Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật tạo giống cây mun ở miền bắc việt nam

Hiện nay, Mun đã được trồng thử nghiệm bằng cây con từ hạt, song hiểu biết về đặc điểm sinh học của loài cây này còn ít, chưa có quy trình gieo ươm một cách hệ thống, chưa có hướng dẫn k

-
 -

NGÔ VĂN NHƯƠNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC

VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TẠO GIỐNG CÂY MUN

(Diospyros mun A Chev ex Lecomte)

Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

HÀ NỘI - 2016

-
 -

NGÔ VĂN NHƯƠNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC

VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TẠO GIỐNG CÂY MUN

(Diospyros mun A Chev ex Lecomte)

Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM

CHUYÊN NGÀNH: LÂM SINH

MÃ SỐ: 62620205

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 TS Lê Xuân Trường

2 PGS TS Phạm Đức Tuấn

HÀ NỘI- 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của tôi Các số liệu, kết quả nêu trong Luận án là trung thực

và chưa ai công bố trong bất kỳ công trình khác

Nghiên cứu sinh

ThS Ngô Văn Nhương

LỜI CẢM ƠN

Công trình này được hoàn thành theo chương trình nghiên cứu sinh trong nước,

hệ chính quy ở Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam

Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến các thầy giáo TS Lê Xuân Trường và PGS TS Phạm Đức Tuấn, với tư cách là người hướng dẫn đã dành nhiều thời gian quí báu giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án, tác giả còn nhận được sự quan tâm, tạo điều kiện giúp đỡ của các tập thể: Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam; Phòng Đào tạo Sau đại học; Khoa Lâm học; Bộ môn Lâm sinh của Trường Đại học Lâm nghiệp; Bộ môn khoa học gỗ- Viện nghiên cứu Công nghiệp rừng; Phòng Phân loại thực nghiệm và Đa dạng nguồn Gen Sinh học- Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam; Phòng thí nghiệm của Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp; Phòng thí nghiệm đất và môi trường của Viện nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng; Bộ môn Kỹ thuật lâm sinh của Viện Nghiên cứu Lâm sinh; VQG Cúc Phương- Ninh Bình; KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông- Hòa Bình; KBTTN Na Hang- Tuyên Quang, VQG Phong Nha- Kẻ Bàng- Quảng Bình, VQG Núi Chúa- Ninh Thuận, xã Cam Thịnh Đông và Cam Thịnh Tây- Thành phố Cam Ranh- Khánh Hòa, Trường Đại học Hoa Lư- Ninh Bình, Sở Khoa học và Công nghệ Ninh Bình Nhân dịp này tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc trước sự quan tâm giúp đỡ quí báu đó

Xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Xuân Hoàn- Nguyên Phó hiệu trưởng Trường

Đại học Lâm nghiệp; TS Hà Văn Huân và TS Vũ Quang Nam- Viện Công nghệ sinh

học Lâm nghiệp; NCS Vũ Đình Duy- Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam; TS Nguyễn Tử Kim, Ths Bùi Hữu Thưởng và ThS Vũ Thị Ngoan- Viện nghiên cứu Công nghiệp rừng; TS Phí Hồng Hải- Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam; ThS Ngô Thị Thanh Huệ- Viện nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng; ThS Phan Minh Quang- Viện Nghiên cứu Lâm sinh; Các cá nhân công tác tại VQG Cúc Phương: ThS Trương Quang Bích; ThS Lê Phương Triều, KS Nguyễn Minh Tường, KS Nguyễn Thị Thủy; Các cán

bộ công tác tại KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông: KS Bùi Bình Yên; KS Nguyễn Bình

Định; KS Khổng Văn Quang- KBTTN Na Hang; Các cán bộ công tác tại VQG Núi

Chúa: KS Nguyễn Trọng Huynh, KS Nguyễn Ngọc Hân…đã dành nhiều thời gian và công sức giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án

Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn tới tất cả bạn bè, đồng nghiệp và người thân trong gia đình đã động viên và giúp đỡ tác giả hoàn thành công trình này

Một lần nữa tác giả xin chân thành cảm ơn

Ngô Văn Nhương

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài .1

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .2

3 Những đóng góp mới của đề tài .3

4 Đối tượng nghiên cứu .3

5 Giới hạn của đề tài .3

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5

1.1 Giới thiệu chung về cây Mun 5

1.2 Giới thiệu hệ gen sử dụng trong nghiên cứu phân loại phân tử ở thực vật, một số thành tựu nghiên cứu về đa dạng di truyền và tiến hóa phân tử .6

1.2.1 Giới thiệu một số hệ gen sử dụng trong nghiên cứu phân loại phân tử ở thực vật 6

1.2.2 Một số thành tựu nghiên cứu về đa dạng di truyền và tiến hóa phân tử 9

1.3 Trên thế giới 13

1.3.1 Nghiên cứu về kỹ thuật tạo cây con từ hạt 13

1.3.2 Nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng cây thân gỗ 14

1.4 Ở Việt Nam 15

1.4.1 Nghiên cứu về kỹ thuật tạo cây con từ hạt 15

1.4.2 Nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng cây thân gỗ 20

1.4.3 Các nghiên cứu về cây Mun 22

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 29

2.1 Mục tiêu của đề tài 29

2.2 Nội dung nghiên cứu 29

2.2.1 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của cây Mun 29

2.2.2 Nghiên cứu kỹ thuật hạt giống 30

2.2.3 Nghiên cứu kỹ thuật tạo cây con 30

2.2.4 Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật tạo cây con Mun ở miền Bắc- Việt Nam 30

2.3 Phương pháp nghiên cứu 30

2.3.1 Phương pháp nghiên cứu chung 30

2.3.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 32

2.3.3 Khối lượng công việc đã thực hiện trong đề tài 49

2.4 Vật liệu nghiên cứu 50

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 51

3.1 Một số đặc điểm sinh học của cây Mun 51

3.1.1 Đặc điểm hình thái của Mun 51

3.1.2 Tình hình phân bố và đặc điểm sinh thái của Mun 54

3.1.3 Đặc điểm cấu trúc lâm phần có Mun phân bố 65

3.1.4 Đặc điểm tái sinh tự nhiên của Mun 72

3.1.5 Sinh trưởng của Mun ở rừng trồng 74

3.1.6 Đặc điểm vật hậu của Mun 76

3.1.7 Cấu tạo của gỗ Mun 78

3.1.8 Mối quan hệ di truyền một số quần thể Mun ở Việt Nam 81

3.2 Kết quả nghiên cứu về kỹ thuật hạt giống Mun 95

3.2.1 Một số chỉ tiêu gieo ươm của hạt cây Mun 95

3.2.2 Nghiên cứu các điều kiện xử lý nảy mầm của hạt 96

3.2.3 Nghiên cứu phương pháp bảo quản hạt Mun 97

3.3 Kết quả nghiên cứu về kỹ thuật tạo cây con Mun 98

3.3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ che sáng đến sinh trưởng của cây Mun giai đoạn vườn ươm 98

3.3.2 Ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu đến sinh trưởng cây Mun giai đoạn vườn ươm 109

3.3.3 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến sinh trưởng cây Mun giai đoạn vườn ươm 114

3.3.4 Ảnh hưởng của tuổi cây con xuất vườn đến sinh trưởng Mun ở rừng trồng 118

3.4 Bước đầu đề xuất biện pháp kỹ thuật tạo cây con Mun ở miền Bắc- Việt Nam 123

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 125

Kết luận 125

Tồn tại 126

Kiến nghị 127

DANH MỤC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN……… 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

12 ITS - rDNA Vùng gen nhân

13 IUCN Liên minh Quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên và Tài nguyên

24 V Hệ số biến động (%)

DANH MỤC CÁC BẢNG

1 3.1 Vị trí địa lý, địa hình và kiểu rừng Mun phân bố 56

2 3.2 Đặc điểm khí hậu một số địa điểm có Mun phân bố 57

4 3.4 Đặc tính hóa học của đất có Mun phân bố 62

5 3.5 Quan hệ giữa Mun với các loài cây ưu thế ở các địa điểm

nghiên cứu

67

6 3.6 Một số chỉ tiêu về sinh trưởng của lâm phần có Mun phân bố 71

7 3.7 Khả năng tái sinh tự nhiên của Mun tại các khu vực

nghiên cứu

72

8 3.8 Sinh trưởng của Mun ở rừng trồng tại VQG Cúc Phương

sau 1 năm theo dõi

74

11 3.11 Khoảng cách di truyền (dưới) và mức độ tương đồng di

truyền (trên) giữa các cặp quần thể Mun nghiên cứu

84

12 3.12 Khoảng cách di truyền (dưới) và mức độ tương đồng di

truyền (trên) giữa các cặp quần thể Mun nghiên cứu

91

15 3.15 Khả năng nảy mầm của hạt Mun ở các công thức xử lý 96

16 3.16 Ảnh hưởng của phương pháp và thời gian bảo quản đến tỷ lệ

nảy mầm của hạt Mun

97

17 3.17 Một số chỉ tiêu sinh trưởng của Mun ở các tỷ lệ che sáng 99

18 3.18 Cấu tạo giải phẫu lá cây con Mun ở các tỷ lệ che sáng 105

19 3.19 Hàm lượng sắc tố trong lá cây con Mun ở các tỷ lệ che sáng 107

20 3.20 Một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây Mun ở các công thức

4 3.4 Đường kính cây Mun ở các tỷ lệ che sáng 102

6 3.6 Tỷ lệ sống của Mun ở các công thức hỗn hợp ruột bầu

12 3.12 Đường kính cây Mun ở các công thức tưới nước

117

13 3.13 Sinh khối khô cây Mun ở các công thức tưới nước 118

15 3.15 Sinh trưởng chiều cao của Mun sau 1 năm trồng 122

16 3.16 Sinh trưởng đường kính của Mun sau 1 năm trồng 122

4 2.2 Bản đồ chỉ ra địa điểm thu mẫu loài Mun nghiên cứu 38

5 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm theo dõi nảy mầm của hạt sau khi

xử lý

44

6 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm về ảnh hưởng của tỷ lệ che sáng 45

7 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm về ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu

48

8 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm về ảnh hưởng của chế độ tưới nước 49

20 3.12 Mẫu đất ở rừng tự nhiên KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông và

24 3.16 Mun tái sinh tự nhiên từ hạt

74

25 3.17 Mun 1 năm tuổi ở rừng trồng thực nghiệm VQG Cúc

Phương

75

27 3.19 Mun 6 năm tuổi trồng ở Vườn thực vật VQG Cúc Phương 76

31 3.23 Kết quả kiểm tra DNA tổng số (A) và DNA tinh sạch (B)

đại diện của 21 mẫu Mun trên gel agarose 0,8% (từ giếng 1 đến 14 đại diện cho các mẫu Mun)

82

32 3.24 Sản phẩm PCR đại diện của một số mẫu của loài Mun phân

tích với vùng gen nhân ITS-rDNA và gen lục lạp rbcL (B)

