Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh trưởng tinh dầu và khả năng giâm hom loài tràm năm gân melaleuca qinquenervia tại ba vì hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHUẤT THỊ HẢI NINH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH TRƯỞNG, TINH DẦU VÀ KHẢ NĂNG GIÂM HOM LOÀI TRÀM NĂM GÂN (Melaleuca quinquenervia TẠI BA VÌ, HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội - Năm 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHUẤT THỊ HẢI NINH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH TRƯỞNG, TINH DẦU VÀ KHẢ NĂNG GIÂM HOM LOÀI TRÀM NĂM GÂN (Melaleuca quinquenervia) TẠI BA VÌ, HÀ NỘI Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS Lê Đình Khả Hà Nội - Năm 2009 ĐẶT VẤN ĐỀ Trµm (Melaleuca sp.) chi thực vật có đến 230 loài, phân bè chđ u ë Australia vµ mét sè khu vùc thuộc nam Thái Bình Dương Đây chi có phân bố rộng, gặp nhiều loại đất vùng nhiệt đới cận nhiệt đới Tràm không lµ chi cã nhiỊu loµi mµ mét sè loµi cã nhiều xuất xứ Đây nguồn biến dị phong phú cho công tác chọn tạo giống Đa số loài tràm đa tác dụng, từ lấy gỗ đến tinh dầu, vỏ hoa, đến trồng làm cảnh ven đường Tinh dầu tràm sản phẩm có giá trị dược phẩm mỹ phẩm ý khai thác Khả cung cấp tinh dầu tràm phụ thuộc vào loài, xuất xứ cá thể xuất xứ, phụ thuộc vào tuổi điều kiện lập địa Vì vậy, việc nghiên cứu lợi dụng biến dị tự nhiên để chọn xuất xứ cá thể có khả cung cấp tinh dầu với số lượng chất lượng tốt cho dạng lập địa cần thiết cho trồng tràm lấy tinh dầu Australia l nước trồng, khai thác, chế biến tinh dầu tràm phát triển Họ đà nghiên cứu, chọn lọc sử dụng giống tràm có khả cho suất tinh dầu cao, chất lượng tinh dầu tốt, nhờ đà đem lại hiệu kinh tế to lớn nước ta nghiên cứu chọn giống tràm cho sản xuất đà triển khai chủ yếu tập trung cho mục tiêu lấy gỗ, mục tiêu lấy tinh dầu người dân số địa phương thực Viện Cải thiện giống Phát triển lâm sản phối hợp với Trung tâm Nghiên cứu giống rừng (Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam) đà nhập giống gồm nhiều xuất xứ Tràm năm gân (Melaleuca quinquenervia) từ số vùng Australia Papua New Guinea trồng khảo nghiệm khu vực Cẩm Quỳ - Ba Vì - Hà Nội số nơi khác Khảo nghiệm Ba Vì trồng vào năm 2005 Trên sở kết qủa khảo nghiệm xuất xứ chọn trội triển khai năm 2007, đến năm 2008 Viện Trung tâm tiếp tục xây dựng khảo nghiệm xuất xứ khảo nghiệm dòng vô tính để chọn giống tràm cho suất cao chất lượng tinh dầu tốt Đây sở để thực đề tài Nghiên cứu số tiêu sinh trưởng, tinh dầu khả giâm hom loi Tràm năm gân (Melaleuca quinquenervia) Ba Vì, Hà Nội Nghiên cứu phần đề tài Nghiên cứu chọn giống, kỹ thuật gây trồng chế biến tràm có suất chất lượng tinh dầu cao GS.TS Lê Đình Khả làm chủ nhiệm Chương TổNG QUAN VấN Đề NGHIÊN CứU 1.1 Vai trò khảo nghiệm xuất xứ chọn lọc trội công tác cải thiện giống rừng 1.1.1 Vai trò khảo nghiệm xuất xứ Khảo nghiệm loài/xuất xứ bước chương trình cải thiện giống rừng Đa số loài rừng có khu phân bố rộng lớn, chọn lọc tự nhiên diễn trình lâu dài mà loài rừng đà hình thành tính thích ứng với điều kiện địa lý-sinh thái định Cũng kết chọn lọc tự nhiên mà rừng đà hình thành biến dị