2.2.1. Địa điểm nghiên cứu
Hồi đƣợc trồng hầu hết các huyện của tỉnh Lạng Sơn, nhƣng vùng trồng Hồi tập trung chủ yếu ở huyện Văn Quan. Hồi trồng ở Văn Quan nổi tiếng có chất lƣợng tốt. Vì vậy đề tài đã lựa chọn hai lâm phần Hồi trồng ở hai xã Tân Đoàn và xã Đồng Giáp, huyện Văn Quan, tỉnh Lạng Sơn để thực hiện các nghiên cứu.
- Tại Tân Đoàn các khu rừng trồng trên diện tích 20 ha chủ yếu của các hộ gia đình: ông Vi Văn Bắc, Vi Văn Ngang
- Tại Đồng Giáp: các khu rừng trên diện tích 20 ha chủ yếu là các hộ gia đình: ông Vy Xuân Be, Vy Văn Thọ, Lăng Văn An, Lý Văn Khao, Lăng Văn Thống, Hà Thị Thìn, Lăng Văn Hùng.
- Địa điểm thực hiện nhân giống bằng phƣơng pháp ghép tại vƣờn ƣơm nhân giống Trung tâm ứng dụng tiến bộ Khoa học và Công nghệ tỉnh Lạng Sơn và vƣờn ƣơm nhân giống Công ty cổ phần giống Lâm nghiệp vùng Đông Bắc.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 26
- Địa điểm phân tích các chỉ tiêu xác định hàm lƣợng, chất lƣợng tinh dầu trong quả Hồi đƣợc thực hiện tại Viện Hoá học các hợp chất thiên nhiên thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam và Viện Quy hoạch và thiết kế nông nghiệp.
2.2.2. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là rừng Hồi từ 1 năm tuổi đến 45 năm tuổi, trong đó:
- Rừng trồng 1 năm tuổi là rừng trồng bằng cây ghép có diện tích 2 ha đƣợc trồng tại khu đất thuộc hộ gia đình ông Nguyễn Công Trọng thuộc xã Tân Đoàn, huyện Văn Quan, tỉnh Lạng Sơn nhằm mục đích đánh giá khả năng sinh trƣởng của cây ghép 11 tháng tuổi sau trồng.
- Rừng trồng 30 tuổi có diện tích 20 ha chủ yếu của các hộ gia đình ông Vi Văn Bắc, Vi Văn Ngang thuộc xã Tân Đoàn, huyện Văn Quan, tỉnh Lạng Sơn thu hái quả nhằm đánh giá vùng chọn giống.
- Rừng trồng 30 tuổi chủ yếu là của các hộ gia đình: Hà Thị Thìn, Lăng Văn Hùng xã Đồng Giáp, huyện Văn Quan, tỉnh Lạng Sơn thu hái quả nhằm đánh giá vùng chọn giống.
- Rừng trồng 45 tuổi của các hộ gia đình: ông Vy Xuân Be, Lăng Văn Thống, Lý Văn Khao xã Đồng Giáp, huyện Văn Quan, tỉnh Lạng Sơn thu hái quả nhằm đánh giá lựa chọn cây trội về sản lƣợng quả, hàm lƣợng và chất lƣợng tinh dầu nhằm để lấy vật liệu nhân giống.
- Rừng trồng 15 tuổi là rừng trồng của các hộ Vy Văn Thọ; rừng trồng 30 tuổi của hộ gia đình ông Lăng Văn An; rừng trồng 45 tuổi của hộ gia đình các hộ Vy Xuân Be, Lý Văn Khao xã Đồng Giáp, huyện Văn Quan, tỉnh Lạng Sơn để thu hái quả nhằm đánh giá ảnh hƣởng tuổi cây mẹ và thời vụ thu hái đến hàm lƣợng, chất lƣợng tinh dầu
- Cành ghép đƣợc lấy ở các trội đã đƣợc tuyển chọn cả về sản lƣợng quả, hàm lƣợng và chất lƣợng tinh dầu. Gốc ghép là cây con 2 năm tuổi gieo từ hạt; Chiều cao cây 50-80 cm; Đƣờng kính gốc từ 0,35 - 0,75 cm; thân thẳng, lá không bị dị dạng, không sâu bệnh. Thời điểm ghép: chia 2 đợt: Đợt 1: tháng 2/2008 dƣơng lịch; Đợt 2: tháng 2/2009 dƣơng lịch. Phƣơng pháp ghép: áp dụng phƣơng pháp nêm nối ngọn và ghép áp bên thân.
