Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu
1.2.1. Trên thế giới
1.2.1.1. Các nghiên cứu về nguồn gốc Keo tai tượng trên thế giới
Keo tai tượng lần đầu được giới thiệu đầu tiên của loài này đến Sabah (Malaysia) vào năm 1966 và Nam Sumatra vào năm 1979 sử dụng để chữa cháy, phục hồi đất đai và trồng lại rừng trên đồng cỏ alang - alang (Imperata xiindrica). Cuối cùng A.mangium được trồng trong các đồn điền thương mại do khả năng thích nghi tuyệt vời với khả năng tăng trưởng nhanh và tính chất gỗ tốt. Ở Indonesia loài này trở nên rất quan trọng (Rimbawanto và Beadle, 2006).
Từ năm 1980, các loài keo đã được đưa vào thử nghiệm ở nhiều nước vì những khả năng tốt của chúng, nhất là khả năng cải tạo đất, chống xói mòn, năng suất cao. Khảo nghiệm ở Philippines với 7 loài cho thấy keo tai tượng có chiều cao đứng thứ 3 ở hai điểm thí nghiệm (Le Dinh Kha và Nguyen Hoang Nghia, 1991).
Năm 1986, trên đảo Hải Nam Trung Quốc, một khảo nghiệm với 20 xuất xứ của 8 loài keo đã được thực hiện, ở độ tuổi thứ 2. Trong đó Keo tai tượng không nằm trong nhóm loài và xuất xứ dẫn đầu. Sau 2 năm tuổi Keo tai tượng sinh trưởng D<7,4 cm, H<4,7 cm (Le Dinh Kha và Nguyen Hoang Nghia, 1991).
Prasal (1992), nghiên cứu sinh trưởng của loài keo và một số các loài cây khác trên các loại đất hoang hóa tại nhiều khu vực khác nhau ở Ấn Độ, kết quả khẳng định được tính trội về khả năng chịu hạn của một số loài Keo sinh trưởng trên đất bạc màu như: A. leptocarpa, A. Torulosa, A. LongisPicata.
Nugroho và cs (2012), nghiên cứu các biến đổi xuyên tâm trong đặc điểm giải phẫu và mật độ của gỗ Keo tai tượng ở Indonesia. Ở Indonesia, nhân giống Keo tai tượng cây đã tập trung chủ yếu vào việc cải thiện các đặc điểm kiểu hình, chẳng hạn như tỷ lệ sống, tốc độ tăng trưởng, ít nhánh và dạng thân. Tuy nhiên, cây đã được trồng không chỉ là nguồn nguyên liệu thô cho ngành công nghiệp bột giấy, mà còn là nguồn khai thác gỗ xẻ và do đó, chất lượng gỗ đã trở thành một trọng tâm quan trọng của các chương trình nhân giống. Đặc biệt, nên giảm thiểu khối lượng gỗ vị thành niên vì tính phù hợp thấp của loại gỗ này đối với các sản phẩm cuối cùng. Kết quả nghiên cứu đã đưa ra những bằng chứng để phù hợp với các chương trình nhân giống tập trung vào việc cải thiện chất lượng gỗ của cây Keo tai tượng ở khu trung tâm Java, Indonesia.
Veslez và Valle (2007), nghiên cứu mô hình tăng trưởng và năng suất của cây Keo tai tượng ở Colombia. Kết quả nghiên cứu cho thấy Keo tai tượng là loài rất hứa hẹn cho sản xuất gỗ, loại bỏ cacbon trong khí quyển và phục hồi đất vì nó phát triển rất nhanh ngay cả trong điều kiện đất bị thoái hóa. Trong các khu rừng trung bình nó đạt đến 15 m chiều cao trong 3 năm.
