Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Mắc khén (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC) tại Sơn La

B Ộ GIÁO DỤC V À ĐÀO T ẠO B Ộ NÔNG NGHIỆP V À PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP CAO ĐÌNH SƠN NGHIÊN CỨU CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT GÂY TRỒNG VÀ PHÁT TRIỂN CÂY MẮC KHÉN (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC)) TẠI SƠN LA LUẬN ÁN TIẾN SỸ LÂM NGHIỆP Hà Nội - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP CAO ĐÌNH SƠN NGHIÊN CỨU CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT GÂY TRỒNG VÀ PHÁT TRIỂN CÂY MẮC KHÉN (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC)) TẠI SƠN LA Chuyên ngành: Lâm sinh Mã số: 62.62.02.05 LUẬN ÁN TIẾN SỸ LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. VÕ ĐẠI HẢI Hà Nội - 2014 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi, công trình được thực hiện trong thời gian từ năm 2011 đến 2014. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình nào khác. Luận án có sử dụng một số kết quả của dự án nghiên cứu: “Phát triển gây trồng, chế biến hạt cây Mắc khén cho dân tộc Thái và H’Mông tại tỉnh Sơn La” do Ngân hàng phát triển châu Á (ADB) tài trợ, được thực hiện từ năm 2009 - 2010 do tác giả là chủ nhiệm dự án; một phần kết quả của đề tài nghiên cứu Khoa học Công nghệ cấp Bộ “Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật trồng, nhân giống và sơ chế nhằm phát triển cây Mắc khén (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC)) thành sản phẩm hàng hóa tại Tây Bắc” được thực hiện từ năm 2012 - 2013, do tác giả chủ trì và một phần kết quả của đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Mắc khén” do Cơ quan hợp tác phát triển Nhật Bản (JICA) tài trợ, được thực hiện từ năm 2012 - 2013 do tác giả làm chủ nhiệm đề tài. Phần kết quả nghiên cứu này đã được các nhà tài trợ và những người cùng tham gia thực hiện cho phép sử dụng và công bố trong luận án. Hà Nội, tháng 02 năm 2014 Người viết cam đoan NCS. Cao Đình Sơn ii LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành tại trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam theo chương trình đào tạo nghiên cứu sinh, hệ tập trung, giai đoạn 2011 - 2014. Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án, tác giả đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của Ban Giám hiệu, phòng Đào tạo Sau đại học, khoa Lâm học - trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam; Ban giám hiệu trường Đại học Tây Bắc, phòng Đào tạo Đại học, khoa Nông Lâm,…; sự tài trợ về tài chính của Ngân hàng Phát triển châu Á (ADB), Cơ quan hợp tác phát triển Nhật Bản (JICA) nhân dịp này tác giả xin trân trọng cám ơn về sự giúp đỡ quý báu đó. Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến PGS.TS Võ Đại Hải - Người hướng dẫn khoa học đã dành nhiều thời gian và công sức giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án này. Xin chân thành cảm ơn GS.TS. Ngô Quang Đê, GS. Yshihiko Nishimura, Mr Ito, PGS.TS Phạm Xuân Hoàn, GS.TS Nguyễn Xuân Quát, PGS.TS Bùi Thế Đồi, PGS.TS Phạm Đức Tuấn, TS. Lê Xuân Trường, TS. Đỗ Anh Tuân, TS Phạm Minh Toại, TS. Đoàn Đức Lân, đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho luận án. Xin chân thành cảm ơn Sở NN & PTNT, Chi cục Kiểm lâm; UBND huyện, Phòng NN & PTNT, Trạm khuyến nông các huyện Mộc Châu, Thuận Châu, Mai Sơn, Thành phố Sơn La, Mường La, Quỳnh Nhai, Bắc Yên và Phù Yên; Hạt kiểm lâm các huyện Mộc Châu, Thuận Châu, Mai Sơn; Ban quản lý các khu rừng đặc dụng Côpia, Tà Xùa, Xuân Nha, Sốp Cộp; Ban quản lý Dự án 661 các huyện Mộc Châu, Thuận Châu đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi triển khai thu thập số liệu ngoại nghiệp. Hoàn thành luận án này không thể không nói đến sự động viên, giúp đỡ nhiều mặt của các cộng sự, đồng nghiệp, bạn bè và người thân trong gia đình. Nhân dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ đó. Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới tất cả mọi người đã giúp đỡ tác hoàn thành luận án này! Tác giả NCS. Cao Đình Sơn iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt vii Danh mục các bảng x Danh mục các hình xiii PHẦN MỞ ĐẦU 1 Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5 1.1. Trên thế giới 5 1.1.1. Tên gọi, phân loại, mô tả hình thái, giải phẫu và vật hậu 5 1.1.2. Giá trị sử dụng 7 1.1.3. Đặc điểm phân bố, sinh thái 10 1.1.4. Chọn và nhân giống 10 1.1.5. Trồng và chăm sóc rừng 11 1.1.6. Sơ chế sản phẩm và thị trường 13 1.2. Trong nước 14 1.2.1. Tên gọi, phân loại, mô tả hình thái, vật hậu 14 1.2.2. Giá trị sử dụng 16 1.2.3. Đặc điểm phân bố, sinh thái 18 1.2.4. Chọn và nhân giống 20 1.2.5. Trồng và chăm sóc rừng 20 1.2.6. Sơ chế sản phẩm và thị trường 22 1.3. Nhận xét và đánh giá chung 25 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1. Nội dung nghiên cứu 27 iv 2.2.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái, phân bố, sinh thái, cấu trúc, tái sinh cây Mắc khén tại tỉnh Sơn La 27 2.2.2. Nghiên cứu đặc điểm vật hậu cây Mắc khén 27 2.2.3. Nghiên cứu giá trị sử dụng của cây Mắc khén 27 2.2.4. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật nhân giống cây Mắc khén 27 2.2.5. Nghiên cứu kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Mắc khén 27 2.2.6. Nghiên cứu thị trường và các biện pháp sơ chế các sản phẩm từ hạt cây Mắc khén 28 2.2.7. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Mắc khén bền vững tại Sơn La. 28 2.2. Phương pháp nghiên cứu 28 2.2.1. Quan điểm và cách tiếp cận của đề tài 28 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể 29 2.3. Tổng hợp số liệu phục vụ luận án 45 Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 47 3.1. Điều kiện tự nhiên 47 3.1.1. Vị trí địa lý, ranh giới 47 3.1.2. Địa hình, địa mạo 47 3.1.3. Đất đai 48 3.1.4. Khí hậu, thủy văn 49 3.1.5 Tài nguyên rừng 50 3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 51 3.2.1. Dân số, dân tộc, lao động và thu nhập 51 3.2.2. Văn hóa – xã hội 52 3.2.3. Cơ sở hạ tầng 53 3.3. Nhận xét và đánh giá chung 53 3.3.1. Thuận lợi 53 3.3.2. Khó khăn 54 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 55 v 4.1. Đặc điểm hình thái, phân bố, sinh thái, cấu trúc và tái sinh cây Mắc khén tại tỉnh Sơn La 55 4.1.1. Đặc điểm hình thái thân, lá, hoa và quả 55 4.1.2. Phân bố tự nhiên của cây Mắc khén 58 4.1.3. Đặc điểm sinh thái 62 4.1.4. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao rừng tự nhiên có Mắc khén phân bố 64 4.1.5. Đặc điểm tái sinh tự nhiên của cây Mắc khén tại Sơn La 69 4.2. Đặc điểm vật hậu cây Mắc khén 75 4.2.1. Thời vụ ra chồi, nụ, hoa, quả và thời vụ quả chín, chu kỳ sai quả 75 4.2.2. Hình thái vỏ quả và kích thước hạt 79 4.3. Giá trị sử dụng của cây Mắc khén 80 4.3.1. Kiến thức bản địa của cộng đồng người Thái và H’Mông trong sử dụng các sản phẩm từ cây Mắc khén 80 4.3.2. Kết quả phân tích hoạt tính có trong một số bộ phận cây Mắc khén và đề xuất hướng sử dụng 82 4.4. Các biện pháp kỹ thuật nhân giống cây Mắc khén 87 4.4.1. Phẩm chất hạt Mắc khén 87 4.4.2. Nhân giống từ hạt 92 4.4.3. Nhân giống bằng hom cành 98 4.4.4. Nhân giống cây Mắc khén bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật 100 4.5. Kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Mắc khén 107 4.5.1. Ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng, phát triển của cây Mắc khén sau 4 năm trồng 107 4.5.2. Các phương thức trồng cây Mắc khén 110 4.5.3. Kỹ thuật trồng bổ sung làm giàu rừng tự nhiên bằng cây Mắc khén 114 4.5.4. Kỹ thuật khoanh nuôi, xúc tiến tái sinh rừng tự nhiên có cây Mắc khén phân bố 115 4.6. Thị trường và các biện pháp sơ chế các sản phẩm từ hạt cây Mắc khén 116 4.6.1. Thị trường sản phẩm từ hạt cây Mắc khén 116 vi 4.6.2. Các biện pháp sơ chế các sản phẩm từ hạt cây Mắc khén 126 4.7. Các biện pháp kỹ thuật gây trồng, phát triển cây Mắc khén bền vững tại tỉnh Sơn La 128 4.7.1. Phân tích các điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách trong gây trồng và phát triển loài cây Mắc khén tại tỉnh Sơn La 128 4.7.2. Các biện pháp kỹ thuật gây trồng và phát triển loài cây Mắc khén tại tỉnh Sơn La. 130 KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ 135 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Nghĩa đầy đủ ADB Ngân hàng phát triển châu Á A 2 Tầng ưu thế sinh thái A 3 Tầng cây gỗ nhỏ CT Công thức D 1.3 ; H vn Đường kính ngang ngực (cm), chiều cao vút ngọn (m) D t , H dc ; L t Đường kính tán (m), chiều cao dưới cành (m), chiều dài tán (m) đ Đồng FAO Tổ chức nông lương thế giới GA 3 Gibberellin GDP Thu nhập bình quân trên đầu người GPS Hệ thống định vị toàn cầu GTGT Giá trị gia tăng H Tp Độ chua thủy phân IBA, BAP IndolButilic Acid, Cytokinin IV Chỉ số quan trọng (%) JICA Cơ quan hợp tác phát triển Nhật Bản K 2 O Kali tổng số MS Murashige & Skoog’s MS1 Phẫu diện đất tại huyện Mai Sơn MC2 Phẫu diện đất tại huyện Mộc Châu NN & PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn NPK Hàm lượng N:P 2 O 5 :K 2 O là 5:10:3 viii N% Đạm tổng số R.Z Cây Mắc khén OM% Mùn ÔTC, ÔDB Ô tiêu chuẩn, ô dạng bản pH KCl Độ chua trao đổi PRA Bộ công cụ phỏng vấn nông thôn có sự tham gia P 2 O 5 % Lân tổng số SPSS Phần mềm xử lý thống kê TC3 Phẫu diện đất tại huyện Thuận Châu TDZ Thidiazuron TMS1 Thời gian khử trùng 15 phút TMS2 Thời gian khử trùng 30 phút TMS3 Thời gian khử trùng 45 phút TP Thành phố TS0 MS + 0 mg/l BAP + 0 mg/l IBA TS1 MS+ 0,5 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA TS2 MS+ 1 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA TS3 MS + 1,5 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA TS4 MS + 2 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA TS5 MS + 2,5 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA TS6 MS + 3 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA TS7 MS + 3,5 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA TS8 MS + 4 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA X =S.A.D Chỉ số khô hạn [...]... được các đặc điểm hình thái, cấu trúc, tái sinh, phân bố cây Mắc khén tại Sơn La - Xác định được các biện pháp nhân giống, kỹ thuật gây trồng và các biện pháp sơ chế sản phẩm từ hạt cây Mắc khén 4 5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5.1 Đối tượng nghiên cứu Loài cây Mắc khén 5.2 Phạm vi nghiên cứu * Về địa lý: 8/11 huyện, thành phố của tỉnh Sơn La có phân bố cây Mắc khén, cụ thể là: Thành phố Sơn La, các. .. pháp kỹ thuật tạo cây con, gây trồng và khoanh nuôi xúc tiến tái sinh rừng có Mắc khén phân bố tại Sơn La 3.2 Về thực tiễn Đề xuất được các biện pháp kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Mắc khén tại tỉnh Sơn La 4 Những điểm mới của đề tài - Đây là công trình đầu tiên ở Việt Nam nghiên cứu tương đối có hệ thống và toàn diện về cây Mắc khén từ các đặc điểm lâm học, nhân giống, gây trồng, thị trường và. .. sinh có trồng bổ sung 3 Xuất phát từ những lý do trên, đề tài Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Mắc khén (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC)) tại Sơn La là rất cần thiết vừa có ý nghĩa khoa học vừa có ý nghĩa thực tiễn 2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài Góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc gây trồng và phát triển loài cây Mắc khén. .. ở Sơn La 2.