điện di trên gel agarose 1,5% (M: marker phân tử 1 kb, từ

giếng 1 đến 14 đại diện cho các mẫu Mun)

82

33 3.25 Các nucleotide sai khác trên vùng gen rbcL giữa 7 quần thể

Mun ở Việt Nam

83

34 3.26 Mối quan hệ họ hàng giữa 7 quần thể Mun ở Việt Nam trên

cơ sở phân tích trình tự nucleotide vùng gen rbcL bằng

phương pháp Maximum Parsimony (A) và Maximum Likelihood (B)

85

35 3.27 Mối quan hệ họ hàng của các mẫu Mun thu ở Việt Nam với

các loài/thứ trong cùng chi lấy trên Genbank trên cơ sở

phân tích trình tự nucleotide vùng gen rbcL bằng phương

pháp Maximum Parsimony (MP)

87

36 3.28 Các nucleotide sai khác trên vùng gen ITS-rDNA giữa 7

quần thể Mun ở Việt Nam

90

37 3.29 Mối quan hệ họ hàng giữa 7 quần thể Mun ở Việt Nam trên

cơ sở phân tích trình tự nucleotide vùng gen ITS-rDNA bằng

phương pháp NJ (Neighbor Joining)

92

38 3.30 Mối quan hệ họ hàng của các mẫu Mun thu ở Việt Nam với

các loài/thứ trong cùng chi lấy trên Genbank trên cơ sở

phân tích trình tự nucleotide vùng gen ITS-rDNA bằng

phương pháp NJ (Neighbor Joining)

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam được coi là nước giàu tài nguyên rừng Trước kia rừng chiếm 3/4 diện tích lãnh thổ, rừng là nơi hội tụ, sinh tồn của nhiều loài động vật và thực vật Nhưng trong nhiều năm qua rừng tự nhiên đã bị thu hẹp về diện tích và giảm sút về chất lượng Trước năm 1945 diện tích rừng chiếm khoảng 14,3 triệu hecta, đạt tỷ lệ che phủ 43% (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2002) [5] Đến 31/12/2013, tổng diện tích rừng khoảng 13,9 triệu hecta trong đó có khoảng 10,4 triệu hecta rừng tự nhiên và hơn 3,5 triệu hecta rừng trồng, tỷ lệ che phủ đạt 39,7% (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2014) [6], tỷ lệ giảm như vậy là do cháy rừng, đốt nương làm rẫy, khai thác lâm sản, chuyển đất rừng sang những mục đích sử dụng khác…Kết quả đã làm cho nhiều loài cây gỗ quí hiếm, cây bản địa, cây có giá trị cao về kinh tế bị đe dọa nghiêm trọng và có nguy cơ tuyệt chủng Vì thế, trồng rừng

là một biện pháp tích cực để bảo tồn những loài cây gỗ có giá trị kinh tế cao, những loài có nguy cơ tuyệt chủng, đồng thời duy trì độ che phủ của rừng và trở thành nhu cầu cấp thiết hiện nay (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999) [37]

Việt Nam đã, đang rất chú trọng đến vấn đề bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng, trong đó việc nghiên cứu và bảo vệ hệ sinh thái rừng núi đá vôi cũng như nghiên cứu sinh thái cá thể được đặc biệt quan tâm Mặt khác việc sử dụng cây bản

địa làm mục đích trồng rừng và làm giàu rừng là một vấn đề lớn đang được ngành

Lâm nghiệp quan tâm Việc thiếu thông tin về đặc điểm sinh học của loài gây nên những khó khăn trong việc đề xuất các giải pháp lâm sinh góp phần bảo tồn và phát triển các loài cây gỗ quý hiếm

Theo báo cáo tổng kết của VQG Cúc Phương, báo cáo tổng kết của KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông và báo cáo tổng kết của KBTTN Na Hang có rất nhiều loài

cây gỗ quý hiếm, trong đó có cây Mun Mun (Diospyros mun A.Chev ex Lecomte)

thuộc họ thị (Ebenaceae), là loài cây bản địa, đặc hữu của Việt Nam, Mun là cây gỗ trung bình có giá trị kinh tế cao, thường mọc hỗn loài trong rừng lá rộng thường xanh Lõi gỗ Mun khi khô có màu đen bóng, cứng và bền nên khó gia công, là gỗ quý nên thường được làm đồ mộc gia dụng cao cấp Quả và lá dùng để nhuộm đen

lụa quý Trước đây loài cây này có phân bố tự nhiên ở nhiều tỉnh trong cả nước như Ninh Bình, Hòa Bình, Tuyên Quang, Quảng Bình, Khánh Hòa, Ninh Thuận Hiện nay chúng chỉ còn ở một số ít Vườn quốc gia, Khu bảo tồn thiên nhiên hoặc rừng cấm Mun đã và đang bị khai thác rất mạnh, số lượng cá thể và quần thể bị giảm sút

một cách nhanh chóng Theo các tiêu chí IUCN, 2013 [78] loài Mun (Diospyros

mun A.Chev ex Lecomte) hiện được xếp ở tình trạng cực kỳ nguy cấp (A1cd) Tại

Việt Nam loài này đã được dẫn trong sách đỏ Việt Nam, 2007 [4] ở mức độ nguy cấp EN A1c,d, B1 + 2a và được pháp luật bảo vệ (nằm trong gỗ nhóm I) Mun trong

tự nhiên đang bị đe dọa nghiêm trọng và đứng trước nguy cơ bị tuyệt chủng cao Tuy nhiên, có rất ít công trình nghiên cứu về loài cây quý này, mà đa số chỉ tập trung nghiên cứu về phân loại hoặc phân bố, đánh giá tài nguyên và bảo tồn loài mang tính chất chung chung (Lê Đình Khả, Dương Mộng Hùng, 1998) [30], (Lê

Đình Khả, Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1990) [31], (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1997) [36],

(Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999) [37]

Hiện nay, Mun đã được trồng thử nghiệm bằng cây con từ hạt, song hiểu biết

về đặc điểm sinh học của loài cây này còn ít, chưa có quy trình gieo ươm một cách

hệ thống, chưa có hướng dẫn kỹ thuật tạo cây con và kỹ thuật trồng Mun nên chưa

đủ cơ sở khoa học để xây dựng giải pháp kỹ thuật bảo tồn có hiệu quả Vì vậy,

“Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và biện pháp kỹ thuật tạo giống cây Mun

(Diospyros mun A.Chev ex Lecomte) ở miền Bắc- Việt Nam” góp phần đề xuất kỹ

thuật bảo tồn loài cây này ở miền Bắc nói riêng và ở Việt Nam nói chung, là đề tài

nghiên cứu sinh lựa chọn thực hiện nhằm giải quyết các tồn tại trên

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa khoa học

Đề tài đã bổ sung các thông tin về đặc điểm lâm học, sinh thái học của loài

Mun góp phần cho việc bảo tồn nguồn gen

Ý nghĩa thực tiễn

- Đề tài đã xác định và xây dựng hướng dẫn kỹ thuật tạo cây con Mun phục

vụ cho trồng rừng

- Những kết quả của đề tài có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các cán

bộ kỹ thuật lâm nghiệp, học sinh, sinh viên, nông dân trong định hướng phát triển các loài cây gỗ quý hiếm

3 Những đóng góp mới của đề tài

- Bổ sung thêm một số thông tin về đặc điểm sinh học của loài Mun như: Thông qua kết quả nghiên cứu về cấu tạo hiển vi của gỗ ở các địa điểm khác nhau

đã xác định được các mẫu gỗ có cấu tạo tương đối giống nhau; Đã xác định được

mối quan hệ di truyền giữa các quần thể Mun ở miền Bắc là giống nhau và có thể khẳng định được các quần thể Mun ở Việt Nam có cùng nguồn gốc tiến hóa từ chi thị (Diospyros) Qua đó, cũng đã xác định được kiểu gen của loài Mun và gửi 42 trình tự nucleotide lên ngân hàng gen (Genbank) thế giới

- Bổ sung, hoàn thiện kỹ thuật tạo cây con Mun ở vườn ươm và trồng thử nghiệm cây Mun ở các giai đoạn tuổi xuất vườn khác nhau (3 tháng, 6 tháng, 9 tháng) đã xác định được tuổi cây con xuất vườn tốt hơn cả là cây con xuất vườn 9 tháng tuổi

4 Đối tượng nghiên cứu

Mun ở rừng tự nhiên, rừng trồng ở vườn thực vật, rừng trồng thử nghiệm và cây con vườn ươm

5 Giới hạn của đề tài

5.1 Giới hạn nội dung nghiên cứu

- Đề tài chỉ nghiên cứu một số đặc điểm sinh học cơ bản có liên quan trực tiếp đến sinh trưởng của Mun như hình thái, phân bố, vật hậu, cấu trúc tổ thành, mối quan hệ giữa Mun với một số loài cây khác, tái sinh tự nhiên và khả năng sinh trưởng ở rừng trồng làm cơ sở định hướng cho kỹ thuật gây trồng loài cây này

- “Tạo giống” trong đề tài này chỉ là việc tạo cây con từ hạt; nghiên cứu đặc

điểm sinh học của Mun thực hiện tại một số địa điểm ở miền Bắc; nghiên cứu mối

quan hệ di truyền giữa các quần thể Mun thực hiện tại một số địa điểm ở Việt Nam

5.2 Giới hạn địa bàn nghiên cứu

Các nghiên cứu thực địa của đề tài chủ yếu được tiến hành tại VQG Cúc Phương- Ninh Bình, KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông- Hòa Bình, KBTTN Na

Hang- Tuyên Quang Ngoài ra, nội dung nghiên cứu mối quan hệ di truyền một số quần thể Mun còn được thực hiện ở một số khu vực như: VQG Phong Nha- Kẻ Bàng, Quảng Bình; VQG Núi Chúa- Ninh Thuận; xã Cam Thịnh Đông và Cam Thịnh Tây thuộc Thành phố Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa

5.3 Giới hạn thời gian nghiên cứu

Các thí nghiệm tạo cây con ở vườn ươm được theo dõi từ khi cấy cây vào bầu đến lúc cây 9 tháng tuổi Thí nghiệm ở rừng trồng thử nghiệm được theo dõi sau khi trồng 12 tháng

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu chung về cây Mun

1.1.1 Đặc điểm phân loại

Theo Lê Mộng Chân và Lê Thị Huyên, 2003 [10], Trần Hợp, 2002 [25], Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999 [37], Nguyễn Tiến Bân, 2003 [2], Vũ Văn Dũng,1987 [13], Le Comte H (1908- 1942) [82] , Mun còn có tên là Mun sừng, Mung, Mun

đen, Phân loại theo hệ thống Takhtajan, Mun có tên khoa học là Diospyros

mun A.Chev ex Lecomte, thuộc họ Thị (Ebenaceae), bộ Thị (Ebenales), lớp cây hai

lá mầm (Magnoliopsida), ngành thực vật hạt kín (Magnoliophyta)