Nirsatmanto và cs (2019), nghiên cứu trường hợp giới thiệu cây Keo tai tượng cải tiến trong rừng dựa vào cộng đồng ở Pacitan, Đông Java. Việc trồng địa điểm cho chương trình này đã được lựa chọn bằng cách xem xét thực tế về lịch sử lâu đời của việc trồng Acacias truyền thống trong rừng dựa vào cộng đồng ở Pacitan cùng với nhu cầu ngày càng tăng của Acacias gỗ cho ngành công nghiệp gia đình. Chương trình được bắt đầu từ năm 2012 và sau 6 năm, chương trình này tiết lộ rằng trong khi duy trì năng suất và giá trị kinh tế cao, trữ lượng A.mangium được cải thiện từ chương trình cải tiến cây có thể được trồng thành công ở vùng đất trồng trọt theo các biện pháp nông lâm kết hợp bền vững với chi phí thực hành lâm sinh thấp.
Norisada và cs (2005), nghiên cứu sự phù hợp của cây Keo tai tượng để trồng lại rừng trên đất cát xuống cấp ở bán đảo Malay. Kết quả cho thấy rằng việc trồng Keo tai tượng mang lại tỷ lệ sống 91% và tăng trưởng thỏa đáng (chiều cao 7,7 m, 56 mm dbh, 59 Mg trọng lượng khô 1 ha sinh khối trên mặt đất) 45 tháng sau khi trồng cho thấy sự phù hợp của loài này đối với việc trồng lại rừng.
1.2.1.2. Các nghiên cứu về chất lượng gỗ Keo tai tượng trên thế giới
Chất lượng gỗ, cụ thể là cấu trúc gỗ, vật lý và cơ học các đặc tính, và các phẩm chất khác của chế biến gỗ, bị ảnh hưởng rất nhiều bởi tỷ lệ, loại, hình thái, sự sắp xếp, phân bố và trọng lượng riêng của các tế bào cấu tạo xylem. Nghiên cứu này được thực hiện để xác định mô hình biến đổi xuyên tâm của các yếu tố dọc trục gỗ trong cây Keo tai tượng. Ngoài ra, sự phù hợp của kỹ thuật cắt ngang nối tiếp để xác định chiều dài sợi gỗ ở Slwrea leprosula Miq. cũng đã được điều tra. Trong phần đầu tiên của nghiên cứu, mô hình biến thiên xuyên tâm trong chiều dài của sợi gỗ và phần tử mạch trong Keo tai tượng đã được nghiên cứu để phát hiện sự khác biệt về kiểu hình giữa cây trội và cây bị ức chế. Mối tương quan giữa sự biến thiên xuyên tâm của chiều dài sợi gỗ và các yếu tố khí hậu hàng tháng (nhiệt độ trung bình và lượng mưa) trong giai đoạn đầu của sự phát triển của cây được thiết lập. Chiều dài sợi gỗ tăng dần từ gốc đến vỏ và chững lại ở khoảng cách từ 3 đến 4 inch ở các cây trội, nhưng tăng dần trên toàn thân ở các cây bị ức chế có đường kính khoảng 4 mm. Chiều dài phần tử tàu vẫn ở mức xấp xỉ 0,2 mm thân cây, mặc dù chiều dài có xu hướng tăng nhẹ ra ngoài. Dạng biến thiên xuyên tâm của chiều dài sợi gỗ có liên quan đến xu hướng xuyên tâm trong tần suất phân chia tế bào ở cambium hơn là tuổi của cây. Kết quả của hàm tương quan chéo giữa sự gia tăng của sợi gỗ và các yếu tố khí hậu cho thấy rằng mức tăng hàng tháng của nó có tương quan với lượng mưa hàng tháng trong một vài lần trước đó nhiều tháng hơn là trong cùng một tháng. Điều này
cho thấy sự phát triển xuyên tâm của cây đã hoạt động trước khi lượng mưa tăng lên. Phân tích ba chiều về hình thái sợi gỗ bằng cách sử dụng phương pháp cắt ngang nối tiếp được thực hiện trên Slwrea leprosula Miq. Để phân tích chi tiết hình thái mà không cần sử dụng thiết bị đặc biệt và đắt tiền. Việc chia cắt nối tiếp cung cấp thông tin chính xác về vị trí và chiều dài của sợi gỗ trong mỗi tệp hướng tâm. So sánh chiều dài sợi gỗ được đo bằng cách cắt ngang nối tiếp và cắt ngang, kết quả thu được bởi cái trước ngắn hơn cái sau khoảng 0,1 mm. Để có được mặt cắt ngang nối tiếp, người ta sử dụng phép đo chính xác hơn chiều dài sợi gỗ trong một vật kính có công suất phân giải lớn hơn để phát hiện đầu chính xác của đỉnh sợi (Honjo, 2002).
