Trang 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM --- VÕ THỊ THẢO NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG CÂY QUẾ TRÀ MY CINNAMOMUM OBTUSIFOLIUM NEES TẠI TỈNH QUẢNG NAM LUẬ
Mục tiêu chung
Bổ sung những thông tin về đặc điểm sinh học, bảo quản hạt giống và kỹ thuật nhân giống cây Quế trà my tại tỉnh Quảng Nam.
Mục tiêu cụ thể
Cây Quế trà my tại tỉnh Quảng Nam có một số đặc điểm sinh học nổi bật, giúp nhận diện và phân loại Để nhân giống cây Quế trà my hiệu quả, cần áp dụng một số biện pháp kỹ thuật chuyên biệt nhằm tối ưu hóa quá trình phát triển và bảo tồn giống cây quý này.
Ý nghĩa khoa học
Bài viết cung cấp thông tin bổ sung và kết quả nghiên cứu về các đặc điểm sinh học cũng như kỹ thuật nhân giống cây Quế trà my tại tỉnh Quảng Nam, nhằm mục đích phát triển bền vững giống cây này.
Ý nghĩa thực tiễn
Để nâng cao hiệu quả sản xuất giống cây Quế trà my chất lượng cao phục vụ cho việc trồng rừng tại tỉnh Quảng Nam, cần xác định các biện pháp bảo quản hạt giống và kỹ thuật nhân giống phù hợp.
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu về cây Quế
1.1.1 Trên th ế gi ớ i a Tên gọi, phân loại và đặc điểm hình thái
Quế, thuộc chi Quế (Cinnamomum) trong họ Long não (Lauraceae), bao gồm nhiều loài cây khác nhau Trong số đó, Cinnamomum verum, hay còn gọi là Quế Sri Lanka hoặc Quế Ceylon, là loài được trồng phổ biến nhất và có nguồn gốc từ Sri Lanka Bên cạnh đó, Cinnamomum cassia, còn được biết đến với tên Quế Trung Quốc hoặc Quế Việt Nam, có nguồn gốc từ các tỉnh phía Nam Trung Quốc và Việt Nam Một loài Quế phổ biến khác là Cinnamomum burmannnii, được gọi là Quế Indonesia.
Quế Ấn Độ, bao gồm các loài như C Tamala, C impressinervium và C Bejolghota, tuy không phổ biến nhưng vẫn được biết đến (P.N Ravindran và cs., 2004) Để phân loại và nhận diện các loài trong chi Quế (Cinnamomum), người ta thường dựa vào bốn đặc điểm chính: chiều dài gân lá, sự hiện diện lông trên mặt lá, đế quả và số lượng tế bào bao phấn của nhị hoa (Kostermans, 1961; Ravindran và cs., 2004).
Các loài quế khác nhau có cấu trúc lá và đặc điểm vỏ khác nhau, do đó, phương pháp hiệu quả nhất để phân biệt chúng là tiến hành giải phẫu lá và vỏ Quế có thể là cây gỗ nhỏ như C.tamala Ness và C burmannii, hoặc gỗ nhỡ như C verum và C cassia.
C.tamala Ness, C Burmannii có thể đạt chiều cao 15 m, loài C verum có thể đạt chiều cao 16 - 18 m và 18 - 20 m đối với loài C cassia, đường kính của loài này có thể đạt 60 cm Gốc có thể hơi có bạnh vè Vỏ nhẵn màu nâu sáng hoặc hơi hồng, có độ dày tới 10 mm, có vị Quế và cay Lá mọc đối hoặc gần đối, lá có hình bầu dục hoặc elip, đầu lá vuốt nhọn Thời gian ra hoa thay đổi theo từng loài, thường ra hoa từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau và quả chín vào tháng 5 đến tháng 6 (P.N Ravindran và cs., 2004; Nguyen Kim Dao, 2004; M Hasah và cs., 2004) Nhìn chung, đối với các nghiên cứu khoa học về tên gọi, phân loại, mô tả đặc điểm hình thái của nhiều loài trong chi Quế đã được nhiều nhà nghiên cứu khoa học quan tâm và thực hiện b Đặc điểm phân bố và sinh thái
Chi Quế có khoảng 250 - 300 loài, phân bố rộng rãi từ Bắc đến Nam bán cầu, trải dài từ châu Á đến châu Mỹ Latinh Tuy nhiên, các loài Quế được trồng và khai thác cho vỏ và tinh dầu chủ yếu tập trung ở khu vực châu Á.
Quế Sri Lanka (C verum) là loài cây bản địa của Sri Lanka và Nam Ấn Độ, trong khi Quế Ấn Độ (C tamala) phân bố chủ yếu ở các vùng Himalaya nhiệt đới và cận nhiệt đới, mở rộng đến Đông Bắc Ấn Độ với độ cao lên đến 2.000 m Loài quế này cũng tự nhiên phát triển ở Nepal, Bangladesh và Myanmar Quế Indonesia (C burmannii Nees), còn được gọi là Quế Java, Quế Fagot, Quế Padang, Quế Batavia, Quế Korintji, và Quế Vera, phân bố từ Indonesia đến Malaysia và được trồng tại bán đảo Timor, với độ cao từ mặt biển đến 2.000 m Trung tâm trồng quế Indonesia chủ yếu nằm ở vùng Padang, nơi có độ cao từ 500 đến 1.300 m (P.N Ravindran và cs., 2004).
