Nghiên cứu đặc điểm biến dị và khả năng di truyền về sinh trưởng và một số tính chất gỗ của bạch đàn uro và giống lai giữa bạch đàn uro với các loài bạch đàn khác

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN HỮU SỸ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BIẾN DỊ VÀ KHẢ NĂNG DI TRUYỀN VỀ SINH TRƯỞNG VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT GỖ CỦA BẠCH ĐÀN URO VÀ GIỐNG LAI GIỮA BẠCH ĐÀN URO VỚI CÁC LOÀI BẠCH ĐÀN KHÁC LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Hà Nội - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN HỮU SỸ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BIẾN DỊ VÀ KHẢ NĂNG DI TRUYỀN VỀ SINH TRƯỞNG VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT GỖ CỦA BẠCH ĐÀN URO VÀ GIỐNG LAI GIỮA BẠCH ĐÀN URO VỚI CÁC LOÀI BẠCH ĐÀN KHÁC Chuyên ngành đào tạo : Di truyền chọn giống lâm nghiệp Mã số : 9620207 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Đức Kiên TS Hà Huy Thịnh Hà Nội - 2020 i LỜI CAM ĐOAN T i xin m o n ng tr nh nghi n ứu kho h hiện, số liệu luận án l ho n to n trung th t i liệu h y v n yl hƣ o t i th ƣợ ng bố ng tr nh n o , s i t i ho n to n hịu trá h nhiệm Cá số liệu v kết tr nh b y luận án l thập, ồng thời ó kế thừ kết o t i tr tiếp thu ề t i “Nghiên cứu chọn tạo giống có suất chất lượng cao cho số loài trồng rừng chủ yếu”giai oạn 2001 - 2005, án “Phát triển giống lấy gỗ phục vụ trồng rừng rừng kinh tế”gi i oạn 2006 - 2010 o Tiến sĩ H Huy Thịnh l m hủ nhiệm ề t i “Nghiên cứu chọn tạo giống Bạch đàn lai Bạch đàn pelita giống Bạch đàn khác” gi i oạn 2011 - 2015 o Tiến sĩ Nguyễn Đứ Ki n l m hủ nhiệm m t i l ề t i, ộng tá vi n, ồng thời ã ƣợ h i hủ nhiệm án ho phép Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tá giả Nguyễn Hữu Sỹ ii LỜI CẢM ƠN Luận án ƣợ ho n th nh Viện Kho h Lâm nghiệp Việt N m năm 2020 Có ƣợ kết n y, ngo i s nỗ l s giúp ỡ ủ Viện Kho h ủ nghi n ứu sinh kh ng thể thiếu Lâm nghiệp Việt N m, B n kho h , o tạo v hợp tá quố tế ã tạo iều kiện thuận lợi ho t i suốt tr nh h tập nghi n ứu Viện T i ũng xin ảm ơn Viện Nghi n ứu Giống v C ng nghệ sinh h Lâm nghiệp, l ơn vị ã tr tiếp hỗ trợ kinh phí, nhân l , vật liệu giống v trƣờng nghi n ứu th ng qu thiện giống o Viện hủ tr th ềt iv án nghi n ứu ải T i xin b y tỏ lịng biết ơn sâu sắ v kính tr ng ến TS Nguyễn Đứ Ki n, TS H Huy Thịnh l ngƣời hƣớng ẫn kho h , ã thời gi n, nh nhiều ng sứ giúp ỡ t i ho n th nh luận án T i xin hân th nh ám ơn GS.TS L Đ nh Khả, PGS.TS Phí Hồng Hải ã óng góp ý kiến tr nh ho n th nh luận án Đồng thời ũng