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Hoàn thiện kỹ thuật gây trồng, phát triển loài cây Mắc khén đem lại hiệu quả kinh tế cao và bền vững, góp phần vào việc tăng thu nhập và xói đói, giảm nghèo cho cộng đồng các dân tộc thiểu số ở tỉnh Sơn La 3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 3.1 Về lý luận - Xác định được các đặc điểm lâm học và giá trị sử dụng cây Mắc khén tại Sơn La - Xác định được các biện pháp. .. về D1.3, HVN, DT của cây Mắc khén trong các công thức bón phân 108 4.34 Năng suất quả cây Mắc khén trong các công thức bón phân 109 4.35 Tỷ lệ sống và chất lượng cây trồng trong các mô hình 111 4.36 Sinh trưởng về D1.3 , HVN, DT của cây Mắc khén trong các phương thức trồng 112 4.37 Sản lượng quả cây Mắc khén trong các phương thức trồng 113 4.38 Sinh trưởng của cây Mắc khén trong các phương thức làm... tỉnh Sơn La Nhu cầu sử dụng sản phẩm Mắc khén của các hàng thịt sấy tại tỉnh Sơn La 122 123 4.45 Giá cả sản phẩm hạt Mắc khén tại Sơn La 125 4.46 Kết quả phân tích SWOT 128 xiii DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang 2.1 Sơ đồ các bước tiến hành đề tài 29 4.1 Mặt cắt xuyên tâm và mặt cắt tiếp tuyến cây Mắc khén trưởng thành 55 4.2 Cây Mắc khén khi nhỏ 55 4.3 Cây Mắc khén trưởng thành 55 4.4 Chồi ngọn Mắc. .. Thiếu các thông tin về đặc điểm lâm học của loài Mắc khén: Hiện tại chưa có nghiên cứu cụ thể về các đặc điểm hình thái, cấu trúc, tái sinh, phân bố, lập địa, vật hậu, nên sự hiểu biết về cây Mắc khén còn rất hạn chế - Thiếu hướng dẫn kỹ thuật gây trồng Mắc khén: Hiện nay, do thiếu nhiều thông tin nên chúng ta vẫn chưa xây dựng được quy trình kỹ thuật nhân giống và gây trồng, phát triển Mắc khén theo... nhỏ 55 4.3 Cây Mắc khén trưởng thành 55 4.4 Chồi ngọn Mắc khén 56 4.5 Lóng cây Mắc khén 56 4.6 Quả Mắc khén non 57 4.7 Quả Mắc khén xanh 57 4.8 Quả Mắc khén chín 58 4.9 Quả Mắc khén chín nứt lộ hạt 58 4.10 Hạt Mắc khén 58 4.11 Sơ đồ các tuyến điều tra phân bố Mắc khén tại Sơn La 61 4.12 Biểu đồ phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao tại Sơn La 73 4.13 Món cá pỉnh tộp 82 4.14 Món thịt gác bếp 82 4.15... khai, nhưng cũng rất hữu ích và là tài liệu tham khảo cho việc gây trồng và phát triển loài cây này ở Việt Nam 1.1.5 Trồng và chăm sóc rừng Những thành tựu nghiên cứu về trồng và chăm sóc cây Mắc khén còn khá khiêm tốn, chủ yếu là ở các mô hình vườn rừng hoặc nông lâm kết hợp 12 Peter Hoare (1997) [87], cho biết ở Thái Lan cây Mắc khén cũng được Chính phủ quan tâm gây trồng tại một số tỉnh của miền Bắc... (http://www.tabi .la/ laotfpwiki/index.php/Mak_khaen_/Zanthoxylum _rhetsa) [95] - Ở miền Bắc của Thái Lan, cây Mắc khén có phạm vi phân bố từ độ cao 800m trở lên so với mực nước biển (Gardner et al, 2000) [69] 1.1.4 Chọn và nhân giống Đối với cây Mắc khén các nghiên cứu về chọn giống và nhân giống ở các nước cũng rất ít, chủ yếu là kinh nghiệm địa phương Tại Nêpan: Cây Mắc khén ra hoa vào tháng 4 - 5, . thách trong gây trồng và phát triển loài cây Mắc khén tại tỉnh Sơn La 128 4.7.2. Các biện pháp kỹ thuật gây trồng và phát triển loài cây Mắc khén tại tỉnh Sơn La. 130 KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN. 2.2.3. Nghiên cứu giá trị sử dụng của cây Mắc khén 27 2.2.4. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật nhân giống cây Mắc khén 27 2.2.5. Nghiên cứu kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Mắc khén 27. 2.2.6. Nghiên cứu thị trường và các biện pháp sơ chế các sản phẩm từ hạt cây Mắc khén 28 2.2.7. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Mắc khén bền vững tại Sơn La. 28