Quế Trung Quốc hay Quế Việt Nam (C cassia) chủ yếu phân bố ở các tỉnh Nam Trung Quốc, đặc biệt là Quảng Đông và Quảng Tây Vùng trồng quế lý tưởng thường nằm ở độ cao dưới 300 m, với nhiệt độ trung bình năm khoảng 22 độ C, lượng mưa trung bình 1.250 mm và 135 ngày ẩm trong năm Nhiệt độ có thể dao động từ 0 đến 38 độ C (Nguyen Kim Dao, 2004).
J Ranatunga và cộng sự (2004) cho rằng Quế là cây trồng khó tính, có thể thích hợp với nhiều loại đất ở vùng nhiệt đới khác nhau Loài Quế C.verum thích hợp với điều kiện khí hậu bán khô đến ẩm, đất pha cát, thoát nước, nhiều mùn, có đá lẫn, hơi chua (pHKCl≈ 4,5 - 5,5); ở độ cao khoảng từ 300 - 350 m so với mực nước biển, nhiệt độ trung bình năm từ 20 - 30 0 C, lượng mưa trung bình từ 1.250 - 2.500 mm và tuổi thọ cây Quế có thể lên tới 30 - 40 năm tuổi, ở điều kiện lập thích hợp cây Quế cao trung bình 1,5
- 2 m có từ 3 - 4 chồi thì có thể khai thác lấy lá, cành chưng cất tinh dầu
Nghiên cứu về phân bố và sinh thái của các loài Quế đã chỉ ra sự phân bố theo vùng địa lý và lãnh thổ, đồng thời xác định các yếu tố khí hậu và đất đai phù hợp cho sự phát triển của chúng Những thông tin này đóng góp quan trọng vào việc phát triển cây Quế ở nhiều quốc gia và nâng cao giá trị sử dụng của loài cây này.
Cây Quế là nguồn cung cấp vỏ và tinh dầu với nhiều công dụng hữu ích, bao gồm hương liệu trong ngành mỹ phẩm, chế biến thực phẩm, gia vị và thuốc Từ lâu, Quế đã được áp dụng trong y học cổ truyền của Trung Quốc, Ấn Độ và Việt Nam, với tác dụng làm toát mồ hôi, hạ sốt, chống sốt rét, giảm đau đầu, đau cơ, đau khớp và điều trị vô kinh Ngoài ra, Quế còn được sử dụng trong bào chế dược phẩm nhờ vào dược tính chống sốt rét, chống dị ứng, tăng cường miễn dịch, hạ huyết áp và có lợi cho tim mạch.
Theo nghiên cứu của Senanayake và Wijesekera (2004), các loài trong chi Quế đều chứa tinh dầu, với hàm lượng và thành phần hóa học phụ thuộc vào từng loài, giống cây trồng và bộ phận sử dụng (vỏ, lá, rễ) Tinh dầu của ba loài C zeylanicum, C cassia và C camphora có giá trị thương mại cao trong y học Cây Quế chứa 75% Aldehyde cinnamic và 56% Camphor trong thân, vỏ và rễ Vỏ Quế có hàm lượng Aldehyde cinnamic chiếm từ 80 - 95%, trong khi tinh dầu vỏ chứa từ 65 - 75% Aldehyde cinnamic, 70 - 75% Eugenol trong tinh dầu lá, và 70 - 90% Camphor trong tinh dầu rễ Đặc biệt, vỏ của loài Quế C cassia có thể chứa tới 95% Aldehyde cinnamic.
Khi đánh giá chất lượng vỏ Quế, hai chỉ tiêu quan trọng cần xem xét là hàm lượng tinh dầu và hàm lượng Aldehyde cinnamic có trong tinh dầu Thành phần này có sự biến động lớn tùy thuộc vào từng loài Quế và các bộ phận trên cây Hiện nay, để xác định hàm lượng tinh dầu Quế, người ta thường sử dụng phương pháp lôi cuốn bằng hơi nước, trong khi thành phần tinh dầu được xác định qua phương pháp sắc khí lỏng hiệu năng cao.
Việc chọn lọc các giống Quế có hàm lượng và chất lượng tinh dầu cao đã được thực hiện tại nhiều quốc gia như Sri Lanka và Ấn Độ, nơi đã công nhận và thương mại hóa nhiều giống Quế năng suất cao Sri Lanka, với sản lượng Quế lớn từ những năm 1970, đã chọn được 8 xuất xứ khác nhau dựa trên đặc điểm hình thái, độ cay và độ cứng của vỏ Ấn Độ cũng đã thành công trong việc phát triển các giống Quế vượt trội, đặc biệt từ năm 1999 đến 2001, đã chọn được 3 dòng Quế C cassia với hàm lượng tinh dầu và Aldehyde cinnamic cao Tuy nhiên, công tác chọn giống Quế vẫn chưa được chú trọng ở các nước như Trung Quốc và Indonesia, mặc dù diện tích trồng Quế tại đây khá lớn Trung Quốc đã từng nhập giống Quế Thanh Hóa của Việt Nam vào năm 1970 nhưng không phát triển được, hiện tại chủ yếu sử dụng giống địa phương.