2.2.3. Giới hạn nội dung nghiên cứu
Chỉ tập trung nghiên cứu một số chỉ tiêu chọn giống và nhân giống nhằm nâng cao chất lƣợng giống phục vụ sản xuất. Ngoài ra, bổ sung một số biện pháp
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 27
nhằm nâng cao hàm lƣợng, chất lƣợng tinh dầu trong quả nhƣ thời vụ thu hoạch, tuổi cây thu hoạch và đề xuất một số biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất chất lƣợng rừng Hồi.
- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 2 /2009 đến tháng 10/2010.
2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.3.1. Nghiên cứu ảnh hƣởng thời điểm thu hái quả và tuổi cây đến hàm lƣợng và chất lƣợng tinh dầu trong quả. và chất lƣợng tinh dầu trong quả.
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của thời điểm thu hái quả đến hàm lƣợng và chất lƣợng tinh dầu.
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của tuổi cây mẹ đến hàm lƣợng và chất lƣợng tinh dầu.
2.3.2. Nghiên cứu chọn giống Hồi theo sản lƣợng quả và chất lƣợng tinh dầu
- Xác định lâm phần để chọn giống.
- Xác định tƣơng quan giữa sản lƣợng quả và chất lƣợng tinh dầu với một số chỉ tiêu sinh trƣởng.
- Chọn cây trội theo 3 chỉ tiêu: sản lƣợng quả, hàm lƣợng và chất lƣợng tinh dầu.
2.3.3. Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật ghép Hồi
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của kích thƣớc gốc ghép đến tỷ lệ sống và sinh trƣởng của chồi ghép.
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của phƣơng pháp ghép và cây mẹ đến tỷ lệ sống và sinh trƣởng của chồi ghép.
2.3.4. Đánh giá mô hình rừng trồng bằng cây ghép
- Khả năng sinh trƣởng đƣờng kính của chồi ghép. - Khả năng sinh trƣởng chiều cao chồi ghép.
2.3.5. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất và chất lƣợng tinh dầu hồi. lƣợng tinh dầu hồi.
- Tiêu chí chọn giống Hồi.
- Kỹ thuật nhân giống bằng phƣơng pháp ghép. - Thời điểm thu hái quả Hồi
- Tuổi cây mẹ cho tinh dầu Hồi cao - Kỹ thuật gây trồng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 28
Sơ đồ 1: Các bƣớc tiến hành nghiên cứu Thu thập thông tin, kế thừa các tài liệu, số liệu
đã có
Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất, chất lƣợng tinh dầu Tổng hợp, phân tích,
đánh giá kết quả Điều tra, thu thập số
liệu ngoại nghiệp
N/c thời điểm thu hái và tuổi
cây mẹ đến hàm lƣợng và chất lƣợng tinh dầu N/c hoàn thiện một số biện pháp kỹ thuật ghép Hồi Bƣớc đầu đánh giá mô hình trồng rừng bằng cây ghép N/c chọn giống theo sản lƣợng quả, hàm lƣợng, chất lƣợng tinh dầu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 29
2.4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.4.1. Phƣơng pháp luận tổng quát 2.4.1. Phƣơng pháp luận tổng quát
Sử dụng phƣơng pháp điều tra, khảo sát kết hợp phƣơng pháp phỏng vấn để thu thập thông tin về các khu rừng trồng Hồi. Sử dụng phƣơng pháp điều tra ô tiêu chuẩn tạm thời kết hợp với các phƣơng pháp phân tích trong phòng thí nghiệm để xác định, định lƣợng các chỉ tiêu về số lƣợng và chất lƣợng tinh dầu Hồi. Bố trí thí nghiệm theo phƣơng pháp ngẫu nhiên lặp lại từ 3-4 lần. Thu thập số liệu theo phƣơng pháp ô tiêu chuẩn. Tiến hành đo đếm toàn bộ số cây trong ô. Các chỉ tiêu đo đếm bao gồm: D00 hoặc D1,3, HVN, HDC, DT. Xử lý số liệu theo phƣơng pháp thống kê sinh học có sự trợ giúp của các phần mềm máy tính nhƣ SPSS, Excel 7.0.
