Luận văn Thạc sĩ Quản lý tài nguyên rừng: Nghiên cứu thử nghiệm gây trồng một số dòng Xoan ta mới để lấy gỗ và lâm sản ngoài gỗ tại khu vực Hà Nội

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:75

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm tạo được các dòng Xoan ta chuyển gen GS1; GA20 và dòng cây trội. Đánh giá được sinh trưởng, tỷ lệ sống, chất lượng của các dòng Xoan ta nghiên cứu. Đề xuất lựa chọn được dòng Xoan ta tốt nhất và giải pháp phát triển bền vững. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Quản lý tài nguyên rừng: Nghiên cứu thử nghiệm gây trồng một số dòng Xoan ta mới để lấy gỗ và lâm sản ngoài gỗ tại khu vực Hà Nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN MẠNH TUẤN NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM GÂY TRỒNG MỘT SỐ DÒNG XOAN TA MỚI ĐỂ LẤY GỖ VÀ LÂM SẢN NGOÀI GỖ TẠI KHU VỰC HÀ NỘI CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG MÃ NGÀNH: 8620211 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. TRẦN NGỌC HẢI TS. NGUYỄN VĂN PHONG Hà Nội, 2018
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp với bất kỳ công trình nghiên cứu nào đã công bố, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết luận đánh giá luận văn của Hội đồng khoa học. Hà Nội, ngày 28 tháng 10 năm 2018 Ngƣời cam đoan Trần Mạnh Tuấn
ii LỜI CẢM ƠN Đề tài luận văn “Nghiên cứu thử nghiệm gây trồng một số dòng Xoan ta mới để lấy gỗ và lâm sản ngoài gỗ tại khu vực Hà Nội” đƣợc hoàn thành theo chƣơng trình đào tạo Thạc sỹ tại trƣờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam. Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn, tác giả đã nhận đƣợc sự quan tâm, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi của Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Lâm nghiệp; Phòng đào tạo sau đại học; các thầy giáo, cô giáo Trƣờng Đại học Lâm nghiệp; anh, chị, em, bạn bè đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho bản thân tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Nhân dịp này, tác giả xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc trƣớc sự quan tâm và giúp đỡ quý báu đó. Đặc biệt, tác giả xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS.TS Trần Ngọc Hải và TS Nguyễn Văn Phong đã hƣớng dẫn nhiệt tình, truyền đạt kinh nghiệm quý báu, những ý tƣởng trong nghiên cứu khoa học và giúp tác giả hoàn thành luận văn. Mặc dù đã hết sức cố gắng và nỗ lực, nhƣng kinh nghiệm nghiên cứu chƣa nhiều, đặc biệt là hạn chế về mặt thời gian trong quá trình nghiên cứu nên luận văn chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tác giả rất mong nhận đƣợc sự góp ý của các thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp để cho luận văn đƣợc hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cảm ơn! Tác giả Trần Mạnh Tuấn
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN............................................................................................................ ii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .............................................................................. v DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT............................................................................viii ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................ 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................... 3 1.1. Một số nghiên cứu về chọn tạo nhân giống Xoan ta (Media azedarach .L) ............ 3 1.1.1. Trên thế giới ...............................................................................................3 1.1.2. Ở Việt Nam .................................................................................................4 1.2 Các nghiên cứu về tác dụng của Xoan ta ................................................................... 