Cả 4 loài Quế đang được gây trồng phổ biến hiện nay (Quế Sri Lanka, Ấn Độ, Indonesia và Việt Nam) đều có thể nhân giống bằng phương pháp hữu tính và vô tính Các phương pháp nhân giống hữu tính gồm: gieo hạt trực tiếp lên luống rồi cấy ra bầu Các phương pháp nhân giống vô tính có giâm hom, ghép, nuôi cấy mô (J Ranatunga và cs., 2004).Tuy nhiên, nhân giống bằng hạt là dễ dàng hơn và phổ biến nhất Tiêu chuẩn cây giống trồng rừng ở Trung Quốc là cây con từ hạt 2 năm tuổi có chiều cao trên 50 cm có thể đem trồng Cây Quế nhân giống bằng hom, sau khi cây ra rễ được 12 tháng tuổi trở lên có thể đem trồng Riêng đối với nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào, nhiều tác giả đã nghiên cứu thành công nhân giống Quế từ nuôi cấy in vitro Các tác giả cho rằng sử dụng chất điều hòa sinh trưởng NAA và BAP ở nồng độ 0,5 mg/l sẽ cho tỷ lệ ra rễ cao nhất Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào có rất ít các thông tin về môi trường nuôi cấy cũng như tỷ lệ thành công
Nghiên cứu chọn giống Quế đã được tiến hành từ lâu, với tiêu chí lựa chọn không chỉ dựa vào hình thái và năng suất vỏ mà còn dựa vào hàm lượng và chất lượng tinh dầu Kinh nghiệm từ các quốc gia như Ấn Độ, Sri Lanka và Trung Quốc là nguồn tài liệu quý giá cho việc chọn giống Quế tại Việt Nam Sau khi xác định cây trội với năng suất và hàm lượng tinh dầu vượt trội, việc khảo nghiệm hậu thế để xác định gia đình ưu việt là rất quan trọng, mặc dù quá trình này đòi hỏi thời gian theo dõi dài Do đó, việc kết hợp khảo nghiệm dòng vô tính và khảo nghiệm hậu thế sẽ mang lại hiệu quả tốt hơn trong nghiên cứu và phát triển giống Quế.
Nghiên cứu về cây Quế trà my
Cho đến nay, nghiên cứu khoa học về cây Quế trà my vẫn còn hạn chế, với rất ít công trình được thực hiện Hầu hết các nghiên cứu hiện tại chủ yếu tập trung vào loài Quế Trung Quốc, hay còn gọi là Quế Việt Nam, với tên khoa học là
Trong giai đoạn 1999 - 2001, một đoàn chuyên gia Nhật Bản đã thực địa tại huyện Trà My và công bố kết quả nghiên cứu trong Newsletter Natural Medicines 58 (4) - 2004, trang 168 - 176 Nghiên cứu cho thấy huyện Trà My có một loài Quế đặc biệt, khác biệt so với bốn loài cơ bản thuộc chi Cinnamomum được sử dụng trong y học và làm gia vị, dựa trên tài liệu nguồn cây thuốc thực vật ở Đông Nam Á.
(PROSEA): C Burnanni (Nees & T.Nees) Nees ex Blume, C Cassia J Presl, C Loureirii Nees và C Verum J Presl, C Burnanni và C Verum được gọi là
Quế Trà My và Quế Thanh Hóa có những đặc điểm hình thái khác biệt về lá, thân, vỏ, màu sắc và mùi vị Theo tài liệu dược học Nhật Bản, các chuyên gia đã xác định rằng Quế Trà My là một loài độc lập, có tên khoa học là Cinnamomum obtusifolium Nees, khác với Quế Thanh Hóa.
Liên quan tới nghiên cứu cây Quế trà my trồng ở Quảng Nam có thể kể tới một số nghiên cứu sau:
Loài Quế (Cinnamomum obtusifolium Nees) chủ yếu phân bố dọc theo sườn Đông dãy Trường Sơn, đặc biệt là khu vực Bắc Trung bộ từ Thanh Hoá đến Quảng Ngãi, theo nhiều nghiên cứu của các tác giả như Võ Văn Chi và cộng sự (1971), Đỗ Thanh Hoa (1977), Trần Cửu (1983), Trần Hợp (1991), Nguyễn Văn Khánh (1996), Đỗ Tất Lợi (1985), Hoàng Cầu (1993) và Nguyễn Trung Tín (1999).
