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!
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Một số nghiên cứu về chọn tạo nhân giống Xoan ta (Media azedarach L)
Xoan (hay Xoan ta) có tên khoa học là Melia azedarach L thuộc họ
Xoan (Meliaceae) là cây gỗ lớn cao từ 15-20m, được du nhập vào Mỹ từ cuối thế kỷ 19 và hiện là loài phổ biến ở bờ biển phía Nam Nghiên cứu cho thấy từ một hạt Xoan có thể nảy mầm thành 4 cây con (Miller, 1990, Journal of the Arnold Arboretum) Tại Úc, Xoan mọc tự nhiên từ Nam Queensland đến Bắc New South Wales, nhưng tỷ lệ nảy mầm của hạt chỉ đạt khoảng 5% (Gross-buckler, 1989).
Nghiên cứu về vật hậu học của loài Xoan ta đã được thực hiện bởi M.W Moncur và B.V Gunn vào năm 1990, tập trung vào 22 cá thể Xoan 10 tuổi, có nguồn gốc từ New South Wales, tại khu vực núi Đen ở Canberra (350 10’ vĩ độ Nam).
Nghiên cứu được thực hiện ở tọa độ 1400 4’ kinh độ Đông, độ cao 600m, đánh giá các chỉ tiêu như sự bật chồi, hoa, chiều dài cuống hoa, sinh trưởng hạt, và các quá trình nở hoa, vàng lá, rụng lá, và rụng quả Kết quả cho thấy hoa Xoan có cấu trúc gồm 5 đài, 5 cánh, với ống nhị chứa 10-12 nhị và bao phấn nhỏ, cùng bầu nhụy có 5 tế bào trứng riêng biệt Thời gian ra hoa diễn ra từ tháng 11 đến tháng 12, và tỷ lệ nảy mầm của hạt giảm đáng kể khi nhiệt độ dưới 24oC Kết quả nghiên cứu này tương đồng với nghiên cứu trước đó tại Argentina (Ragonese và Garcia, 1980).
Nghiên cứu về kiểu nhân của Xoan cho thấy số lượng thể nhiễm sắc là 2n, với 2 cặp có kích thước lớn (1.40 àm), 6 cặp kích thước trung bình (0.08 - 0.95 àm) và 6 cặp kích thước nhỏ (0.35 àm) (Khosla và Style, 1975) David F Marshall (SCRI, 1999) đã tiến hành nghiên cứu đa dạng di truyền bằng chỉ thị sinh học phân tử (AFLP và microsatellite) trên một số dòng Xoan thu thập tại Paraguay, sử dụng 2 cặp mồi là MAC69 và MAC63 Kết quả cho thấy các dòng thí nghiệm có tính đa dạng di truyền thấp, có thể do quá trình tự thụ phấn, tuy nhiên, điều này cũng cho phép đánh giá chất lượng của quá trình thụ phấn khi sử dụng cặp mồi MAC63.
Nghiên cứu về nhân giống sinh dưỡng cây Xoan thông qua nuôi cấy mô và giâm hom đã được thực hiện bởi nhiều tác giả, bao gồm Domecq (1988), Gupta, Adarsh-Kumar, Negi (1989), Zaheer-Ahmad, Zaidi, N.Shah (1990), Dhingra, Sujtha, Ranganatha (1991), Sato, Esquibel (1995), và 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 đưa ra trồng ở nhà lưới cao [11]
Năm 2007, Indieka và cộng sự đã nghiên cứu phương pháp tái sinh cây Xoan ta thông qua phôi soma, sử dụng phôi hạt và mảnh lá mầm từ cây mầm in vitro Mẫu cấy được nuôi trên môi trường cơ bản MS có bổ sung BAP, NAA và 2,4-D Kết quả cho thấy sau 4 tuần nuôi cấy, hơn 60% mẫu cây đã cảm ứng tạo phôi soma.
Hiện nay, nuôi cấy mô tế bào thực vật đã bước vào giai đoạn thứ 4, với ứng dụng phổ biến trong việc tạo sinh khối và sản xuất các hợp chất thứ cấp có hoạt tính sinh học Công nghệ tế bào thực vật đang trở thành công cụ hiệu quả trong việc tạo ra các sản phẩm đặc thù phục vụ nhu cầu của con người.
