Keo lai (Acacia mangium x A.auriculiformis) là tên gọi tắt của giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm. Đây là giống cây sinh trưởng nhanh, có khả năng thích ứng lớn, khả năng cải tạo đất cao và có tiềm năng bột giấy cao hơn Keo tai tượng và Keo lá tràm, đang được coi là giống cây trồng chính ở nhiều nơi trong nước, đặc biệt là ở các tỉnh vùng Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, Trung Bộ và một số tỉnh thuộc phía Bắc. Keo lai tự nhiên có biên độ sinh thái rộng, thích ứng với nhiều loại đất, thời tiết và điều kiện lập địa khác nhau. Keo lai có thể sinh trưởng được trên các vùng đất nghèo kiệt, khô hạn, đất chua hoặc kiềm, nơi mà một số loài cây khác rất khó sinh trưởng, kể cả keo bố mẹ. Keo lai tự nhiên sinh trưởng nhanh hơn so với keo bố mẹ, có thể tích và khối lượng gỗ cao hơn. Sản phẩm gỗ keo lai rất phù hợp và hiện được ưa chuộng để làm nguyên liệu cho sản xuất gỗ xẻ, gỗ bóc, ván nhân tạo và bột giấy. Ước tính đến năm 2013, diện tích rừng trồng keo lai ở nước ta đạt khoảng 142.080 ha, chiếm khoảng 30% diện tích trồng rừng các loài cây mọc nhanh.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRỊNH VĂN HIỆU NGHIÊN CỨU CHỌN LỌC MỘT SỐ DÒNG KEO LAI TỰ NHIÊN (Acacia mangium x A.auriculiformis) SINH TRƯỞNG NHANH CHO TRỒNG RỪNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRỊNH VĂN HIỆU NGHIÊN CỨU CHỌN LỌC MỘT SỐ DÒNG KEO LAI TỰ NHIÊN (Acacia mangium x A.auriculiformis) SINH TRƯỞNG NHANH CHO TRỒNG RỪNG Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Hà Huy Thịnh TS Nguyễn Đức Kiên HÀ NỘI, 2015 LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành theo chương trình đào tạo Cao học hệ quy tập trung khóa 21A1.1 (2013-2015) Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới TS Hà Huy Thịnh, TS Nguyễn Đức Kiên dành nhiều thời gian, công sức truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu dành tình cảm tốt đẹp cho tác giả trình thực luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng đào tạo Sau đại học, thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp gia đình quan tâm giúp đỡ tác giả trình nghiên cứu luận văn Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ban lãnh đạo Viện nghiên cứu Giống Công nghệ sinh học lâm nghiệp, bạn đồng nghiệp nhiệt tình giúp đỡ tinh thần, vật chất đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thiện luận văn Mặc dù nỗ lực làm việc, trình độ cịn hạn chế, đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp Quý thầy cô giáo, nhà khoa học, đồng nghiệp quan tâm đến vấn đề nghiên cứu xin chân thành tiếp thu ý kiến đóng góp để luận văn hồn thiện Tơi xin cam đoan số liệu luận văn hoàn toàn trung thực không chép tác giả Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 01 tháng 10 năm 2015 Tác giả Trịnh Văn Hiệu MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ST T Viết tắt Nghĩa đầy đủ D1,3 Đường kính 1,3 m Hvn Chiều cao vút V Thể tích thân Dtt Độ thẳng thân Dnc Độ nhỏ cành TB Trung bình Icl Chỉ tiêu chất lượng thân V% Hệ số biến động Sig Xác suất F (Fisher) tính tốn 10 Sed Sai tiêu chuẩn trung bình mẫu 11 R Tương quan 12 L.s.d Khoảng sai dị đảm bảo DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng 3.1 2.3 Đặc điểm khí