7 1.3. Thảo luận ...................................................................................................................... 7 Chƣơng 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................................................................. 9 2.1. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................... 9 2.1.1. Mục tiêu chung ..........................................................................................9 2.1.2. Mục tiêu cụ thể...........................................................................................9 2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................. 9 2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................... 9 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................................... 10 2.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp ....................................................10 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể ..............................................................10 2.4.2.1. Các bƣớc thực hiện nghiên cứu sơ đồ hoá……………………………10 2.4.2.2. Nghiên cứu, mô tả cách trồng thực nghiệm .......................................... 11 2.4.2.3. Phƣơng pháp thu thập số liệu ngoài thực địa........................................12 2.4.2.4. Phƣơng pháp phân tích và xử lý số liệu................................................13 Chƣơng 3 ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ............................. 15
iv 3.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội thị xã Sơn Tây ........................... 15 3.1.1. Điều kiện tự nhiên ....................................................................................15 3.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội thị xã Sơn Tây ...................................................17 3.2. Điều kiện tự nhiên kin tế xã hội khu vực núi Luốt ................................................ 17 3.2.1. Điều kiện tự nhiên ....................................................................................17 3.3. Đánh giá chung .......................................................................................................... 20 Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................... 21 4.1. Khái quát quá trình tạo và nhân các dòng Xoan ta chuyển gen ........................... 21 4.1.1. Quá trình tạo đa chồi các dòng Xoan ta mới ..........................................21 4.1.2. Quá trình ra rễ tạo cây hoàn chỉnh các dòng Xoan ta mới. ....................23 4.1.3. Huấn luyện và trồng cây con ngoài vườn ươm........................................27 4.2. Đánh giá tỷ lệ sống của các dòng Xoan ta .............................................................. 35 4.3. Đánh giá sinh trƣởng các dòng Xoan ta .................................................................. 36 4.3.1. Đánh giá sinh trưởng về đường kính .......................................................37 4.3.1.1. Sinh trƣởng về đƣờng kính ngang ngực D1.3 ......................................37 4.3.1.2. Sinh trƣởng về đƣờng kính tán .............................................................40 4.3.2. Đánh giá sinh trưởng về chiều cao ..........................................................41 4.3.3. Đánh giá sinh trưởng về thể tích .............................................................47 4.4. Đánh giá chất lƣợng của các dòng Xoan ta ............................................................ 50 4.5. Đề xuất lựa chọn dòng Xoan ta tốt nhất và giải pháp phát triển bền vững loài cây Xoan ta ........................................................................................................... …51 KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ ............................................................. 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 53 PHỤ LỤC
