả phân tích phương sai cho thấy tỷ lệ chiều dài/chiều rộng lá ở 6 tỉnh (Lào Cai, Yên Bái, Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Nam, Quảng Ngãi) có sự khác biệt thống kê rõ rệt (Sig 0.05) Cụ thể, Lào Cai và Yên Bái có tỷ lệ dao động từ 2,84-2,96; Thanh Hóa và Nghệ An dao động từ 2,38-2,45; còn Quảng Nam và Quảng Ngãi tương đương với tỷ lệ dao động từ 3,30-3,32.
3.1.1.3 Đặc điểm hình thái hoa, quả và hạt Quế
Trong mùa ra hoa, hình thái hoa Quế ở ba vùng sinh thái cho thấy không có sự khác biệt rõ rệt giữa các giống Hoa Quế có cụm hoa dạng chùy, mọc ở kẽ lá gần đầu cành, dài từ 7-15cm, có thể lên đến 18cm Hoa nhỏ, có lông mịn màu trắng hoặc vàng nhạt, với bao hoa gồm 6 thuỳ gần bằng nhau, màu trắng và mặt ngoài có lông mịn.
Hình 3.3 Hình thái hoa Quế Hình 3.4 Hình thái quả Quế chín
Quá trình quan sát quả chín giữa vụ tại các điểm nghiên cứu cho thấy các giống Quế ở ba vùng sinh thái có quả hạch hình trái xoan hoặc hình trứng, được gắn chặt với đài hình chén không xẻ thùy Đài này ôm một phần quả và tồn tại cho đến khi quả chín Khi còn non, quả có màu xanh đậm, nhưng khi chín, màu sắc chuyển sang tím đen hoặc đen Sau khi quả chín rụng, đài vẫn còn tồn tại trên cây.
Hạt của các giống Quế trồng ở ba vùng sinh thái cơ bản có hình dạng trứng, màu nâu sáng hoặc trắng xám với những sọc nhạt Dữ liệu đo đếm ngẫu nhiên 30 quả và hạt Quế từ mỗi vùng sinh thái được trình bày trong bảng 3.3.
Hình 3.5 Hình thái hạt Quế
Theo số liệu thống kê, chiều dài quả Quế ở Lào Cai là 1,19±0,02 cm và ở Yên Bái là 1,21±0,02 cm, trong khi chiều rộng quả lần lượt là 1,05±0,04 cm và 1,06±0,03 cm Chiều dài hạt tại Lào Cai và Yên Bái lần lượt là 0,94±0,03 cm và 0,99±0,03 cm, với chiều rộng hạt tương ứng là 0,72±0,05 cm và 0,79±0,05 cm Đối với Quế trồng ở Thanh Hóa và Nghệ An, chiều dài quả là 1,21±0,02 cm và 1,19±0,02 cm, trong khi chiều rộng quả là 1,05±0,03 cm và 1,04±0,03 cm.
Chiều dài quả quế trồng ở Quảng Nam và Quảng Ngãi lần lượt là 1,19±0,02 cm, trong khi chiều rộng quả ở hai tỉnh này là 1,05±0,03 cm và 1,06±0,03 cm Đối với hạt quế, chiều dài hạt ở Quảng Nam và Quảng Ngãi đều là 0,93±0,04 cm, và chiều rộng hạt lần lượt là 0,71±0,05 cm và 0,71±0,04 cm Các kích thước này cho thấy sự tương đồng trong đặc điểm sinh trưởng của quế giữa hai tỉnh.
Bảng 3.3 Kích thước quả và hạt Quế ở 3 vùng sinh thái
Trung bình (cm) Độ lệch chuẩn Độ tin cậy (95%)
Dài quả/rộng quả (cm)
Dài hạt/rộng hạt (cm)
Kết quả phân tích phương sai cho thấy chỉ số giữa các nhóm dữ liệu từ 3 vùng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ có giá trị Sig.F > 0,05 Điều này cho phép kết luận rằng các chỉ tiêu về kích thước quả và hạt, bao gồm chiều dài quả, chiều rộng quả, chiều dài hạt và chiều rộng hạt, không có sự khác biệt rõ rệt về mặt thống kê, tức là chúng tương đối giống nhau.
