Nghiên cứu đặc điểm lâm học và kỹ thuật nhân giống loài kháo vàng (machilus bonii lecomte) tại tỉnh thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN DUY TUẤN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC VÀ KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG LOÀI KHÁO VÀNG (Machilus bonii Lecomte) TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2019 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN DUY TUẤN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC VÀ KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG LOÀI KHÁO VÀNG (Machilus bonii Lecomte) TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN Ngành: Lâm học Mã số: 8.62.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Văn Phúc THÁI NGUYÊN - 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn Thạc sĩ: “Nghiên cứu đặc điểm lâm học kỹ thuật nhân giống loài Kháo Vàng (Machilus Bonii Lecomte) tỉnh Thái Ngun” cơng trình nghiên cứu thân Số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực, đầy đủ, rõ nguồn gốc chưa sử dụng để bảo vệ học vị Các thông tin, tài liệu tham khảo sử dụng luận văn ghi rõ nguồn gốc Tôi xin chịu trách nhiệm trước hội đồng bảo vệ luận văn, trước phòng đào tạo nhà trường thông tin số liệu luận văn Thái Nguyên , ngày 07 tháng 09 năm 2019 Người viết cam đoan Nguyễn Duy Tuấn ii LỜI CẢM ƠN Xuất phát từ nguyện vọng thân trí Ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp, phòng Đào tạo - Trường Đại học Nơng Lâm Đại học Thái Nguyên, tác giả thực đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm lâm học kỹ thuật nhân giống loài Kháo vàng (Machilus bonii Lecomte) tỉnh Thái Nguyên” Sau thời gian làm việc đến luận văn tác giả hoàn thành Nhân dịp tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo TS Lê Văn Phúc giảng viên khoa Lâm Nghiệp - Trường Đại học Nông Lâm người tận tâm hướng dẫn tác giả trình thực đề tài Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phòng Đào tạo, khoa Lâm nghiệp người truyền thụ cho tác giả kiến thức phương pháp nghiên cứu quý báu thời gian tác giả theo học trường Tác giả xin chân thành cảm ơn UBND huyện Đại Từ huyện Định Hóa nhiệt tình tạo điều kiện giúp đỡ tác giả quán trình nghiên cứu Và cuối tác giả xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè người quan tâm chia sẻ tạo điều kiện giúp đỡ thời gian tác giả học tập nghiên cứu vừa qua Tơi kính mong nhận góp ý bổ sung q thầy giáo bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn chỉnh Tác giả xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 07 tháng 09 năm 2019 Tác giả luận văn Nguyễn Duy Tuấn iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v DÁNH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Những nghiên cứu Thế giới 1.1.1 Những nghiên cứu đặc điểm cấu trúc 1.1.2 Những nghiên cứu tái sinh 1.1.3 Những nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái rừng 1.1.4 Những nghiên cứu nhân giống hữu tính 10 1.1.5 Những nghiên cứu Kháo vàng (Machilus bonii Lecomte.) 