Họ thị (Ebenaceae) là một họ thực vật có hoa, nó bao gồm các loài cây như Hồng, Thị, Cậy, Mun Họ này có khoảng 548 loài cây gỗ và cây bụi thuộc các chi là Diospyros, Euclea, Lissocarpa và Royena Các loài phần lớn là cây thường xanh và

có nguồn gốc ở khu vực nhiệt đới hay cận nhiệt đới, chỉ một số ít các loài cây lá sớm rụng có nguồn gốc ở khu vực ôn đới, đài hoa bền vững trên quả là đặc trưng

của họ này, chi thị (Diospyros) là một chi có từ khoảng 450-500 loài, có sự phân bố

rộng khắp vùng nhiệt đới, với sự đa dạng lớn nhất về các loài trong khu vực Indomalaya, ở Việt Nam họ Thị có 1 chi Diospyros khoảng 60 loài Chi này bao gồm một số loài có giá trị thương mại quan trọng hoặc là để lấy quả ăn (bao gồm

các loài Hồng, Thị, Cậy như Diospyros kaki và Diospyros virginiana) hoặc là để lấy

gỗ Có hai nhóm gỗ có giá trị thương mại là gỗ mun trơn: loại gỗ mun đen thuần túy

(đáng chú ý là Diospyros ebenum, Diospyros mun ) và gỗ mun sọc (mun vàng hay mun Macassar - Diospyros celebica) Trong đó, Diospyros mun là loài rất có giá trị

nên đã bị khai thác nhiều, làm cho số lượng Mun tồn tại trong tự nhiên suy giảm nhanh chóng

1.1.2 Đặc điểm thực vật học

Mun là cây gỗ trung bình, rụng lá, cao 7–18 m, đường kính đến 0,3 m hay hơn, cành nhánh nhẵn, tán rậm Vỏ ngoài đen, nứt dọc nông Lá đơn mềm, mọc cách, hình trứng nhọn, gân giữa và gân bên nổi rõ, dài 5,5-6,5 cm; rộng 2-2,2 cm, khi khô

có màu đen Hoa nhỏ, màu vàng đơn tính; hoa đực mọc thành xim 3-5 hoa ở nách lá, hoa cái mọc đơn độc Hoa đực có đài hợp, hình cốc ngắn, ở phần trên chia thành 4 thùy, màu lục Tràng hợp thành ống, dài 5 mm, ở trên chia thành 4 thùy màu vàng Nhị 8; bao phấn hình mũi dùi, dài khoảng 3 mm Quả hình cầu nhỏ, đường kính 1,5–

2 cm màu xanh nhẵn, khô màu đen, vỏ dày, mang đài tồn tại xẻ 4 thuỳ Mùa hoa Mun thường vào tháng 7 Mun tái sinh bằng hạt và chồi rễ ở gần gốc Mun là loài cây ưa sáng, mọc chậm, sống lâu (Phạm Hoàng Hộ, 1999) [22]

1.1.3 Đặc điểm sinh thái

Cũng theo Lê Mộng Chân và Lê Thị Huyên, 2003 [10], Trần Hợp, 2002 [25], Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1999 [37], Nguyễn Tiến Bân, 2003 [2], Vũ Văn Dũng,1987 [13], Le Comte H (1922- 1933) [82], cây Mun mọc rải rác hay thành từng đám trong trảng cây bụi cao rậm, chịu hạn ở vùng núi đá vôi dưới 800m Đây là loài đặc hữu của Việt Nam, đã phát hiện mun tại Hà Giang, Tuyên Quang, Lạng Sơn, Hòa Bình, Ninh Bình, Quảng Bình, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bộ Khoa học, Công nghệ

được xây dựng dựa trên thành phần và cấu trúc của các vùng gen đặc hữu của các

taxon sinh vật, tập trung vào hai vùng gen chính là gen nhân (ITS) và vùng gen lục

lạp (cpDNA), nên có hiệu quả cao trong việc định loại và giám định loài Với các giá trị khoa học nêu trên, đến nay việc xác định trình tự nucleotide vùng gen đặc

trưng đang là công cụ hỗ trợ đắc lực cho các nhà nghiên cứu trong việc phát hiện các loài mới, giải quyết các mối nghi ngờ về vị trí phân loại, đánh giá đầy đủ về tính

đa dạng di truyền, quan hệ chủng loại và mức độ tiến hoá của nhiều loài động thực

vật và vi sinh vật Hiện nay, ở Việt Nam hướng nghiên cứu này đang được sử dụng trong nghiên cứu phân loại, định loại, tiến hóa,… trên nhiều đối tượng sinh vật ở Viện Công nghệ sinh học, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Bảo tàng Thiên

nhiên Việt Nam,…

1.2.1.1 Một số vùng gen thuộc hệ gen lục lạp

Hệ gen lục lạp (cpDNA) là một phân tử DNA vòng, sợi đơn, mỗi gen thường không lặp lại, có kích thước từ 120 kb - 220 kb Không giống như các gen nhân, các gen lục lạp chỉ mã hoá các protein cần thiết cho chức năng quang hợp Hệ gen lục lạp thường được sử dụng cho nghiên cứu phân loại ở thực vật do đặc tính di truyền theo dòng mẹ, không bị tái tổ hợp di truyền cho thế hệ sau và rất bảo thủ (Sato et al., 1999) [100]

Vùng gen nghiên cứu

Vùng gen nghiên cứu

Hình 1.1 Hệ gen lục lạp của cây Arabidopsis thaliana (Sato et al., 1999)

Hệ gen lục lạp được đánh giá là sự tích lũy các đột biến theo thời gian, nên phản ánh đúng mức độ tiến hóa của loài Các gen lục lạp có tốc độ đột biến thấp hơn

từ 4 - 5 lần so với gen trong nhân, nhưng nhanh hơn khoảng ba lần so với DNA ty thể thực vật và thường xuyên được sử dụng trong nghiên cứu phân loại Hiện nay,

các vùng gen matK, trnL-trnF, vùng đệm psbA-trnH, rpoC2…hay được sử dụng

trong nghiên cứu hệ thống học phân tử thực vật Tất cả các gen thuộc hệ gen lục lạp thường có mức độ biến đổi không lớn hơn 2% giữa các loài lân cận

Vùng đệm psbA - trnH: Vùng này có kích thước xấp xỉ 450 bp, xác suất

nhân bản thành công rất cao (100% với các loài đã được nghiên cứu) Mức độ khác biệt trình tự nucleotide giữa các loài trung bình là 1,24% và sự khác biệt bên trong loài rất thấp từ 0 – 0,08% (Son et al., 2010) [104]

Gen matK: cùng với vùng đệm psbA - trnH đã được đề xuất làm DNA

barcode cho nhóm thực vật có hoa Kết quả sử dụng gen matK cho phân loại

đã thu được sự tương đồng rất cao với phân loại hình thái và cho giá trị

bootstrap từ 92 – 100% (Mort et al., 2001) [89]

Gen trnL: Gen này được sử dụng nhiều trong nghiên cứu phân loại phân tử

(Kress et al., 2005, Mort et al., 2005) [80], [91] Các kết quả thu được trong các

nghiên cứu nguồn gốc phát sinh loài sử dụng gen trnL cho thấy đây là một vùng

DNA hữu ích cho phân loại

Vùng rpoC (RNA polymerase) mã hoá cho protein trong quá trình quang

hợp Có ít nhất hai loại RNA polymerase khác nhau ở lục lạp Một loại liên kết chặt với cpDNA tham gia vào tổng hợp các RNA ribosome Một loại RNA polymerase khác có cấu trúc phức tạp hơn và có từ 7 đến 14 polynucleotide, tuy nhiên điểm khởi động sao mã chính xác gần vùng khởi động của lục lạp chưa được xác định

Ngoài các locus được nêu trên, các vùng gen rbcL, vùng đệm trnL-trnF,

trnT-trnL, thuộc hệ gen lục lạp cũng thường được sử dụng cho nghiên cứu phân

loại, tiến hóa, Việc sử dụng mỗi vùng gen cho những ưu nhược điểm khác nhau,

kết quả phân loại sẽ chính xác hơn khi phân tích tổ hợp nhiều gen

1.2.1.2 Vùng gen nhân (ITS)

Vùng gen ITS (internal transcribed spacer) của gen mã hoá cho ribosome

nhân gồm các đơn vị gen 18S; 5,8S và 26S (hình 1.2) Giữa các đơn vị gen có các

đoạn ITS-1 và ITS-2, các thành phần này tạo thành một nhóm gen cơ bản Các

nhóm gen như vậy lặp lại liên tục trong hàng nghìn bản sao trong hệ gen nhân và chúng được ngăn cách bởi vùng NTS (nontranscribed spacer)

Hình 1.2 Sơ đồ vùng gen ITS

Trong các nghiên cứu phân loại thực vật, vùng ITS là locus được xác định trình tự

phổ biến nhất và được kiến nghị làm vùng DNA barcode cho thực vật (Mort M

E 2002, Alvarez, 2003; Baldwin, 1995) [90], [64], [65] Ở mức độ loài, vùng ITS

có mức độ đa dạng cao (khoảng 13,6% giữa các loài gần gũi), nhưng lại có mức độ biến đổi thấp bên trong loài (Baldwwin et al., 1995) [65] Với sự hiện diện của trên 884.000 trình tự ITS được công bố trên ngân hàng Genbank năm 2014 đây là nguồn

tư liệu có giá trị, mở ra những triển vọng lớn cho nghiên cứu phân loại và giám

định

1.2.2 Một số thành tựu nghiên cứu về đa dạng di truyền và tiến hóa phân tử

Kỹ thuật giải trình tự gen với đặc tính ổn định, có độ chính xác cao hiện đã

được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu phân loại, đa dạng di truyền và phát sinh hệ

thống của một số loài thực vật ở Việt Nam như phân tích mối quan hệ di truyền của các loài ở chi thị (Diospyros) sử dụng đoạn gen ITS-rDNA (Keizo et al., 2008) [79], (Yonemori et al., 1998) [116], (Choi, 2003) [68] Sau khi nghiên cứu đặc điểm di

truyền của Bách xanh núi đá (Calocedrus rupestris) và Bách xanh núi đất (C

macrolepis) sử dụng một phần đoạn gen ITS1-rDNA đã đề nghị Calocedrus rupestris là một thứ của Calocedrus macrolepis, Calocedrus macrolepis var rupestris (Nguyễn Minh Tâm và Nguyễn Thị Phương Trang, 2012) [92] Nhóm

nghiên cứu mã vạch thực vật của Trung Quốc sau khi nghiên cứu các vùng gen

rbcL, matK, trnH-psbA, ITS của 6286 cá thể thực vật thuộc 1757 loài, 141 chi, 75

họ, 42 bộ đã đi đến kết luận là cặp chỉ thị matK + ITS có khả năng phân loại cao

hơn, đến 75,3% số loài (China et al, 2011 ) [67] Sau khi nghiên cứu các vùng gen

atpF-atpH, psbA-trnH, psbK-psbI, psbM-trnD, matK, rps16, rpoB, rpoC1, rbcL,

ITS và nad1 của 33 quần thể Panax bipinnatifidus, 5 quần thể P japonicus, 2 quần thể P stipuleanatus, 2 quần thể P trifolius và các quần thể của P gingseng, P

notogingseng, P pseudogingseng, P quinquefolius đã chỉ ra rằng vùng gen ITS có

mức độ đa dạng di truyền cao hơn, có khả năng phân biệt loài đến 87,5% và dưới loài là 84,21% (Zuo et al., 2011) [117]

