a) Công thức tính
- Chỉ số thống kê
+ Giá trị trung bình mẫu của các chỉ tiêu quan sát
1 ̅̅= ∑ 1 + Phương sai 1 2 = ( − 1)∑( – ̅)2 1 Trong đó: S2: phương sai Xi: giá trị phần tử quan sát thứ i
̅̅: giá trị trung bình, được tính theo công thức số 1
n: số lượng mẫu quan sát + Sai tiêu chuẩn (Sd)
S =√S2
+ Hệ số biến động (CV%):
=̅ ×100
-Chỉ tiêu về sinh trưởng
+ Thể tích cây đứng × 2×× = 40000 Trong đó: V: thể tích cây cá thể (m3) π: hằng số, có giá trị xấp xỉ bằng 3,14159 D: đường kính thân cây ở vị trí 1,3 (m)
(1)
(2)
(3)
(4)
H : chiều cao vút ngọn (cm) f : hình số thân cây (giả định = 0,5) + Năng suất: 10000 1 = ∑ × (6) 1 ô Trong đó:
NS: năng suất (m3/ha/năm)
Vi: thể tích cây thứ i, được tính theo công thức số 5
Sô: diện tích ô thí nghiệm (m2), được tính bằng số cây đo đếm trong ô × cự ly hàng × cự ly cây.
A: tuổi cây tại thời điểm điều tra (năm) n: số lượng cây đo đếm trong ô
- Chỉ tiêu tổng hợp về chất lượng thân cây (Icl) được tính theo công thức
Chỉ tiêu này được tính theo công thức của Lê Đình Khả, 2003 [14]
Icl = Đtt×Đnc×Ptn×Sk (7)
Trong đó:
Icl: chỉ số chất lượng thân cây Đtt: độ thẳng thân (1 – 5 điểm) Đnc: độ nhỏ cành (1 – 5 điểm) Ptn: phát triển ngọn (1 – 5 điểm) Sk: sức khỏe (1 – 5 điểm)
- Các chỉ tiêu về tính chất gỗ
+ Tính khối lượng riêng cơ bản
ρ =
0
× 1000
(8)
Trong đó:
ρ : khối lượng riêng cơ bản cơ bản của gỗ (kg/m3).
Vwt: thể tích mẫu tại độ ẩm tươi (cm3)
+ Tổng độ co rút tuyến tính của gỗ theo phương xuyên tâm và tiếp tuyến
= – × 100
(9)
= – × 100 (10)
Trong đó:
βrmax, βtmax: lần lượt là tổng độ co rút tuyến tính của gỗ theo phương xuyên tâm và phương tiếp tuyến (%)
lrmax, ltmax: lần lượt là kích thước mẫu thử tại độ ẩm lớn hơn độ ẩm tại điểm bão hòa theo phương xuyên tâm và tiếp tuyến (mm)
lrmin, ltmin: lần lượt là kích thước mẫu thử theo phương xuyên tâm và tiếp tuyến sau khi đã làm khô kiệt (mm)
+ Tổng độ co rút tuyến tính của gỗ theo thể tích:
= – × 100
(11)
Trong đó:
βVmax: tổng độ co rút tuyến tính của gỗ theo thể tích
Vmax: thể tích mẫu thử tại độ ẩm lớn hơn độ ẩm bão hoà thớ gỗ Vmin: thể tích mẫu thử sau khi sấy khô kiệt (mm)
+ Xác định độ bền uốn tĩnh (MOR)
➢Độ bền uốn tĩnh ở độ ẩm w
= 3 ×× (12)
2× ×ℎ2
Trong đó:
MORw: độ bền uốn tĩnh của gỗ ở độ ẩm w (MPa) Pmax: tải trọng phá hủy mẫu thử (N)
: khoảng cách giữa tâm các gối đỡ (mm)
h: chiều cao của mẫu thử (mm)
➢ Hiệu chỉnh độ bền uốn tĩnh của mẫu thử từ độ ẩm w về độ
ẩm 12%, áp dụng công thức sau:
=[1 + ( − 12)] (13)
Trong đó:
MOR: độ bền uốn tĩnh của gỗ ở độ ẩm 12% (MPa)
α: hệ số hiệu chỉnh độ ẩm, xác định trên cơ sở thực nghiệm (ở đây lấy
bằng 0,02)
w: độ ẩm của gỗ tính theo TCVN 8048-1 (ISO 3130) [23] + Xác định mô-đun đàn hồi (MOE):
➢Mô đun-đàn hồi tại độ ẩm w
3× ×3
= (14)
64× ×ℎ3 ×
Trong đó:
MOEw: mô-đun đàn hồi của gỗ ở độ ẩm w (GPa)
P:tải trọng (N)
: khoảng cách giữa tâm các gối đỡ (cm)
b, h: lần lượt là các kích thước mặt cắt ngang tương ứng theo phương
xuyên tâm và tiếp tuyến (mm)
f: biến dạng trong diện tích uốn thực (mm)
➢ Hiệu chỉnh mô-đun đàn hồi của mẫu thử từ độ ẩm w về độ ẩm 12%, áp dụng công thức sau:
=
(15) 1 − ( − 12)
Trong đó:
: mô-đun đàn hồi của gỗ ở độ ẩm 12% (GPa)
α: hệ số hiệu chỉnh độ ẩm, xác định trên cơ sở thực nghiệm (ở đây lấy
w: độ ẩm của gỗ tính theo TCVN 8048-1 (ISO 3130) [23]
b) Xử lý số liệu