Nghiên cứu về hàm lượng tinh dầu và thành phần hóa học của tinh dầu Quế Quảng Nam đã thu hút sự chú ý của nhiều tác giả Kết quả cho thấy, hàm lượng tinh dầu Quế Quảng Nam dao động từ 1,25 - 5,1%, cao hơn so với Quế Yên Bái và Quảng Ngãi với hàm lượng từ 1,95 - 3,86% (Nguyễn Huy Sơn và Phạm Văn Tuấn, 2006) Hàm lượng Aldehyde cinamic trong Quế Quảng Nam đạt trên 80%, vượt trội hơn so với 58,59% của Quế Thanh Hóa (Lưu Cảnh Trung, 2016) Theo Bùi Văn Minh (2000), hàm lượng Couramin trong vỏ Quế Quảng Nam chỉ khoảng 1,2%, thấp hơn so với 3,3% ở Yên Bái Những kết quả này khẳng định giá trị cao của Quế Quảng Nam so với các vùng trồng Quế khác tại Việt Nam.
Nguyễn Huy Sơn và cộng sự (2006) đã xác định một số cây quế có năng suất vỏ, hàm lượng tinh dầu và aldehyde cinamic cao từ các vùng Quế trà My, Yên Bái, Quảng Ninh, Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Nam và Quảng Ngãi để tiến hành nhân giống và khảo nghiệm Kết quả cho thấy hai nguồn gốc quế tốt nhất là Yên Bái và Quảng Nam.
Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Quảng Nam đã thực hiện nghiên cứu giám định loài Quế từ năm 2009 đến 2011, so sánh hình thái với các nguồn gốc tại Thanh Hóa và Yên Bái, đồng thời phân tích thành phần tinh dầu và Aldehyde cinamic của Quế Quảng Nam Nghiên cứu này kết hợp với các công bố trước đó của nhóm chuyên gia Nhật Bản (1999 - 2001) nhằm xây dựng chỉ dẫn địa lý cho sản phẩm Quế trà my Kết quả, vào năm 2011, cây Quế trà my đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp giấy chứng nhận chỉ dẫn địa lý theo Quyết định số 2293/QĐ-SHTT, ký ngày 13/10/2011.
Đánh giá chung
Nghiên cứu về cây Quế trên thế giới đã bao quát nhiều khía cạnh như phân loại, mô tả hình thái, nghiên cứu vùng phân bố và đặc điểm sinh thái Các nghiên cứu cũng tập trung vào việc chọn lọc cây trội dựa trên năng suất vỏ, hàm lượng tinh dầu và Aldehyd cinnamic, cũng như phát triển các biện pháp nhân giống như bằng hạt, hom và nuôi cấy mô Tại Việt Nam, nghiên cứu sâu rộng về cây Quế Thanh và Quế Yên Bái (Cinnamomum cassia) đã thúc đẩy sự phát triển diện tích trồng Quế, đặc biệt tại các tỉnh Yên Bái, Thanh Hóa và Quảng Ninh.
Cây Quế trà My, một trong những cây trồng đặc sản của tỉnh Quảng Nam, hiện đang thiếu hụt các nghiên cứu khoa học Việc tìm hiểu và phát triển cây Quế trà My là cần thiết để nâng cao giá trị kinh tế và bảo tồn giống cây quý này.
Cây Quế trà My, hay còn gọi là "cao sơn ngọc Quế", vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ, đặc biệt là về đặc điểm sinh học của loài Các nghiên cứu trước đây còn thiếu thông tin về nguồn giống tốt và quy trình kỹ thuật nhân giống hiệu quả, điều này gây khó khăn cho việc phát triển trồng rừng Quế trà My.
Để xác định đặc điểm sinh học của cây Quế trà my và phát triển các biện pháp bảo quản hạt cũng như kỹ thuật nhân giống hiệu quả, nghiên cứu này có vai trò quan trọng trong việc nâng cao sản xuất giống phục vụ trồng rừng Quế trà my tại tỉnh Quảng Nam Điều này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn thiết thực cho sản xuất nông nghiệp.
Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội khu vực nghiên cứu
1.4.1 Đ i ề u ki ệ n t ự nhiên a) Vị trí địa lý
Tỉnh Quảng Nam có diện tích tự nhiên là 10.438,4 km 2 Là một tỉnh ven biển có
Tỉnh Quảng Nam có 16 huyện, bao gồm 09 huyện miền núi như Đông Giang, Nam Giang, Tây Giang, và 07 huyện đồng bằng như Điện Bàn, Duy Xuyên Tỉnh có 02 thành phố lớn là Hội An và Tam Kỳ, cùng với bờ biển dài 125 km, nằm trong vùng phát triển kinh tế trọng điểm miền Trung Về địa hình, Quảng Nam tương đối phức tạp, chia cắt bởi các lưu vực sông Vu Gia, sông Thu Bồn và sông Tam Kỳ, với độ cao giảm dần từ Tây sang Đông, tạo thành ba vùng sinh thái: vùng núi cao, vùng trung du, và vùng đồng bằng ven biển Khí hậu của tỉnh cũng ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế và xã hội của các vùng này.
Tỉnh Quảng Nam có khí hậu nhiệt đới đặc trưng với hai mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa Khu vực này ít bị ảnh hưởng bởi mùa đông lạnh của miền Bắc, với nhiệt độ trung bình hàng năm dao động từ 20°C, không có sự chênh lệch lớn giữa các tháng.