v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU BIỂU ĐIỀU TRA SINH TRƢỞNG ................................................................................... 13 Bảng 4.1: Ảnh hƣởng của nồng độ chất điều hòa sinh trƣởng đến tạo đa chồi ở các dòng Xoan ta mới.............................................................................................................................. 21 Bảng 4.2: Ảnh hƣởng của nồng độ Auxin đến khả năng ra rễ dòng Xoan ta trội. . 23 Bảng 4.3: Ảnh hƣởng của nồng độ Auxin đến khả năng ra rễ dòng Xoan ta tam bội. . 24 Bảng 4.4: Ảnh hƣởng của nồng độAuxin đến khả năng ra rễ dòng Xoan ta chuyển gen GA20.25 Bảng 4.5: Ảnh hƣởng của thành phần giá thể đến tỷ lệ sống của cây dòng chuyển gen GA20. 28 Bảng 4.6 : Ảnh hƣởng của giá thể đến cây xoan tam bội.................................................. 30 Hình 4.7: Ảnh hƣởng của giá thể đến tỉ lệ và tốc độ tăng trƣởng của cây con............... 30 Bảng 4.8 : Ảnh hƣởng của giá thể đến cây xoan Trội........................................................ 32 Bảng 4.9: Ảnh hƣởng của giá thể đến cây xoan thƣờng ................................................... 33 Bảng 4.10: Tỷ lệ sống của các dòng Xoan ta...................................................................... 35 Bảng 4.11: Sinh trƣởng đƣờng kính D1.3 các dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai ......... 37 Bảng 4.12: Lƣợng tăng trƣởng bình quân hàng tháng về đƣờng kính dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai.................................................................................................................. 39 Bảng 4.13 : Sinh trƣởng về đƣờng kính tán ........................................................................ 40 Bảng 4.14: Sinh trƣởng chiều cao dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai ............................. 41 Bảng 4.15: Lƣợng tăng trƣởng bình quân hàng tháng về chiều cao dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai............................................................................................................................ 43 Bảng 4.16: Sinh trƣởng về chiều cao dƣới cành................................................................. 44 Bảng 4.17: Sinh trƣởng chiều cao dòng Xoan ta trồng tại Sơn Tây ................................ 46 Bảng 4.18: Sinh trƣởng về thể tích dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai ............................ 48 Bảng 4.19: Lƣợng tăng trƣởng bình quân hàng tháng về thể tích dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai ................................................................................................................................. 49 Bảng 4.20: Chất lƣợng của các dòng Xoan ta .................................................................... 50
vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Các bƣớc tiến hành nghiên cứu .......................................................................10 Hình 4.1: Chồi Xoan ta trên môi trƣờng tạo đa chồi thích hợp ..............................22 Hình 4.2: Rễ Xoan ta trội trên môi trƣờng ra rễ R4 ....................................................24 Hình 4.3: Rễ Xoan ta tam bội trên môi trƣờng R3 ......................................................25 Hình 4.4: Rễ Xoan ta chuyển gen GA20 trên môi trƣờng R4 .................................26 Hình 4.5: Rễ của các dòng Xoan ta sau 4 tuần ..............................................................26 Hình 4.6: Bầu đất, Cấy cây con, Cây con sau 1 tháng. ..............................................27 Hình 4.7: Ảnh hƣởng của giá thể đến tỉ lệ và tốc độ tăng trƣởng của cây con.28 Hình 4.8: Cây con trên giá thể GT2 sau 3 tháng nuôi