hậu địa điểm nghiên cứu Tính chất vật lý, hóa học đất khu vực nghiên cứu Sơ đồ bước tiến hành nghiên cứu chọn lọc khảo nghiệm giống keo lai tự nhiên 4.1 Sinh trưởng keo lai tự nhiên Ba Vì, Hà Nội 25 4.2 Sinh trưởng nhóm 26 4.3 Chất lượng thân số dòng keo lai Ba Vì, Hà Nội 29 31 4.5 Sinh trưởng keo lai tự nhiên Bầu Bàng, Bình Dương Sinh trưởng tỷ lệ sống qua nhóm dịng khác khảo nghiệm 4.6 Chất lượng thân số dòng keo lai Bầu Bàng, Bình Dương 35 Sinh trưởng tỷ lệ sống qua nhóm dịng khác 36 3.2 4.4 4.7 4.8 Trang 20 22 33 khảo nghiệm keo lai Bầu Bàng tuổi Tương quan di truyền hồn cảnh keo lai Ba Vì 40 Bầu Bàng 4.9 Những dịng keo lai có triển vọng Ba Vì 42 4.10 Những dịng keo lai có triển vọng Bầu Bàng 44 DANH MỤC CÁC HÌNH TT 4.1 4.2 4.3 4.4 Tên hình Biểu đồ so sánh thể tích thân (dm3/cây) nhóm dịng tốt nhất, với đối chứng - (12 dịng/nhóm) Biểu đồ so sánh thể tích thân (dm3/cây) nhóm dịng tốt nhất, với đối chứng (BV32, BV10, TB6, BV16 ) Biểu đồ so sánh thể tích trung bình dòng keo lai triển vọng với đối chứng Ba Vì Biểu đồ so sánh thể tích trung bình dòng keo lai triển vọng với đối chứng Bầu Bàng Trang 26 32 43 44 ĐẶT VẤN ĐỀ Keo lai (Acacia mangium x A.auriculiformis) tên gọi tắt giống lai tự nhiên Keo tai tượng Keo tràm Đây giống sinh trưởng nhanh, có khả thích ứng lớn, khả cải tạo đất cao có tiềm bột giấy cao Keo tai tượng Keo tràm, coi giống trồng nhiều nơi nước, đặc biệt tỉnh vùng Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, Trung Bộ số tỉnh thuộc phía Bắc Keo lai tự nhiên có biên độ sinh thái rộng, thích ứng với nhiều loại đất, thời tiết điều kiện lập địa khác Keo lai sinh trưởng vùng đất nghèo kiệt, khô hạn, đất chua kiềm, nơi mà số lồi khác khó sinh trưởng, kể keo bố mẹ Keo lai tự nhiên sinh trưởng nhanh so với keo bố mẹ, tích khối lượng gỗ cao Sản phẩm gỗ keo lai phù hợp ưa chuộng để làm nguyên liệu cho sản xuất gỗ xẻ, gỗ bóc, ván nhân tạo bột giấy Ước tính đến năm 2013, diện tích rừng trồng keo lai nước ta đạt khoảng 142.080 ha, chiếm khoảng 30% diện tích trồng rừng loài mọc nhanh Nghiên cứu giống keo lai tự nhiên nước ta Trung tâm nghiên cứu giống rừng tiến hành từ năm 1993 với nghiên cứu đồng từ chọn lọc trội rừng trồng Keo tai tượng Keo tràm, khảo nghiệm dịng vơ tính, nhân giống sinh dưỡng giâm hom nuôi cấy mô Sau năm tuổi thể tích thân trung bình keo lai 202 dm3/cây thể tích thân Keo tai tượng 103,7 dm3/cây, Keo tràm (xuất xứ Morehead River) 54,4 dm 3/cây Các dịng keo lai chọn lọc có ưu điểm thân thẳng, cành nhánh nhỏ có sức sống hẳn lồi bố mẹ (Lê Đình Khả, 1999) Nghiên cứu nhân giống giâm hom nuôi cấy mô tiến hành thành công chuyển giao cho sản xuất diện rộng, cơng nghệ giâm hom phổ biến đến hộ gia đình qua góp phần đưa nhanh giống keo lai vào sản xuất Bên cạnh đó, vật liệu giống ln trẻ hóa cơng nghệ ni cấy mơ nhờ mà chất lượng sinh lý giống keo lai đảm bảo khơng bị thối hóa góp phần trì ổn định suất chất lượng rừng trồng Cho đến có khoảng 20 dịng keo lai cơng nhận giống quốc gia giống tiến kỹ thuật để phát triển vào sản xuất Tuy nhiên, có khoảng giống phát triển diện rộng quy mơ sản xuất đại trà (Lê Đình Khả et al., 2012) Với quy mô phát triển rừng trồng gỗ nguyên liệu ngày lớn lại đòi hỏi suất, chất lượng ngày cao phục