Nhiệt độ trung bình hàng năm ở Quảng Nam là 21°C, với lượng mưa trung bình từ 2000 - 2500 mm Tuy nhiên, lượng mưa không phân bố đều, chủ yếu tập trung vào các tháng từ 9 đến 12, chiếm tới 80% tổng lượng mưa hàng năm Khu vực miền núi nhận lượng mưa nhiều hơn so với đồng bằng Đặc biệt, mùa mưa ở tỉnh Quảng Nam thường trùng với mùa bão, dẫn đến nguy cơ lũ quét và sạt lở đất tại các huyện miền núi như Nam Trà My và Bắc Trà My.
My, Tây Giang, Đông Giang và gây ngập lụt ở các huyện đồng bằng ven biển d) Thủy văn
Tỉnh Quảng Nam sở hữu hơn 125 km bờ biển trải dài qua các huyện Tam Kỳ, Núi Thành, Điện Bàn, Hội An, Duy Xuyên và Thăng Bình.
Tỉnh Quảng Nam sở hữu 15 hòn đảo và 10 hồ nước lớn với tổng diện tích khoảng 6.000 ha mặt nước, cùng với 941 km sông ngòi tự nhiên Trong đó, 307 km sông đang được quản lý và khai thác, chiếm 32,6% Hai hệ thống sông chính là sông Thu Bồn và sông Trường Giang, đổ ra biển Đông qua ba cửa sông: Cửa Đại, Kỳ Hà và sông Hàn Tỉnh có 200 km đường sông đang được khai thác cho vận tải thủy, với 11 tuyến sông chính như sông Tam Kỳ, sông Vu Gia và sông Hội An Sự phong phú của hệ thống sông và tài nguyên nước là điều kiện thuận lợi cho phát triển thủy điện, với nhiều nhà máy lớn như Đắk Mi 4, Sông Tranh 2, A Vương đang được xây dựng, góp phần đáp ứng nhu cầu điện ngày càng tăng của cả nước.
1.4.2 Đ i ề u ki ệ n kinh t ế và xã h ộ i a) Dân số và dân tộc
Tính đến cuối năm 2021, tỉnh Quảng Nam có dân số 1.495,812 nghìn người, trong đó 25,4% sống ở thành thị và 74,6% ở nông thôn, với mật độ dân số trung bình 149 người/km² Khu vực đồng bằng ven biển và dọc quốc lộ 1A có mật độ dân số cao trên 1.000 người/km², trong khi các huyện miền núi phía Tây như Đông Giang, Tây Giang, và Phước Sơn có mật độ dân số thưa thớt Quảng Nam có 34 tộc người sinh sống, trong đó người Kinh chiếm 91,1%, theo sau là người Cơ Tu (3,2%) và người Xơ Đăng (2,7%) Tỷ lệ dân số nông thôn tại tỉnh cao hơn mức trung bình cả nước, với 81,4% dân số sống ở khu vực nông thôn.
Tỉnh Quảng Nam có tổng diện tích tự nhiên 1.057.474 ha, bao gồm 09 loại đất chính như đất phù sa ven sông, đất cát ven biển, đất xám bạc màu, đất đỏ vàng, và đất bạc màu trơ sỏi đá Đất phù sa ven sông là nhóm đất quan trọng nhất cho phát triển cây lương thực và cây công nghiệp ngắn ngày, trong khi đất cát ven biển chủ yếu được khai thác để nuôi trồng thủy hải sản Đất đỏ vàng ở vùng đồi núi thuận lợi cho việc trồng cây công nghiệp, cây ăn quả dài ngày và rừng Đất lâm nghiệp chiếm tỷ lệ lớn nhất với 49,4%, trong đó gần 667.000 ha là diện tích đất có rừng, với độ che phủ rừng đạt 59,3%, bao gồm 550.000 ha rừng trồng mới Đối với đất trồng cây dược liệu, diện tích trồng Quế lớn nhất với 379 ha, chiếm 51% tổng diện tích.
Quảng Nam có 18 đơn vị hành chính cấp huyện, bao gồm 2 thành phố, 1 thị xã và 15 huyện, với 247 đơn vị cấp xã (25 phường, 12 thị trấn, 210 xã) Vùng miền núi phía Tây của tỉnh, gồm 8 huyện (Núi Thành, Tiên Phước, Nam Trà My, Bắc Trà My, Thăng Bình, Duy Xuyên, Phước Sơn và Đông Giang), là nơi cư trú của các dân tộc ít người, với kinh tế chủ yếu dựa vào nông lâm nghiệp Người dân tại đây thực hiện các phương thức canh tác truyền thống, trồng rừng và cây công nghiệp dài ngày, đồng thời chăn nuôi gia súc Khu vực này có tiềm năng phát triển các cây công nghiệp như cao su và tiêu, tạo điều kiện cho việc hình thành các vùng nguyên liệu phục vụ ngành chế biến thực phẩm và nông lâm sản của tỉnh.
ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
Đối tượng, địa điểm và phạm vi nghiên cứu
2.1.1 Đố i t ượ ng nghiên c ứ u Đối tượng nghiên cứu của đề tài là cây Quế trà my
2.1.2 Đị a đ i ể m nghiên c ứ u Đề tài thực hiện tại 04 huyện trồng Quế chủ yếu ở tỉnh Quảng Nam là: Bắc Trà
My, Nam Trà My, Phước Sơn và Tiên Phước
- Về nghiên cứu đặc điểm sinh học: Đề tài giới hạn trong nghiên cứu về đặc điểm hình thái, sinh thái và vật hậu
Nghiên cứu đặc điểm sinh lý hạt giống tập trung vào các yếu tố quan trọng như kích thước quả và hạt giống, bao gồm chiều dài và đường kính Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng xem xét khối lượng của 1.000 quả và 1.000 hạt, số lượng quả và hạt trong 1kg, tỷ lệ nảy mầm, thế nảy mầm và độ ẩm của hạt Những thông tin này đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá chất lượng và tiềm năng sinh trưởng của hạt giống.
Kỹ thuật bảo quản hạt giống bao gồm bốn biện pháp chính: bảo quản ở nhiệt độ 0°C, 3°C và 5°C, trong đó phương pháp đối chứng là bảo quản trong cát ẩm.
Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống cây Quế Trà My tập trung vào ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu, tuổi gốc ghép, thời vụ ghép và hom ghép đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây con Các yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả nhân giống và phát triển cây Quế Trà My, từ đó góp phần bảo tồn và phát triển nguồn gen quý giá này.
Nội dung nghiên cứu
Luận văn đặt ra các nội dung nghiên cứu sau đây:
- Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của cây Quế trà my:
- Nghiên cứu đặc điểm sinh lý và phương pháp bảo quản hạt giống Quế trà my:
+ Nghiên cứu đặc điểm sinh lý hạt giống Quế trà my;
+ Nghiên cứu phương pháp bảo quản hạt giống Quế trà my
- Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống Quế trà my:
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu tới tỷ lệ sống và sinh trưởng cây con trong vườn ươm;
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi gốc ghép và thời vụ ghép tới tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây ghép;
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của hom ghép tới tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây ghép Quế trà my.
Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Ph ươ ng pháp k ế th ừ a tài li ệ u
Luận văn này kế thừa thông tin từ nhiều tài liệu nghiên cứu khoa học liên quan đến cây Quế trà my, cả trong nước và quốc tế Bên cạnh đó, nó cũng sử dụng các số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của khu vực nghiên cứu để đảm bảo tính chính xác và đầy đủ của nội dung.
2.3.2 Ph ươ ng pháp nghiên c ứ u m ộ t s ố đặ c đ i ể m sinh h ọ c cây Qu ế trà my
2.3.2.1 Nghiên cứu đặc điểm hình thái Quế trà my Địa điểm nghiên cứu nội dung này được tiến hành ở 04 huyện trồng Quế trà my nhiều nhất của tỉnh Quảng Nam là Bắc Trà My, Nam Trà My, Phước Sơn và Tiên Phước Tại mỗi huyện chọn 05 cây có tuổi từ 15 - 20 tuổi và 05 cây con trong vườn ươm để mô tả, các bộ phận mô tả gồm thân cây, cành, lá, hoa, quả, hạt
2.3.2.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái
- Thu thập các thông tin về nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, của từng huyện có trồng Quế trà my (thu thập từ trạm khí tượng gần nhất);
Dựa vào các báo cáo và nghiên cứu hiện có, cùng với kinh nghiệm của người dân địa phương, chúng ta có thể xác định những điều kiện lập địa lý tưởng cho việc trồng Quế Trà My, bao gồm các yếu tố như khí hậu, đất đai và độ cao.
- Điều tra thực địa để đánh giá và kiểm chứng thông tin:
+ Thu thập các thông tin về địa hình (độ dốc, độ cao so với mực nước biển), loại đất trồng rừng (kế thừa hồ sơ trồng rừng)
Tại bốn huyện nghiên cứu trồng Quế trà my, các nhà khoa học đã tiến hành đào một phẫu diện đất để mô tả và lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu lý, hóa tính của đất Mẫu đất được thu thập ở độ sâu 0 - 30 cm và 31 - 60 cm tại năm địa điểm khác nhau, sau đó trộn đều để có được mẫu đại diện Mỗi mẫu nặng 1 kg được gửi đến phòng phân tích đất của Viện Nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng để thực hiện các phân tích cần thiết.