cấy. .....................................29 Hình 4.9: Ảnh hƣởng của giá thể đến tỉ lệ và tốc độ tăng trƣởng của cây con……30 Hình 4.10: Xoan tam bội trên giá thể GT3 sau 3 tháng .............................................31 Hình 4.11: Ảnh hƣởng của giá thể đến tỉ lệ và tốc độ tăng trƣởng của cây con Xoan trội. ......................................................................................................................................32 Hình 4.12: Xoan trội trên giá thể GT3 sau 3 tháng .....................................................33 Hình 4.13: Ảnh hƣởng của giá thể đến tỉ lệ và tốc độ tăng trƣởng của cây con34 Hình 4.14: Xoan thƣờng trên giá thể GT2 sau 3 tháng ..............................................34 Hình 4.15: Tỷ lệ sống của các dòng Xoan ta .................................................................36 Hình 4.16: Cây đối chứng và cây chuyển gen GS1 trồng sau 25 ngày ...............36 Hình 4.17: Sinh trƣởng đƣờng kính D1.3 các dòng Xoan ta trồng đợt 1 ...........38 Hình 4.18: Sinh trƣởng đƣờng kính D1.3 các dòng Xoan ta trồng đợt 1 ...........38 Hình 4.19: Lƣợng tăng trƣởng bình quân hàng tháng về đƣờng kính dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai ........................................................................................................................................39 Hình 4.20: Sinh trƣởng của dòng GA20 và đối chứng sau 7 tháng .....................40 Hình 4.21: Sinh trƣởng chiều cao dòng Xoan ta trồng đợt 1...................................42 Hình 4.22: Sinh trƣởng chiều cao dòng Xoan ta trồng đợt 2...................................42
vii Hình 4.23: Các dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai sau 18 tháng ............................43 Hình 4.24: Lƣợng tăng trƣởng bình quân hàng tháng về chiều cao dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai ...............................................................................................................44 Hình 4.25: Biểu đồ Sinh trƣởng chiều cao dƣới cành so với chiều cao vút ngọn ................................................................................................................................................45 Hình 4.26: Sinh trƣởng chiều cao dƣới cành so với chiều cao vút ngọn…….45 Hình 4.27: Sinh trƣởng chiều cao dòng Xoan ta trồng tại Sơn Tây .....................47 Hình 4.28: Các dòng Xoan ta trồng tại Sơn Tây ..........................................................47 Hình 4.29: Lƣợng tăng trƣởng bình quân hàng tháng về thể tích dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai ....................................................................................................................49
viii DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu và từ viết tắt Nội dung giải thích CTTN Công thức thí nghiệm D1.3 Đƣờng kính ngang ngực Hvn Chiều cao vút ngọn V Thể tích S% Hệ số biến động Min Giá trị nhỏ nhất Max Giá trị lớn nhất ĐC Đối chứng
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, cùng với sự phát triển chung của xã hội thì nhu cầu của ngƣời tiêu dùng về gỗ xây dựng và gỗ gia dụng ngày càng lớn. Trong khí đó, chính sách đóng cửa rừng tự nhiên cùng với quy mô và năng suất gỗ rừng sản xuất còn rất hạn chế (mới chỉ đƣợc chú trọng vào cuối những năm của thập kỷ 90 đến nay). Tuy nhiên, diện tích rừng trồng mới vẫn chƣa thể đủ bù đắp lại những diện tích rừng đã bị mất. Nguồn gỗ cung cấp cho công nghiệp chế biến lâm sản trong nƣớc chủ yếu phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu, song nguồn này cũng đang dần bị thu hẹp và khan hiếm do chính sách phát triển Lâm nghiệp tại các nƣớc ngày càng chặt chẽ. Đẩy nhanh tốc độ phủ xanh đất trống đồi trọc, tạo việc làm và góp phần xóa đói giảm nghèo cho ngƣời dân miền núi là những mục tiêu lớn trong chiến lƣợc