Tiến Sĩ Nghiên cứu biến dị và khả năng di truyền một số tính trạng của Keo lá liềm (Acacia crassicarpa A. Cu

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Keo lá liềm (Acacia crassicarpa A. Cunn. ex Benth.) có nguồn gốc từ
Australia, Papua New Guinea và Indonesia, là loài cây đa mục đích, gỗ được sử
dụng sản xuất gỗ dán, ván dăm, bột giấy và đồ gỗ gia dụng . Một đặc điểm nổi bật
của loài cây này là có khả năng thích nghi và sinh trưởng nhanh trên một số dạng
lập địa mà các loài keo khác khó tồn tại, đặc biệt là dạng lập địa có môi trường chua
(pH KCl 3,5 - 6) và đất cát podzol cằn cỗi, như dạng đất cát nội đồng bán ngập
(Turnbull và cộng sự, 1998)[78].
Keo lá liềm được gây trồng ở Việt Nam muộn hơn so với Keo tai tượng (A.
mangium) và Keo lá tràm (A. auriculiformis), song Keo lá liềm sớm trở thành một
trong những loài cây trồng rừng phổ biến ở Việt Nam vì có khả năng sinh trưởng
nhanh, tương đương với hai loài keo trên (Harwood, 1993)[50]. Ở châu Á, ba loài
keo được gây trồng chủ yếu là Keo tai tượng, Keo lá tràm, Keo lá liềm và giống
Keo lai (A. mangium x A. auriculiformis), trong đó diện tích rừng trồng Keo lá liềm
ước tính khoảng 330.000 ha chủ yếu là trồng ở Indonesia (Griffin, 2012)[40].
Kết quả điều tra tập đoàn cây trồng rừng trên đất cát tại các tỉnh miền Trung,
cho thấy trong số các loài cây trồng chủ yếu là Keo lá liềm, Keo lá tràm, Keo tai
tượng, Phi lao, Bạch đàn trắng thì chỉ có Keo lá liềm và Phi lao tồn tại và phát triển
thành rừng, còn các loài khác hoặc không tồn tại hoặc tồn tại nhưng không phát
triển được thành rừng (Nguyễn Thị Liệu, 2006)[17]. Vì vậy, việc đi sâu nghiên cứu
biến dị về sinh trưởng và một số tính chất gỗ góp phần chọn được những giống
thích hợp phục vụ công tác trồng rừng tại miền Trung là hết sức cần thiết.
Tổng diện tích đất cát ven biển Việt Nam là 562.936 ha, trong đó tập trung
nhiều nhất là các tỉnh duyên hải miền Trung với diện tích khoảng 415.560 ha
(Nguyễn Khang, 2000)[15]. Vùng đất này có vai trò rất quan trọng đối với phát
triển kinh tế xã hội, đặc biệt là phòng hộ môi trường ven biển. Tuy nhiên đây cũng 2

là vùng sinh thái chịu các điều kiện khắc nghiệt như nắng nóng, khô hạn, nghèo
kiệt, cát bay . nên điều kiện sinh hoạt và sản xuất của người dân trong vùng gặp
nhiều khó khăn, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe, đe dọa những tiềm năng sản xuất
lương thực, thực phẩm của khu vực. Một trong những giải pháp chính để ngăn chặn,
chống sa mạc hóa, tiến đến cải tạo và sử dụng có hiệu quả dải đất cát ven biển
duyên hải miền Trung là trồng rừng, đây được xem là một trong những giải pháp tốt
nhất. Rừng trồng có tác dụng hạn chế và ngăn chặn sự di động của cát, dần dần tạo
ra quá trình cải thiện điều kiện vi khí hậu, tạo điều kiện cho sản xuất nông nghiệp và
sinh hoạt của người dân thuận lợi hơn, là chìa khoá cơ bản quyết định sự thành công
một cách bền vững của tất cả các biện pháp cải tạo tiếp theo.
Với khả năng thích nghi cũng như tiềm năng đất đai ở miền Trung thì việc
phát triển loài Keo lá liềm trở thành cây trồng rừng chủ lực để cung cấp nguyên liệu
và bảo vệ môi trường tại vùng cát khắc nghiệt là hết sức cần thiết. Các nghiên cứu
trước đây về gỗ Keo lá liềm cho thấy khối lượng riêng khô trong không khí là 0,72
g/cm
3
, khối lượng riêng ở độ ẩm cơ bản (12%) là 0,62 g/cm
3
, thích hợp cho sản xuất
nguyên liệu giấy, gỗ xây dựng, đồ mộc, đóng thuyền, làm gỗ dán và làm củi. So
sánh với ba loài keo trồng rừng chủ yếu ở Việt Nam hiện nay thì Keo lá liềm có các
chỉ số không thua kém. Điển hình là Keo lá tràm có khối lượng riêng cơ bản (độ ẩm
12%) là 0,50 - 0,65 g/cm
3
, hiệu suất bột giấy 49%, sợi dài 0,85 mm, nhiệt lượng
4700 - 4900 kcal/kg. Gỗ Keo lai có khối lượng riêng ở độ ẩm cơ bản là 0,48 - 0,54
g/cm
3
, hiệu suất bột giấy 49 - 52%. Gỗ Keo tai tượng có khối lượng riêng cơ bản (ở
độ ẩm 12%) là 0,42 - 0,48 g/cm
3
, hiệu suất bột giấy 47% (Nguyễn Ngọc Bình,
2004)[1].
Trên thế giới, Indonesia là nước sản xuất bột giấy lớn nhất từ các loài keo,
năm 1990 sản xuất 1 triệu tấn/năm đến năm 2008 sản xuất tăng lên 7,5 triệu tấn/năm
và dự báo tăng lên 16 triệu tấn/năm vào năm 2020. Tổng giá trị sản xuất bột giấy
hàng năm từ các loài keo ước khoảng 4,3 tỷ USD. Việt Nam năm 2013 đã xuất
khẩu 7,45 triệu tấn dăm tương đương 15 triệu m
3
gỗ tròn, đạt giá trị xuất khẩu 900
triệu USD (Hiệp hội gỗ và lâm sản Việt Nam, 2013)[8]. Với số lượng này Việt Nam 3