11 1.2 Những nghiên cứu Việt Nam 13 1.2.1 Những nghiên cứu cấu trúc rừng 13 1.2.2 Những nghiên cứu tái sinh rừng 13 1.2.3 Những nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái rừng 15 1.2.4 Những nghiên cứu nhân giống hữu tính 18 1.2.5 Những nghiên cứu Kháo vàng (Machilus bonii Lecomte.) 19 1.3 Điều kiện kinh tế - xã hội 22 1.3.1 Điều kiện tự nhiên 22 1.3.2 Điều kiện kinh tế - Xã hội 24 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 27 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 27 iv 2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 27 2.2 Nội dung nghiên cứu 27 2.3 Phương pháp nghiên cứu 27 2.3.1 Phương pháp kế thừa 27 2.3.2 Phương pháp tiếp cận 27 2.3.3 Phương pháp điều tra 28 2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 32 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36 3.1 Đặc điểm lâm học loài Kháo vàng 36 3.1.1 Đặc điểm hình thái 36 3.1.2 Đặc điểm vật hậu 38 3.1.3 Đặc điểm cấu trúc tầng gỗ 39 3.1.4 Đặc điểm đất nơi loài Kháo vàng phân bố 43 3.1.5 Nghiên cứu đặc điểm tầng tái sinh loài Kháo vàng 45 3.1.6 Ảnh hưởng số yếu tố chủ yếu đến tái sinh tự nhiên 49 3.2 Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống tạo từ hạt 51 3.2.1 Đặc điểm hình thái quả, hạt Kháo vàng 51 3.2.2 Bảo quản hạt giống 51 3.2.3 Tỷ lệ nảy mầm hạt Kháo vàng 52 3.2.4 Ảnh hưởng hỗn hợp ruột bầu đến tỷ lệ nảy mầm 55 3.2.5 Ảnh hưởng hỗn hợp ruột bầu đến sinh trưởng vườn ươm 57 3.2.6 Ảnh hưởng chế độ che sáng đến sinh trưởng Kháo vàng giai đoạn vườn ươm 58 3.3 Đề xuất số giải pháp bảo vệ phát triển loài Kháo vàng nhân giống loài Kháo vàng khu vực nghiên cứu 59 3.3.1 Đề xuất số giải pháp bảo vệ phát triển loài Kháo vàng 59 3.3.2 Đề xuất bước kỹ thuật nhân giống Kháo vàng 60 KẾT LUẬN – TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 v DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Nghĩa đầy đủ D1.3 : Đường kính ngang ngực GTVT : Giao thông vận tải Ha : Hecta Hvn : Chiều cao vút N : Số ODB : Ô dạng OTC : Ô tiêu chuẩn T : Tốt TB : Trung bình TT : Thứ tự UBND : Uỷ ban nhân dân X : Xấu vi DÁNH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Đặc điểm vật hậu loài Kháo vàng 38 Bảng 3.2 Cấu trúc mật độ rừng nơi loài Kháo vàng phân bố 39 Bảng 3.3 Hình thái phẫu diện đất đặc trưng nơi loài Kháo vàng phân bố 44 Bảng 3.4 Cấu trúc tổ thành rừng có lồi Kháo vàng phân bố 40 Bảng 3.5 Chiều cao trung bình lâm phần lồi Kháo vàng 41 Bảng 3.6 Tổ thành tái sinh rừng có lồi Kháo vàng phân bố 45 Bảng 3.7 Chất lượng nguồn gốc tái sinh Thái Nguyên 46 Bảng 3.8 Mật độ tỷ lệ tái sinh triển vọng rừng loài Kháo vàng 47 Bảng 3.9 Mật độ tái sinh loài Kháo vàng cấp chiều cao 47 Bảng 3.10 Phân bố tái sinh theo mặt phẳng ngang loài Kháo vàng 48 Bảng 3.11 Ảnh