2.4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể
2.4.2.1. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của thời điểm thu hái quả, tuổi cây đến hàm lượng và chất lượng tinh dầu hàm lượng có trong quả.
a) Ảnh hưởng của thời điểm thu hái quả đến hàm lượng và chất lượng tinh dầu
Việc nghiên cứu ảnh hƣởng của thời điểm thu hái quả đến hàm lƣợng và chất lƣợng tinh dầu qua 3 thời điểm thu hái quả trong năm:
1/ Trƣớc thời điểm thu hái chính 1 tháng (từ ngày 05-10/8/2009). 2/ Tại thời điểm thu hái chính (từ ngày 05-10/9/2009)
3/ Sau thời điểm thu hái chính 1 tháng (từ ngày 05-10/10/2009)
Sử dụng phƣơng pháp thu thập mẫu điển hình kết hợp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm. Lâm phần đƣợc chọn là rừng trồng thuần loài 30 tuổi. Lựa chọn 10 cây theo phƣơng pháp ngẫu nhiên, cách 3 cây thì thu quả một cây, trƣờng hợp cây định thu quả không có quả thì chuyển sang cây kế tiếp. Vị trí thu quả: giữa tán cây, hƣớng đông nam. Mỗi cây thu 1,5 kg quả tƣơi (ít nhất 0,3kg quả khô) để phân tích các chỉ tiêu về hàm lƣợng và chất lƣợng tinh dầu. Quả thu hái từng thời điểm đƣợc để riêng trong các túi nilông khác nhau và đánh số thứ tự theo số hiệu cây và thời điểm thu hái. Các cây thu quả đƣợc đo thêm các chỉ tiêu sinh trƣởng nhƣ D1,3, Hvn, Dtán, Hdc.
Phân tích các chỉ tiêu đánh giá gồm: Hàm lƣợng tinh dầu, hàm lƣợng Transanethol, độ động, chỉ số chiết quang.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 30
Việc nghiên cứu ảnh hƣởng của tuổi cây đến hàm lƣợng và chất lƣợng tinh dầu tiến hành trên 3 lâm phần có 3 độ tuổi khác nhau:
1. Độ tuổi 1: 15 năm tuổi; 2. Độ tuổi 2: 30 năm tuổi; 3. Độ tuổi 3: 45 năm tuổi.
Mỗi lâm phần chọn 10 cây theo phƣơng pháp ngẫu nhiên, cách 3 cây thì thu quả một cây, trƣờng hợp cây định thu quả không có quả thì chuyển sang cây kế tiếp. Thời điểm thu hái quả: mẫu đƣợc thu hái vào thời vụ thu hái chính tại Lạng Sơn (từ ngày 05-10/9/2009). Chọn vị trí thu quả: giữa tán cây, hƣớng đông nam. Mỗi cây thu 1,5 kg quả tƣơi (ít nhất 0,3kg quả khô) để phân tích các chỉ tiêu về hàm lƣợng và chất lƣợng tinh dầu. Quả thu hái đƣợc để riêng theo từng cây trong các túi nilông khác nhau và đánh số thứ tự theo số hiệu cây. Các cây thu quả đƣợc đo thêm các chỉ tiêu sinh trƣởng nhƣ D1,3, Hvn, Dtán, Hdc.
Phân tích các chỉ tiêu đánh giá gồm: Hàm lƣợng tinh dầu, hàm lƣợng Transanethol, độ đông, chỉ số chiết quang.