di truyền phong phú hình thái, tập tính sinh trưởng khả chịu đựng Loài có phạm vi phân bố rộng nhiều điều kiện địa 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 cho khu vực Khảo nghiệm xuất xứ lợi dụng biến dị di truyền có sẵn thiên nhiên cách có sở khoa học, thông qua thực nghiệm gây trồng điều kiện Đây phương pháp chọn giống nhanh rẻ Chính mà Zobel Talbert (1984) đà cho Bất luận kỹ thuật chọn giống tinh vi nào, tăng thu lớn nhất, nhanh rẻ chương trình cải thiện giống rừng bảo đảm sử dụng nguồn hạt thích hợp cho trồng rừng, đặc biệt gây trồng ngoại lai Sử dụng xuất xứ thích hợp chìa khoá cho thành công chương trình trồng rừng ngoại lai Còn Anderson (1966) cho xuất xứ đáng tin cậy sản xuất giống rừng với 90% khả chắn xuất xứ xuất sắc, song có 50% khả chắn"[15] Chỉ thông qua khảo nghiệm loài xuất xứ nhà chọn giống biết cách chắn (mà suy đoán) xuất xứ (nguồn giống) thích hợp để sử dụng cho chương trình trồng rừng vùng sinh thái định, đặc biệt đưa từ nơi khác đến Bằng khảo nghiệm giống cách nghiêm túc tiết kiệm sức lực, kinh phí thời gian trước mở rộng chương trình trồng rừng mà tránh thất bại không đáng có Biến dị địa lý sở cho việc lựa chọn xuất xứ phù hợp Tuỳ theo phạm vi khu phân bố, mà loài có biến dị lớn hay nhỏ, nhiều hay Thông thường, loài có phạm vi phân bố lớn có nhiều biến dị phạm vi biến dị lớn, loài có phạm vi khu phân bố nhỏ phạm vi biến dị nhỏ Phạm vi biến dị lớn cho khả chọn lọc lớn, tăng thu di truyền lớn Nói cách khác, sai khác xuất xứ lớn khả tăng thu qua khảo nghiệm lớn 1.1.2 Vai trò chọn lọc trội công tác cải thiện giống rừng Có thể nói tác động vào khâu chương trình cải thiện giống rừng góp phần nâng cao suất rừng trồng, song khâu chọn trội có ý nghĩa định Thực tế cho thấy, trội nhân tố đóng góp vào thành công chương trình trồng rừng Thông qua chọn lọc trội từ xuất xứ tốt loài có đặc điểm sinh vật học đáp ứng tốt mục tiêu kinh doanh, từ xây dựng vuờn giống, rừng giống, để cung cấp giống, mà nhiều nước giới đà có rừng cho suất chất lượng cao Chọn lọc trội phương pháp lợi dụng biến dị cá thể tự nhiên quần thể để nâng cao sản lượng cho đời sau so với việc sử dụng giống đại trà Tăng thu di truyền sử dụng giống từ trội chọn đạt 2550% Mức độ biến động cá thể quần thể lớn tăng thu di truyền đạt cao Các trội đà chọn dùng để lấy giống phát triển trực tiếp vào sản xuất Còn biết phối hợp với phương pháp chọn giống khác, lai giống, gây đột biến mang lại hiệu cao 1.2 Trm v giá trị tràm Tràm tên gọi chung loài chi Melaleuca thuộc họ Sim (Myrtaceae) Trên giới có 230 loài tràm, phân bố chđ u ë Australia vµ mét sè n­íc khu vùc nam Thái Bình Dương, có khả thích ứng cao với nhiều điều kiện lập địa, sinh trưởng tốt vùng đất ngập - phèn ven biển, ven cửa sông lẫn đồi đất lateritic Tràm Việt Nam đà Crevost Lecomte (1927) đặt tên M leucadendra L Sau số tác giả Việt Nam cho M leucadendra L (Bộ NN&PTNT, 2000; ĐHQG Hà Nội, Viện KH CN Việt Nam, 2003), song theo Là Đình Mỡi (2003) trµm ë n­íc ta lµ M cajuputi Powel vµ lµ synonim cña M leucadendra L[20] Tuy vËy, M leucadendra L loài gỗ lớn, phiến dài, phân bố tự nhiên Australia Papua New Guinea, cao 30 m với đường kính 