Cho mỗi thí nghiệm, sử dụng phương pháp phân tích ANOVA theo giá trị trung bình của các đại lượng quan sát để xác định sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Mô hình tổng quát theo Williams và công sự (2002) [131] như sau:
Yij = µ + ρi + τj + ɛ (16)
Trong đó:
Yij: giá trị quan sát
µ: giá trị trung bình chung toàn thí nghiệm
ρi: ảnh hưởng của thành phần cố định (ở đây là lặp).
τj: ảnh hưởng của các yếu tố ngẫu nhiên (ở đây là các dòng) ɛ: sai số ngẫu nhiên
Trong trường hợp các nghiệm thức được xác định là có sự khác biệt ý nghĩa về thống kê (Fpr < 0,05), sử dụng phương pháp trắc nghiệm của Tukey (Tukey multiple range test) để xếp hạng các nghiệm thức. Sự khác biệt giữa các nghiệm thức được thể hiện bằng các chỉ số là các chữ cái la tinh.
Tất các phép tính toán, phân tích ANOVA được thực hiện trên 2 phần mềm Excel 2016 và Genstat 12th (VSN International).
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc điểm sinh trưởng và chất lượng thân cây của keo tam bội
Đối với cây lấy gỗ, sinh trưởng là chỉ tiêu quan trọng nhất quyết định đến hiệu quả kinh doanh rừng trồng. Trong khi, chỉ tiêu chất lượng thân cây lại có ảnh hưởng đến tỷ lệ sử dụng gỗ, chất lượng gỗ thành phẩm. Vì vậy, chất lượng thân cây đặc biệt được quan tâm đối với rừng trồng cung cấp nguyên liệu gỗ lớn/gỗ xẻ. Đây là những chỉ tiêu luôn được quan tâm trước nhất trong công tác nghiên cứu cải thiện giống cây rừng. Luận án này báo cáo kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh trưởng, chất lượng thân cây của một số dòng keo lai và Keo lá tràm tam bội mới được chọn tạo và được so sánh với một số dòng keo lai và Keo lá tràm nhị bội đã được công nhận làm đối chứng tại 3 địa điểm nghiên cứu là Yên Thế (Bắc Giang), Cam Lộ (Quảng Trị) và Xuân Lộc (Đồng Nai). Mỗi địa điểm tiến hành đánh giá đồng thời trên 2 khảo nghiệm dòng vô tính với dung lượng mẫu khác nhau (ô 10 cây và ô 49 cây). Một số kết quả chính bước đầu đã thu được như sau:
3.1.1. Đặc điểm sinh trưởng của các dòng trong các khảo nghiệm ô 10 cây
a) Tại Yên Thế
Tỷ lệ sống trung bình của khảo nghiệm sau 3 tuổi là tương đối thấp, chỉ đạt 70,8%, do một số dòng có tỷ lệ sống rất thấp. Hai dòng Keo lá tràm tam bội (X31 và X41) có tỷ lệ sống rất thấp (15%), dòng keo lai tam bội X11 và dòng keo lai nhị bội BV10 cũng có tỷ lệ sống tương đối thấp (lần lượt 75,0% và
72,5%) (Bảng 3.1). Các dòng keo lai tam bội còn lại đều có tỷ lệ sống cao (82,5
– 92,5%). Sự khác biệt giữa các dòng về tỷ lệ sống là có ý nghĩa thống kê (Fpr < 0,001). Trở lại với 2 dòng keo lai nhị bội BV10 và BV16, các nghiên cứu trước đây đều cho thấy, 2 dòng này có khả năng thích ứng tốt ở hầu hết các
vùng sinh thái trong cả nước (Lê Đình Khả, 1999; Hà Huy Thịnh và cộng sự,
2011a) [11], [29]. Tuy nhiên, trong khảo nghiệm này, tỷ lệ sống của 2 dòng là
tương đối thấp, lần lượt là 72,5% và 80,0%. Kiểm tra lại bảng số liệu cho thấy, 3 trong 4 lặp của dòng BV10 đạt tỷ lệ sống từ 90 – 100%, trong khi lặp còn lại (lặp số 2) chỉ đạt tỷ lệ sống 10%. Tượng tự, 3 trong 4 lặp của dòng BV16 đạt tỷ lệ sống 100%, trong khi lặp còn lại (lặp số 1) chỉ đạt 20%. Vì vậy, tỷ lệ sống thấp của 2 dòng BV10 và BV16 không mang tính quy luật, có thể bị tác động bởi yếu tố ngoại cảnh mà không phải do yếu tố di truyền (nguồn gen) xét về
bản chất.