Phân tích gen lục lạp và ITS, kết hợp với đặc điểm hình thái các tác giả đã chỉ ra chi Callitropsis hình thành một nhánh tiến hoá riêng (Little et al., 2004) [86], (Xiang, 2005) [112] Kết hợp các đặc điểm giải phẫu, sinh hoá, hình thái vi cấu trúc,

đặc điểm của cơ quan sinh sản và đặc điểm hình thái thực vật cùng với dẫn liệu sinh

học phân tử, vùng gen matK, NEEDLY intro2, ITS, rbcL và trnl đã xây dựng mối quan hệ tiến hoá trong họ phụ Cupressoidae Các chi Callitropsis, Cupressus và Juniperus hình thành một nhánh tiến hoá đơn Loài thuộc thế giới cũ của chi Cupressus là chị em của Juniperus Chi Callitropsis và 16 loài thuộc thế giới mới của Cupressus được xác định là nhóm chi em của các loài thuộc thế giới mới của nhánh tiến hoá với 2 chi Cupressus và Juniperus (Little, 2006) [87] Sử dụng vùng gen 18S để xác định mối quan hệ tiến hoá của 6 chi thuộc họ hoàng đàn Cupressaceae ở Việt Nam, dẫn liệu chỉ ra 2 nhánh tiến hoá có quan hệ mật thiết với nhau, Xanthocyparis vietnamesis/Cupressus tonkinensis và Fokienia hodginsii/Cupressus rupestris/Cupressus formasana Xanthocyparis noothatensis có

quan hệ gần gũi với loài thuộc chi Cupressus Fokienia hodginsii cùng nhánh tiến

hoá với chi Calocedrus (Nguyễn Minh Tâm và cs, 2012) [92]

Gần đây, việc ứng dụng các kỹ thuật sinh học phân tử trong nghiên cứu đa dạng di truyền, phân loại và nhận dạng mẫu sinh vật ở Việt Nam cũng đã đạt được nhiều kết quả có giá trị Những nghiên cứu về lĩnh vực này ở Việt Nam còn rất hạn chế và tản mạn Một số nghiên cứu cụ thể như sau:

Theo Nguyễn Minh Tâm và cs, 2012 [92] đã giải mã trình tự gen 18S và cho

phép giải quyết vấn đề tồn tại về taxol của Sa mộc dầu (Cunninghamia lanceolata var konishii); Vũ Đình Duy và cs, 2011 [72] đã giải mã vùng gen rpoC1, gen rbcL

và gen matL để nghiên cứu mối quan hệ di truyền của 15 loài lá kim thuộc lớp

Thông (Thủy tùng, Thông đỏ bắc, Bách xanh núi đá, Bách xanh núi đất, Hồng tùng, Thông Pà cò, Thông tre lá dài, Thông Đà Lạt, Thông nàng, Thông tre lá ngắn, Thông ba lá, Kim giao nam, Kim giao bắc, Dẻ tùng vân nam và Thông đỏ nam) và

đã chỉ ra mối quan hệ gần gũi của các loài (trong số 15 loài có 5 loài có ở Tây

Nguyên là Thông Đà Lạt, Bách xanh, Thông nước, Thông đỏ Nam, Thông nàng và kim giao núi đất)

Một số công trình nghiên cứu khác cũng có thể kể đến như sử dụng chỉ thị thị RAPD, ISSR và cpSSR để nghiên cứu mối quan hệ di truyền cho Pơ mu, Bách

xanh và một số loài thuộc chi trắc Dabergia (Đinh Thị Phòng, 2009) [43], (Vũ Thị

Thu Hiền và cs, 2009, 2011) [17], [18] Nghiên cứu về đa dạng di truyền một số loài cây họ dầu Dipterocarpaceae dựa trên đa hình DNA genome và lục lạp Nguyễn Đức Thành và cs [49]

Trong kết quả nghiên cứu bảo tồn nguồn gen cây rừng của Nguyễn Hoàng Nghĩa đã xác định được tính đa dạng di truyền cây họ dầu như sau: Cây họ dầu rất

đa dạng về di truyền, Hệ số tương đồng di truyền phần lớn dưới 0,5, thậm chí dưới

0,25 Có thể thấy phần lớn các loài trong mỗi chi phân bố khá tập trung và có mối quan hệ di truyền gần nhau Chi dầu (Dipterocarpus) gồm bốn loài (dầu nước, dầu trà beng, dầu song nàng và dầu đọt tím) nằm trong một phân nhóm, Chi Hopea gồm Sao lá hình tim, Săng đào, Sao đen, Sao mạng Cà Ná cũng nằm trong một phân nhóm, Chi Shorea gồm Cà chít, Sến mí và Cẩm liên trong đó Cà chít và Cẩm liên nằm cùng phân nhóm với Hopea, riêng Sến mí có quan hệ di truyền xa với các loài khác của Shorea và Hopea Trong hai chi Anisoptera (vên vên) và Parashorea (chò chỉ) thì chò chỉ nằm cùng nhóm với Shorea còn vên vên thì cách biệt hẳn Đối với chi Vatica (gồm Táu mật, Táu trắng, Táu duyên hải và Táu ngâu) thì Táu duyên hải

và Táu ngâu có quan hệ di truyền rất xa với các loài khác trong họ dầu; Táu mật và Táu trắng có quan hệ di truyền gần hơn, đặc biệt là đối với các loài thuộc chi Dipterocarpus Nhìn chung các cây họ dầu được nghiên cứu có mối quan hệ di truyền khá xa nhau, mức độ tương đồng di truyền giữa các chi và các loài trong một

chi khá thấp chứng tỏ mức độ đa dạng di truyền cao, đây là những nguồn gen phong phú của cây họ dầu ở nước ta (Khoa học công nghệ nông nghiệp và phát triển nông

thôn 20 năm đổi mới, 2005) [32]

Như vậy, những kết quả nghiên cứu này sẽ là cơ sở khoa học quan trọng cho công tác bảo tồn nguồn gen và duy trì tiến hoá của một số loài quý hiếm ở nước ta

Để có chiến lược bảo tồn loài hữu hiệu hơn, chúng ta cần phải có thêm nhiều thông

tin về lĩnh vực này Đến nay có thể nói, các dẫn liệu về đa dạng nguồn gen di truyền, các trình tự nucleotide đặc trưng cho loài cũng như thành phần hóa học và các hoạt chất sinh học cho một số loài trong chi thị (Diospyros), đặc biệt là loài

Diospyros mun có giá trị dược liệu cao và có nguy cơ tuyệt chủng ở Việt Nam hầu

như chưa được nghiên cứu hoặc rất hạn chế nên cần được quan tâm nghiên cứu để

có kế hoạch bảo tồn cũng như khai thác nguồn tài nguyên quý giá này

Hiện nay, chưa có công trình nào nghiên cứu một cách có hệ thống về tiến hóa phân tử hay cấu trúc di truyền quần thể của loài Mun ở Việt Nam mà đa số chỉ tập trung nghiên cứu về phân loại hoặc phân bố, đánh giá tài nguyên và bảo tồn loài mang tính chung chung (Lê Đình Khả, Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1990; Lê Đình Khả, Dương Mộng Hùng, 1998; Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1997, 1999) [31], [30], [36], [37] Cho đến nay, kỹ thuật giải trình tự gen với đặc tính ổn định, có độ chính xác cao đang được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu phân loại, đa dạng di truyền và phát sinh hệ thống của một số loài thực vật Ở thực vật vùng gen nhân và một số vùng gen lục lạp là những vùng gen được sử dụng trong nhiều nghiên cứu ở mức độ

di truyền của hệ thống phân loại thực vật (Baldwin et al., 1995) [65] So với gen nhân thì các gen lục lạp có mức độ bảo thủ hơn bởi việc thay thế chỉ một vài nucleotide (Sang et al., 1997; Yang et al., 2007; 2008; 2010) [100], [113], [114],

[115] Xác định trình tự nucleotide một số vùng gen nhân (ITS) và lục lạp (matK,

rbcL, psbA-trnH) đang được ứng dụng rộng rãi trong các nghiên cứu mối quan hệ

chủng loại (phylogeny) và là công cụ có hiệu quả cao trong phân loại (taxonomy), nhận dạng (identity) loài ở nhiều đối tượng sinh vật (Yang et al., 2007; 2008; 2010) 113], [114], [115] Ngay ở chi thị (Diospyros), cũng có khá nhiều công bố về mối

quan hệ chủng loại và nhận dạng loài (Keizo Yonemori et al., 2008; Yonemori et al, 1998; Choi et al, 2003) [79], [116], [68] Nhờ có kỹ thuật này, mà trong ngân hàng

Genbank (1/12/2014) đã lưu giữ khoảng 52.043.595 trình tự nucleotide, trong đó có khoảng 417.222 trình tự nucleotide cho các loài trong chi thị (Diospyros), nhiều

nhất là loài Diospyros lotus khoảng 413.820 trình tự nucleotide; Diospyros kaki khoảng 728 trình tự nucleotide; Diospyros vieillardii khoảng 59 trình tự nucleotide;

Diospyros oleifera khoảng 44 trình tự nucleotide; Diospyros mun khoảng 42 trình

tự nucleotide, tập trung vào vùng gen nhân (ITS) và vùng gen lục lạp (cpDNA)

Vì vậy, việc nghiên cứu để xác định trình tự nucleotide vùng gen lục lạp (rbcL) và vùng gen nhân (ITS - rDNA) của loài Mun, mối quan hệ di truyền giữa các quần thể Mun ở Việt Nam và xây dựng mối quan hệ phát sinh hệ thống giữa các loài trong chi thị (Diospyros) là rất cần thiết

1.3 Trên thế giới

1.3.1 Nghiên cứu về kỹ thuật tạo cây con từ hạt

1.3.1.1 Nghiên cứu phương pháp xử lý hạt nảy mầm

Hạt của nhiều loài cây gỗ nảy mầm dễ dàng khi có điều kiện thuận lợi về độ

ẩm và nhiệt độ Sự nảy mầm chậm trễ và không đều ở vườn ươm là một khó khăn

lớn trong sản xuất cây con Tuy nhiên, loài cây khác nhau hạt sẽ có thời kỳ ngủ ở mức độ khác nhau, cần áp dụng các biện pháp xử lý hạt để làm cho hạt nảy mầm với tỷ lệ cao, đồng đều trong thời gian ngắn nhằm tiết kiệm được thời gian và chi phí, thời gian tạo cây con Xử lý hạt giống bằng cách ngâm vào nước ở nhiệt độ phù hợp thì sẽ giúp quá trình nảy mầm của hạt được nhanh hơn và sẽ loại trừ được những hạt có phẩm chất kém Ở Ấn Độ, ngâm hạt trong khoảng từ 2 - 48 giờ tùy

theo loài cây đã làm cho hạt Acacia mearnsii nảy mầm nhanh hơn (Willan, 1992)