phát triển lâm nghiệp ở nƣớc ta. Xoan ta (Melia azedarach L.) là loài cây bản địa cho gỗ khá tốt. Gỗ mềm nên dễ sản xuất gia công đồ nội thất, chịu đƣợc mối mọt, ít cong vênh, đƣợc sử dụng làm đồ gia dụng, xây dựng, đóng bàn ghế gỗ và các đồ nội thất, đồ mộc, sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ, ốp sàn, và đƣợc ứng dụng khá nhiều trong đời sống. Đặc biệt vỏ thân, vỏ cành, vỏ rễ, quả của Xoan ta còn đƣợc sử dụng làm thuốc, than hoạt tính. Lá Xoan ta còn dùng làm thuốc trừ sâu có nguồn gốc sinh học để bảo vệ cây trồng, bảo vệ một số loại nông sản sau thu hoạch nhƣ đậu, ngô, ....Với những đặc điểm nhƣ trên, cùng với nhu cầu lớn về gỗ trên thị trƣờng thì gỗ Xoan trở nên có giá trị đƣợc ngƣời dân trồng nhiều và tập trung. Xoan ta đã đƣợc xác định là cây trồng rừng sản xuất chủ yếu của 6 trên 9 vùng sinh thái lâm nghiệp Việt Nam. Tuy nhiên đến nay các nghiên cứu về Xoan ta chƣa nhiều, đặc biệt là các nghiên cứu về chọn giống và nhân giống chủ yếu tập trung vào một số đối tƣợng cây nhập nội, mọc nhanh phục vụ cho công nghiệp và ván nhân tạo… các nghiên cứu về cây gỗ lớn và cây bản địa còn thiếu.
2 Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên, đề tài “Nghiên cứu thử nghiệm gây trồng một số dòng Xoan ta mới để lấy gỗ và lâm sản ngoài gỗ tại khu vực Hà Nội” đặt ra là cần thiết nhằm chọn đƣợc dòng Xoan ta mới đạt hiệu quả cao nhất cho mục tiêu lấy gỗ và lâm sản ngoài gỗ, góp phần nâng cao giá trị kinh tế cho hoạt động sản xuất kinh doanh rừng trồng Xoan ta nói riêng và rừng trồng trên cả nƣớc nói chung.
3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Một số nghiên cứu về chọn tạo nhân giống Xoan ta (Media azedarach L.) 1.1.1. Trên thế giới Xoan (hay Xoan ta) có tên khoa học là Melia azedarach L. thuộc họ Xoan (Meliaceae) là loài cây gỗ nhỡ hay gỗ lớn, có chiều cao 15-20m. Xoan đƣợc du nhập vào Mỹ từ khoảng cuối năm 1800 và đã trở thành loài cây mọc phổ biến ở vùng bờ biển phía Nam của nƣớc này. Các kết quả nghiên cứu vật hậu học và sinh học hạt giống của Xoan cho thấy từ 1 hạt Xoan có thể nảy mầm đƣợcc 4 cây con (Miller, 1990. Journal of the Arnold arboretum). Xoan cũng mọc tự nhiên ở vùng Nam Queensland tới Bắc New South Wales của Úc, tuy nhiên, các nghiên cứu cho thấy tỷ lệ nảy mầm của hạt thu đƣợc chỉ đạt khoảng 5% (Gross- buckler, 1989). Các nghiên cứu về vật hậu học loài Xoan ta đã đƣợc tiến hành bởi (M.W. Moncur và B.V. Gunn, 1990) trên 22 cá thể Xoan 10 tuổi có nguồn gốc từ New South Wales tại vùng núi Đen thuộc Canberra (350 10’ vĩ độ Nam và 1400 4’ kinh độ Đông, ở độ cao 600m). Các chỉ tiêu đƣợc đánh giá nhƣ: sự bật chồi, hoa, chiều dài cuống hoa, sinh trƣởng hạt, quá trình nở hoa mới, quá trình vàng lá, quá trình lá rụng và quả rụng. Kết quả nghiên cứu này cho thấy hoa Xoan gồm 5 đài, 5 cánh, ống nhị gồm 10-12 nhị với bao phấn nhỏ. Bầu nhụy gồm 5 tế bào trứng (noãn) riêng biệt. Thời gian ra hoa từ tháng 11 đến tháng 12. Tỷ lệ nảy mầm của hạt giảm đáng kể trong điều kiện nhiệt độ dƣới 24oC. Kết quả nghiên cứu về vật hậu học này cũng giống nhƣ kết quả của nghiên cứu tƣơng tự đã đƣợc thực hiện ở Argentina (Ragonese và Garcia, 1980). Nghiên cứu về kiểu nhân của Xoan cũng đã đƣợc tiến hành, kết quả cho thấy kiểu nhân của Xoan có số lƣợng thể nhiễm sắc là 2n=28, với 2 cặp có kích thƣớc lớn (1.40µm), 6 cặp có kích thƣớc trung bình (0.08 - 0.95 µm) và 6