1-1,5 m (Boland cs., 1984), hoàn toàn khác với M cajuputi Powel loài bụi đến gỗ nhỡ, phiến rộng (Lê Đình Khả et al, 2008)[17] Sau thu thập mẫu tràm Australia, Việt Nam, Indonesia Thái Lan để phân tích hình thái tinh dầu Nhà khoa học Australia đà cho mẫu tràm thuộc loài M cajuputi (Brophy Doran, 1996) [31] chia thành phân loài: (i) M cajuputi subsp cajuputi tây bắc Australia đông Indonesia, có hàm lượng tinh dầu 0,4-1,2% với tỷ lÖ 1,8-cineole 1,5-60% (ii) M cajuputi subsp cumingiana ë ViÖt Nam, Thái Lan tây Indonesia, có hàm lượng tinh dầu 0,5-0,7% với tỷ lệ 1,8-cineole từ dạng vết đến 7%, riêng mẫu lấy từ Việt Nam chí không thÊy 1,8-cineole (iii) M cajuputi subsp platyphylla ë bắc Queensland Australia, nam Papua New Guinea vùng lân cận có hàm lượng tinh dầu 0,1-1,2% tỷ lệ 1,8-cineole tinh dầu 0,1-10% Tuy vậy, nghiên cứu gần đà cho thấy Tràm cajuput Việt Nam tồn hai loài phụ M cajuputi subsp cajuputi M cajuputi subsp Cumingiana (Lê Đình Khả, Nguyễn Thị Thanh Hường cs., 2008)[17] Tràm nước ta có bốn dạng (Ngô Quế, 2003) ba dạng với kích thước khác từ gỗ nhỏ đến trung bình, có phân bố nhiều tỉnh nước, từ đảo Phú Quốc đến Thái Nguyên, độ cao mặt biển từ 2-36m, với ®é pH = 2,5-5,5 , song tËp trung nhiÒu nhÊt hai vùng đồng Sông Cửu Long duyên hải bắc Trung bộ, chủ yếu phía nam Thừa Thiên-Huế (Nguyễn Việt Cường, Nguyễn Xuân Quát cs., 2004) [4] Nhiều loài tràm đa tác dụng, từ lấy gỗ đến tinh dầu, vỏ hoa, làm cảnh ven đường, tinh dầu tràm sản phẩm có giá trị dược phẩm mỹ phẩm ý khai thác Tinh dầu tràm chất sát trùng mạnh, chữa cảm cúm, hen suyễn, đau bụng, co thắt dày Tinh dầu tràm dùng làm thuốc bôi chống viêm, chữa vết bỏng, xoa bóp trị đau nhức khớp xương thần kinh, (Võ Văn Chi, 1997; Là Đình Mỡi, 2003) [3], [20] Hai thành phần có tác dụng chữa bệnh hương liệu quan trọng tinh dầu tràm 1,8-cineole terpinen-4-ol Ngoài ra, tinh dầu tràm hàng chục hợp chất khác có giá trị dược liệu mỹ phẩm Wiliam (1988) so sánh loại tinh dầu tràm trà chia chúng thành kiểu có thành phần khác Kiểu có thành phần 1,8-cineole thấp (37%) terpinen-4-ol cao (38,2-52,9%), kiểu có 1,8-cineole trung bình (30,3%) terpinen-4-ol trung bình (18%), kiểu có thành phần 1,8-cineole cao (64,1%) terpinen-4-ol thấp (1,7)% Australia nước trồng, khai thác, chế biến tinh dầu tràm nhiều giới Các loài tràm chủ yếu trồng để sản xuất tinh dầu nước M cajuputi, M alternifolia, M quinquenervia, số loài tràm khác (Boland cs, 2006) [32] Tràm năm gân (M quinquenervia) gỗ có kích thước từ nhỏ đến trung bình, thường cao 8m-12m, có khoảng biến động chiều cao 4m-25m tuỳ thuộc vào điều kiện sống Thân thẳng vừa đến cong, tán nhỏ thưa hay rậm vừa Vỏ dày, có màu nhạt có lớp giấy dính liền thành mảng Trên thân lớn vỏ thường bị xù xì Lá có màu xanh sẫm, cứng, hẹp hai đầu Đây loài chịu cháy rừng phát triển nơi đất nghèo chất dinh dưỡng, bị ngập nước liên tục hay gián đoạn vùng cận nhiệt đới, chịu mặn vừa Cho tới loài trồng với mục tiêu lấy củi, cung cấp gỗ làm cọc, nguồn cung cấp mật ong tinh dầu tốt (Phùng Cẩm Thạch, 2006) [26] Trm năm gân có hàm lượng tinh dầu tươi 0,53%- 1,06%, tỷ lệ 1,8-cineole đạt 66-76% Tinh dầu tiêu thụ thị trường