Mohd Noor (2010), thực hiện nghiên cứu bao gồm các thử nghiệm xuất xứ 13 năm tuổi của Keo tai tượng được thiết lập tại 5 địa điểm ở Sabal, Jakar, Oya, Labang và Sawai ở Sarawak, Malaysia. Năm xuất xứ đã được trồng trong thử nghiệm. Ba xuất xứ từ Úc và hai xuất xứ từ Indonesia. Các mục tiêu chính của nghiên cứu này là thiết lập xu hướng xuyên tâm của trọng lượng riêng từ thân cây đến vỏ cây và xác định mức độ biến thiên do địa điểm trồng, xuất xứ, cây, hướng và vị trí hướng tâm đối với trọng lượng riêng. Sự thay đổi xuyên tâm trong trọng lượng riêng tăng từ phần chân đến phần vỏ. Nó dao động từ 0,20 atm đến 0,80 atb với giá trị trung bình và hệ số biến động tương ứng là 0,56% và 17,05%. Vị trí, xuất xứ và hướng tâm đóng góp đáng kể vào trọng lượng riêng trong Keo tai tượng. Sự tương tác giữa xuất xứ và địa điểm có ý nghĩa rất lớn, liên quan đến sự thay đổi xếp hạng xuất xứ trên các địa điểm. Radial là thành phần đóng góp lớn nhất vào tổng phương sai thành phần trọng lượng riêng.
Kojima và cs (2009), nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ tăng trưởng đến tính chất gỗ ở các loài cây gỗ cứng phát triển nhanh. Nghiên cứu tính khả thi của việc sử dụng một số loại gỗ cứng nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới đang phát triển nhanh để sản xuất gỗ bằng cách đo lường chất lượng gỗ quan trọng liên
quan đến tốc độ tăng trưởng bên cao. Các loại cây thử nghiệm đã được lấy mẫu từ các đồn điền trong đó có Acacia mangium, A. auriculiformis đã đạt đến tuổi thu hoạch thương mại. Sự căng thẳng được giải phóng của ứng suất tăng trưởng bề mặt ( RS ), mật độ xylem ( XD ), góc microfibril ( MFA ) và chiều dài sợi (FL) được đo ở phần ngoài cùng của xylem ở độ cao ngang ngực của mỗi cây. Kết quả sau đó được so sánh với tốc độ tăng trưởng bên (bán kính/tuổi) ở độ cao ngang ngực, cung cấp một chỉ số tương đối về lượng tăng trưởng của cây mỗi năm. Nghiên cứu đã phát hiện và chỉ ra rằng RS là không đổi, bất kể tốc độ tăng trưởng bên ở mỗi loài. Các kết quả tương tự đã được quan sát đối với XD, MFA và FL, với một vài ngoại lệ, cho thấy tốc độ tăng trưởng cao không thực sự ảnh hưởng đến tính chất gỗ của các loài nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới đang phát triển nhanh đến tuổi khai thác.