Bảng 3.1: Sinh trưởng của các dòng sau 3 tuổi trong khảo nghiệm ô 10 cây tại Yên Thế (5/2016 – 5/2019) TT Dòng Bội Ký TLS (%) D1.3 Hvn NS (m3/ha/năm) thể hiệu ̅̅ CV% ̅̅ CV% X (m) X (m) 1 X201 3x AM 87,5a 11,1a 12,7 12,7a 10,1 29,9a 2 X102 3x AM 92,5a 10,4ab 9,5 11,9ab 7,9 26,1a 3 X101 3x AM 97,5a 10,0ab 10,8 11,5ab 5,2 24,5a 4 BV16 2x - 80,0a 10,4ab 9,2 12,1ab 4,6 23,4a 5 X1100 3x MA* 82,5a 9,5ab 14,7 11,4ab 9,4 19,9ab 6 X11 3x MA 75,0a 10,0ab 8,0 11,4ab 11,4 19,1ab 7 BV10 2x - 72,5a 10,1ab 9,3 11,5ab 8,5 17,5abc 8 X204 3x AM 90,0a 4,9d 9,8 5,6d 10,3 2,8c 9 X41 3x Aa 15,0b 9,3b 4,0 10,7bc 4,7 2,7c 10 X31 3x Aa 15,0b 7,6c 15,2 9,8c 9,5 1,0c TBKN 70,8 9,3 10,3 10,9 8,2 16,69 Fpr (α = 0,05) < 0,001 < 0,001 < 0,001 < 0,001
3x = tam bội; 2x = nhị bội; AM = Keo lá tràm 2x × Keo tai tượng 4x; MA = Keo tai tượng 4x × hạt phấn tự do; MA* = Keo lai 2x × keo lai 4x; Aa = Từ Keo lá tràm 2x tự thụ phấn.
Về sinh trưởng, dòng keo tam bội X201 dẫn đầu ở cả 3 chỉ tiêu nghiên
cứu. Sinh trưởng D1.3, Hvn và năng suất lần lượt là 11,1 cm, 12,7 m và 29,9
12,1 m và 24,5 m3/ha/năm) nhưng vượt trội so với dòng keo lai nhị bội đối
chứng còn lại BV10 (10,1 cm, 11,5 m và 17,5 m3/ha/năm). Hai dòng keo lai tam
bội khác (X101 và X102) cũng cho thấy triển vọng tốt ở khảo nghiệm này, sinh
trưởng D1.3, Hvn và năng suất là tương đương với dòng keo lai nhị bội BV16 làm
đối chứng nhưng cao hơn có ý nghĩa so với dòng keo lai nhị bội đối chứng khác
(BV10) về năng suất. Dòng X204, mặc dù cùng tổ hợp lai với dòng X201 (Keo
lá tràm nhị bội Aa6 × Keo tai tượng tứ bội Am36) nhưng có sinh trưởng rất
chậm, D1.3 và Hvn chỉ bằng gần ½ và năng suất chỉ bằng gần 1/10 so với dòng
X201. Hai dòng Keo lá tràm tam bội X31 và X41 có năng suất chỉ đạt < 3
m3/ha/năm do có tỷ lệ sống rất thấp đã được báo cáo ở trên. Sự khác biệt sinh
trưởng, năng suất giữa các dòng là có ý nghĩa thống kê (Fpr < 0,001).