Xoan là loài cây bản địa phân bố rộng rãi từ Bắc đến Nam Việt Nam, nổi bật với khả năng sinh trưởng nhanh trên nhiều loại đất, đặc biệt là đất đồi cằn cỗi Cây có khả năng chịu lạnh, gỗ màu nâu nhạt, nhẹ và ít bị mối mọt, thường được sử dụng trong xây dựng và sản xuất đồ nội thất Mặc dù xoan được trồng phổ biến và có giá trị kinh tế cao, nhưng nghiên cứu về tuyển chọn và nhân giống loài cây này vẫn còn hạn chế Trước đây, các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào một số đặc điểm sinh học và phương pháp chế biến hạt cũng như gây trồng cây con từ hạt.
Nghiên cứu gần đây của Nguyễn Việt Cường và các cộng tác viên về lai giống nhóm loài Xoan đã chọn lọc được một số cây trội làm nguồn giống ban đầu, với 6 gia đình SS7, BV45, BV28, SS26, BV58 và SS25 thể hiện sinh trưởng tốt ở 3 tuổi Tuy nhiên, các tổ hợp lai khác chưa cho thấy đặc điểm ưu việt trong khảo nghiệm giống trên 1 năm tuổi Đề tài cũng thử nghiệm nhân giống sinh dưỡng cho 3 tổ hợp lai khác loài, nhưng kết quả không đạt yêu cầu cao cho phát triển giống mới Đồng thời, nghiên cứu của Đỗ Xuân Đồng và Bùi Văn Thắng năm 2007 về hệ thống tái sinh cây Xoan ta cho thấy tỷ lệ hình thành mô sẹo đạt 92.2% và tỷ lệ ra rễ đạt 100% trên môi trường thích hợp, mở ra hướng mới cho việc chuyển gen.
Từ năm 2009 đến 2011, Đoàn Thị Hoa và các cộng sự đã thực hiện nghiên cứu về việc chọn giống, nhân giống và trồng cây Xoan ta (Melia azedarach L.) nhằm cung cấp gỗ năng suất cao tại tỉnh Hòa Bình, qua đó đã chỉ ra một số kết quả sinh trưởng đáng chú ý tại địa phương này.
Năm 2008, Hồ Văn Giảng cùng các cộng sự tại Trường Đại học Lâm nghiệp đã nghiên cứu và tạo ra giống Xoan ta biến đổi gen Kết quả nghiên cứu đã cho ra 5 dòng Xoan ta chuyển gen với khả năng sinh trưởng được cải thiện (GA20), được phân tích thông qua các kỹ thuật PCR, Southern blot và RT-PCR Đặc biệt, nhóm nghiên cứu đã chọn tạo thành công 3 dòng Xoan chuyển gen với chất lượng gỗ được nâng cao (4CL1).
Vào năm 2011, Bạch Tuấn Định đã tiến hành nghiên cứu và tuyển chọn cây trội của loài Xoan ta (Melia azedarach L.) tại huyện Triệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa và huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn, dưới sự hướng dẫn của Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
Năm 2011, Đoàn Thị Mai và cộng sự thực hiện nghiên cứu về chọn giống và nhân giống cho cây Xoan ta và Tếch nhằm nâng cao năng suất Tại Trung Tâm Nghiên cứu Giống cây rừng, họ đã chọn tạo thành công 79 cây trội và giâm hom 48 dòng Xoan ta với tỉ lệ thành công trên 60% khi sử dụng IBA 0,75% Ngoài ra, họ cũng đã nhân giống sinh dưỡng cho 36 dòng thông qua phương pháp nuôi cấy mô.
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,
Trường Đại Học Lâm Nghiệp
Năm 2016, Nguyễn Văn Phong cùng các cộng sự tại Trường Đại Học Lâm Nghiệp đã xác định nồng độ kanamycin tối ưu cho việc chọn lọc chồi tái sinh từ thể nhận gen, với nồng độ 150 mg/l Đối với chồi tam bội chuyển gen, nồng độ thích hợp được xác định là 50 mg/l.
Năm 2016, Nguyễn Văn Phong và các cộng sự tại trường Đại học Lâm Nghiệp đã áp dụng công thức khử trùng bằng HgCl2 0,1% trong 5 phút, đạt tỷ lệ mẫu sạch 65,7% Môi trường nhân nhanh được bổ sung 0,3 mg/l BAP và 0,2 mg/l Kinetin, cho hệ số nhân chồi đạt 4,86 ± 0,03 chồi/mẫu Công thức ra rễ thích hợp là MS + 0,5 mg/l IBA.
Các nghiên cứu về tác dụng của Xoan ta
Xoan ta, còn được biết đến với các tên gọi như Sầu đâu, Xoan trắng, Xuyên luyện, Khổ luyện, và Dốc hiên, có tên khoa học là Media azedarach L., thuộc họ Xoan (Meliaceae), theo Đỗ Tất Lợi (2000) trong cuốn "Cây thuốc và vị thuốc Việt Nam".