4 cặp có kích thƣớc nhỏ (0.35 µm) (Khosla và Style, 1975). Nghiên cứu về đa dạng di truyền bằng chỉ thị sinh học phân tử (AFLP và microsatellite) của một số dòng Xoan thu thập tại Paraguay đã đƣợc David F. Marshall (SCRI, 1999) tiến hành. Trong nghiên cứu này, 2 cặp mồi là MAC69 và MAC 63 đã đƣợc sử dụng. Kết quả cho thấy các dòng thí nghiệm có tính đa dạng di truyền thấp, kết quả này có thể gây ra bởi quá trình tự thụ phấn. Tuy nhiên, qua đó có thể đánh giá chất lƣợng của quá trình thụ phấn (hay tỷ lệ tự thụ phấn) khi sử dụng cặp mồi MAC63. 4. Các nghiên cứu nhân giống sinh dƣỡng Xoan bằng nuôi cấy mô và giâm hom cũng đã đƣợc tiến hành bởi các tác giả (Domecq năm 1988, Gupta, Adarsh-Kumar, Negi năm 1989, Zaheer-Ahmad, Zaidi, N.Shah năm 1990, Dhingra, Sujtha, Ranganatha năm 1991, Sato, Esquibel năm 1995, R.Yasodha 2003). Năm 2006 Sharry và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu tái sinh in vitro Xoan ta thông qua cảm ứng tạo phôi soma, tỷ lệ phôi tái sinh và tỷ lệ cây sống khi đƣa ra trồng ở nhà lƣới cao [11]. Năm 2007 Indieka và cộng sự nghiên cứu tái sinh Xoan ta thông qua phôi soma, sử dụng phôi hạt và mảnh lá mầm từ cây mầm in vitro để tái sinh cây, mẫu cấy đƣợc nuôi cấy trên môi trƣờng cơ bản MS có bổ sung BAP; NAA và 2,4-D. Sau 4 tuần nuôi cấy có trên 60% mẫu cây cảm ứng tạo phôi soma. Hiện nay, nuôi cấy mô tế bào thực vật đang ở giai đoạn thứ 4, nuôi cấy mô đƣợc ứng dụng khá phổ biến, tạo sinh khối, sản xuất các hợp chất thứ cấp có hoạt tính sinh học... các ứng dụng về nuôi cấy mô tế bào thực vật nói riêng và công nghệ tế bào thực vật nói chung đang trở thành công cụ có hiệu quả trong việc tạo ra sản phẩm đặc thù phục vụ con ngƣời. 1.1.2. Ở Việt Nam Xoan là loài cây bản địa phân bố rộng rãi ở nƣớc ta suốt từ Bắc đến Nam, là loài cây mọc nhanh, thƣờng đƣợc tái sinh và phục hồi trên đất sau
5 nƣơng rẫy, sinh trƣởng và phát triển tốt trên các loại đất, đặc biệt có thể sinh trƣởng trên đất đồi cằn cỗi. Xoan là loài cây có thể chịu đƣợc giá lạnh, gỗ có màu nâu nhạt, mềm, nhẹ, ít bị mối mọt dùng để làm nhà, đóng bàn ghế, hạt có thể ép dầu ... Là loài cây đƣợc trồng phân tán rất phổ biến, có tăng trƣởng khá nhanh và có giá trị kinh tế, nhƣng cho đến nay, những nghiên cứu về tuyển chọn và nhân giống cho đối tƣợng này chƣa nhiều. Trong giai đoạn trƣớc, các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở mức độ đƣa ra một số đặc điểm sinh học, phƣơng pháp chế biến hạt và gây trồng cây con từ hạt (Vụ khoa học công nghệ - 1994, Công ty giống và phục vụ trồng rừng - 1995, Lê Mộng Chân - 1992). Gần đây, trong khuôn khổ đề tài “Nghiên cứu lai giống nhóm loài Xoan để tạo giống mới có những đặc điểm ưu việt” do Nguyễn Việt Cƣờng cùng các cộng tác viên thực hiện đã chọn lọc đƣợc một số cây trội Xoan để làm nguồn vật liệu giống ban đầu cho lai giống. Qua các khảo nghiệm giống đề tài đã chọn lọc đƣợc 6 gia đình SS7, BV45, BV28, SS26, BV58 và SS25 có sinh trƣởng tốt ở giai đoạn 3 tuổi. Tuy nhiên, các tổ hợp lai khác chi lại chƣa thể hiện đƣợc các đặc điểm ƣu việt tại các khảo nghiệm giống lai trên 1 năm tuổi. Đề tài cũng tiến hành nhân giống sinh dƣỡng bằng giâm hom và nuôi cấy mô cho 3 tổ hợp lai khác loài, tuy nhiên đây lại là những tổ hợp lai có sinh trƣởng không phải là tốt nhất từ các khảo nghiệm nên kết quả chỉ mang tính chất tham khảo chứ chƣa có ý nghĩa cao trong việc phát triển giống mới có các đặc điểm ƣu việt (Nguyễn Việt Cƣờng và các cộng tác viên, 2010). Năm 2007 Đỗ Xuân Đồng, Bùi Văn Thắng và các cộng sự “Nghiên cứu hệ thống tái sinh cây Xoan ta (Melia azedarach L.) thông qua phôi soma từ thân mầm phục vụ chuyển gen. Kết quả bƣớc đầu tỷ lệ hình thành mô sẹo trên môi trƣờng bổ sung 3mg/l NAA là 92.2%, phôi trung bình 12.7 phôi/đoạn thân mầm ban đầu. Tỷ lệ ra rễ đạt 100% trên môi trƣờng MS + 3 mg/l IBA, đạt tỷ lệ sống 100% với công thức giá thể trấu hun, cát tỷ lệ 4:6 [7].