Hình 3.1: Hình thái lá của 3 dòng X101, X102 và X201 sau 12 tháng tuổi tại Yên Thế
(5/2016 – 5/2017 vừa trải qua mùa đông)
Một hiện tượng khác thường về hình thái của 2 dòng keo lai tam bội X101 và X102 đã được quan sát thấy trong thời gian mùa đông (từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau). Trong thời gian này, cả 2 dòng đều thấy xuất hiện hiện tượng “lá nhỏ”, bề rộng của phiến lá nhỏ lại, lá dày, phiến lá bị biến dạng (Hình
3.1). Các dòng khác thì không thấy xuất hiện hiện tượng này. Dòng X204 mặc dù không có hiện tượng “lá nhỏ” nhưng lại có hình thái thân khác thường (cành mọc dày, thân chính kém phát triển, xuất hiện bệnh mục vỏ từ tuổi 2), đây có thể là nguyên nhân chính dẫn đến sinh trưởng rất chậm của dòng này so với dòng X201 có cùng tổ hợp lai.
b) Tại Cam Lộ
Tỷ lệ sống bình quân của toàn khảo nghiệm là 90%. Hầu hết các dòng (cả tam bội và nhị bội) đều có tỷ lệ sống cao (> 80%), ngoại trừ dòng X1201 (77,5%). Sự sai khác về tỷ lệ sống giữa các dòng là không có ý nghĩa về thống kê (Fpr = 0,246) (Bảng 3.2).
Về sinh trưởng và năng suất, các dòng đã có sự phân hoá rõ rệt về tất cả các chỉ tiêu nghiên cứu sau 3 tuổi (Fpr < 0,001). Tương tự như ở Yên Thế, dòng keo lai tam bội X201 vẫn ở vị trí dẫn đầu, sinh trưởng D1.3, Hvn và năng suất lần lượt là 11,2 cm, 11,0 m và 29,4 m3/ha/năm, cùng nhóm với dòng keo lai nhị bội đối chứng (AH7) nhưng vượt trội so với dòng đối chứng còn lại (BV16) về năng suất. Ba dòng keo lai tam bội khác: X205, X1100, X102 cũng cho thấy triển vọng tốt, sinh trưởng và năng suất cùng nhóm với 2 dòng keo lai nhị bội làm đối chứng AH7 và BV16 (Bảng 3.2). Các dòng keo lai tam bội còn lại đều có sinh trưởng chậm, cá biệt có một số dòng sinh trưởng rất chậm như: X1201 và X204. Dòng X204 cùng tổ hợp lai với dòng X201 và X205 (Keo lá tràm nhị bội Aa6 × Keo tai tượng tứ bội Am36) và X1201 được tạo ra từ tổ hợp lai (Keo lai nhị bội BV16 × keo lai tứ bội 10L590) cùng dòng cây bố với dòng X1100 (Keo lai nhị bội BV33 × keo lai tứ bội 10L590). Như vậy, sinh trưởng (D1.3 và Hvn) có sự phân ly rất lớn giữa các dòng trong cùng tổ hợp lai. Điều này phản ánh đúng bản chất đối với cây rừng (thường ở dạng dị hợp tử), bên cạnh việc thể hiện ưu thế lai của cả tổ hợp lai còn có ưu thế lai cá thể (Turbin và cộng sự 1982 – dẫn theo Lê Đình Khả, 1999) [11].