Saquing (1991), nghiên cứu đánh giá chất lượng gỗ của cây Keo tai tượng. Mười cây Keo tai tượng được chọn ngẫu nhiên từ một đồn điền sáu năm của Quỹ Ngân hàng cây giống Manila tại Binukawan, Bagac, Bataan [Philippines] đã được phân tích trong nghiên cứu. Bốn mức độ cao đại diện cho 5%, 25%, 45%, 65% chiều cao có thể bán được đã được sử dụng để xác định trọng lực riêng, đặc điểm hình thái của sợi. Mỗi cấp độ cao được sao chép bằng hai bán kính mẫu và bốn số phân đoạn thay thế từ khối được lấy từ mỗi bán kính. Theo phân loại tiêu chuẩn, gỗ Mangium có trọng lượng riêng thấp vừa phải. Tỷ lệ Runkel trung bình thấp hơn nhiều so với giá trị tới hạn. Biến thể giữa các cây rất có ý nghĩa đối với tất cả các tính năng gỗ được nghiên cứu. Sự khác biệt lớn giữa các cây đối với tất cả các tính năng gỗ cho thấy khả năng sửa đổi và cải thiện chất lượng gỗ thông qua lựa chọn và nhân giống trong tương lai. Tương tự như vậy, tác động mạnh mẽ của các phân đoạn về tần số, chiều dài sợi và đường kính cho thấy rằng việc thao túng tuổi quay như một cách tiếp cận để cải thiện chất lượng gỗ. Các phương trình hồi quy được rút ra để dự đoán các giá trị của bất kỳ tính năng gỗ nào ở bất kỳ
mức độ cao và số phân khúc và biểu diễn đồ họa của các phương trình đã được thực hiện. Mức độ liên kết giữa các chỉ số chất lượng gỗ được xác định bằng phân tích tương quan từng phần.
Kaderl và Mohmod (1998), với nghiên cứu tính chất vật lý và cơ học của Keo tai tượng và Keo tai tượng Auriculiformis từ các vùng Provence khác nhau. Nghiên cứu đã đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của Keo tai tượng và Keo lá tràm từ hai các xuất xứ khác nhau, Papua New Guinea và Queensland, Australia đã được thực hiện. Ba cây khỏe mạnh của mỗi loài được lấy mẫu từ Indonesia, Malaysia và Thái Lan. Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định ảnh hưởng của địa điểm, loài hoặc xuất xứ đối với các đặc tính của các loại gỗ này. Các thử nghiệm được thực hiện trong phù hợp với Tiêu chuẩn BS 373 tiêu chuẩn Anh. Kết quả cho thấy rằng trọng lượng riêng và các tính chất cơ học của các mẫu bị ảnh hưởng bởi loài và xuất xứ. Các mẫu Indonesia thể hiện kết quả tốt nhất về cả tính chất vật lý và cơ học so với Malaysia và Thái Lan mẫu. A. auriculiformis ghi nhận hiệu suất tốt hơn A. mangium. Kết quả cũng tiết lộ rằng xuất xứ của Papua New Guinea cao hơn đối với cả hai loài.
Honjo và cs (2005), với nghiên cứu biến thể xuyên tâm của sự gia tăng chiều dài sợi trong keo tai tượng đăng trên Tạp chí IAWA. Nghiên cứu đã chỉ ra sự biến đổi xuyên tâm của sự gia tăng chiều dài sợi (do sinh trưởng xâm nhập) và mối quan hệ của nó với các yếu tố bên trong và bên ngoài (khí hậu) đã được khảo sát đối với cây Keo tai tượng được thu hái ở Indonesia và Malaysia. Chiều dài sợi gỗ và gia số chiều dài sợi được ước tính gần đúng với khoảng cách từ cột (x) bằng một hàm logarit và chiều dài phần tử tàu bằng một hàm tuyến tính. Kết quả là y = 0,14. ln (x) + 0,48, y = 0,0005. x + 0,20 và y = 0,13. ln (x) + 0,31 tương ứng. Sự thay đổi xuyên tâm của chiều dài sợi liên quan đến tốc độ tăng trưởng hơn là tuổi của cambium. Kết quả của hàm tương quan chéo giữa sự gia tăng chiều dài sợi gỗ và các yếu tố khí hậu cho
thấy rằng độ dài sợi phản ứng với những thay đổi về lượng mưa với độ trễ thời gian từ 0 đến 4 tháng.