Bảng 3.4 Kiểm tra sự khác biệt giữa quả và hạt Quế ở 3 vùng sinh thái
Chỉ tiêu Tổng bình phương df Sai số toàn phương TB F Sig.F
3.1.2 Khả năng sinh trưởng của các giống Quế trồng ở 3 vùng sinh thái
Nghiên cứu đã chọn ba lâm phần Quế 30 năm tuổi đại diện cho ba vùng sinh thái để đánh giá khả năng sinh trưởng Kết quả cho thấy sự khác biệt rõ rệt về khả năng sinh trưởng giữa các lâm phần ở các vùng, với Yên Bái, Lào Cai và Thanh Hoá có tốc độ sinh trưởng nhanh về cả đường kính và chiều cao Ngược lại, Nghệ An có tốc độ sinh trưởng chậm hơn, đặc biệt là về chiều cao, trong khi Quảng Nam và Quảng Ngãi có tốc độ sinh trưởng chậm nhất, với chiều cao vút ngọn thấp nhất Theo các tài liệu nghiên cứu trước đây, cây Quế ở giai đoạn 30 năm tuổi đã đạt độ thành thục về công nghệ và sinh học, với chiều cao hầu như không tăng hoặc chỉ tăng rất chậm và có xu hướng ổn định.
Bảng 3.5 Sinh trưởng của Quế 30 tuổi trồng ở 3 vùng sinh thái Đia điểm D 1.3 (cm) Hvn (m)
TB Max Min TB Max Min
Bắc Hà - Lào Cai 24,0 40,9 16,2 14,4 21,5 9,5 Văn Yên - Yên Bái 24,6 28,0 17,4 14,5 21,0 9,5 Thường Xuân - Thanh Hoá 23,8 40,1 14,3 14,3 20,0 11,0 Quế Phong - Nghệ An 22,2 39,8 10,9 14,0 18,0 8,5 Bắc Trà My - Quảng Nam 18,0 22,2 15,4 12,6 14,5 10,0 Trà Bồng - Quảng Ngãi 16,7 20,2 13,0 9,6 13,0 7,0
Khả năng sinh trưởng của cây Quế khác nhau ở các vùng sinh thái khác nhau Dữ liệu từ bảng 3.5 cho thấy, lâm phần Quế trồng ở Yên Bái và Lào Cai có đường kính trung bình từ 24,0-24,6 cm và chiều cao trung bình từ 14,4-14,5 m, trong khi Quế ở Thanh Hóa và Nghệ An có đường kính trung bình từ 22,2-23,8 cm và chiều cao trung bình từ 14,0-14,3 m Ngược lại, Quế trồng ở Quảng Nam và Quảng Ngãi có khả năng sinh trưởng kém hơn, với đường kính trung bình chỉ đạt 16,7 cm và chiều cao trung bình là 9,6 m Kết quả này cho thấy sự khác biệt rõ rệt trong khả năng sinh trưởng của cây Quế giữa các vùng sinh thái.
3.1.3 Đặc điểm di truyền các giống Quế trồng ở 3 vùng sinh thái
3.1.3.1 Kết quả tách chiết DNA tổng số
CHỌN CÂY TRỘI VÀ KHẢO NGHIỆM HẬU THẾ CÁC GIỐNG QUẾ…
3.2.1 Chọn cây trội Quế ở 3 vùng sinh thái
Chọn giống cây trồng cải thiện năng suất và chất lượng sản phẩm là biện pháp kỹ thuật quan trọng trong trồng rừng thâm canh Nghiên cứu này tập trung vào việc chọn lọc cây trội Quế dựa trên năng suất vỏ, hàm lượng và chất lượng tinh dầu cao, cũng như hàm lượng coumarin thấp Đồng thời, khảo nghiệm hậu thế các gia đình cây trội được thực hiện nhằm xác định các gia đình có triển vọng nhất để phát triển sản xuất.
3.2.1.1 Kết quả chọn cây trội ở vùng Bắc Bộ
3.2.1.1.1 Chọn cây trội dự tuyển theo các chỉ tiêu sinh trưởng
Cây trội dự tuyển là những cây có khả năng sinh trưởng vượt trội về đường kính (D1,3) và chiều cao (Hvn) so với trị số trung bình của lâm phần (OTC) Tuy nhiên, những cây này vẫn chưa được đánh giá về hàm lượng và chất lượng tinh dầu.
Tại vùng Bắc Bộ, đã xác định được các lâm phần rừng trồng Quế với độ tuổi 18 năm tại huyện Bảo Yên, 34 năm tại huyện Bắc Hà, và 30 năm tại huyện Trấn Yên Tổng cộng có 90 cây trội dự tuyển, tất cả đều có chỉ tiêu sinh trưởng vượt trội so với trị số trung bình lâm phần theo Tiêu chuẩn ngành 04TCN 147:2006 Kết quả chọn cây trội dự tuyển tại vùng Trung tâm Bắc Bộ được trình bày chi tiết trong phụ lục 01.