Bảng 3.2: Sinh trưởng của các dòng sau 3 tuổi trong khảo nghiệm ô 10 cây tại Cam Lộ (12/2016 – 12/2019) TT Dòng Bội Ký TLS (%) D1.3 (cm) Hvn (m) NS thể hiệu ̅̅X CV% ̅̅X CV% (m3/ha/năm) 1 X201 3x AM 95,0 11,2a 14,7 11,0ab 10,1 29,4a 2 AH7 2x - 92,5 10,7a 11,2 11,6a 7,7 27,2a 3 X205 3x AM 92,5 11,0a 9,5 10,4abc 10,1 26,2ab 4 X1100 3x MA* 97,5 10,5ab 7,1 10,4abc 8,2 24,6ab 5 X102 3x AM 100,0 10,3ab 8,8 10,6abc 4,1 24,5ab 6 X101 3x AM 90,0 9,9ab 7,4 10,2abc 10,2 19,4bc 7 BV16 2x - 80,0 10,3ab 11,5 10,3abc 21,6 19,4bc 8 X01 3x MA 92,5 9,0bc 9,8 9,7bcde 14,8 16,1cd 9 X11 3x MA 90,0 9,0bc 12,3 9,9abcd 13,5 16,0cd 10 Ctl18 2x - 87,5 7,9cd 8,1 9,1cdef 7,0 10,8de 11 X41 3x Aa 90,0 7,3d 9,6 8,1ef 6,0 8,4e 12 X42 3x Aa 85,0 6,8d 9,7 7,8fg 9,1 7,0e 13 X1201 3x MA* 77,5 6,2d 10,7 8,4def 7,7 5,4e 14 X204 3x AM 90,0 6,4d 11,4 6,1g 10,0 5,0e TBKN 90,0 9,0 10,1 9,5 12,1 17,1 Fpr (α = 0,05) 0,246 < 0,001 < 0,001 0,001
3x = tam bội; 2x = nhị bội; AM = Keo lá tràm 2x × Keo tai tượng 4x; MA = Keo tai tượng 4x × hạt phấn tự do; MA* = Keo lai 2x × keo lai 4x; Aa = Từ Keo lá tràm 2x tự thụ phấn.
Cả 3 dòng Keo lá tràm (tam bội X41 và X42 và nhị bội Ctl18) đều có sinh trưởng tương đối chậm, D1.3 chỉ đạt từ 6,8 – 7,9 cm sau 3 tuổi (Bảng 3.2). Sự khác biệt về sinh trưởng và năng suất giữa 2 dòng X41 và X42 với dòng Ctl18 là không có ý nghĩa thống kê. Hai dòng Keo lá tràm tam bội X41 và X42 đều được sàng lọc từ quần thể tự thụ phấn (Nghiêm Quỳnh Chi và cộng sự, 2020) [2]. Nghiên cứu của Harwood và cộng sự (2004) [69] đã chỉ ra đối với Keo tai tượng, nguồn giống được thu từ quần thụ tự thụ phấn có sinh trưởng kém hơn 15% về Hvn và 16% về D1.3 so với giống được thu từ quần thụ có tỷ lệ thụ phấn chéo cao.
Về hình thái, tương tự ở địa điểm Yên Thế, hai dòng keo lai tam bội X101 và X102 cũng xuất hiện hiện tượng “lá nhỏ” trong thời gian mùa đông.
c) Tại Xuân Lộc
So với 2 địa điểm nghiên cứu trên, tỷ lệ sống và sinh trưởng của các dòng ở đây có sự phân hoá mạnh hơn. Tỷ lệ sống trung bình của khảo nghiệm là tương đối thấp, chỉ đạt 71%. Tuy nhiên, hầu hết các dòng có sinh trưởng nhanh đều có tỷ lệ sống cao (> 80%). Sự khác biệt về tỷ lệ sống giữa các dòng là có ý nghĩa thống kê (Fpr < 0,001) (Bảng 3.3).
Về sinh trưởng, 2 dòng keo lai tam bội (X101 và X201) dẫn đầu ở cả 3 chỉ tiêu nghiên cứu. X101 có sinh trưởng D1.3 và Hvn lần lượt là 12,3 cm và 13,7 m, năng suất 39,0 m3/ha/năm. Các chỉ tiêu tương ứng của dòng X201 là 12,8 cm, 13,1 m và 38,6 m3/ha/năm. Cả 3 chỉ tiêu của X101 và X201 đều cùng nhóm với dòng keo lai nhị bội đối chứng BV73 (D1.3 = 11,9 cm và Hvn = 11,8 m về và 30,0 m3/ha/năm về năng suất) nhưng vượt trội so với dòng keo lai nhị bội đối chứng còn lại (AH7). Hai dòng keo lai tam bội khác X102 và X1100 cũng cho thấy được tiềm năng sinh trưởng khá trong khảo nghiệm này, năng suất lần lượt là 28,9 m3/ha/năm và 24,3 m3/ha/năm (Bảng 3.3). Các dòng keo lai tam bội còn lại đều có sinh trưởng tương đối chậm so với 2 dòng đối chứng, năng suất < 17 m3/ha/năm. Trong đó, 3 dòng keo lai tam bội (X1200, X1201 và X204) có sinh trưởng rất kém, D1.3 chỉ bằng phần nửa so với các