vụ sản xuất kèm với nguồn giống cịn hạn chế số lượng, để đảm bảo mức độ đa dạng dòng hạn chế sâu bệnh hại, buộc phải nghiên cứu tìm giống có suất, chất lượng, khả chống chịu tốt với sâu bệnh, thiên tai Nhằm tiếp tục chọn lọc dịng keo lai có suất cao, chất lượng tốt, Viện nghiên cứu giống công nghệ sinh học lâm nghiệp tiếp tục tiến hành nghiên cứu chọn giống keo lai tự nhiên Đến có 500 dòng keo lai tự nhiên chọn lọc khảo nghiệm số địa điểm nước Đây nội dung nghiên cứu khuôn khổ đề tài: “Các phương pháp chọn tạo phát triển giống tiến cho loài Keo nhiệt đới” TS Hà Huy Thịnh làm chủ nhiệm Là cộng tác viên đề tài nhiều năm, đồng ý chủ nhiệm đề tài, tiến hành đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu chọn lọc số dòng keo lai tự nhiên sinh trưởng nhanh cho trồng rừng” Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới Giống keo lai tự nhiên Keo tai tượng (Acacia mangium) Keo tràm (A auriculiformis) Messrs Herburn Shim phát lần đầu vào năm 1972 số Keo tai tượng trồng ven đường Sook Telupid thuộc bang Sabah Malaysia Sau Tham (1976) coi giống lai Keo lai tự nhiên phát vùng Balamuk Old Tonda Papua New Guinea (Turnbull, 1986, Gun et al, 1987, Griffin, 1988), số nơi khác Sabah (Rufelds, 1987) Ulu Kukut (Darus Rasip, 1989) Malaysia Ngoài ra, từ năm 1992 Indonesia bắt đầu có thí nghiệm trồng keo lai từ nuôi mô phân sinh, Keo tai tượng Keo tràm (Umboh et al, 1993) Keo lai tự nhiên cịn tìm thấy vườn ươm Keo tai tượng (lấy giống từ Malaysia) Trạm nghiên cứu Jon-Pu Viện nghiên cứu lâm nghiệp Đài Loan (Kiang Tao et al, 1988) khu trồng Keo tai tượng Quảng Châu Trung Quốc (Lê Đình Khả, 1999) Phân tích Peroxydase isozym keo lai bố mẹ cho thấy keo lai thể tính trung gian hai loài bố mẹ (Kiang Tao et al, 1988) Trong lúc phổ isozym Keo tai tượng có vạch vị trí 1,2, Keo tràm có vạch vị trí 1,3 keo lai có vạch vị trí 1, 2, (Zakaria, 1993) Sedley Harbard (1992) cịn thấy keo lai có kiểu isozym trung gian gần với Keo tràm Ngồi keo lai có hình thái thể nhiễm sắc trung gian hai loài bố mẹ (Shukor et al, 1994) Khi đánh giá tiêu chất lượng Rufelds (1987) cho keo lai Keo tai tượng độ tròn thân, có đường kính cành nhỏ khả tỉa cành Keo tai tượng, song độ thẳng 10 lại lớn khảo nghiệm keo lai Bầu Bàng (từ 155,49 đến 577,68 kg/m3), khảo nghiệm keo lai Ba Vì (từ 271,75 đến 605,94 kg/m3) Xác định hệ số tương quan di truyền tiêu sinh trưởng tỷ trọng gỗ cho thấy: Tại Ba Vì: - Tương quan đường kính (D1.3) với tỷ trọng gỗ r = 0,14 - Tương quan chiều cao (Hvn) với tỷ trọng gỗ r = 0,17 Tại Bầu Bàng: - Tương quan đường kính (D1.3) với tỷ trọng gỗ r = 0,25 - Tương quan chiều cao (Hvn) với tỷ trọng gỗ r = 0,12 Bảng 4.8 Tương quan di truyền tiêu sinh trưởng tỷ trọng gỗ HSTQ r r (Den - D1.3) (Den - Hvn) Ba Vì 0,14 0,17 Bầu Bàng 0,25 0,12 Địa điểm Điều chứng tỏ rừng trồng lồi đồng tuổi tỷ trọng gỗ có tương quan thấp với sinh trưởng Kết đánh giá bảng 4.8 cho thấy sinh trưởng khối lượng riêng gỗ có mối tương quan thấp khơng có ý nghĩa, điều chứng tỏ chọn giống theo hướng sinh trưởng không ảnh hưởng đến khối lượng riêng gỗ 44 Kết nghiên cứu có tương đồng với nghiên cứu Keo tràm (Phí Hồng Hải, 2009), Keo tai tượng (Đoàn Ngọc Dao, 2012) Keo liềm (Phạm Xuân Đình, 2015) Kết nghiên