gửi lời ám ơn tới lãnh ạo ùng tập thể án Viện Nghi n ứu Giống v C ng nghệ Sinh h Lâm nghiệp, Trung tâm Kho h Bộ, Trung tâm Nghi n B n quản lý rừng ặ số liệu v ứu Th Lâm nghiệp Bắ Trung nghiệm Lâm nghiệp Đ ng N m Bộ, ụng N m Đ n ã giúp ỡ việ thu thập, xử lý ó ý kiến óng góp quý báu ể t i ho n th nh luận án Xin hân th nh ám ơn s ộng vi n, giúp ỡ ủ gi nh v bạn bè, ồng nghiệp Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tá giả Nguyễn Hữu Sỹ iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH xi MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng qu n vấn ề nghi n ứu tr n giới 1.1.1 Phân bố t nhi n ủ Bạ h n uro 1.1.2 Biến ị mứ ộ xuất xứ v gi nh 1.1.3 Khả i truyền ủ số tính trạng kinh tế 12 1.1.4 Nghi n ứu giống l i giữ Bạ h n uro với lo i bạ h n 18 1.2 Tổng qu n vấn ề nghi n ứu Việt N m 22 1.2.1 Biến ị mứ ộ xuất xứ, gi nh v h n l ịng v tính 23 1.2.2 Nghi n ứu vết nứt gỗ bạ h n 26 1.2.3 Khả i truyền ủ tính trạng kinh tế 29 1.2.4 Nghi n ứu l i giống v giống l i giữ Bạ h n uro v lo i bạ h n 35 1.3 Nhận xét chung 37 Chƣơng NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 2.1 Nội ung nghi n ứu 40 2.1.1 Nghi n ứu biến ị v khả i truyền sinh trƣởng v số tính hất gỗ ủ gi nh khảo nghiệm hậu thế hệ Bạ h n uro 40 2.1.2 Nghi n ứu sinh trƣởng v số hỉ ti u tính hất gỗ ủ giống l i giữ giữ Bạ h n uro v lo i Bạ h n 40 2.2 Vật liệu nghi n ứu 41 2.2.1 Bạ h n uro 41 2.2.2 Giống l i giữ Bạ h n uro v lo i 42 2.3 Đặ iểm khí hậu v ất i ị iểm nghi n ứu 44 2.4 Phƣơng pháp nghi n ứu 47 2.4.1 Phƣơng pháp tiếp ận 47 iv 2.4.2 Phƣơng pháp thu thập số liệu 47 2.4.3 Phƣơng pháp xá ịnh tính hất ơ-lý gỗ 49 2.4.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu 56 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 60 3.1 Biến ị sinh trƣởng v số tính hất gỗ ủ gi nh KNHT Bạ h n uro hệ 60 3.1.1 Biến ị sinh trƣởng, hất lƣợng thân ây ủ gi nh Bạ h n uro KNHT hệ B V 60 3.1.2 Biến ị sinh trƣởng v hất lƣợng thân ây ủ gi nh Bạ h n uro KNHT hệ N m Đ n 68 3.1.3 Biến ị hỉ ti u tính hất gỗ ủ gi nh Bạ h n uro N m Đ n 73 3.1.4 Đánh giá khả i truyền v tƣơng qu n i truyền giữ tính trạng nghi n ứu 90 3.1.5 Ch n l thể ƣu trội khảo nghiệm hậu thế hệ Bạ h n uro 101 3.2 Sinh trƣởng v số tính hất gỗ ủ tổ hợp Bạ h n l i giữ Bạ h n uro v lo i 106 3.2.1 Sinh trƣởng v số tính hất gỗ ủ tổ hợp Bạ h n l i UG, UC, UP 106 3.2.2 Sinh trƣởng khảo nghiệm tổ hợp Bạ h n l i UP, PU, PC v CP 117 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 147 Kết luận 147 Tồn 149 Kiến nghị 150 NHỮNG CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƢỢC CÔNG BỐ 151 TÀI LIỆU THAM KHẢO 151 Tài liệu Tiếng Việt 152 T i liệu th m khảo tiếng Anh 155 PHỤ LỤC 166 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt Tên đầy đủ CVa Hệ số biến ộng i truyền lũy tí h CVG Hệ số biến ộng kiểu gen CV% Hệ số biến ộng D1.3 Đƣờng kính ng ng ng Dtt Độ thẳng thân Dnc Độ nhỏ Fpr Xác suất F (Fisher) tính tốn GĐTN/GĐCN Gi nh tốt nhất/ Gi nh GĐXN/GĐKN Gi nh xấu nhất/Gi nh H Chiều h2 Hệ số i truyền theo nghĩ hẹp KLR Khối lƣợng ri ng KLGT Khối lƣợng gỗ tƣơi KLGBH Khối lƣợng gỗ bão hò KLGKK Khối lƣợng gỗ kh kiệt KNTHL Khảo nghiệm tổ hợp l i KNHT Khảo nghiệm hậu Lsd Khoảng s i ị ảm bảo MoEd (Modulus of Elasticity) M un Ptn Phát triển ng n r Hệ số tƣơng qu n RES (Index of the end splits) Chỉ số vết nứt gỗ ầu khú nh o o vút ng n n hồi RSC (Index of the surface Chỉ số vết nứt gỗ bề mặt crack) rg Hệ số tƣơng qu n i truyền rp Hệ số tƣơng qu n kiểu h nh vi SSO Vƣờn giống hữu tính SPA Rừng giống STTN Sinh trƣởng tốt STXN Sinh trƣởng xấu SI (Spliting Index) Chỉ số vết nứt gỗ SL Tổng ộ o rút tuyến tính theo hiều SLn Độ o rút tuyến tính theo hiều SR Tổng ộ o rút theo hiều xuyên tâm SRn Độ o rút tuyến tính theo hiều xuyên tâm ST Tổng ộ o rút tuyến tính theo hiều tiếp tuyến STn Độ o rút tuyến tính theo hiều tiếp tuyến St/Sr Tỷ lệ tổng ộ co rút tuyến tính theo hiều tiếp tuyến/tổng ộ co rút tuyến tính theo hiều xuyên tâm Stn/Srn Tỷ lệ ộ co rút tuyến tính theo hiều tiếp tuyến/ ộ co rút tuyến tính theo hiều xun tâm TB Trung bình TBKN Trung b nh khảo nghiệm TBVG Trung b nh vƣờn giống TCVN Ti u huẩn Việt N m Tls Tỷ lệ sống T/R Tỷ lệ co rút gỗ theo hiều tiếp tuyến/co rút gỗ theo hiều xuy n tâm TTST Số thứ t sinh trƣởng UU Bạ h n uro l i với Bạ h n uro UP Bạ h n uro l i với Bạ h n pelit PU Bạ h n pelit l i với Bạ h n uro PC Bạ h n pelit l i với Bạ h n CP Bạ h n m n l i với Bạ h m n n pelit vii UC Bạ h n uro l i với Bạ h n CU Bạ h n UG Bạ h n uro l i với Bạ h XH Xếp hạng XHST Xếp hạng sinh trƣởng XHKLR Xếp hạng khối lƣợng ri ng ủ gỗ V Thể tí h thân ây Vct Thể tí h thể Vel Vận tố truyền sóng âm th nh (Velocity) m n l i với Bạ h m n n uro n gr n is viii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hệ số i truyền theo nghĩ hẹp ủ số tính trạng sinh trƣởng v tính hất gỗ Bạ h Bảng 2.1 Đị tá n uro 14 iểm, thời gi n xây ng khảo nghiệm v biện pháp kỹ thuật ộng khảo nghiệm hệ Bạ h Bảng 2.2 Đị iểm, thời gi n xây ng khảo nghiệm v biện pháp kỹ thuật tá ộng khảo nghiệm tổ hợp Bạ h Bảng 2.3 Vị trí ị lý v n l i 43 iều kiện khí hậu Bảng 2.4 Th nh phần giới v hó h Bảng 