6 Năm 2009 – 2011, Đoàn Thị Hoa và các cộng sự “Nghiên cứu chọn giống, nhân giống và trồng cây Xoan ta (Melia azedarach L.) cung cấp gỗ năng suất cao tại tỉnh Hòa Bình” đã chỉ ra 1 số kết quả sinh trƣởng tại đây. Năm 2008. Hồ Văn Giảng và các cộng sự “Nghiên cứu tạo giống Xoan ta biến đổi gen” Trƣờng Đại học Lâm nghiệp. Kết quả tạo đƣợc 5 dòng Xoan ta chuyển gen tăng khả năng sinh trƣởng (GA20), các dòng đƣợc phân tích qua kĩ thuật PCR,Southern blot, RT- PCR. Chọn tạo đƣợc 3 dòng Xoan chuyển gen tăng chất lƣợng gỗ (4CL1)[2]. Năm 2011, Bạch Tuấn Định “Đã nghiên cứu tuyển chọn cây trội loài Xoan ta (Melia azedarach. L ) trong rừng trồng và cây mọc rải rác ở tại huyện Triệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa và huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn” Trƣờng đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Năm 2011, Đoàn Thị Mai và cộng sự “Nghiên cứu chọn giống và nhân giống cho Xoan ta, Tếch có năng suất cao”. Trung Tâm Nghiên cứu Giống cây rừng. Có kết quả bƣớc đầu chọn tạo đƣợc 79 cây trội; giâm hom 48 dòng Xoan ta với IBA 0,75% cho tỷ lệ đạt trên 60%; nhân giống sinh dƣỡng bằng nuôi cấy mô cho 36 dòng [4]. Năm 2013, Bùi Văn Thắng và các cộng sự đã nghiên cứu thành công “Quy trình chuyển gen vào cây Xoan ta (Melia azedarach L.) bằng Agrobacterium đạt hiệu suất cao”. Viện Công Nghệ Sinh Học Lâm Nghiệp, Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp. Năm 2016, Nguyễn Văn Phong và cộng sự trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp. Trong công trình công bố đã xác định đƣợc nồng độ kanamycin thích hợp cho chọn lọc chồi tái sinh từ thể nhận gen – đoạn thân mầm trên môi trƣờng bổ sung 150 mg/l, nồng độ thích hợp cho chồi tam bội chuyển gen là 50mg/l [5]. Năm 2016, Nguyễn Văn Phong và cộng sự trƣờng đại học Lâm Nghiệp
7 đã sử dụng công thức khử trùng bằng HgCl20,1% với thời gian khử trùng 5p cho tỉ lệ mẫu sạch đạt 65.7%. Môi trƣờng nhân nhanh bổ sung 0,3mg./l BAP và 0,2 mg/l Kinetin cho hệ số nhân chồi là 4,86 ± 0,03 chồi/ mẫu. Công thức ra rễ thích hợp là ½ MS + 0,5 mg/l IBA [5]. 1.2. Các nghiên cứu về tác dụng của Xoan ta Theo Đỗ Tất Lợi (2000) trong cuốn "Cây thuốc và vị thuốc Việt Nam" Xoan ta có tên gọi khác là Sầu đâu, Xoan trắng, Xuyên luyện, Khổ luyện, Dốc hiên, ... có tên khoa học là Media azedarach L. thuộc họ Xoan (Meliaceae). Các bộ phận của cây Xoan ta nhƣ vỏ thân, vỏ cành to và vỏ rễ phơi khô hay sấy khô để làm thuốc. Khi khai thác lớp vỏ: Cạo bỏ lớp vỏ đen, lấy lớp vỏ lụa bên trong, đun phơi khô, tên gọi của vị thuốc là "Khổ luyện" hay "Can bì", ngoài ra còn dùng quả để làm thuốc gọi là "Khổ luyện tử". Về thành phần hóa học, vỏ Xoan ta có chứa một ancaloit, vị đấy có tác dụng diệt giun, ngoài ra còn chứa đến 70% tanin. Theo một tác giả ngƣời Nhật Bản (trích theo Đỗ Tất Lợi) thành phần diệt giun trong vỏ Xoan là một chất có tinh thể hình kim không màu có công thức là C9H8O4, độ cháy 1540C, ngoài ra trong vỏ còn chứa Kulinon và Kulolactan; trong quả có tetraxyclotritecpen ... Về tác dụng dƣợc lý: dùng để diệt giun, ức chế sự phát triển của một số vi khuẩn hại da ... Trong dân gian, dùng lá Xoan ta để diệt giòi, sâu non của một số loại côn trùng. Ngoài ra, dùng lá khô để bảo quản các loại hạt khô nhƣ đậu, ngô ... Nhƣ vậy, ngoài gỗ dùng trong xây dựng, đóng đồ thì vỏ cây, quả, lá là bộ phận cho sản phẩm ngoài gỗ của Xoan ta. 1.3. Thảo luận Điểm qua các công trình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc liên quan tới lĩnh vực nghiên cứu cho thấy đến nay các nghiên cứu về Xoan ta chƣa nhiều,
8 số lƣợng công trình nghiên cứu còn rất ít, đặc biệt là các nghiên cứu về chọn giống, nhân giống và gây trồng Xoan ta. Ở nƣớc ta, Xoan mới chỉ đƣợc trồng phổ biến theo kinh nghiệm dân gian trong các hộ gia đình, nguồn giống chủ yếu là từ hạt của các cây sẵn có ở địa phƣơng. Quy trình kỹ thuật gây trồng lạc hậu. Năng suất và chất lƣợng thƣơng phẩm của Xoan ta ở mức thấp chƣa đáp ứng đƣợc nhu cầu của thị trƣờng. Từ những lý do nêu trên cho thấy việc nghiên cứu thử nghiệm gây trồng một số dòng Xoan ta mới để lấy gỗ và lâm sản ngoài gỗ tại khu vực Hà Nội từ đó lựa chọn đƣợc những giống Xoan tốt đem lại hiệu quả kinh tế trồng rừng cao là rất cần thiết.
