Nghiên cứu nhân giống đàn hương từ hạt tại viện khoa học lâm nghiệp việt nam

ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM HỒNG VĂN HIỂN Tên đề tài: NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG ĐÀN HƯƠNG TỪ HẠT TẠI VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Lâm nghiệp Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2015 - 2019 Thái Nguyên, 2019 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HOÀNG VĂN HIỂN Tên đề tài: NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG ĐÀN HƯƠNG TỪ HẠT TẠI VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Lâm nghiệp Lớp : K47 - LN Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2015 - 2019 Giảng viên hướng dẫn : T.S Nguyễn Minh Chí Th.S Phạm Thu Hà Thái Nguyên, 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan khóa luận kết nghiên cứu riêng thân không chép Các kết nghiên cứu trình bày khóa luận kết hồn tồn trung thực, khách quan Nội dung khóa luận có tham khảo sử dụng tài liệu, thông tin đăng tải tác phẩm, tạp chí theo danh mục tài liệu khóa luận Nếu có điều sai sót, em xin hồn tồn chịu trách nhiệm Thái Nguyên, ngày tháng năm 2019 Xác nhận giáo viên hướng dẫn Đồng ý cho bảo vệ kết trước Hội đồng khoa học TS Nguyễn Minh Chí Th.S Phạm Thu Hà Người viết cam đoan Hồng Văn Hiển XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN Giáo viên chấm phản biện xác nhận sinh viên sửa chữa sai sót sau hội đồng chấm yêu cầu! (Ký ghi rõ họ tên) ii LỜI CẢM ƠN Được trí nhà trường, Ban chủ nhiệm Khoa Lâm nghiệp, em tiến hành thực nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu nhân giông đàn hương từ hạt viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam” Để hoàn thành chuyên đề báo cáo thực tập trước hết em xin gửi đến thầy, cô giáo khoa Lâm nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm lời cảm ơn chân thành Đặc biệt, em xin cảm ơn thầy Nguyễn Minh Chí Phạm Thu Hà, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hồn thành chuyên đề báo cáo thực tập Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, phòng ban Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, tạo điều kiện thuận lợi cho em tìm hiểu thực tiễn suốt trình thực tập Em xin cảm ơn nhà trường tạo cho em có hội thưc tập nơi mà em yêu thích, cho em bước đời sống thực tế để áp dụng kiến thức mà thầy cô giáo giảng dạy Qua công việc thực tập em nhận nhiều điều mẻ bổ ích cơngviệc nghiêncứu khoa học để giúp ích cho cơng việc sau thân Vì kiến thức thân cịn hạn chế, q trình thực tập, hồn thiện chun đề em khơng tránh khỏi sai sót, kính mong nhận ý kiến đóng góp từ thầy Thái Ngun, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực Hoàng Văn Hiển iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Bố trí cơng thức thí nghiệm ngẫu nhiên 24 Bảng 3.2: Các cơng thức thí nghiệm đất phân bón 26 Bảng 4.1: Tổng hợp kết thí nghiệm phù trợ sau 90 ngày 27 Bảng 4.2: Tổng hợp kết thí nghiệm phù trợ sau 120 ngày 29 Bảng 4.3: Tổng hợp kết thí nghiệm phù trợ sau 150 ngày 30 Bảng 1.4: Tổng hợp kết thí nghiệm xử lý nảy mầm hạt giống sau 30 ngày 33 Bảng 4.5: Tổng hợp kết thí nghiệm xử lý nảy mầm hạt giống sau 45 ngày 34 Bảng 4.6: Tổng hợp kết thí nghiệm