trở thành nước đứng đầu thế giới về xuất khẩu gỗ dăm vượt qua cả Australia, các
loài đóng vai trò chủ đạo trong xuất khẩu dăm là Keo lai, Keo tai tượng sau đó đến
Keo lá tràm, Keo lá liềm và một số loài Bạch đàn.
Luận án đã kế thừa các kết quả nghiên cứu của chương trình cải thiện giống
các loài keo trồng rừng chủ yếu ở trên thế giới và Việt Nam, đồng thời kế thừa hiện
trường và kết quả nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu chọn tạo giống năng suất cao và
chất lượng tốt một số loài cây trồng rừng chủ yếu” giai đoạn 2001 - 2005 và 2006 -
2010 và đề tài “Nghiên cứu chọn tạo và nhân giống cho Keo lá liềm và Keo tai
tượng phục vụ trồng rừng kinh tế” giai đoạn 2011 - 2015 (Viện nghiên cứu Giống
và Công nghệ Sinh học Lâm nghiệp). Với tư cách là cộng tác viên chính tại miền
Trung và được sự đồng ý của chủ nhiệm đề tài, tác giả thực hiện luận án “Nghiên
cứu biến dị và khả năng di truyền một số tính trạng của Keo lá liềm (Acacia
crassicarpa A. Cunn. ex Benth.) tại các tỉnh miền Trung”.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
- Ý nghĩa khoa học
Đánh giá được đặc điểm biến dị và khả năng di truyền ở mức độ xuất xứ và
gia đình Keo lá liềm về các chỉ tiêu sinh trưởng, chất lượng thân cây và một số tính
chất gỗ. Đồng thời xác định được tương quan của các tính trạng ở các độ tuổi khác
nhau, cũng như tương tác kiểu gen - hoàn cảnh giữa các gia đình. Kết quả của đề tài
tạo cơ sở khoa học cho việc cải thiện giống Keo lá liềm theo hướng trồng rừng
nguyên liệu giấy.
- Ý nghĩa thực tiễn
Nghiên cứu biến dị giữa các xuất xứ và gia đình tại các khảo nghiệm khác
nhau: vùng đồi Cam Lộ (Quảng Trị), vùng cát nội đồng Phong Điền (Thừa Thiên
Huế) và vùng đất cát pha Hàm Thuận Nam (Bình Thuận) giúp xác định được các
xuất xứ, gia đình thích hợp trên các lập địa khác nhau.
Nghiên cứu tương quan giữa các tính trạng ở các độ tuổi khác nhau và tương
tác kiểu gen - hoàn cảnh, giúp xác định được tuổi tối ưu cho chọn giống cũng như 4