9 Chƣơng 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu 2.1.1. Mục tiêu chung Góp phần lựa chọn đƣợc dòng Xoan ta sinh trƣởng nhanh, chất lƣợng tốt đáp ứng đƣợc yêu cầu của thực tiễn sản xuất. 2.1.2. Mục tiêu cụ thể - Tạo đƣợc các dòng Xoan ta chuyển gen GS1; GA20 và dòng cây trội. - Đánh giá đƣợc sinh trƣởng, tỷ lệ sống, chất lƣợng của các dòng Xoan ta nghiên cứu. - Đề xuất lựa chọn đƣợc dòng Xoan ta tốt nhất và giải pháp phát triển bền vững. 2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Các dòng Xoan ta chuyển gen và dòng Xoan ta đối chứng (dòng không chuyển gen). - Phạm vi nghiên cứu: Chỉ tiến hành nghiên cứu tại hai địa điểm trồng thử nghiệm là Núi Luốt – Xuân Mai và thị xã Sơn Tây, Hà Nội. 2.3. Nội dung nghiên cứu - Khái quát quá trình tạo và nhân các dòng Xoan ta chuyển gen - Đánh giá tỷ lệ sống của các dòng Xoan ta - Đánh giá sinh trưởng của các dòng Xoan ta + Đánh giá sinh trƣởng đƣờng kính ngang ngực, đƣờng kính tán + Đánh giá sinh trƣởng chiều cao vút ngọn và chiều cao dƣới cành + Đánh giá sinh trƣởng thể tích - Đánh giá chất lượng của các dòng Xoan ta - Đề xuất giải pháp phát triển bền vững loài cây Xoan ta
10 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp Tiến hành thu thập các số liệu liên quan nhƣ: Tài liệu kĩ thuật trồng rừng Xoan ta; điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu; các thông tin về tình hình gây trồng Xoan ta tại địa phƣơng. Thu thập, tổng hợp các kết quả điều tra, ghi chép có liên quan đến vƣờn cây Xoan ta theo các dòng, đồng thời nắm đƣợc tình hình thiết kế trồng thử nghiệm Xoan ta tại địa điểm nghiên cứu. 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể 2.4.2.1. Các bước thực hiện nghiên cứu sơ đồ hoá Thu thập các thông tin, Khảo sát tổng thể khu tài liệu đã có vực nghiên cứu Tổng hợp, phân tích và xử lý các thông tin đã thu thập đƣợc Điều tra thu thập số liệu Thu thập số liệu tại Xuân Mai Thu thập số liệu tại Sơn Tây Phân tích kết quả Đề xuất lựa chọn dòng Xoan ta tốt nhất Hình 2.1: Các bƣớc tiến hành nghiên cứu
11 2.4.2.2. Nghiên cứu, mô tả cách trồng thực nghiệm * Tại Núi Luốt Xuân Mai, thời gian trồng thực nghiệm đợt 1 là 1/4/2017 và đợt 2 là 1/10/1017. Diện tích trồng thử nghiệm là 0,6 ha. Các cây chuyển gen và cây đối chứng đƣợc trồng trên cùng một điều kiện lập địa và đồng nhất về kỹ thuật gây trồng. Các cây đối chứng đƣợc bố trí trồng ở cuối hàng. Dƣới đây là sơ đồ minh họa cách bố trí trồng các dòng Xoan ta thực nghiệm. Hàng 1 GS1 GS1 GS1 GS1 ... GS1 GS1 ĐC Hàng 2 GS1 GS1 GS1 GS1 ... GS1 GS1 ĐC Hàng 3 GA20 GA20 GA20 GA20 ... GA20 GA20 ĐC Hàng 4 GS1 GS1 GS1 GS1 ... GS1 GS1 ĐC Hàng 5 Cây trội Cây trội Cây trội Cây trội ... Cây trội Cây trội ĐC Hàng 6 GA20 GA20 GA20 GA20 ... GA20 GA20 ĐC Hàng 7 GA20 GA20 GA20 GA20 ... GA20 GA20 ĐC Hàng 8 GA20 GA20 GA20 GA20 ... GA20 GA20 ĐC Hàng 9 GA20 GA20 GA20 GA20 ... GA20 GA20 ĐC Hàng GA20 GA20 GA20 GA20 ... GA20 GA20 ĐC 10 Hàng Cây trội Cây trội Cây trội Cây trội ... Cây trội Cây trội ĐC 11 Hàng GS1 GS1 GS1 GS1 ... GS1 GS1 ĐC 12 Sơ đồ 2.1: Sơ đồ bố trí trồng thực nghiệm các dòng Xoan ta tại Núi Luốt – Xuân Mai * Tại Sơn Tây, địa chỉ trồng cụ thể tại tổ 7 phƣờng Trung Hƣng – thị xã Sơn Tây – Hà Nội. Thời gian trồng là ngày 28/4/2018. Diện tích trồng thử nghiệm là 0,5 ha. Các cây đối chứng đƣợc bố trí ở xung quanh, các cây chuyển gen đƣợc trồng ở giữa nhƣ sơ đồ dƣới đây.