Các số liệu thu thập được và các chỉ tiêu phân tích đất gồm:
- Độ dày tầng đất (tính từ mặt đất xuống đến khi gặp đá lẫn, kết von > 60%);
- Tỷ lệ đá lẫn (xác định theo phương pháp ước lượng);
- Thành phần cơ giới phân tích theo TCVN 5257:1990;
- Độ chua phân tích theo TCVN 5979:2007;
- Chất hữu cơ phân tích theo TCVN 8941:2011;
- Đạm tổng số phân tích theo TCVN 6498:1999;
- Lân tổng số phân tích theo TCVN 8940:2011;
- Kali tổng số phân tích theo TCVN 8660:2011;
- Lân dễ tiêu phân tích theo TCVN 8661:2011;
- Kali dễ tiêu phân tích theo TCVN 8662:2011;
- Cation trao đổi phân tích theo TCVN 8569:2010
2.3.2.3 Nghiên cứu đặc điểm vật hậu Quế trà my
Tại 04 huyện nghiên cứu, chọn 05 cây trội có tuổi 15 - 20 để theo dõi vật hậu định vị trong thời gian 03 năm liên tiếp từ năm 2019 - 2021 Các chỉ tiêu theo dõi vật hậu bao gồm: thời kỳ ra chồi, thời kỳ ra lá, ra hoa, ra quả và thời kỳ quả chín
Số hiệu, địa điểm của 05 cây Quế trà my theo dõi vật hậu được trình bày ở bảng 2.1
Bảng 2.1 Số hiệu, địa điểm 05 cây Quế trà my theo dõi vật hậu
Số hiệu cây Địa điểm
1 PT16 Xã Phước Thành, huyện Phước Sơn
2 TD40 Xã Trà Dơn, huyện Nam Trà My
3 TV30 Xã Trà Vân, huyện Nam Trà My
4 TG11 Xã Trà Giác, huyện Bắc Trà My
5 RGP19 Xã Trà Giáp, huyện Bắc Trà My
2.3.3 Ph ươ ng pháp nghiên c ứ u đặ c đ i ể m sinh lý h ạ t gi ố ng Qu ế trà my
Các chỉ tiêu nghiên cứu về chất lượng hạt giống được xác định theo phương pháp kiểm nghiệm hạt giống cây rừng, áp dụng theo Tiêu chuẩn ngành 04-TCN-33-
Năm 2001, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã ban hành tài liệu “Hạt giống cây trồng lâm nghiệp - Phương pháp kiểm nghiệm” Đến năm 2011, Bộ Khoa học và Công nghệ đã công bố Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8548:2011 với nội dung tương tự, tập trung vào phương pháp kiểm nghiệm hạt giống cây trồng.
Các chỉ tiêu được nghiên cứu gồm: kích thước quả, hạt; khối lượng 1.000 quả, 1.000 hạt; độ ẩm hạt giống, tỷ lệ nảy mầm và thế nảy mầm
Hạt giống được thu hái từ 03 cây mẹ tại huyện Nam Trà My và 03 cây mẹ tại huyện Bắc Trà My, sau đó được trộn đều để xác định các đặc điểm sinh lý của hạt giống Quế trà my Để xác định kích thước quả và hạt, chiều dài và đường kính được đo với độ chính xác 0,1 mm, thực hiện đo hai chiều và tính giá trị trung bình Tổng số mẫu được đo ngẫu nhiên là 50 quả và hạt Bên cạnh đó, khối lượng của 1.000 quả và 1.000 hạt cũng được xác định để có thông tin chính xác hơn về đặc điểm sinh lý của giống cây này.
Khối lượng 1.000 quả và 1.000 hạt được tính bằng gam từ mẫu quả và hạt thuần Để xác định khối lượng này, cần trộn đều phần quả và hạt, sau đó ngẫu nhiên chọn 800 quả và 800 hạt, chia thành 8 phần, mỗi phần gồm 100 quả và 100 hạt Việc cân khối lượng của từng phần hạt được thực hiện bằng cân điện tử với độ chính xác lên đến 0,1 g.
+ = khối lượng trung bình tính bằng gam của 100 quả/hạt thuần + m1, m2 … m8 = khối lượng tính bằng gam của các lần lặp
Để xác định độ thuần (độ sạch) của hạt, cần tính tỷ lệ phần trăm giữa khối lượng hạt thuần (hạt sạch) và tổng khối lượng mẫu kiểm nghiệm Mẫu hạt được chia thành ba thành phần chính: hạt thuần, tạp chất và hạt khác Hạt thuần bao gồm hạt chính của lô hạt kiểm nghiệm, hạt đã chín, còn nguyên vẹn, hạt nhỏ, hạt chưa chín, hạt đã mọc mầm, hạt bị vỡ lớn hơn kích thước ban đầu và hạt có dấu hiệu bệnh Tạp chất thường là các thành phần như đất, đá, sỏi, cát và các tàn dư vô cơ Hạt khác bao gồm hạt bị tróc vỏ, mảnh vỡ nhỏ hơn kích thước ban đầu, cỏnh hạt, vỏ quả, hạt thối và cành cây.
Sau khi cân khối lượng hạt, tiến hành phân chia các thành phần chứa trong mẫu kiểm nghiệm
+ Việc xác định hạt thuần (hạt sạch) dựa trên những đặc điểm có thể quan sát được bằng mắt thường;
+ Sau khi được phân chia, các thành phần được cân lại (tính theo gam) bằng cân điện tử có độ chính xác đến 0,1 gam;
Để tính độ thuần của hạt theo tỷ lệ phần trăm, sử dụng công thức: Độ thuần (%) = (số hạt thuần / tổng số hạt) × 100, và kết quả được làm tròn đến một chữ số thập phân Bên cạnh đó, cần xác định tỷ lệ nảy mầm và thế nẩy mầm để đánh giá chất lượng hạt giống.