Theo số liệu trong phụ lục 01, các cây trội dự tuyển tại vùng Trung tâm Bắc Bộ có độ vượt về đường kính ngang ngực trung bình (D1,3) từ 15,5% đến 58,6% Bên cạnh đó, chiều cao vút ngọn (Hvn) của các cây này cũng cho thấy sự biến động đáng kể.
15,9% đến 31,8% Ở các địa điểm khác nhau nên tình khả năng sinh trưởng lâm phần nói chung và của các cây trội dự tuyển nói riêng cũng rất khác nhau.
Tại Trấn Yên - Yên Bái, có 44 cây trội dự tuyển được chọn từ 6 lâm phần khác nhau, đều ở giai đoạn 30 năm tuổi, với khả năng sinh trưởng rất khác nhau Đường kính trung bình giữa các lâm phần dao động từ 23,9 đến 27,6 cm, với chênh lệch khoảng 3,7 cm giữa lâm phần tốt nhất và kém nhất Chiều cao trung bình cũng thay đổi từ 13,4 đến 14,5 m, chênh lệch 1,1 m giữa các lâm phần Mặc dù sự khác biệt trong khả năng sinh trưởng, các cây trội dự tuyển đều có độ vượt trội cao so với trị số trung bình của quần thể, với độ vượt đường kính từ 16,7% đến 58,6% và độ vượt chiều cao từ 15,9% đến 28,6%.
Tại Bắc Hà - Lào Cai, có 21 cây trội dự tuyển từ 3 lâm phần khác nhau, đều ở giai đoạn 34 năm tuổi, nhưng khả năng sinh trưởng của chúng rất khác biệt Đường kính trung bình giữa các lâm phần dao động từ 29,1 cm đến 35,4 cm, với chênh lệch 6,3 cm giữa lâm phần tốt nhất và kém nhất Chiều cao trung bình vút ngọn dao động từ 14,4 m đến 14,9 m, chênh lệch chỉ 0,5 m Các cây trội dự tuyển đều có độ vượt trội cao so với trị số trung bình, với độ vượt trội về đường kính từ 16,9% đến 46,7% và chiều cao từ 16,4% đến 21,5%.
Tại Bảo Yên - Lào Cai, 25 cây trội dự tuyển được chọn từ 4 lâm phần khác nhau ở giai đoạn 18 năm tuổi, nhưng khả năng sinh trưởng của chúng rất khác nhau Đường kính trung bình giữa các lâm phần dao động từ 16,3 cm đến 17,6 cm, với chênh lệch khoảng 1,3 cm giữa lâm phần tốt nhất và kém nhất Chiều cao vút ngọn cũng có sự khác biệt, từ 10,1 m đến 11,7 m, chênh lệch khoảng 1,6 m Các cây trội dự tuyển đều có độ vượt trội cao so với trị số trung bình của quần thể, với độ vượt về đường kính từ 15,5% (BY13) đến 38,7% (BY1, BH3) và độ vượt về chiều cao từ 17,1% (BY12, BY8) đến 31,8% (BY23).
Mặc dù các lâm phần có cùng số năm tuổi, nhưng khả năng sinh trưởng của chúng và các cây trội dự tuyển lại khác nhau, có thể do điều kiện lập địa khác nhau Ngoài ra, các biện pháp tác động vào rừng trồng, thời điểm tác động và đặc biệt là biện pháp tỉa thưa cũng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng Tuy nhiên, khả năng sinh trưởng chung của lâm phần và độ vượt trội về đường kính lẫn chiều cao của các cây trội đều đáp ứng yêu cầu chọn giống.
3.2.1.1.2 Năng suất vỏ, hàm lượng và chất lượng tinh dầu của cây trội dự tuyển
Khối lượng vỏ và năng suất vỏ Quế của các cây trội dự tuyển phụ thuộc vào các chỉ tiêu sinh trưởng như đường kính ngang ngực (D1,3) và chiều cao vút ngọn (Hvn) Nghiên cứu của Phạm Xuân Hoàn (2001) cho phép tính toán năng suất vỏ khô của từng cây Quế Qua phân tích hàm lượng và chất lượng tinh dầu trong phòng thí nghiệm, hàm lượng tinh dầu trong vỏ Quế được xác định Chất lượng tinh dầu được đánh giá dựa trên hai chỉ tiêu: hàm lượng Trans-aldehyt cinnamic phải đạt từ 80% trở lên và hàm lượng Coumarine dưới 4‰ Kết quả xác định năng suất vỏ, hàm lượng và chất lượng tinh dầu của 90 cây trội dự tuyển ở vùng Trung tâm Bắc Bộ được trình bày trong phụ lục 02.