[63] Hạt giống Căm xe mới thu hoạch xử lý bằng nước lạnh, sau thời gian 4-11 ngày tỉ lệ nảy mầm 70 – 90% (Troup, 1983) [111]

Với cách xử lý nảy mầm Giáng hương, theo Piewluang C and Liengsiri C

1991 [97] hạt ngâm trong H2SO4 đậm đặc khoảng 3 phút, tỷ lệ nảy mầm đạt 98% Hạt ngâm trong nước ấm khoảng 24 giờ hoặc chà sát hạt bằng giấy nhám, kết quả

nảy mầm cũng tốt Hạt ngâm trong nước lạnh ở các thời gian 6, 24, 36 giờ, có tỷ lệ nảy mầm nhanh hơn đối chứng, nhưng nói chung là thấp (Switachart S, 1972) [106] Hạt ngâm trong nước 300C khoảng 8 giờ là thích hợp cho Giáng hương (Liengsiri, 1988) [85] Như vậy, ngâm hạt trong H2SO4 cho tỷ lệ nảy mầm cao hơn

cả, tuy nhiên xử lý hạt bằng H2SO4 thì vừa nguy hiểm đến tính mạng vừa tốn kém, nên nghiên cứu các biện pháp nảy mầm khác nhằm nâng cao tỷ lệ nảy mầm của hạt giống và bảo đảm an toàn cho người lao động cũng như đầu tư kinh phí không cao

là điều cần thiết

1.3.1.2 Nghiên cứu phương pháp bảo quản hạt

Nghiên cứu của Troup và Joshi, 1983 [111]; Sosef et al., 1998 [105] cho thấy hạt giống Căm xe cất trữ trong bao vải để nơi khô ráo bảo quản được 3 tháng, bảo quản trong điều kiện tốt hơn có thể kéo dài được sự sống của hạt trên 1 năm Theo Coles J F and Boyle T J B 1999 [69] khi nghiên cứu về quả Giáng hương thì thấy rằng quả được thu hái khi mới chín tới và có màu nâu Thu hái xong, quả được phơi trong 3 - 5 nắng, cất trữ tạm thời trong bao tải ở nơi râm mát, tách hạt bằng tay Cất trữ quả trong bao tải giữ được tỷ lệ nảy mầm ít nhất là 1 năm, cất trữ trong thùng kín ở nhiệt độ trong phòng 200C - 300C có khả năng bảo quản lâu hơn Có thể phơi khô quả và hạt dưới ánh sáng trực xạ đến độ ẩm 5 - 8% trước khi cất trữ Hạt

để trong chai, lọ hoặc túi nilon bịt kín cất trữ trong điều kiện lạnh 0 - 100

C có thể giữ được khả năng sống trong 3 năm (Saw C Doo, 1993) [102]

Như vậy, qua nghiên cứu trên các tác giả cho thấy: Phương pháp xử lý hạt nảy mầm chủ yếu là dùng nhiệt độ kèm theo thời gian, ngoài ra còn xử lý bằng

H2SO4 hoặc kết hợp biện pháp cơ giới với nhiệt độ; đối với phương pháp bảo quản chủ yếu là trong bao vải, bao tải, nhiệt độ lạnh 0 - 100C thì sẽ bảo quản hạt được từ

3 tháng đến 3 năm

1.3.2 Nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng cây thân gỗ

Khi nghiên cứu và thử nghiệm các kỹ thuật gây trồng đối với các loài cây thân gỗ, các nhà nghiên cứu thường phải quan tâm tìm hiểu rất kỹ về đặc điểm sinh thái nơi phân bố của loài cây đó trong tự nhiên, nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và

phát triển của nó tương ứng với sự biến động các yếu tố sinh thái trong điều kiện cụ thể ngoài thực địa Với nhiều loài thực vật nhiệt đới, các yếu tố sinh thái chi phối quan trọng có thể kể đến như: ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ không khí, tính chất đất đai (hàm lượng các yếu tố dinh dưỡng, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới đất, độ pH, mùn, ẩm độ đất… ) Đây chính là cơ sở khoa học quyết định thành công của các nghiên cứu về gây trồng cây thân gỗ

Theo Chanpaisang S, 1994 [66] thì nên trồng Giáng hương bằng cây con có bầu vào đầu mùa mưa hoặc trước mùa mưa 1 tháng cho cây con 16 tháng tuổi, với kích thước hố 25 x 25 x 25 cm và cự ly trồng 2 x 4m hoặc 4 x 4m Sau khi trồng làm cỏ 3 lần, lần thứ nhất vào giữa mùa mưa, lần thứ hai vào đầu mùa khô để giảm nguy cơ cháy rừng và lần thứ 3 vào mùa mưa tiếp theo Nên bón lót 50g NPK 15 :

15 : 15 cho mỗi hố và thường tỉa cành 2 lần, lần 1 vào năm thứ nhất và lần 2 vào

năm thứ 3 (Saw C Doo, 1993) [102]

Các khảo nghiệm cây Căm xe gieo hạt thẳng, cây hom, hom gốc ở Tamil Nadu cho thấy: Sau một năm cây gieo hạt thẳng tỉ lệ sống 77%, cao 16,3cm, cây hom tỉ lệ sống 45% và cao 10,5cm, cây hom gốc tỉ lệ sống 52% và cao 9,5 cm Gieo hạt thẳng là phương pháp tốt hơn vì cả 2 phương pháp kia tỉ lệ sống và chiều cao trung bình đều thấp hơn (Luna RK, 1996) [88]

Qua một số kết quả nghiên cứu kỹ thuật gây trồng cây thân gỗ, các tác giả

đều thấy rằng cây con đem trồng là cây con có bầu, cây hom hoặc trồng từ hạt là

chủ yếu, xác định được thời gian trồng, kích thước hố trồng, cách thức chăm sóc cũng như lượng phân bón cho phù hợp sẽ giúp cho cây sinh trưởng và phát triển tốt

1.4 Ở Việt Nam

1.4.1 Nghiên cứu về kỹ thuật tạo cây con từ hạt

1.4.1.1 Nghiên cứu phương pháp xử lý hạt nảy mầm

Xử lý hạt nảy mầm là một trong những khâu quan trọng nhằm tạo được nhiều cây mầm tốt cho mỗi lô hạt Năm 1996, Lê Đình Khả [29] đã tiến hành thí nghiệm các phương pháp xử lý nảy mầm khác nhau đối với hạt của một số cây họ

đậu là Lim xanh, Lim xẹt và Ràng ràng, 7 công thức được tiến hành là để nguyên

hạt ngâm nước lạnh 5 giờ, cắt một phần vỏ hạt ngâm nước lạnh 5 giờ, cắt một phần

vỏ hạt ngâm nước ấm 400C trong 5 giờ, không cắt vỏ hạt nhúng nước sôi 30 giây, 1 phút, 2 phút sau đó ngâm nước lạnh 5 giờ Kết quả nghiên cứu cho thấy hạt của cả 3 loài có tỷ lệ nảy mầm cao hơn khi cắt một phần vỏ hạt ngâm trong nước ấm 400C (tỷ lệ nảy mầm của Lim xanh và Ràng ràng là 100%, Lim xẹt là 66,7%), hạt khi đã cất trữ qua tủ lạnh không nên dùng nước sôi để xử lý

Theo Lê Đình Khả, 1996 [29] đối với những hạt có vỏ cứng như hạt Gõ đỏ

(Afzelia xylocarpa) và Gõ mật (Sindora siamensis) cần dùng tác động cơ giới phá

bỏ một phần lớp vỏ cứng sau đó ngâm hạt vào nước có nhiệt độ 300C trong 48 giờ

đạt tỷ lệ nảy mầm là 90,2% và 94% còn những hạt không xử lý thì có tỷ lệ nảy mầm

chỉ là 25% và 9% Hạt Muồng hoa đào (Cassia javanica) được chà nhám và ngâm

trong nước ở 300C có tỷ lệ nảy mầm là 94% trong khi đối chứng chỉ là 5%

Theo Công ty giống phục vụ trồng rừng, 1995 [11] thì trước khi gieo hạt Giáng hương cần chà xát hạt, sau đó ngâm trong nước ấm 35 - 400C để nguội dần, sau 8 giờ vớt ra ủ trong cát, đến khi hạt nứt nanh đem gieo vào bầu kích thước 10 x

15 cm, độ sâu lấp đất 0,5 - 1,0 cm, thời gian nuôi cây trong vườn 8 tháng đến 1 năm Trong ba tháng đầu mỗi ngày tưới 1 lần, lượng nước tưới 3 - 4 lít/m2 đối với bầu có kích thước 7 x 14cm, 15 ngày làm cỏ phá váng và tưới phân chuồng hoai hoặc phân NPK pha loãng 1%, che sáng 50% Dùng thuốc Boocđô 0,5 - 1,0% để phòng trừ bệnh thối cổ rễ Trước khi gieo nên ngâm hạt trong nước lã 1 ngày, vớt ra rắc đều trên mặt luống, lấp đất mỏng và ủ cỏ khô, nếu trời nắng phải tưới nước vào sáng sớn và chiều hôm, giữ cho mặt luống luôn ẩm, khi cây ra lá thật thì tiến hành tỉa thưa theo cự ly cho cây con 1 tuổi là 20 x 20cm, cho cây 1,5 tuổi là 25 x 25cm (Vũ Văn Cần, 1981) [9]

1.4.1.2 Nghiên cứu phương pháp bảo quản hạt

Nghiên cứu nhân giống Chò xanh tại Tây Bắc cho thấy: Hạt giống sau khi

được thu hái phải xử lý ngay, hạt có thể bảo quản trong chum vại hoặc tủ lạnh sau 5

tháng hạt vẫn còn khả năng nảy mầm, nhưng vào tháng thứ 5 sức nảy mầm của hạt

đã bắt đầu giảm Hạt giống xử lý tốt hơn cả là trong nước ấm 400

C (2 sôi: 3 lạnh)

ngâm trong 8 tiếng sau đó vớt ra ủ khoảng 2 đến 3 ngày rồi đem gieo (Phạm Quang Tuyến, Bùi Thanh Hằng, 2011) [60]

Khi nghiên cứu về phương pháp bảo quản hạt Giổi xanh cho thấy hạt Giổi thuộc nhóm hạt ưa ẩm, điều kiện bảo quản tốt hơn là độ ẩm hạt phải đạt từ 27-33%, nhiệt độ môi trường bảo quản từ 5-150C, trong điều kiện này có thể bảo quản được trong thời gian dài 9 tháng với tỷ lệ nảy mầm đạt từ 55-71%, nếu ở độ ẩm 9,25% thì hạt hoàn toàn mất sức nảy mầm ngay từ ban đầu, nếu độ ẩm của hạt dưới 15% thì hạt hoàn toàn mất sức nảy mầm trong tháng thứ nhất, dù ở độ ẩm cao (từ 20-33,6%) nhưng ở điều kiện nhiệt độ phòng thì hạt cũng hoàn toàn mất sức nảy mầm trong giai đoạn từ 3-6 tháng (Nguyễn Huy Sơn, 2007) [44]