giá thể sau 30 ngày 35 Bảng 4.7: Tổng hợp kết thí nghiệm xử lý nảy mầm hạt giống sau 45 ngày 37 Bảng 4.8: Đặc điểm tính chất đất làm giá thể bầu ươm 38 Bảng 4.9: Ảnh hưởng đất phân bón đến sinh trưởng giai đoạn 90 ngày tuổi 39 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1 Cây Đàn hương viện nghiện cứu Lâm nghiệp Hình 4.2 Cây Đàn hương trồng đất khô cằn Phú Thọ Hình 4.3 Lá Đàn hương Hình 4.4 Hoa non Đàn hương Hình 4.5 Quả hạt Đàn hương Phú Thọ Hình 4.6: Cây Đàn hương 90 ngày tuổi trồng Rệu xanh (ảnh trái) đối chứng (ảnh phải) 28 Hình 4.7: Cây Đàn hương 120 ngày tuổi trồng Dền cảnh 29 Hình 4.8: Cây Đàn hương 150 ngày tuổi trồng Rệu xanh (ảnh trái) Dền cảnh (ảnh phải) 31 Hình 4.9: Rễ Đàn hương bán ký sinh rễ họ đậu 32 Hình 4.10: Hạt Đàn hương nảy mầm sau 30 ngày công thức 33 Hình 4.11: Hạt bắt đầu nảy mầm sau 20 ngày giá thể cát sông 36 v DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Nghĩa đầy đủ BNN Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn CT Công thức ĐC Đối chứng Đ-PB Đất – Phân bón FAO Tổ chức Nơng lương Liên hợp quốc Fpr Xác suất tính GA Chất kích thích sinh trưởng thực vật Gibberellin GA3 Chất điều hòa sinh trưởng Gibberellin Lsd Khoảng sai dị MF1 Chế phẩm vi sinh vật hỗn hợp MF1 NN&PTNT Nông nghiệp Phát triển nơng thơn NQ-CP Nghị phủ QĐ Quyết định SG Phân vi sinh Sông Gianh TCLN Tổng cục Lâm nghiêp UBND Uỷ ban nhân dân USD Đô la Mỹ vi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC BẢNG iii DANH MỤC CÁC HÌNH iv DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT v PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu 1.3 Ý nghĩa đề tài PHẦN TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Cơ sở khoa học vấn đề nghiên cứu 2.2 Tình hình nghiên cứu giới nước 2.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 2.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu 13 2.3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 13 2.3.2 Đặc điểm khu vực Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 20 PHẦN ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 23 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 23 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 23 3.1.3 Địa điểm nghiên cứu 23 3.2 Nội dung nghiên cứu 23 3.2.1 Nghiên cứu xác định loài phù trợ cho Đàn hương bán ký sinh giai đoạn vườn ươm 23 vii 3.2.2 Nghiên cứu nhân giống đàn hương từ hạt 23 3.3.1 Nghiên cứu xác định loài phù trợ cho Đàn hương bán ký sinh giai đoạn vườn ươm 24 3.3.2 Nghiên cứu nhân giống Đàn hương từ hạt 24 PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27 4.1 Nghiên cứu xác định loài phù trợ cho Đàn hương bán ký sinh giai đoạn vườn ươm 27 4.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng loài phù trợ đến sinh trưởng Đàn hương 27 4.1.2 Nghiên cứu đặc điểm bán ký sinh rễ đàn hương với rễ chủ 31 4.2 Nghiên cứu nhân giống đàn hương từ hạt 32 4.2.1 Nghiên cứu xử lý nảy mầm hạt giống 32 4.2.2 Nghiên cứu lựa chọn giá thể gieo hạt 35 4.