hưởng bụi, thảm tươi đến tái sinh loài Kháo vàng 49 Bảng 3.12 Sức sống hạt Kháo vàng sau tháng bảo quản 52 Bảng 3.13: Kết ảnh hưởng nhiệt độ nước đến tỷ lệ nảy mầm 52 Bảng 3.14 Tỷ lệ hạt nảy mầm hạt Kháo vàng cơng thức thí nghiệm 56 Bảng 3.15: Sinh trưởng Kháo vàng CTTN hỗn hợp ruột bầu 57 Bảng 3.16: Ảnh hưởng chế độ che sáng đến sinh trưởng Kháo vàng giai đoạn vườn ươm 58 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1 Đặc điểm hình thái thân Kháo vàng 36 Hình 3.2 Đặc điểm hình thái Kháo vàng 37 Hình 3.3 Đặc điểm hình thái hoa, quả, hạt Kháo vàng 38 Hình 3.4 Biểu đồ phân bố Kháo vàng tái sinh theo cấp chiều cao 48 Hình 3.5 Quả hạt kháo vàng 51 Hình 3.6: Thí nghiệm ảnh hưởng nhiệt độ nước đến khả nảy mầm 53 Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn nảy mầm, tỷ lệ nẩy mầm, tỷ lệ sống hạt Kháo vàng cơng thức thí nghiệm 54 Hình 3.8 Xử lý hạt giống Kháo vàng 55 Hình 3.9: Bố trí cơng thức thí nghiệm gieo ươm Kháo vàng 55 Hình 3.10: Cây Kháo vàng giai đoạn vườn ươm 56 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Kháo vàng (Machilus bonii Lecomte) thuộc họ Long não (Lauraceae) phân bố tự nhiên Lào, Campuchia, Việt Nam Ở Việt Nam, lồi có biên độ sinh thái rộng nên gây trồng tỉnh miền Bắc miền Trung, trồng miền Nam nơi có lượng mưa bình quân từ 1500-2500 mm/năm, nhiệt độ từ 20270C Phân bố rải rác rừng nguyên sinh thứ sinh thuộc tỉnh Lạng Sơn, Bắc Kạn, Tuyên Quang, Thái Nguyên, Bắc Giang, Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Bình, Gia lai Trong năm gần Kháo vàng bị khai thác nhiều dẫn đến phân bố tự nhiên bị thu hẹp nhanh chóng số cá thể loài bị giảm sút nghiêm trọng nhiều nguyên nhân nguyên nhân chủ yếu khai khai thác q mức nhiều mục đích khác Kháo vàng lồi có giá giá trị khơng mặt kinh tế mà có giá trị mặt khoa học Kháo vàng loài địa đa tác dụng, phát triển nhanh, khả nhân giống tái sinh cao đem lại lợi ích kinh tế Vì vậy, việc nghiên cứu đặc điểm lâm học loài Kháo vàng nhân giống sở để góp phần vào việc bảo vệ phát triển loài để phục vụ trồng rừng gỗ lớn số tỉnh miền núi phía bắc Cho đến nay, chưa có nguồn giống Kháo vàng tuyển chọn công nhận cho vùng lâm nghiệp nước ta Đây tồn lớn cần giải để đảm bảo phát triển bền vững Kháo vàng để thực Quyết định số 14/2005/QĐ-BNN ngày 15 tháng năm 2005 việc Ban hành Danh mục giống Lâm nghiệp phép sản xuất, kinh doanh Thiếu nguồn giống trở thành rào cản cho trồng rừng Kháo vàng nước ta Về kỹ thuật trồng kháo vàng, thiếu nhiều thông tin nên chưa xây dựng qui trình trồng Kháo vàng, từ khâu lựa chọn điều kiện lập địa phù hợp để trồng phát triển ổn định loài này, nhằm mang lại hiệu kinh tế cao Việt Nam Hiện nay, chưa có mơ hình trình diễn kỹ thuật trồng Kháo vàng điều kiện lập địa khác địa phương có Kháo vàng phân bố 52 Bảng 3.12 Sức sống hạt Kháo vàng sau tháng bảo quản Cơng thức thí nghiệm Tỷ lệ hạt sống Số hạt kiểm nghiệm (hạt) Số hạt % 90 75 83,3 90 45 50,0 90 31 34,4 CT 1: Bảo quản khô lạnh hạt giống nhiệt độ (5-100C) CT 2: Bảo quản khơ mát bình kín nhiệt độ phòng (20-25oC) CT 3: Bảo quản khô mát môi trường thường (20-25oC) (Nguồn: Kết nghiên cứu đề tài) Kết bảng 3.12 cho thấy, công thức (bảo quản khô lạnh hạt giống nhiệt độ 5-100C) cho tỷ lệ sống cao với số hạt sống 75 hạt/90 hạt chiếm 83,3% tổng số hạt kiểm nghiệm Thấp công thức (Bảo quản ẩm mát cát ẩm môi trường bình thường 20-25oC), với số hạt sống 31 hạt/90 hạt chiếm 34,4% tổng số hạt kiểm nghiệm 3.2.3 Tỷ lệ nảy mầm hạt Kháo vàng Kết nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ nước đến nẩy mầm hạt giống sau tháng thí nghiệm thể bảng 3.13: Bảng 3.13: Kết ảnh hưởng nhiệt độ nước đến tỷ lệ nảy mầm CTTN Số hạt thí nghiệm Hạt sống Hạt nảy mầm Hạt sống không nảy mầm Số hạt Tỷ lệ (%) Số hạt Tỷ lệ (%) Số hạt Tỷ lệ (%) 90 87 96,7 80 88,9 7,8 90 84 93,3 74 82,2 10 11,1 90 79 87,8 61 67,8 18 20,0 90 81 90,0 71 78,9 10 11,1 90 45 50,0 34 37,8 11 12,2 (Nguồn: Kết nghiên cứu đề tài) 53 Kết cho thấy: công thức (Đối chứng không ngâm nước, gieo trực tiếp) cho tỷ lệ hạt sống tỷ lệ nảy mầm cao nhất, chiếm 88,9% thấp công thức (Ngâm hạt nước 70oC) đạt tỷ lệ nảy mầm 37,8% Như công thức gieo trực tiếp hạt Kháo vàng vào luống gieo cho tốc độ nẩy mầm nhanh tỷ lệ nảy mầm cao Hình 3.6: Thí nghiệm ảnh hưởng nhiệt độ nước đến khả nảy mầm * Thế nẩy mầm hạt Kháo vàng cơng thức thí nghiệm: Cơng thức cho kết quả: Số hạt nẩy mầm 1/3 thời gian đầu trình nẩy mầm 67 hạt chiếm 74% Công thức cho kết quả: Số hạt nẩy mầm 1/3 thời gian đầu trình nẩy mầm 56 hạt chiếm 62% Công thức cho kết quả: Số hạt nẩy mầm 1/3 thời gian đầu trình nẩy mầm 45 hạt chiếm 50% Công thức cho kết quả: Số hạt nẩy mầm 1/3 thời gian đầu trình nẩy mầm 50 hạt chiếm 56% Công thức cho kết quả: Số hạt nẩy mầm 1/3 thời gian đầu trình nẩy mầm 20 hạt chiếm 22% Như công thức gieo trực tiếp hạt Kháo vàngvào luống gieocho tốc độ nẩy mầm nhanh * Số hạt sống bình thường mà khơng nẩy mầm tỷ lệ nẩy mầm công thức cụ thể sau: Công thức cho kết quả: Số hạt bình thường (hạt sống) khơng nẩy mầm hạt chiếm 8% Tỷ lệ nẩy mầm 89% (80/90), số hạt thối hạt 54 Công thức cho kết quả: Số hạt bình thường (hạt sống) không nẩy mầm 10 hạt chiếm 11%.Tỷ lệ nẩy mầm 82% (74/90), số hạt thối hạt Công thức cho kết quả: Số hạt bình thường (hạt sống) không nẩy mầm 18 hạt chiếm 20%.Tỷ lệ nẩy mầm 68% (61/90), số hạt thối 11 hạt Công thức cho kết quả: Số hạt bình thường (hạt sống) không nẩy mầm 10 hạt chiếm 11% Tỷ lệ nẩy mầm 79% (71/90), số hạt thối hạt Công thức cho kết quả: Số hạt bình thường (hạt sống) không nẩy mầm 11 hạt chiếm 12% Tỷ lệ nẩy mầm 37% (34/90), số hạt thối 45 hạt Như công thức gieo trực tiếp hạt Kháo vàng nẩy mầm đồng (tương ứng có tỷ lệ nẩy mầm cao nhất), tiếp đến cơng thức đến công thức đến công thức cuối công thức 120 100 80 Thế