Nghiên cứu về cây Huỷnh và cây Giổi kết quả cho thấy: Thí nghiệm 3 phương pháp bảo quản hạt cây Huỷnh (bảo quản thông thường; bảo quản lạnh; bảo quản trong cát) cho thấy phương pháp bảo quản trong cát ẩm 20% cho kết quả hơn cả (tỷ lệ nảy mầm sau 3 tháng 65-70%) Hạt Giổi xanh thu hái xong nên gieo ngay Nếu phải

để lại nên để trong cát ẩm 20% với tỷ lệ 1 hạt 4 cát, không quá 3 tháng (Hoàng Xuân

Tý, Nguyễn Đức Minh, 2011) [61]

Hạt Giáng hương cất trữ trong các bao bịt kín ở điều kiện bình thường hoặc nơi có nhiệt độ 4 - 60C (Công ty giống và phục vụ trồng rừng, 1995) [11] hoặc trong

hũ bịt kín sau 1 năm vẫn còn sức sống (Vũ Văn Cần, 1981) [9] Hạt Giáng hương có

tỷ lệ nảy mầm ban đầu 70%, sau 5 tháng cất trữ trong tủ lạnh 10 - 150C tỷ lệ nảy mầm vẫn còn 66% (Lê Đình Khả, 1996) [29]

Hạt giống Thanh Thất có thể mất sức nẩy mầm sau 2-3 tháng ở điều kiện thông thường, trong môi trường lạnh ở nhiệt độ 100C, sau 12 tháng tỷ lệ nẩy mầm còn 70% (Phạm Văn Bốn và cs, 2012) [8]

Nghiên cứu chọn, nhân giống và kỹ thuật gây trồng Dầu rái (Dipterocarous

alatus Roxb.) và Sao đen (Hopea odorata Roxb.) cho thấy hạt Dầu rái nảy mầm tốt

hơn từ 20 - 250C và ở nhiệt độ phòng, nhiệt độ tồn trữ hạt tốt hơn cả là 5 - 100C, trong khi đó hạt Sao đen nảy mầm cao hơn ở nhiệt độ phòng (96,7%) và 200C (93,3%),

nhiệt độ tồn trữ duy trì khả năng nảy mầm lâu hơn là 100C sau 180 ngày tồn trữ (Nguyễn Thị Hải Hồng và cs, 2013) [24]

Qua nghiên cứu trên các tác giả cho thấy: Phương pháp xử lý hạt nảy mầm chủ yếu là dùng nhiệt độ kèm theo thời gian; đối với phương pháp bảo quản chủ yếu

là trong bao tải, chum vại, tủ lạnh ở nhiệt độ 5 - 150C, từ đó rút ra được phương pháp xử lý hạt nảy mầm và bảo quản hạt tốt hơn cho từng loài nghiên cứu

1.4.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến sinh trưởng của cây con từ hạt trong vườn ươm

Đối với công tác gieo ươm cây thân gỗ, trong giai đoạn cây mầm và cây con được coi là giai đoạn khó khăn nhất đời sống của cây, do đó các nhà lâm học chủ

yếu quan tâm đến ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái như ánh sáng, hỗn hợp ruột bầu, chế độ tưới nước và chế độ chăm sóc đến sinh trưởng của cây con và tiêu

chuẩn cây giống xuất vườn

Ánh sáng rất cần cho sự sinh trưởng của cây vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình quang hợp của thực vật Nếu thiếu ánh sáng cây vẫn sinh trưởng nhưng khi đó xảy ra hiện tượng mọc vống, cây có màu trắng vàng vì không tổng hợp được diệp lục, thời kỳ phân hóa chậm lại, ngược lại khi cường độ ánh sáng cao giai đoạn dãn của tế bào kết thúc sớm nên cây thường thấp (Hoàng Minh Tấn, Nguyễn Quang Thạch, 1994) [48]

Theo Vương Hữu Nhi (2002) [39] đã tiến hành gieo ươm Căm xe ở Krông Năng với các mức độ che sáng khác nhau, che sáng 0%, 25%, 50%, 75%, 100% Kết quả cho thấy cây con 3 và 5 tháng tuổi ở tỉ lệ che sáng 50% cây sinh trưởng tốt hơn, 7 tháng tuổi ở tỉ lệ giàn che 25% cây con sinh trưởng tốt hơn

Mức độ che sáng khác nhau có ảnh hưởng đến tỷ lệ sống của Dẻ đỏ, Dẻ đỏ giai đoạn 0-1 tuổi che 75% ánh sáng trực xạ thì tỷ lệ cây sống đạt tới 100% Dẻ đỏ giai đoạn 1-2 tuổi che 50% ánh sáng trực xạ thì tỷ lệ cây sống đạt rất cao từ 98,89% - 100%, nhu cầu che ánh sáng trực xạ ở 2 độ tuổi khác nhau đều cho tỷ lệ sống là khác nhau, Dẻ đỏ 0-1 tuổi nhu cầu che ánh sáng trực xạ cao hơn so với 1-2 tuổi (Hà Thị Hiền, 2008) [16]

Mức độ che sáng phù hợp với Thanh thất trong điều kiện vườn ươm, giai

đoạn 6 tháng tuổi là từ 25-50% Hỗn hợp ruột bầu có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh

trưởng của cây Thanh thất trong giai đoạn gieo ươm 6 tháng tuổi Hai công thức hỗn hợp ruột bầu có hiệu quả tương đương nhau, vượt trội so với công thức đối chứng và các công thức khác là 90% đất + 10% phân bò hoai hoặc 89% đất + 10% phân bò hoai + 1% phân VSSG (Phạm Văn Bốn, 2011) [7]

Khi gieo ươm cây con Chiêu liêu nước (Terminalia calamansanai) có thể cải

thiện tình trạng dinh dưỡng của ruột bầu bằng cách trộn thêm vào các loại phân NPK 16:16:8; phân super photphat 1%, phân hữu cơ hoai là 15 - 20% sẽ giúp cây con sinh trưởng tốt hơn trong giai đoạn 6 tháng (Nguyễn Văn Thêm, Phạm Thanh Hải, 2004) [51] Khi thử nghiệm liều lượng phân super lân từ 0 - 10% (so với trọng lượng bầu) để bón cho cây con Dầu song nàng thì liều lượng 3% cho thấy cây sinh trưởng tốt hơn Đối với liều lượng NPK từ 0 - 6% thì mức bón thích hợp là từ 1 - 3% đối với Dầu song nàng (Nguyễn Tuấn Bình, 2002) [3]

Nghiên cứu ảnh hưởng của N, P và K đến sinh trưởng cây Kháo vàng giai

đoạn 1-2 năm tuổi ở vườn ươm đã đưa ra khuyến cáo các nhà tạo cây con Kháo

vàng bón thúc N, P, K cho cây giai đoạn 1 năm tuổi với liều lượng 57,3mg N/kg ruột bầu + 76,33mg P

2O

5/kg ruột bầu + 34,4mg K

2O/kg ruột bầu; cho cây giai đoạn

2 năm tuổi là 76,3mg N/kg ruột bầu + 114,5mg P

2O

5/kg ruột bầu + 45,8mg K

2O/kg ruột bầu Nếu sử dụng phân NPK với tỷ lệ 5:10:3 thì tổng lượng phân bón cho cả năm là 1,2g/kg ruột bầu cho cây ở giai đoạn 1 tuổi và 1,6g/kg ruột bầu cho cây giai

đoạn 2 tuổi (Hà Thị Mừng, 2009) [35]

Nguyễn Huy Sơn, Nguyễn Văn Tiến, 2012 [45] nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón và ánh sáng đến sinh trưởng của cây Re gừng trong giai đoạn vườn ươm

đã rút ra kết luận rằng cây con được bón thúc bằng cách tưới phân NPK (tỷ lệ

5:10:3) với nồng độ 5% (100g NPK hoà tan trong 2 lít nước) có tỷ lệ sống và khả năng sinh trưởng tốt hơn tưới nước phân chuồng ngâm và không bón thúc (Đối chứng) Trong 2 tháng đầu cây con Re gừng thích hợp ở tỷ lệ che sáng 50%, nhưng

sau đó thích hợp với tỷ lệ che sáng 25% Phương thức trồng có thể nuôi cây trong vườn ươm từ 6-9 tháng

Nghiên cứu ảnh hưởng của che sáng và thành phần ruột bầu đến tỷ lệ sống và

sinh trưởng của cây con loài Giổi ăn hạt (Michelia tonkinensis A.Chev) cho rằng

các nhân tố che sáng và thành phần ruột bầu có ảnh hưởng đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây Giổi ăn hạt ở giai đoạn vườn ươm Việc che sáng có ảnh hưởng rõ rệt đối với cả tỷ lệ sống và sinh trưởng đường kính gốc và chiều cao vút ngọn Mức che sáng phù hợp biến động theo giai đoạn tuổi của cây con Giổi ăn hạt Ở giai đoạn

4 tháng tuổi mức che sáng 75% là phù hợp hơn, đến giai đoạn 6 và 8 tháng tuổi thì mức che sáng tốt hơn cả là 50% Trộn thêm phân bón vào đất mặt làm ruột bầu nuôi cây chưa ảnh hưởng rõ đối với chỉ tiêu tỷ lệ sống, nhưng có tác dụng làm tăng sinh trưởng về đường kính gốc và chiều cao vút ngọn của cây con Giổi ăn hạt, trong đó công thức ruột bầu tạo từ 95% đất mặt và 5% phân vi sinh có ảnh hưởng tốt hơn đến các chỉ tiêu sinh trưởng chiều cao và đường kính gốc (Đỗ Anh Tuân, 2013a) [54]

Những kết quả nghiên cứu cho thấy nhu cầu về ánh sáng, phân bón là rất cần thiết cho cây trong vườn ươm Tuy nhiên để xác định được tỷ lệ che sáng và lượng phân bón có hiệu quả, tiết kiệm chi phí thì phải thử nghiệm các công thức với tỷ lệ khác nhau để chọn ra được tỷ lệ che sáng và mức bón phân phù hợp hơn

Qua các nghiên cứu trên, các tác giả đều cho thấy vai trò quan trọng của các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây con trong vườn

ươm, với các công thức thử nghiệm nhân tố ánh sáng (các tỷ lệ che sáng khác

nhau), nhân tố phân (hỗn hợp ruột bầu khác nhau) thì các tác giả đều rút ra được công thức tốt hơn cả cho cây sinh trưởng, phát triển với loài nghiên cứu Mặc dù nước có vai trò rất quan trọng nhưng trong các nghiên cứu trên nhân tố nước chưa