xây dựng các khảo nghiệm giống nhằm rút ngắn thời gian và giảm kinh phí trong
nghiên cứu cải thiện giống.
Nghiên cứu biến dị xác định được các xuất xứ và gia đình có triển vọng tại
khảo nghiệm hậu thế thế hệ 1 để đưa vào nhân giống, công nhận giống mới đồng
thời là nguồn vật liệu quý để xây dựng khảo nghiệm giống cho các thế hệ tiếp theo.
3. Mục tiêu nghiên cứu
+ Mục tiêu chung
Xác định được các đặc điểm di truyền của một số tính trạng quan trọng làm cơ sở
khoa học góp phần nghiên cứu cải thiện giống Keo lá liềm.
+ Mục tiêu cụ thể
- Xác định được đặc điểm biến dị và khả năng di truyền của một số tính trạng
sinh trưởng, chất lượng thân cây và một số tính chất gỗ.
- Xác định tương quan giữa các tính trạng sinh trưởng, chất lượng thân cây,
và một số tính chất gỗ.
- Xác định tăng thu di truyền lý thuyết và thực tế trong chọn giống Keo lá liềm.
- Xác định được giải pháp cải thiện giống Keo lá liềm và chọn được một số xuất xứ
và gia đình có triển vọng.
4. Những điểm mới của đề tài
Lần đầu tiên nghiên cứu tương đối toàn diện về đặc điểm biến dị và khả năng
di truyền của các tính trạng sinh trưởng, chất lượng thân cây và một số tính chất gỗ
giữa các xuất xứ và gia đình Keo lá liềm. Đồng thời đánh giá tương quan giữa các
tính trạng sinh trưởng và một số tính chất gỗ; đánh giá tăng thu di truyền lý thuyết
và thực tế của các khảo nghiệm Keo lá liềm, nhằm cung cấp cơ sở khoa học để chọn
được một số xuất xứ, gia đình có sinh trưởng nhanh và chất lượng thân cây tốt trên
khảo nghiệm vùng đồi, vùng cát và cát nội đồng ở một số tỉnh miền Trung. 5

5. Đối tượng nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu về biến dị và khả năng di truyền các tính trạng sinh
trưởng và một số tính chất gỗ của các xuất xứ và gia đình là các giống Keo lá liềm
trong các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 1.
- Đối tượng nghiên cứu tăng thu di truyền thực tế là các lô hạt thu hái từ các
gia đình tốt nhất từ các khảo nghiệm hậu thế thế hệ 1, kết hợp với lô hạt nguyên sản
từ PNG và lô hạt trồng rừng sản xuất tại khu vực miền Trung.
6. Phạm vi nghiên cứu
+ Về nội dung
i. Nghiên cứu biến dị và khả năng di truyền các tính trạng sinh trưởng, các
chỉ tiêu chất lượng thân cây và một số tính chất gỗ như khối lượng riêng gỗ, chỉ số
pilodyn và hàm lượng cellulose giữa các xuất xứ và gia đình.
ii. Nghiên cứu tương quan giữa các chỉ tiêu sinh trưởng với khối lượng riêng
gỗ, chỉ số pilodyn và hàm lượng cellulose.
iii. Nghiên cứu tương quan của các tính trạng sinh trưởng ở các tuổi khác nhau.
iv. Nghiên cứu tương tác kiểu gen - hoàn cảnh giữa các lập địa.
v. Nghiên cứu tăng thu di truyền lý thuyết và thực tế của các tính trạng sinh trưởng.
vi. Đề xuất giải pháp cải thiện giống Keo lá liềm và chọn được một số xuất
xứ và gia đình có triển vọng.
+ Về địa điểm nghiên cứu
- Khảo nghiệm hậu thế thế hệ 1 Keo lá liềm tại vùng đất đồi Cam Lộ - Quảng
Trị, cát nội đồng Phong Điền - Thừa Thiên Huế và đất cát pha Hàm Thuận Nam -
Bình Thuận.
- Khảo nghiệm tăng thu di truyền thực tế tại vùng đất đồi Cam Lộ và vùng
cát nội đồng Triệu Phong - Quảng Trị.
- Nghiên cứu khối lượng riêng gỗ và hàm lượng cellulose tại Phòng thí
nghiệm của Viện Nghiên cứu Giống và Công nghệ Sinh học Lâm Nghiệp - Viện
Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam và Công ty TNHH Viện Giấy và Xenluylô. 7. Thời gian thực hiện
Thời gian thực hiện các kết quả nghiên cứu: 4 năm (2011-2014)
8. Bố cục luận văn
Ngoài phần mục lục, danh mục các công trình liên quan đã công bố, phụ lục,
tài liệu tham khảo, luận án có 101 trang và được kết cấu như sau:
- Mở đầu: (6 trang)
- Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu (23 trang)
- Chương 2: Nội dung, vật liệu và phương pháp nghiên cứu (16 trang)
- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (53 trang)
- Chương 4: Kết luận, tồn tại và khuyến nghị (3 trang)