2.4.2.3. Phương pháp nghiên cứu sản lượng quả, hàm lượng, chất lượng tinh dầu làm cơ sở chọn lọc cây trội.
Điều tra khảo sát theo phƣơng pháp điển hình, chọn hai lâm phần nằm ở trung tâm của huyện Văn Quan, các lâm phần đƣợc chọn là rừng trồng thuần loài, cùng tuổi. Mỗi lâm phần chọn 30 cây theo phƣơng pháp ngẫu nhiên, cách 3 cây thì thu quả một cây, trƣờng hợp cây định thu quả không có quả thì chuyển sang cây kế tiếp. Thời điểm thu hái quả: mẫu đƣợc thu hái vào thời vụ thu hái chính tại Lạng Sơn (từ ngày 05-10/9). Chọn vị trí thu quả: giữa tán cây, hƣớng đông nam. Mỗi cây thu 1,5 kg quả tƣơi (ít nhất 0,3kg quả khô) để phân tích các chỉ tiêu về hàm lƣợng và chất lƣợng tinh dầu. Quả thu hái đƣợc để riêng theo từng cây trong các túi nilông khác nhau và đánh số thứ tự theo số hiệu cây. Các cây thu quả đƣợc đo thêm các chỉ tiêu sinh trƣởng nhƣ D1,3, Hvn, Dtán, Hdc. Từ số liệu phân tích hàm lƣợng, chất lƣợng tinh dầu, tiến hành nghiên cứu mối quan hệ của chúng theo hàm tƣơng quan và nghiên cứu mối quan hệ của chúng với các chỉ tiêu sinh trƣởng. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng, chất lƣợng tinh dầu đƣợc xác định nhƣ sau:
- Hàm lƣợng tinh dầu đƣợc xác định bằng phƣơng pháp thủy cất lôi cuốn hơi nƣớc trên bộ xác định vi lƣợng hàm lƣợng tinh dầu theo của Đức. Cân chính
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 31
xác mẫu quả Hồi đã xay nhỏ cho vào bình cầu, cất lôi cuốn hơi nƣớc cho đến kiệt tinh dầu. Cân trọng lƣợng tinh dầu thu đƣợc và tính hàm lƣợng % theo mẫu khô tuyệt đối theo công thức: %Td = Mtd/Mk *100
Trong đó: - %Td: Hàm lƣợng tinh dầu tính theo % mẫu khô tuyệt đối - Mtd: Khối lƣợng tinh dầu thu đƣợc (g)
- Mk : Khối lƣợng mẫu tính theo độ khô tuyệt đối (g)
- Hàm lƣợng Trans-anethol của tất cả các mẫu đƣợc xác định bằng phƣơng pháp Sắc ký với Detector ion hoá ngọn lửa (FID). Thiết bị phân tích là máy sắc ký khí HP 6890: Khí mang: Hydro; Cột phân tích: cột mao quản HP-5 MS (30m* 0.25mm*0,25m); Chế độ chạy: theo chƣơng trình nhiệt độ.
- Độ đông của các mẫu tinh dầu đƣợc xác định bằng thiết bị đo độ đông của Đức, làm lạnh bằng nƣớc đá. Đối với tinh dầu Hồi, độ đông có ý nghĩa quan trọng. Khi gặp nhiệt độ thấp tinh dầu đông kết lại, lập tức nhiệt phát sinh, lúc này nhiệt độ lên cao, đến một trị số nhất định nào đó thì dừng lại rồi bắt đầu hạ xuống và giữ nguyên trong suốt trong quá trình đông đặc. Khi hàm lƣợng chất kết tinh trong tinh dầu tăng lên thì độ đông đặc của tinh dầu lên tới giới hạn lớn nhất. Vì vậy, độ đông là hằng số vật lý để phán đoán hàm lƣợng của thành phần kết tinh trong tinh dầu. Với tinh dầu Hồi, hàm lƣợng Anethol càng cao thì độ đông càng cao và ngƣợc lại.
- Chỉ số chiết quang của các mẫu đƣợc đo bằng khúc xạ kế Abbe.