nảy mầm 60 Tỷ lệ sống Tỷ lệ nảy mầm 40 20 CTTN CTTN CTTN CTTN CTTN Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn nảy mầm, tỷ lệ nẩy mầm, tỷ lệ sống hạt Kháo vàng công thức thí nghiệm Phân tích phương sai nhân tố cho thấy nhiệt độ nước dùng để kích thích hạt Kháo vàng có ảnh hưởng rõ rệt tới tỷ lệ nảy mầm hạt Sử dụng tiêu chuẩn Ducan để kiểm tra, đề tài xác định công thức xử lý hạt giống tốt Kháo vàng gieo trực tiếp hạt phù hợp cho nẩy mầm hạt Kháo vàng Kết luận có ý nghĩa lớn công tác xử lý hạt giống Kháo vàng thực tiễn sản xuất 55 Hình 3.8 Xử lý hạt giống Kháo vàng 3.2.4 Ảnh hưởng hỗn hợp ruột bầu đến tỷ lệ nảy mầm Hình 3.9: Bố trí cơng thức thí nghiệm gieo ươm Kháo vàng 56 Hình 3.10: Cây Kháo vàng giai đoạn vườn ươm Quá trình nảy mầm hạt Kháo vàng thể bảng 3.14: Bảng 3.14 Tỷ lệ hạt nảy mầm hạt Kháo vàng cơng thức thí nghiệm CTTN Số hạt thí Số hạt nảy mầm lần lặp Tổng số hạt Tỷ lệ (%) hạt nghiệm nảy mầm nảy mầm CT1 270 89 85 90 264 97,78 CT2 270 84 88 84 256 94,81 CT3 270 70 75 78 223 82,59 CT4 270 69 74 71 214 79,26 CT5 270 55 62 65 182 67,41 CT6 270 41 63 52 156 57,78 (Nguồn: Kết nghiên cứu đề tài) Kết bảng 3.14 cho thấy, tỷ lệ nảy mầm cơng thức thí nghiệm khác nhau, cụ thể sau gieo hạt 30 ngày, tỷ lệ nảy mầm công thức cao chiếm 97,78%, sau đến cơng thức với 90% đất, 9% phân chuồng hoai, 1% super lân thấp công thức với 90% đất, 5% phân chuồng hoai 5% super lân chiếm 57,78%, tỷ lệ hạt nảy mầm tỷ lệ nghịch với lượng super lân, hạt thường hay bị hỏng không nảy mầm Điều chứng tỏ với Kháo vàng gieo ươm cần trộn đất với phân chuồng hoai không cần cho supe lân 57 3.2.5 Ảnh hưởng hỗn hợp ruột bầu đến sinh trưởng vườn ươm Kết nghiên cứu ảnh hưởng hỗn hợp ruột bầu đến sinh trưởng thể bảng 3.15: Bảng 3.15: Sinh trưởng Kháo vàng CTTN hỗn hợp ruột bầu Công thức Sinh trưởng (cm) Hvn D00 Số trung bình Cây tháng tuổi CT1 5,39 0,16 CT2 7,30 0,26 CT3 5,22 0,21 CT4 4,40 0,22 CT5 6,45 0,28 CT6 7,42 0,31 Cây tháng tuổi CT1 9,03 0,27 CT2 13,83 0,48 CT3 8,13 0,33 CT4 6,43 0,26 CT5 8,57 0,30 CT6 12,23 0,35 (Nguồn: Kết nghiên cứu đề tài) Kết bảng 3.15 cho thấy: sinh trưởng kháo vàng giai đoạn vườn ươm công thức thí nghiệm khác khác Cụ thể giai đoạn tháng tuổi, sinh trưởng chiều cao thấp công thức 4,4 cm cao công thức 7,42 cm Sinh trưởng đường kính thấp cơng thức 0,16cm cao công thức 0,31 cm Số giai đoạn biến động từ 4-5 Giai đoạn tháng tuổi: sinh trưởng đường kính chiều cao thấp cơng thức với chiều cao 6,43cm, đường kính 0,26cm Cơng thức có sinh trưởng đường kính chiều cao tốt với giá trị tương ứng đường kính 0,48cm, chiều cao 13,83cm Số giai đoạn biến động từ 5-7 Để khẳng định ảnh hưởng hỗn hợp ruột bầu đến khả sinh trưởng Kháo vàng tiến hành phân tích phương sai nhân tố giai đoạn tháng 58 tuổi: Kết phân tích phương sai nhân tố phần mềm SPSS cho thấy xác suất F sinh trưởng Kháo vàng cơng thức thí nghiệm