nước xuất với số lượng không hạn chế Vì nói loài có giá trị kinh tế cao Tràm cajuput Việt Nam, chí loài tràm khác (Phùng Cẩm Thạch, 2006) [26] Tràm năm gân có phân bố tự nhiên vùng duyên hải thuộc miền Tây Australia, từ New South Wales đến Cape York thuộc miền Bắc Queenland Nó kéo dài đến miền nam Papua New Guinea & Irian Jaya ë Indonexia, vµ cịng xt hiƯn ë New Caledonia đăc biệt phía Tây Bắc quần đảo Australia Papua New Guinea loài xuất vùng đất thấp có ®é cao d­íi 100m nh­ng ë New Caledonia th× nã hình thành quần thụ kéo dài vùng đất cao từ 900-1000m, phần bố Vĩ độ 8-34o Nam, độ cao thường tập trung nơi gần mực nước biển đến 100m, giới hạn độ cao so với mùc n­íc biĨn ®Õn 1000m [26] Marcar et.al (1995) đà đưa điều kiện khí hậu thích hợp để canh tác Tràm năm gân Đó nhiệt độ trung bình hàng năm 17-26oC, nhiệt độ thấp trung bình tháng lạnh 4-20oC, nhiệt độ cao trung bình tháng nóng 27-34oC, lượng mưa trung bình hàng năm 8403440mm/năm, mùa khô kéo dài 0-7 tháng [26] Australia, Tràm năm gân thường bị giới hạn địa lý đến vùng cao phía tây, nơi bị ngập nước đến ngập vùng đất thấp duyên hải Loài tràm thường mọc dọc theo sông, vùng mép triều cửa sông mọc thành rừng loại đầm lầy ngập nước Nó thường mọc gần bờ biển chịu gió nước từ biển Đất thường đất lầy thút ẩm than bùn, hay cát bề mặt bùn sét có hàm lượng hữu cao Mạch nước ngầm thường xuất gần mặt đất quanh năm Loài tràm chịu mạch nước ngầm mặn điều kiện thứ yếu để loài phát triển Papua New Guinea Tràm năm gân thường xuất đất sét phù sa giàu hữu cơ, không ngập triều duyên hải, thoát nước nghèo dinh dưỡng Vào mùa ẩm đồng thường bị ngập lũ sâu 1m Khác với Australia Papua New Guinea, Tràm năm gân New Caledonia thường xuất đồi dốc mỏm núi vùng cao Loài tràm phát triển hầu hết loại đất xuất loại đất hình thành từ đá siêu bazơ [26] Trm tr (Melaleuca alternifolia) loại cho tinh dầu làm dược liệu có nguồn gốc từ Australia Năm 1770, cơng dụng tinh dầu người Anh phát đun sơi tạo thành loại trà có hương Từ năm 1923 nhà khoa học khám phá tinh dầu Tràm trà có tác dụng diệt khuẩn mạnh gấp 13 lần so với carbolic acid (được xem tiêu chuẩn quốc tế đầu thập kỷ 20 kỷ 20) Tinh dầu Tràm trà có màu vàng chanh, nhẹ với mùi thơm terpenic myristic dễ chịu, chất khử trựng khụng gõy c hi, khụng 51 cineole 76,88% Đây xuất xứ có hàm lượng tinh dầu tû lƯ 1,8cineole cao nhÊt kh¶o nghiƯm xt xø xây dựng từ năm 1994 Phùng Cẩm Thạch (2003) chọn xuất xứ tốt để sản xuất tinh dầu Thạnh Hóa (Long An) Thời điểm lấy mẫu để chưng cất tinh dầu vụ đông 30/12/2009, vụ xuân 30/3/2009, vụ hè 30/6/2009 vụ thu 30/9/2009 Bảng 3.12 ảnh hưởng nhiệt độ lượng mưa đến hàm lượng tỉ lệ 1,8-cineole tinh dầu Tràm năm gân Q4 Q5 Q8 Nhiệt Tổng độ lượng Hàm Tỉ lệ Hàm Tỉ lệ Hàm Tỉ lệ trung mưa lượng 1,8- lượng 1,8- lượng 1,8- bình (mm) tinh dầu cienole tinh dầu cienole tinh dÇu cienole ( 0C)(1) (1) (%) (%) (%) (%) (%) (%) 11-12/07 19,8 34,5 1,79 75,72 0,64 76,83 1,86 78,59 11-12/08 18,5 177,8 1,49 62,08 0,59 63,65 1,56 61,02 2-3/09 20,7 50,1 1,71 58,94 0,74 65,45 1,78 64,72 5-6/09 27,9 262,8 1,68 57,04 0,67 61,5 1,74 54,82 8-9/09 28,3 172,0 1,53 59,62 0,63 66,39 1,62 61,57 Th¸ng Sig