được đề cập đến

1.4.2 Nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng cây thân gỗ

Theo Công ty giống phục vụ trồng rừng, 1995 [11] thời vụ gieo Giáng hương

là tháng 2 - 3 và tháng 9 - 10, cây con có chiều cao tối thiểu 30 cm, đường kính cổ

rễ 5 - 7 mm có thể xuất vườn đem trồng Đường kính cổ rễ lớn hơn 1,5cm xuất

vườn để trồng là phù hợp hơn Nên trồng Giáng hương bằng cây con trong bầu hay cây con cao 30cm Có thể làm đất toàn diện, gieo trồng cây che phủ họ đậu, sau đó mới đào hố trồng Kích thước hố trồng 40 x 40 x 40 cm Những nơi có độ dốc trên

250 nên làm đất theo đường đồng mức Cự ly trồng là 3m x 3m hay 2m x 2m Khi thân cây đã đạt độ cao kinh tế, tiến hành tỉa thưa Sau khi trồng nên chặt dây leo, làm cỏ, bón phân… (Vũ Văn Cần, 1981) [9]

Nghiên cứu các biện pháp trồng rừng Vối thuốc và Vối thuốc răng cưa được thí nghiệm tại 3 vùng trọng điểm phân bố của loài là: Vùng Đông Bắc (thí nghiệm tại tỉnh Bắc Giang), vùng Tây Bắc (thí nghiệm tại tỉnh Sơn La) và vùng Tây Nguyên (thí nghiệm tại tỉnh Gia Lai), kết quả cho thấy: Trong 4 công thức mật độ thí nghiệm 800 cây/ha; 1.250 cây/ha; 1.660 cây/ha và 2000 cây/ha thì công thức mật

độ 1.250 cây/ha có triển vọng hơn cả, thể hiện ở sự sinh trưởng vượt trội hơn Trong

4 công thức bón phân bao gồm: CT1: Không bón phân; CT2: 100 g super lân (tương

đương 8,5g P); CT3: 400g super lân (tương đương 34g P); CT4: 100g NPK 5:10:3

(tương đương 5g N, 4,4g P và 2,48g K) và CT5: 250g NPK (tương đương 12,5g N, 11g P và 6,2g K) thì công thức bón 100g super lân (tương đương 8,5g P) thích hợp hơn đối với loài Vối thuốc và đối với loài Vối thuốc răng cưa thì công thức phân bón 100g NPK 5:10:3 (tương đương 5g N, 4,4g P và 2,48g K) lại phù hợp hơn đối với sinh trưởng của loài (Võ Đại Hải, 2011) [14]

Nên sử dụng cây giống Thanh thất 6 tháng tuổi với đường kính gốc trung bình 6 mm, chiều cao 50 cm để trồng rừng Mật độ (1100 cây/ha) cho kết quả tốt hơn Bón lót có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng của rừng trồng Thanh thất Nghiệm thức cho kết quả tốt hơn là BL4 (100g NPK 16:16:8 + 200g vi sinh sông Gianh) [8] Công thức bón phân lót cho kết quả tốt hơn là 100g NPK + 2kg phân bò hoai, mật độ 1666 cây/ha, bón phân thúc là 200g NPK + 300g super lân (Phạm Văn Bốn, 2011) [7]

Theo Phan Văn Thắng, 2014 [50] khi nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng và phân bón đến sinh trưởng cây Giổi xanh sau khi trồng cho thấy, chế độ ánh sáng

ảnh hưởng khá rõ khả năng sinh trưởng của cây Giổi xanh ở các giai đoạn phát triển

(1-8 tuổi) Trong thời gian hai năm đầu tiên sau khi trồng, Giổi xanh là cây chịu bóng, độ tàn che thích hợp hơn cho sinh trưởng từ 0,25 đến 0,45 Năm thứ 3, Giổi xanh vẫn là cây chịu bóng nhưng ở mức độ nhẹ nên độ tàn che thích hợp hơn cho sinh trưởng từ 0,0 đến 0,25 Từ năm thứ 4 trở đi, cây Giổi xanh bắt đầu ưa sáng hoàn toàn, độ tàn che 0,0 thích hợp hơn cho sinh trưởng cả về đường kính và chiều cao của Giổi xanh Bón lót phân có ảnh hưởng khá rõ đến khả năng sinh trưởng cả

về đường kính gốc và chiều cao của Giổi xanh, nên sử dụng 1kg phân gà hoai hoặc 0,2 kg phân vi sinh Sông Gianh để bón lót trong quá trình trồng cây Giổi xanh là tốt hơn cả Chính vì vậy, khi chọn đất trồng hoặc thiết kế kỹ thuật trồng, chăm sóc và nuôi dưỡng rừng Giổi cần chú ý chế độ bón phân và điều chỉnh độ tàn che theo các giai đoạn pháp triển hợp lý

Qua một số kết quả nghiên cứu kỹ thuật gây trồng cây thân gỗ, các tác giả

đều thấy rằng cây con đem trồng là cây con có bầu là tốt hơn cả, xác định được thời

gian trồng, tiêu chuẩn cây con xuất vườn, kích thước hố trồng, cự ly trồng, mật độ trồng, cách thức chăm sóc cũng như lượng phân bón cho phù hợp sẽ giúp cho cây sinh trưởng và phát triển tốt

1.4.3 Các nghiên cứu về cây Mun

Theo Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1997 [36], trong công trình nghiên cứu “Bảo tồn

nguồn gen cây rừng”; có đề cập đến Mun như là loài cây cần được quan tâm trong

công tác bảo tồn nguồn gen Với các mô tả về hình thái, phân bố của loài đã được tác giả mô tả cũng như một vài đặc điểm về tái sinh tự nhiên của loài

Theo Lê Viết Lộc, 1965 [34] đã tiến hành điều tra trên 47 ô tiêu chuẩn (2000

m2 và 1000 m2) chủ yếu ở các thung lũng dọc theo vùng trung tâm Vườn quốc gia Cúc Phương Tác giả đã xác định và xây dựng bản đồ phân bố của 11 loại hình ưu thế trong vùng nghiên cứu, trong đó có đề cập đến loài Mun Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở Cúc Phương có nhiều loại hình ưu thế nhưng trong công trình này tác giả chưa đi sâu nghiên cứu cụ thể từng loài

Nguyễn Hoàng Nghĩa và Phí Hồng Hải, 2011 [38] đã nghiên cứu công tác bảo tồn nguồn gen cây rừng giai đoạn 1996 - 2010 cho thấy: Trong giai đoạn 2000 - 2005

cây Mun đã được bảo tồn tại Trung tâm nghiên cứu giống ở Cầu Hai- Phú Thọ Ngoài

ra, trong giai đoạn 2000 - 2010 tại các quần thể Mun cần được bảo tồn đã xây dựng là 1,1 ha Mun ở Lang Hang- Lâm Đồng và ở Yên Bái Mun với diện tích 300ha rừng tự nhiên chủ yếu ở Cam Ranh- Khánh Hòa, đây được coi là một nơi có thể cung cấp nguồn giống phong phú để mở rộng gây trồng cho các vùng khác

Theo Phùng Văn Phê, Nguyễn Văn Lý, 2009 [41], khi điều tra đánh giá sơ bộ

hệ thực vật ở KBTTN Hang Kia – Pà Cò, tỉnh Hoà Bình; Phùng Văn Phê và cs 2013 [42], khi nghiên cứu sơ bộ hiện trạng và đề xuất giải pháp bảo tồn các loài thực vật

bị đe dọa tuyệt chủng tại KBTTN Hang Kia- Pà Cò, tỉnh Hòa Bình đã cho thấy hệ

thực vật ở KBTTN Hang Kia - Pà Cò không những đa dạng về thành phần loài mà còn đa dạng về giá trị sử dụng tài nguyên rừng, đa dạng các loài cây bị đe doạ Ở khu vực khảo sát đã ghi nhận được 42 loài thực vật đang bị đe doạ Trong đó có 35 loài thực vật được ghi trong Sách Đỏ Việt Nam, 2007 [4], với 15 loài đang nguy cấp

điển hình như Pơ mu (Fokienia hodginsii), Bách xanh (Calocedrus macrolepis),

Mun (Diospyros mun) 13 loài được xếp trong Danh lục Sách đỏ thế giới IUCN ,

1998 [75] trong đó có 1 loài rất nguy cấp là Mun (Diospyros mun) Mun phân bố lác

đác ở một số điểm thuộc xã Pà Cò và Cun Pheo thuộc phân khu bảo vệ nghiêm ngặt

của KBTTN Chưa gặp cây lớn, chỉ bắt gặp một số cây nhỏ hoặc cây tái sinh Tình

trạng bảo tồn của loài ở KBTTN là rất thấp

Khi điều tra khảo sát tại KBTTN Ngọc Sơn- Ngổ Luông- Hòa Bình thấy rằng

có 28 loài được liệt kê trong cuốn sách này, trong đó, xác nhận có một loài cực kỳ

nguy cấp theo IUCN (2008) là Diospyros mun được nhóm tác giả mô tả (Đỗ Anh

Tuân và CS, 2008) [70], (IUCN, 2008) [76]

Theo báo cáo tổng kết của KBTTN Na Hang – Tuyên Quang, 2009 [1] thì còn khoảng 68% diện tích là rừng ẩm nhiệt đới vẫn còn ở tình trạng nguyên sinh hoặc chỉ thay đổi chút ít bởi sự tác động của con người Trong đó có khoảng 70% là rừng trên núi đá vôi Cho đến nay đã xác định được trên 2.000 loài thực vật, trong đó có nhiều

loài được ghi trong Sách đỏ Việt Nam như Trai (Garcinia fragraeoides), Mun (Diospyrus mun), Nghiến (Burretiodendron hsienmu), Lát hoa (Chukrasia tabularis),

Đinh (Markhamia stipulata), Thông tre (Podocarpus neriifolius), Hoàng đàn

(Cupressus torulosa)

Vườn quốc gia Cúc Phương đã thực hiện đề tài nghiên cứu “Bảo tồn và phát triển một số nguồn gen thực vật và động vật rừng quý tại VQG Cúc Phương”, trong

đó có nghiên cứu về loài Mun (Diospyros mun A.Chev ex Lecomte), với một số kết

quả như sau: Mật độ Mun trên toàn bộ diện tích rừng tại Cúc Phương không cao 29,3 cây/km2, phân bố chủ yếu ở núi đá vôi (99,3%), mọc trên đất Renzin màu xám vàng phát triển trên đá vôi, độ dày tầng đất trung bình, có số lượng cây tái sinh lớn với mật độ 275 cây/ha Tuy nhiên đề tài chưa nghiên cứu sâu về các đặc điểm sinh học và kỹ thuật tạo cây con của loài Mun mà mới chỉ nghiên cứu một cách khái quát

về một số ít đặc điểm sinh vật học của Mun

Theo Phạm Quang Tùng, 2013 [59] khi nghiên cứu quản lý đa dạng sinh học tại dải núi đá vôi phía Tây Nam tỉnh Hòa Bình, kết quả nghiên cứu cho thấy có loài