Jusoh và cs (2014), đăng trên tạp chí BioResources với nghiên cứu chất lượng gỗ của Keo lai và Keo tai tượng thế hệ thứ hai. Hai biến thể cây mới, cụ thể là Keo lai và Keo tai tượng thế hệ thứ hai, đã được đưa vào trồng trong rừng trồng ở Sarawak, Malaysia và chất lượng gỗ của chúng đã được kiểm tra. Mật độ cơ bản trung bình của Keo lai tương đương với Keo tai tượng. Tuy nhiên, mật độ cơ bản và đặc tính sức bền của Keo tai tượng thế hệ hai thấp hơn đáng kể so với Keo lai. Chiều dài sợi trung bình và độ dày thành sợi ở Keo lai lớn hơn ở Keo tai tượng thế hệ thứ hai. Đường kính sợi và đường kính lòng sợi của Keo lai nhỏ hơn so với Keo tai tượng thế hệ thứ hai. Tỷ lệ độ mảnh của sợi Keo lai và sợi Keo tai tượng thế hệ thứ hai cho thấy chúng thích hợp cho sản xuất giấy và bột giấy. Keo lai có khả năng chống lại sự tấn công của Coptotermes curvignathus so với Keo tai tượng thế hệ thứ hai. Thử nghiệm khối đất trong phòng thí nghiệm cho thấy Keo lai và Keo tai tượng thế hệ thứ hai là những loại gỗ có độ bền trung bình. Từ nghiên cứu trên có thể thấy rõ sự khác biệt rõ rệt về đặc tính và chất lượng gỗ đã được quan sát thấy giữa Keo lai và Keo tai tượng thế hệ thứ hai.
1.2.2. Trong nước
1.2.2.1. Các nghiên cứu về nguồn gốc Keo tai tượng ở Việt Nam
Từ những năm 1980, Keo tai tượng đã được tiến hành nghiên cứu khảo nghiệm loài, xuất xứ nhằm phục vụ công tác trồng rừng trên diện rộng ở nhiều vùng khác nhau. Mặc dù thời gian ngắn so với các loài cây bản địa nhưng đã có nhiều nghiên cứu về loài này bao gồm xuất xứ, biện pháp kĩ thuật gây trồng, năng suất rừng trồng, khả năng sử dụng,...
Nghiên cứu giống keo tai tượng được bắt đầu vào năm 1980, theo Nguyễn Hoàng Nghĩa (1991), một số xuất xứ của 4 loài Keo đã được đưa vào thử nghiệm ở nước ta cho thấy tiềm năng sinh trưởng đáng khích lệ, ở hai địa
điểm Ba Vì (Hà Nội) và Hóa Thượng (Thái Nguyên), Keo tai tượng sinh trưởng khá nhất cả về chiều cao và đường kính.
Cuối những năm 1980, Keo tai tượng đã trở thành giống Keo được ưa chuộng nhất ở nước ta, vì bên cạnh sinh trưởng nhanh nó còn khả năng duy trì độ phì của đất, chống xói mòn.
Việt Nam đã có nhiều công trình và tác giả nghiên cứu để đưa tiến bộ kỹ thuật vào áp dụng trong trồng rừng. Có tác giả dựa trên nền những cây đã và đang được trồng rừng sản xuất ở Việt Nam, sau đó cải thiện giống (lai tạo, cải tiến cách thức nhân giống,…) để có được những giống cây rừng và phương thức nhân giống tiến bộ làm cho cây trồng rừng phù hợp hơn với điều