Kết quả từ phụ lục 02 chỉ ra rằng năng suất vỏ, hàm lượng và chất lượng tinh dầu trong vỏ của 90 cây trội dự tuyển có sự khác biệt rõ rệt và biến động lớn, phụ thuộc vào từng điều kiện lập địa cụ thể Tại Trấn Yên - Yên Bái, những biến đổi này càng được thể hiện rõ hơn.
- Về năng suất vỏ: ở Trấn Yên -Yên Bái đã chọn được 44 cây trội trong
Có 6 lâm phần khác nhau, đều ở giai đoạn 30 năm tuổi, với năng suất vỏ Quế khô trung bình dao động từ 15,1 - 18,2 kg/cây Sự chênh lệch giữa lâm phần có sinh trưởng tốt nhất và kém nhất là khoảng 3,1 kg/cây Năng suất vỏ của các cây trội cũng rất khác nhau, từ 24,7 kg/cây (TY3) đến 42,2 kg/cây (TY29), với độ vượt trội về vỏ từ 50,8% (TY37) đến 157,6% (TY8).
Hàm lượng tinh dầu trong các lâm phần khác nhau trong cùng một huyện có sự biến động, với trị số trung bình từ 5,9% đến 6,9%, chênh lệch khoảng 1% Các cây trội dự tuyển cho thấy sự khác biệt rõ rệt về hàm lượng tinh dầu, dao động từ 6,7% (TY3) đến 8,3% (TY19 và TY40) Độ vượt trội về hàm lượng tinh dầu cũng không đồng nhất, từ âm (-) 1,4% (TY20, TY24, TY28) đến 39,0% (TY5) Những thông tin này là cơ sở quan trọng để lựa chọn cây trội chính thức với chất lượng phong phú và đa dạng.
Chất lượng tinh dầu được đánh giá qua hàm lượng Trans-aldehyde cinnamic và Coumarin Theo kết quả phân tích, hầu hết các cây trội dự tuyển có tỷ lệ Trans-aldehyde cinnamic trên 70%, trong đó 87,8% cây có tỷ lệ trên 80% Đặc biệt, 56,8% cây trội dự tuyển có tỷ lệ Coumarin dưới 4‰, đáp ứng tiêu chuẩn xuất khẩu sang các thị trường cao cấp tại Bắc Hà - Lào Cai.
Tại Bắc Hà - Lào Cai, 21 cây trội đã được chọn từ 3 lâm phần khác nhau, đều ở giai đoạn 34 năm tuổi Năng suất vỏ Quế khô giữa các lâm phần có sự chênh lệch rõ rệt, với mức trung bình dao động từ 20,9 - 30,3 kg/cây Sự khác biệt giữa cây trung bình ở lâm phần tốt nhất và kém nhất lên tới 9,4 kg/cây Năng suất vỏ của các cây trội cũng rất đa dạng, từ 36,4 kg/cây (BH6) đến 68,0 kg/cây (BH9), với độ vượt trội về vỏ dao động từ 56,1% (BH11) đến 124,7% (BH18).
Hàm lượng tinh dầu trong các lâm phần tại huyện Bắc Hà, ở giai đoạn 34 năm tuổi, có sự khác biệt nhẹ, với trị số trung bình dao động từ 6,3% đến 6,5% và chênh lệch khoảng 0,2% Các cây trội dự tuyển thể hiện hàm lượng tinh dầu khác nhau, từ 6,4% (BH6) đến 8,1% (BH19) Độ vượt trội về hàm lượng tinh dầu của các cây trội so với trị số trung bình của quần thể cũng có biến động lớn, từ 0,0% (BH21) đến 25,4% (BH3).
KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIÂM HOM…
3.3.1 Ảnh hưởng thời vụ cắt trẻ hóa, tạo chồi đến khả năng sinh trưởng và chất lượng của chồi vượt lấy hom
Kết quả nghiên cứu cho thấy thời vụ cắt tạo chồi có ảnh hưởng lớn đến số lượng và chiều cao chồi của cây mẹ Quế (Sig