2.4.2.4. Phương pháp lựa chọn cây trội
Chọn cây trội dự tuyển theo phƣơng pháp điển hình kết hợp phƣơng pháp phân tích mẫu trong phòng nghiệm. Khảo sát lâm phần chọn cây trội cùng với chủ hộ, sử dụng phƣơng pháp phỏng vấn chủ hộ để xác định sản lƣợng quả những năm trƣớc đây cho các cây dự tuyển, chọn những cây có tán lá tròn, dài và cân đối, nhiều cánh nhánh, sai quả hàng năm. Đến vụ thu hái quả tiến hành đánh giá lại cây trội dự tuyển bằng cách cùng đi với hộ gia đình cân riêng quả cho từng cây dự tuyển. Cây trội dự tuyển đƣợc chọn là cây trội khi có sản lƣợng quả vƣợt trên 1,5 lần giá trị trung bình của Lâm phần (rừng của từng hộ gia đình), có số lƣợng quả 8 cánh to, đều chiếm đa số trong lô quả đƣợc thu hái. Phƣơng pháp chọn cây trội theo sản lƣợng quả đƣợc thực hiện theo quy phạm xây dựng rừng giống và vƣờn giống (QPN 15 - 93), quy phạm kỹ thuật xây dựng rừng giống chuyển hoá (QPN
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 32
16 - 93). Đặc biệt tiêu chuẩn đánh giá cây trội đã đƣợc giới thiệu trong tiêu chuẩn công nhận giống cây trồng lâm nghiệp của Bộ NN&PTNT số 04 TCN 147-2006 theo quyết định số 4108/QĐ/BNN ngày 29 tháng 12 năm 2006. Độ vƣợt của cây trội chọn theo quy phạm xây dựng rừng giống và vƣờn giống (QPN 15 - 93) và tính theo công thức:
K = (Xct – Xbq)/ Xbq x100 Trong đó:
K: Độ vƣợt (%);
Xct: Số đo của cây trội;
Xbq : Trị số trung bình của lâm phần.
2.4.2.5. Phương pháp nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật ghép Hồi
* Thí nghiệm về ảnh hƣởng của đƣờng kính gốc ghép đến tỷ lệ sống và khả năng sinh trƣởng của chồi ghép
Kế thừa kết quả ghép của đề tài “Nghiên cứu, chọn lọc, nhân giống sinh dƣỡng cây Hồi” do TS Hoàng Thanh Lộc thực hiện tháng 2/2008 và số liệu đƣợc thu thập tháng 9/2008. Thí nghiệm đƣợc sử dụng phƣơng pháp ghép nêm nối ngọn với 3 công thức cho 3 loại kích cỡ gốc ghép khác nhau nhƣ sau:
1/ CT1: gốc ghép đƣờng kính 0,35mm đến 0,5mm. 2/ CT2: gốc ghép đƣờng kính 0,51cm đến 0,65cm 3/ CT3: gốc ghép đƣờng kính 0,66cm đến 0,75mm
Mỗi công thức lặp lại 3 lần, mỗi lần lặp với dung lƣợng mẫu lớn (n>30). - Cành ghép đƣợc thu thập từ 25 dòng cây trội đã đƣợc đánh giá tại Tân Đoàn huyện Văn Quan. Thời vụ ghép chính vào vụ xuân (tháng 2/2008). Số liệu thu thập tại vƣờn ƣơm sau khi ghép 7 tháng. Các chỉ tiêu đánh giá bao gồm kích thƣớc cành ghép, chiều cao cành ghép. Đƣờng kính cành ghép đo bằng thƣớc kẹp kính có độ chính xác 0,1mm. Chiều cao cành ghép đo bằng thƣớc mét có khắc vạch chính xác đến mm.
* Thí nghiệm về ảnh hƣởng của phƣơng pháp ghép, cây mẹ đến tỷ lệ sống và khả năng sinh trƣởng của chồi ghép.
Sử dụng phƣơng pháp thí nghiệm với dung lƣợng mẫu nhỏ (<30 mẫu/công thức). Các thí nghiệm đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp ghép nêm nối ngọn và