3.1 Sinh trƣởng v n uro 41 ủ ị iểm nghi n ứu 45 ất hất lƣợng ây gi ị iểm nghi n ứu 46 nh Bạ h n uro 10 tuổi khảo nghiệm hậu thế hệ B V (2005-2015) 64 Bảng 3.2 Sinh trƣởng gi nh Bạ h n uro 15 năm tuổi khảo nghiệm hậu thế hệ B V (2005 - 2020) 67 Bảng 3.3 Sinh trƣởng ủ gi nh Bạ h n uro tuổi khảo nghiệm hậu thế hệ N m Đ n (2007 - 2015) 69 Bảng 3.4 Sinh trƣởng ủ gi nh Bạ h n uro 13 tuổi khảo nghiệm hậu thế hệ N m Đ n (2007 - 2020) 72 Bảng 3.5 Khối lƣợng ri ng gỗ ủ gi nh Bạ h n uro khảo nghiệm hậu thế hệ N m Đ n gi i oạn tuổi (2007- 2015) 74 Bảng 3.6 Độ o rút tuyến tính giữ gi nh Bạ h n uro khảo nghiệm hậu thế hệ N m Đ n gi i oạn tuổi (2007-2015) 78 Bảng 3.7 Tổng ộ o rút gỗ tuyến tính gi nh Bạ h n uro khảo nghiệm hậu thế hệ N m Đ n gi i oạn tuổi (2007-2015) 80 Bảng 3.8 Tỷ lệ o rút tiếp tuyến/xuy n tâm gỗ (T/R) gi nh Bạ h n uro năm tuổi N m Đ n ộ ẩm gỗ 12% (Stn/Srn) 0% (St/Sr) 82 Phụ biểu 12 Tỷ lệ o rút T/R ủ gi nh Bạ h hậu thế hệ N m Đ n STT TTST 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 96 27 26 17 95 86 37 93 30 23 91 75 11 38 46 20 70 78 68 42 60 84 87 40 81 34 94 77 64 59 55 71 48 73 35 Gia đình 13BV 32TL 10VX 24TL 31BV 11BV 26TL 11VX 1VX 35VX 1BV 1TL 33VX 29BV 29TL 22BV 17TL 6BV 2TL 20TL 12TL 36BV 34TL 19VX 19BV 16TL 4TL 32BV 5TL 14BV 3BV 18BV 14TL 30TL 33TL 37BV 11TL Tb 1,5 1,5 1,5 1,7 1,8 1,9 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,2 2,2 2,2 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,5 2,5 2,6 2,6 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,8 Stn/Srn V% Xếp hạng 25,0 28,0 28,7 17,8 32,4 25,4 30,9 25,7 15,0 31,0 10 31,0 11 40,6 12 21,4 13 18,3 14 31,0 15 22,1 16 18,9 17 30,1 18 24,1 19 20,2 20 10,5 21 22,4 22 14,5 23 19,7 24 22,0 25 26,4 26 12,1 27 45,7 28 25,5 29 21,4 30 19,9 31 11,8 32 31,2 33 15,9 34 11,8 35 20,4 36 30,1 37 Tb 1,5 1,4 1,5 1,7 1,7 1,5 2,0 1,9 1,8 1,7 1,8 2,0 1,9 2,0 2,3 1,9 2,0 1,9 2,0 2,0 1,9 2,0 2,2 2,0 2,2 2,2 2,0 2,1 2,3 2,2 2,1 2,1 2,0 1,9 2,1 2,2 2,1 n uro khảo nghiệm St/Sr V% Xếp hạng 21,2 17,4 12,2 17,4 8,2 19,3 23,9 24 18,0 16 27,1 25,5 27,9 30,5 23 20,0 13 15,2 22 26,2 45 17,7 14 14,8 25 18,1 15 20,2 17 19,6 18 8,7 12 24,3 21 10,0 40 17,2 19 22,9 39 11,2 41 13,2 20 10,2 29 10,1 44 16,4 38 11,6 32 23,5 30 20,3 27 18,7 11 4,8 33 22,0 35 7,9 28 STT TTST 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 45 92 36 13 22 76 89 50 69 83 14 Gia đình 15TL 24BV 18TL 21BV 34VX 17VX 36VX 22VX 40BV 19TL 28VX 25BV 27BV TB Fpr Lsd Tb 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,9 2,9 3,0 3,1 3,1 3,4 3,5 2,5