Mun (Diospyros mun) được ghi trong Sách đỏ Việt Nam (2007) ở mức độ nguy cấp

EN A1c,d, B1 + 2a và ghi trong danh lục Sách đỏ thế giới IUCN, 2012 [77] ở mức

độ cực kỳ nguy cấp A1cd

Như vậy, các nghiên cứu về cây Mun ở trên cho thấy ở các khu vực nghiên cứu xác định có loài Mun phân bố và xác định được tầm quan trọng của loài (nằm trong Sách đỏ Việt Nam và Sách đỏ thế giới IUCN), tuy nhiên các tác giả chưa đi sâu nghiên cứu cụ thể về loài

Năm 2012 có công trình nghiên cứu về một số biện pháp kỹ thuật gieo ươm và

chăm sóc cây Mun (Diospyros mun A.Chev.ex Lecomte) trong giai đoạn 06 tháng

tuổi ở vườn ươm của tác giả Lê Thanh Hồng, 2012 [23], kết quả nghiên cứu cho thấy:

- Về một số chỉ tiêu gieo ươm của hạt cây Mun thu hái tại tỉnh Ninh Thuận vào tháng 9- 10/2010 và cất trữ hạt ở tủ lạnh với nhiệt độ khoảng 160C cho thấy, hạt Mun có độ thuần rất cao (99,04%), lượng nước chứa trong hạt khá thấp (15,5%) nên

có thể áp dụng phương pháp cất trữ khô Tỷ lệ nảy mầm của hạt rất cao (97,83%), hạt có sức sống rất tốt với năng lực nảy mầm của hạt là 71,75%, tỷ lệ cây con sản

xuất thuộc loại trung bình (79,76%), mặc dù hạt có sức sống tốt nhưng do hạt mỏng, nhẹ, cây mầm yếu nên khả năng sống sót sau khi gieo bị hạn chế

- Hạt Mun dễ nảy mầm và chỉ cần xử lý đơn giản bằng nước ấm (700C) là có thể cho tỷ lệ nảy mầm rất cao (98,0%), với thời gian bắt đầu nảy mầm là 4-5 ngày

và thời gian kết thúc nảy mầm từ 10 - 14 ngày Như vậy, ta thấy thời gian nảy mầm của hạt Mun là khá nhanh so với nhiều loài cây gỗ quý khác được tổng hợp trong sổ tay Kỹ thuật gieo ươm một số loài cây rừng như Gõ đỏ thời gian hạt nảy mầm từ 8 -

20 ngày, gõ mật từ 7 - 28 ngày Ngoài ra, việc sử dụng chế phẩm Atonik và Vipac nồng độ 0,05 % thời gian ngâm sau 12 giờ để xử lý hạt có tác dụng thúc đẩy cây con sinh trưởng và phát triển tốt hơn dùng phương pháp thông thường

- Tác giả Lê Thanh Hồng, nghiên cứu sự ảnh hưởng thành phần ruột bầu đến sinh trưởng cây con phụ thuộc vào hàm lượng phân chuồng trong thành phần ruột bầu, ở công thức đối chứng không sử dụng phân chuồng cây sinh trưởng rất chậm, cây 6 tháng tuổi chỉ cao bình quân 45,6 cm, đường kính cổ rễ bình quân 4,9 mm (6 tháng tuổi) Khi được bón lót phân chuồng, cây sinh trưởng tốt ngay từ tuần đầu Cho nên, hỗn hợp ruột bầu thích hợp cho gieo ươm cây Mun con trong nghiên cứu này là

đất, phân chuồng, xơ dừa và tro trấu trộn đều với tỷ lệ 75: 20: 2,5: 2,5 Cây Mun 6

tháng tuổi thích hợp hơn với mức độ che sáng 50% và liều lượng đạm thích hợp cho cây con là từ 0,3 - 0,5% Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng loại đất gieo ươm và kích thước bầu đến sinh trưởng của cây Mun cho thấy, loại đất khác nhau có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng của Mun, đất đen có kết von để làm ruột bầu tốt hơn so với đất đỏ bazan và đất nâu đỏ, kích thước bầu sử dụng thích hợp hơn là 17 cm x 24cm Do hạt Mun nhỏ nên không phải xử lý bằng phương pháp cơ giới, đề tài đã xử lý hạt bằng phương pháp ngâm ủ thông thường ở các nhiệt độ khác nhau, từ đó sẽ thấy được

nhiệt độ nào là thích hợp và cho hạt Mun nảy mầm cao hơn

Qua phân tích kết quả nghiên cứu của tác giả Lê Thanh Hồng, 2012 [23] thì

tỷ lệ nảy mầm của Mun là 97,83%, thời gian của quá trình nảy mầm (4 - 14 ngày), cũng như sinh trưởng của cây con chưa thật sự thuyết phục, nên cần có các nghiên cứu minh chứng cụ thể tiếp theo, nhằm khẳng định về một số chỉ tiêu gieo ươm của

hạt Mun thêm chính xác và bổ sung các nghiên cứu khác nhằm hoàn thiện kỹ thuật gieo ươm và chăm sóc Mun trong giai đoạn vườn ươm 9 tháng tuổi Ngoài ra, cần nghiên cứu thử nghiệm trồng cây con ở các mức độ che sáng khác nhau ở các giai

đoạn tuổi khác nhau để có thể xác định tuổi cây con xuất vườn phù hợp, là cơ sở

cần thiết cho việc lựa chọn tiêu chí cây con để trồng rừng

Tiếp tục nghiên cứu về loài cây Mun, năm 2013 có thêm công trình nghiên cứu về loài Mun của tác giả Đỗ Thanh Hào, 2013 [15] “Nghiên cứu một số đặc

điểm sinh vật học của loài cây Mun (Diospyros mun A.Chev ex Lecomte) tại

Vườn quốc gia Cúc Phương”, kết quả cụ thể như sau:

- Mun phân bố ngoài tự nhiên tại VQG Cúc phương là không nhiều, bình quân là 29,3 cây/km2, phân bố của loài này không đều, có những khu vực Mun phân

bố thành từng cụm nhưng có khu vực lại phân bố rải rác Thường bắt gặp loài này ở các lỗ trống trong rừng Mun thường phân bố nhiều trên các khu vực núi đá ở trạng thái rừng trung bình, rừng phục hồi, ít gặp ở khu vực bằng phẳng của núi đất hoặc ở khu vực vùng đệm của vườn quốc gia

- Đặc điểm đất rừng có loài Mun phân bố thường có hàm lượng các chất dinh dưỡng từ trung bình đến cao, đặc biệt là hàm lượng mùn thường ở mức cao, pH biến đổi từ 5 - 7,06

- Mun tái sinh dưới tán cây mẹ không nhiều (chỉ có 21,25 % số OTC bắt gặp Mun tái sinh), trong đó số lượng cây Mun tái sinh nằm trong tán chiếm tỷ lệ cao hơn với 26,25%, rồi đến vị trí 1 lần Dt với 22,5% và cuối cùng là vị trí OTC ở 2 lần Dt với 15% Điều này được giải thích là do Mun có đặc điểm tái sinh cả chồi và hạt

- Mun là loài có tỷ lệ nảy mầm rất cao từ 95,5 – 97,5 %, thời gian nảy mầm nhanh (thời gian bắt đầu nảy mầm là từ 4-5 ngày và thời gian kết thúc nảy mần dao

động từ 10-14 ngày, không cần sử dụng các biện pháp kỹ thuật phức tạp kích thích

nảy mầm Công thức ruột bầu thích hợp hơn cả để nhân giống Mun là 75% tầng đất mặt, 20% phân chuồng hoai; 2,5 % sơ dừa; 2,5% tro trấu Công thức che sáng tốt nhất của Mun trong các công thức thí nghiệm là 50% và bón phân đạm tốt hơn là 0,5%

Mặc dù, tác giả Đỗ Thanh Hào đã nghiên cứu được một số đặc điểm sinh vật học của loài Mun, tuy nhiên đề tài chưa nghiên cứu được các loài cây thường đi kèm với Mun ngoài tự nhiên, chưa đề xuất được các biện pháp kỹ thuật gây trồng loài Mun nhằm bảo tồn loài này ở VQG Cúc Phương Nên cần có các nghiên cứu tiếp theo để bổ sung và hoàn thiện các đặc điểm sinh vật học của loài Mun

Theo Đỗ Anh Tuân, 2013b [55] khi tiến hành thí nghiệm cây Mun trong 6 tháng theo kiểu lô chính, lô phụ (split – plot design) với 3 lần lặp lại cho 2 nhân tố

là che sáng (với 4 mức: đối chứng – A0, che 25% - A1, che 50% - A2 và che 75% - A3) và phân đạm (với 4 mức nồng độ: đối chứng – N0, 0,1% - N1, 0,3% - N2 và 0,5% - N3); cho thấy cây Mun ở giai đoạn vườn ươm có tỷ lệ sống khá cao và sinh trưởng khá nhanh Sau 6 tháng chăm sóc tỷ lệ sống cao hơn cả là đạt xấp xỉ 90%;

đường kính cổ rễ (Do), chiều cao vút ngọn (H) và số lá/cây trung bình là 4,7 mm,

48,8 cm và 24 lá/cây Ở giai đoạn 4 và 6 tháng tuổi thì mức che sáng 50% là tối ưu

Ở giai đoạn 2 tháng tuổi, các công thức cho giá trị sinh trưởng cao là N1 (0,1%) và

N2 (0,3%), ở giai đoạn 4 tháng tuổi các nồng độ bón cao hơn N2 (0,3%) và N3 (0,5%) có ảnh hưởng tốt hơn Do và H Ở giai đoạn 6 tháng tuổi thì công thức N3 (0,5%) được coi là công thức tốt hơn cả Như vậy, có thể thấy nhu cầu bón đạm cho cây Mun tăng theo tuổi trong giai đoạn vườn ươm, trong giai đoạn 2 tháng tuổi nên bón ở mức 0,1% đến 0,3%, còn trong giai đoạn 4 đến 6 tháng tuổi nên bón đạm ở nồng độ cao hơn (mức 0,5%) Qua nghiên cứu của tác giả thì nên bổ sung các thí nghiệm cây con trong vườn ươm lâu hơn và bổ sung nghiên cứu cấu tạo giải phẫu lá nhằm xác định được nhu cầu về ánh sáng của các cây con Mun trong vườn ươm Như vậy, các nghiên cứu ở trên chưa nghiên cứu một cách toàn diện và hệ thống về loài Mun Vì vậy, cần có những nghiên cứu sâu hơn, cụ thể hơn về đặc

điểm sinh học và kỹ thuật tạo cây con Mun để có thể đề xuất được biện pháp kỹ

thuật gây trồng Mun nhằm bảo tồn loài cây qúy hiếm này có hiệu quả

Tóm lại: Các tác giả trên thế giới và trong nước đã nghiên cứu về phân loại,

hình thái, một số đặc điểm sinh thái, vật hậu, kỹ thuật gieo ươm, kỹ thuật gây trồng