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng giá thể bầu nuôi 37 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 5.1 Kết luận 41 5.2 Kiến nghị 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Đàn hương (Santalum album Linn) loài thường xanh, sống bán ký sinh, sinh trưởng tốt bán ký sinh với số loại chủ định giai đoạn khác Đàn hương trồng diện rộng nhiều nước để lấy gỗ tinh dầu Gỗ Đàn hương chứa - 6% tinh dầu dễ bay (chủ yếu sesquiterpenols α- β santalols), chất nhựa tannins Đàn hương lồi gỗ cho tinh dầu có giá trị kinh tế lớn, có nguồn gốc Đơng Timor, Ấn Độ, Trung Quốc (Quảng Đông, Quảng Tây, Vân Nam), Indonesia Ở Việt Nam cho có phân bố Nghệ An, Hà Tĩnh, Thanh Hóa Bộ phận thường dùng lõi gỗ Việc chưng cất tinh dầu từ gỗ thường sử dụng gỗ có đường kính 20cm (>25 năm tuổi), hàm lượng tinh dầu tổng số trung bình đạt từ 1,5-10%, tùy phận Gỗ lõi rễ đạt 10%, gỗ giác từ cành nhánh đạt từ 1,5 đến 2% Năng suất gỗ đạt 85 đến 240 kg gỗ lõi/cây đạt đường kính 30cm Chu kỳ kinh doanh Đàn hương thường từ 20-30 năm Trong giai đoạn cịn non, tận dụng cành để chưng cất tinh dầu chế biến trà túi lọc từ [11] Hiện nay, giá bán tinh dầu Đàn hương thị trường giới vào khoảng 1.000 đến 1.500 USD/kg, chúng thường dùng công nghiệp chế biến dược liệu, thực phẩm mỹ phẩm làm hương liệu Nhu cầu sử dụng tinh dầu Đàn hương lớn đáp ứng khoảng 20% Do nghiên cứu phát triển Đàn Hương Việt Nam nhằm mục tiêu cung cấp tinh dầu giá trị cao phục vụ tiêu dùng nước xuất hoàn toàn khả thi Từ thực trạng nêu trên, đề tài “Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống 30 Kết đánh giá sau 150 ngày cho thấy tỷ lệ sống giảm tất công thức Tuy nhiên, công thức sử dụng Rệu Rệu xanh đạt 41% Kết xử lý số liệu tổng hợp bảng Bảng 4.3: Tởng hợp kết thí nghiệm phù trợ sau 150 ngày (So sánh tiêu chuẩn Duncan với P < 0,05) Tỷ lệ sống Chiều cao (%) (cm) Rệu 57,8 36,42 Rất tốt Rệu xanh 41,1 35,38 Tốt Dền cảnh 38,8 32,17 Tốt Dền cơm 35,1 29,21 Trung bình Đối chứng 17,8 21,1 Kém, vàng Lsd 12,23 2,44 Fpr < 0,001 < 0,001 Cơng thức Sức sống Kết thí nghiệm chọn phù trợ cho Đàn hương cho thấy sau 150 ngày, tỷ lệ sống trồng Rệu 57,8%, Rệu xanh Dền cảnh cao, đạt từ 38,8-41,1%, khơng trì giai đoạn 90 ngày tuổi 120 ngày tuổi kết khả thi so với công bố trước Sinh trưởng chiều cao công thức tốt, đạt 32cm, sức sống Đàn hương công thức tốt đến tốt Cây Đàn hương cơng thức đối chứng, khơng có phù trợ để hệ rễ bán ký sinh nên có sức sống kém, vàng, tỷ lệ sống giảm, 17,8% (Bảng 4.3) Qua đánh giá bảng ta nên chọn Rệu làm phù trợ cho Đàn hương, qua theo dõi Rệu phì trợ tốt nhất, hiệu 31 Hình 4.8: Cây Đàn hương 150 ngày t̉i trồng Rệu xanh (ảnh trái) Dền cảnh (ảnh phải) 4.1.2 Nghiên cứu đặc điểm bán ký sinh rễ đàn hương với rễ chủ Sau Đàn hương phù trợ hình thành chế bán ký sinh, rễ phù trợ hình thành nút giao với rễ Đàn hương, thơng qua phù trợ cung cấp nguồn dinh dưỡng định cho Đàn hương sinh trưởng tốt Cơ chế mô tả trồng Đàn hương với họ đậu Trung Quốc, Đàn hương bán ký sinh rễ họ đậu tạo khối u, hình thành chế hỗ trợ hút dinh dưỡng khoáng từ chủ cung cấp cho Đàn hương.