cứu cho thấy sống lập địa khác (Ba Vì - Hà Nội, Bầu Bàng - Bình Dương) mà thể tích thân dịng khảo nghiệm khơng giống trị tuyệt đối tỷ trọng gỗ không giống nhau, song trật tự xếp thứ hạng theo tỷ trọng gỗ lại giống Điều chứng tỏ tỷ trọng gỗ chịu ảnh hưởng điều kiện môi trường Sinh trưởng tính trạng có tính độc lập tương tỷ trọng gỗ nên chọn lọc kết hợp tính trạng thực theo phương pháp chọn trước sau, nghĩa sau có nghiên cứu tỷ trọng gỗ xác định tỷ trọng gỗ cho giống có sinh trưởng nhanh nhất, từ loại bỏ có tỷ trọng thấp giữ lại có tỷ trọng gỗ từ trung bình trở lên Những có tỷ trọng gỗ cao mà sinh trưởng trung bình xem đối tượng giữ lại làm giống, kết bao gồm dòng sinh trưởng nhanh tỷ trọng gỗ cao trung bình lẫn dịng có sinh trưởng trung bình mà tỷ trọng gỗ cao Tùy yêu cầu chọn giống để làm gỗ xẻ, gỗ làm giấy hay gỗ nguyên liệu khác mà xác định tính trạng chọn giống, song sinh trưởng nhanh tiêu quan trọng Trong lúc cho gỗ nguyên liệu dòng ưu trội nêu 4.3 Đánh giá mức độ tương tác kiểu gen - hồn cảnh dịng vơ tính keo lai Q trình chọn lọc tự nhiên mà rừng hình thành biến dị di truyền phong phú hình thái, sinh trưởng khả chịu đựng Lồi có phạm vi phân bố rộng nhiều điều kiện địa 45 lý - sinh thái khác có nhiều biến dị di truyền có nhiều khả để lựa chọn biến dị di truyền phù hợp với mục tiêu chọn giống khu vực Mức độ ảnh hưởng điều kiện ngoại cảnh cấp lồi, mà cịn xảy đơn vị phân loài loại, xuất xứ, gia đình cá thể Biểu kiểu hình tương tác kiểu gen với điều kiện mơi trường Một kiểu gen tốt biểu tốt môi trường mà mơi trường ngược lại; bên cạnh số kiểu gen lại có biểu tốt nhiều môi trường khác Tương tác kiểu gen - hoàn cảnh biểu tương đối kiểu gen điều kiện môi trường khác nhau, thể thay đổi tự xếp hạng chúng môi trường Mức độ tương tác kiểu gen - hoàn cảnh phụ thuộc nhiều vào tương đồng điều kiện khí hậu đất đai lập địa Trong nghiên cứu cải thiện giống rừng, việc đánh giá hiệu tương tác kiểu gen hoàn cảnh nội dung quan trọng nhằm tìm giải pháp tốt để quy hoạch giống thích hợp cho khu vực lập địa khác Chính phân tích tương quan hoàn cảnh lập địa kiểu gen cần thiết Hồn cảnh sống lập địa Ba Vì (Hà Nội) Bầu Bàng (Bình Dương) tính chất đất điều kiện khí hậu Bên cạnh hai khảo nghiệm Ba Vì Bầu Bàng có 64 dịng vơ tính có mặt đồng thời hai khảo nghiệm, nên việc đánh giá tương tác kiểu gen - hoàn cảnh tiến hành cho 64 dịng vơ tính keo lai chọn lọc kết trình bày bảng 4.9 Đây điều kiện tốt để đánh giá hiệu tương tác di truyền hồn cảnh sống dịng vơ tính keo lai hai khảo nghiệm 46 Bảng 4.9 Tương quan di truyền hoàn cảnh keo lai Ba Vì Bầu Bàng Tính trạng Hà Nội - Bình Dương D1.3(2) 0,47±0,14 Hvn(2) 0,44±0,15 V(2) 0,31±0,16 Có thể thấy giai đoạn tuổi, tương quan di truyền hai lập địa Bầu Bàng Ba Vì thấp chứng tỏ mức độ tương tác hai lập địa mạnh (xếp hạng dòng vơ tính lập địa hồn tồn khác nhau) Điều chứng tỏ dịng có sinh trưởng tốt địa điểm khơng tốt địa điểm khác ngược lại Do đó, khảo nghiệm dịng vơ tính keo lai cần tiến hành độc lập địa điểm nhằm chọn lọc dòng tốt cho lập địa Sự tương tác lớn lập địa giải thích khác biệt điều kiện đất đai hai lập địa - Khảo nghiệm Ba Vì có dạng đất đặc trưng đất ferralit màu nâu vàng phát triển loại đá sỏi sạn kết, tầng đất mỏng (