- Tỷ lệ nảy mầm: Là tỷ lệ phần trăm giữa số hạt nẩy mầm (cho cây mầm bình thường) so với tổng số hạt kiểm nghiệm
- Mẫu phân tích: Trộn đều phần hạt thuần, thí nghiệm với 3 lần lặp, mỗi lần lặp lấy 50 hạt để kiểm tra tỷ lệ nảy mầm
- Xử lý hạt: Ngâm hạt với nước 45 0 C trong 6 tiếng
Giá thể gieo hạt cần được chuẩn bị bằng cách sử dụng cát trong khay, tưới nước để đảm bảo độ ẩm, trộn đều để tạo sự tơi xốp và thông thoáng cho không khí Bề mặt giá thể nên được dàn phẳng để dễ dàng gieo hạt Hàng ngày, cần kiểm tra và phun nước bổ sung để duy trì độ ẩm cho giá thể Đồng thời, theo dõi sự nảy mầm của hạt qua từng lần lặp, ghi nhận các cây mầm đạt tiêu chuẩn Những cây mầm bình thường sẽ được lấy ra khỏi khay và ghi chép vào sổ kiểm nghiệm từ lần đếm đầu tiên cho đến khi kết thúc quá trình theo dõi.
Tỷ lệ nảy mầm: Gp(%) = ∙100 (5)
Trong đó: + Gp: Tỉ lệ nảy mầm (%);
+ n: Số hạt đã nảy mầm;
+ m: Số hạt đem kiểm nghiệm
Thế nảy mầm là tỷ lệ phần trăm giữa số hạt nảy mầm (cho cây mầm bình thường) trong 1/3 thời gian đầu của quá trình nảy mầm so với tổng số hạt được kiểm nghiệm.
Tính tỷ lệ nảy mầm và thế nảy mầm cho lô hạt = trung bình cộng của 3 lần lặp
2.3.4 Nghiên c ứ u bi ệ n pháp b ả o qu ả n h ạ t gi ố ng Qu ế trà my
Quả được thu hái từ các cây mẹ đã được lựa chọn tại huyện Nam Trà My và Bắc Trà My, vào thời điểm quả chín với vỏ chuyển sang màu tím thẫm Sau khi thu hoạch, quả sẽ được ủ, loại bỏ phần thịt và hạt kém chất lượng, hạt lép Tiếp theo, quả được ngâm trong thuốc tím trong 30 phút để xử lý nấm mốc, sau đó để ráo nước và tiến hành bảo quản theo các công thức thí nghiệm đã được thiết lập.
CT1: Bảo quản hạt ở nhiệt độ 5 0 C
CT2: Bảo quản hạt ở nhiệt độ 3 0 C
CT3: Bảo quản hạt ở nhiệt độ 0 0 C
CT4: Bảo quản hạt trong cát ẩm (đối chứng)
Khối lượng mẫu bảo quản cho mỗi công thức thí nghiệm là 1kg, và việc lấy mẫu được thực hiện định kỳ sau 1 tháng, 3 tháng, 6 tháng và 9 tháng để xác định tỷ lệ nảy mầm của hạt Mỗi công thức thí nghiệm sẽ lấy 100 hạt để kiểm tra, với 3 lần lặp lại Sau khi lấy mẫu, hạt được để ở nhiệt độ phòng cho đến khi hết lạnh, sau đó ngâm trong nước ấm 45°C trong 6 giờ, rồi để ráo nước và ủ trong cát ẩm Quá trình này sẽ được theo dõi cho đến khi xác định được tổng số hạt nảy mầm và số hạt bị thối của từng công thức thí nghiệm.
2.3.5 Nghiên c ứ u bi ệ n pháp k ỹ thu ậ t nhân gi ố ng Qu ế trà my
2.3.5.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu đến tỷ lệ sống và sinh trưởng cây con trong vườn ươm
Bố trí 5 công thức thí nghiệm:
CT1: 95% đất + 1% NPK (5:10:3) + 4% phân vi sinh sông gianh
CT2: 90% đất + 1% NPK (5:10:3) + 9% phân chuồng
CT3: 85% đất + 1% NPK (5:10:3) + 14% phân chuồng
CT4: 70% đất + 1% NPK (5:10:3) + 29% xơ dừa
Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên, đầy đủ, lặp lại 3 lần, với số lượng
50 bầu/công thức đã được gieo hạt và nảy mầm thành công Đất đóng bầu được lấy từ dưới tán rừng tự nhiên, tránh lấy đất dưới tán rừng trồng Quế, đảm bảo chất lượng đất tốt, tơi xốp và giàu mùn.
Ta có sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:
Lặp 1 CT1 CT2 CT3 CT4 CT5
Lặp 2 CT3 CT1 CT4 CT5 CT2
Lặp 3 CT5 CT4 CT1 CT2 CT3
Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu
Tổng số bầu phục vụ thí nghiệm là: 5 CTTN x 50 bầu/CT x 3 lần lặp = 750 bầu