[14] 32 Hình 4.9: Rễ Đàn hương bán ký sinh rễ họ đậu Trong thí nghiệm trồng Đàn hương với Sưa Trung Quốc giai đoạn tháng tuổi, rễ Sưa hỗ trợ cung cấp lượng dinh dưỡng đáng kể cho Đàn hương, nhiều đạm Đồng thời cơng thức có trồng phù trợ giúp sinh trưởng vượt trội so với đối chứng 4.2 Nghiên cứu nhân giống đàn hương từ hạt 4.2.1 Nghiên cứu xử lý nảy mầm hạt giống Bố trí thí nghiệm xử lý nảy mầm hạt giống với bốn công thức xử lý hạt gồm: (CT1) Ngâm hạt 60 phút nước ấm 50oC, (CT2) Ngâm hạt 120 phút nước ấm 50oC, (CT3) Ngâm hạt 60 phút nước ấm 50oC, sau xử lý thuốc kích thích nảy mầm, (CT4) Ngâm hạt 120 phút nước ấm 50oC, sau xử lý thuốc kích thích nảy mầmvà (5) công thức đối chứng (không xử lý) Kết đánh giá tốc độ nảy mầm tỷ lệ nảy mầm sau 30 ngày 45 ngày tổng hợp bảng sau 33 Bảng 1.4: Tởng hợp kết thí nghiệm xử lý nảy mầm hạt giống sau 30 ngày (So sánh tiêu chuẩn Duncan với P < 0,05) Công thức CT1 CT2 CT3 CT4 Đối chứng Lsd Fpr Tỷ lệ nảy mầm (%) 21,3 20,6 31,9 30,6 2,0 8,25 < 0,001 Thời gian bắt đầu nảy mầm (ngày) 22 22 18 19 29 Ghichú Cây mầm trung bình Cây mầm trung bình Cây mầm khỏe Cây mầm khỏe Cây mầm yếu Kết thí nghiệm xử lý nảy mầm hạt giống Đàn hương cho thấy công thức (CT3 - Ngâm hạt 60 phút nước ấm 50oC, sau xử lý thuốc kích thích nảy mầm) tỷ lệ nảy mầm 31,9 %,công thức (CT4 - Ngâm hạt 120 phút nước ấm 50oC, sau xử lý thuốc kích thích nảy mầm) cho tỷ lệ nảy mầm 30,6 cao cơng thức xử lý nước nóng khơng xử lý thuốc kích thích rễ Tỷ lệ nảy mầm hạt giống công thức đạt 30% giai đoạn 30 ngày Như nên chọn công thứ để xử lý hạt giống Hình 4.10: Hạt Đàn hương nảy mầm sau 30 ngày ở công thức 34 Thời gian hạt bắt đầu nảy mầm khác biệt rõ công thức, công thức giúp hạt nảy mầm nhanh công thức khác đối chứng Công thức đối chứng nảy mầm chậm tỷ lệ nảy mầm đạt 2% thời điểm 30 ngày Kết nghiên cứu tương tự nghiên cứu Radomiljac cộng (1998), tỷ lệ nảy mầm đạt khoảng 30% Kết đánh giá tỷ lệ nảy mầm sau 45 ngày cho thấy công thức hiệu hơn, kết tổng hợp bảng sau Bảng 4.5: Tổng hợp kết thí nghiệm xử lý nảy mầm hạt giống sau 45 ngày (So sánh tiêu chuẩn Duncan với P < 0,05) Công Tỷ lệ nảy mầm thức (%) CT1 41,1 Cây mầm trung bình CT2 41,5 Cây mầm trung bình CT3 56,1 Cây mầm khỏe CT4 54,8 Cây mầm khỏe Đối chứng 10,0 Cây mầm yếu Lsd 10,66 Fpr < 0,001 Ghi Kết thí nghiệm xử lý nảy mầm hạt giống Đàn hương sau 45 ngày cho thấy công thức cho tỷ lệ nảy mầm cao công thức xử lý nước nóng khơng xử lý thuốc kích thích rễ Tỷ lệ nảy mầm hạt giống công thức đạt 54% giai đoạn 45 ngày Kết thấp so với nghiên cứu Sutheesh cộng (2016), nhóm 35 nghiên cứu xử lý hạt GA3 nồng độ 1000mg/l 24 đạt tỷ lệ mầm hạt Đàn hương tới 74,3% Tuy nhiên, kết nghiên cứu cịn ảnh hưởng chất lượng lô hạt, lô hạt giống Đàn hương sử dụng nghiên cứu bảo quản 12 tháng Do tỷ lệ nảy mầm hạt bị giảm phần Mặc dù chưa đạt tỷ lệ nảy mầm cao nghiên cứu khác giới kết nghiên cứu nhiệm vụ đạt cao so với kết thực thử nghiệm số sở sản xuất khác nước đạt khoảng 30% 4.2.2 Nghiên cứu lựa chọn giá thể gieo hạt Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng giá thể gieo hạt: Trên sở thí nghiệm xử lý nảy mầm hạt giống chọn công thức tốt (Ngâm hạt 60 phút nước ấm 50oC, sau xử lý thuốc kích thích nảy mầm ) để thí nghiệm giá thể với ba cơng thức giá thể gieo hạt gồm: (CT1) Cát sông, (CT2) Đất đồi tầng B, (CT3) 30% phân hữu hoai +70% đất đồi tầng B Kết đánh giá tốc độ nảy mầm tỷ lệ nảy mầm sau 30 ngày 45 ngày tổng hợp bảng sau Bảng 4.6: Tởng hợp kết thí nghiệm giá thể sau 30 ngày (So sánh tiêu chuẩn Duncan với P < 0,05) Tỷ lệ nảy Thời gian bắt đầu mầm (%) nảy mầm (ngày) CT1 31,9 18 Cây mầm khỏe CT2 16,6 20 Cây mầm trung bình CT3 30,1 19 Cây mầm khỏe Lsd 6,21 Fpr < 0,001 Công thức Ghi 36 Kết tổng hợp bảng 4.6 cho thấy tỷ lệ nảy mầm hạt giống giai đoạn 30 ngày sai khác công thức giá thể, gieo hạt cát sơng gieo giá thể gồm 30% phân hữu hoai +70% đất đồi tầng B có tỷ lệ nảy mầm cao nhất, mầm khỏe Kết nghiên cứu Sutheesh cộng (2016) ngâm hạt nước nóng gieo hạt giá thể phân bò hoai cho hiệu tốt Đây phương pháp xử lý có chi phí thấp so với GA3 nơng dân sử dụng rộng rãi vườn ươm Thời gian nảy mầm hạt công thức không sai khác rõ việc gieo hạt cát sông giúp cho việc bứng mầm đem cấy dễ nhiều so với gieo hạt giá thể đất Do gieo hạt cát sông xử lý mầm bệnh để đảm bảo tỷ lệ nảy mầm dễ bứng Hình 4.11: Hạt bắt đầu nảy mầm sau 20 ngày giá thể cát sông 37 Bảng 4.7: Tởng hợp kết thí nghiệm xử lý nảy mầm hạt giống sau 45 ngày (So sánh tiêu chuẩn Duncan với P < 0,05) Công thức Tỷ lệ nảy mầm (%) Ghi CT1 56,1 Cây mầm khỏe CT2 31,3 Cây mầm trung bình CT3 44,7 Cây mầm khỏe Lsd 12,62 Fpr < 0,001 Kết tổng hợp bảng 4.7 cho thấy tỷ lệ nảy mầm hạt giống giai đoạn 45 ngày sai khác cơng thức giá thể, cơng thức 1: gieo hạt cát sông + 30% phân hữu hoai +70% đất đồi tầng B tỷ lệ nảy mầm 56,1 % có tỷ lệ nảy mầm cao nhất, mầm khỏe Công thức 2: gieo giá thể + 30% phân hữu hoai +70% đất đồi tầng B 44,7 %, mầm khỏe Tỷ lệ nảy mầm hạt Đàn hương công thức thấp đạt 31,3 % tỷ lệ nảy mầm 4.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng giá thể bầu ni Kết phân tích số tính chất ba loại đất dùng làm giá thể bầu ươm cho thấy có sai khác độ chua thành phần giới dinh dưỡng Kết tổng hợp bảng 4.8 38 Bảng 4.8: Đặc điểm tính chất đất làm giá thể bầu ươm N Loại đất pHKCl tổng số (%) Đất đồi Đất màu Đất phù sa N dễ tiêu (mg/100g) P2O5 tổng số (%) Thành phần giới (%) P2O5 dễtiêu 2- (mg/kg) 0,02 0,002 < - 0,02 0,002 mm mm mm 4,28 0,09 2,00 1,08 33,02 12,64 18,72 68,64 7,61 0,08 0,42 1,87 568,51 53,28 16,12 30,60 7,67 0,06 0,71 1,30 245,95 69,73 4,04 26,23 Số liệu bảng 4.8 cho thấy, ba loại đất nghèo đạm tổng số, đạm dễ tiêu lân tổng số Đặc biệt đất đồi, qua nhiều luân kỳ kinh doanh rừng, đất bị thối hóa, đất chua, nghèo dinh dưỡng, hàm lượng đạm lân thấp Trong đất màu đất phù sa có pH trung tính, hàm lượng lân dễ tiêu cao nhiều so với đất đồi có thành phần giới thịt nhẹ đặc trưng đất cát pha Từ đặc điểm đặc trưng ba loại đất nêu trên, cần nghiên cứu ảnh hưởng loại đất kết hợp với phân bón đến sinh trưởng chất lượng giai đoạn vườn ươm Kết nghiên cứu ảnh hưởng đất phân bón đến sinh trưởng Đàn hương cho thấy có sai khác cơng thức thí nghiệm loại đất, phân bón tương tác nhân tố đất với phân bón đến sinh trưởng bệnh hại giai đoạn tuổi khác nhau, kết phân tích tổng hợp bảng sau: 39 Bảng 4.9: Ảnh hưởng đất phân bón đến sinh trưởng ở giai đoạn 90 ngày tuổi Cơng thức MF1 SG Phân ĐC bón Fpr Lsd Đồi Màu Phù sa Đồi + phù Đất sa Đồi + màu Fpr Lsd Đ-PB1 Đ-PB2 Đ-PB3 Đ-PB4 Đ-PB5 Đ-PB6 Đ-PB7 Tương Đ-PB8 tác Đ-PB9 phân Đ-PB10 bón với Đ-PB11 loại đất Đ-PB12 Đ-PB13 Đ-PB14 Đ-PB15 Trung bình Fpr Lsd Hvn (cm) TB Sd 34,29 2,79 31,20 2,78 29,16 3,18