Cây Xoan ta có các bộ phận như vỏ thân, vỏ cành to và vỏ rễ được phơi khô hoặc sấy khô để làm thuốc Khi khai thác, lớp vỏ đen sẽ được cạo bỏ, chỉ lấy lớp vỏ lụa bên trong, sau đó đun và phơi khô, tạo thành vị thuốc có tên gọi là "Khổ luyện" hay "Can bì" Ngoài ra, quả của cây cũng được sử dụng 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 tác giả người Nhật Bản (trích theo Đỗ Tất Lợi), vỏ Xoan chứa thành phần diệt giun là một chất tinh thể không màu với công thức C9H8O4 và nhiệt độ cháy 154°C Bên cạnh đó, vỏ Xoan còn chứa Kulinon và Kulolactan, trong khi quả của cây này có tetraxyclotritecpen.
Về tác dụng dƣợc lý: dùng để diệt giun, ức chế sự phát triển của một số vi khuẩn hại da
Lá Xoan ta được sử dụng trong dân gian để tiêu diệt giòi và sâu non của nhiều loại côn trùng Bên cạnh đó, lá khô cũng được áp dụng để bảo quản các loại hạt khô như đậu và 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.
Thảo luận
Nghiên cứu về Xoan ta tại Việt Nam còn hạn chế, với số lượng công trình nghiên cứu ít ỏi, đặc biệt trong lĩnh vực chọn giống, nhân giống và gây trồng Hiện nay, Xoan chủ yếu được trồng theo kinh nghiệm dân gian trong các hộ gia đình, với nguồn giống chủ yếu từ hạt cây địa phương Quy trình kỹ thuật gây trồng còn lạc hậu, dẫn đến năng suất và chất lượng thương phẩm của Xoan ta ở mức thấp, chưa đáp ứng được nhu cầu thị trường.
Việc nghiên cứu và thử nghiệm trồng các dòng Xoan ta mới tại khu vực Hà Nội là cần thiết nhằm mục tiêu thu hoạch gỗ và lâm sản ngoài gỗ Qua đó, chúng ta có thể lựa chọn những giống Xoan tốt, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho ngành trồng rừng.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Góp phần lựa chọn được dòng Xoan ta sinh trưởng nhanh, chất lượng tốt đáp ứng đƣợc yêu cầu của thực tiễn sản xuất
- Tạo đƣợc 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 đƣợc dòng Xoan ta tốt nhất và giải pháp phát triển bền vững
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.
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 trưởng đường kính ngang ngực, đường kính tán
+ Đánh giá sinh trưởng chiều cao vút ngọn và chiều cao dưới cành
+ Đánh giá sinh trưởng thể tích
- Đánh giá chất lượng của các dòng Xoan ta
- Đề xuất giải pháp phát triển bền vững loài cây Xoan ta
Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp
Tiến hành thu thập số liệu liên quan đến tài liệu kỹ thuật trồng rừng Xoan ta, điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu, cùng với thông tin về tình hình gây trồng Xoan ta tại địa phương.
Thu thập và tổng hợp các kết quả điều tra liên quan đến vườn cây Xoan ta, đồng thời ghi chép 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
Hình 2.1: Các bước tiến hành nghiên cứu
Thu thập các thông tin, tài liệu đã có
Khảo sát tổng thể khu 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
2.4.2.2 Nghiên cứu, mô tả cách trồng thực nghiệm
Tại Núi Luốt Xuân Mai, thực nghiệm trồng cây được tiến hành với hai đợt: đợt 1 vào ngày 1/4/2017 và đợt 2 vào ngày 1/10/2017, trên diện tích 0,6 ha Các cây chuyển gen và cây đối chứng được trồng trong cùng điều kiện lập địa và kỹ thuật trồng đồng nhất, với cây đối chứng được bố trí ở cuối hàng Dưới đây là sơ đồ minh họa cách bố trí trồng các dòng Xoan ta trong 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
10 GA20 GA20 GA20 GA20 GA20 GA20 ĐC
11 Cây trội Cây trội Cây trội Cây trội Cây trội Cây trội ĐC Hàng
12 GS1 GS1 GS1 GS1 GS1 GS1 ĐC
Sơ đồ 2.1: Sơ đồ bố trí trồng thực nghiệm các dòng Xoan ta tại Núi Luốt
Tại Sơn Tây, Hà Nội, việc trồng thử nghiệm cây gen được thực hiện tại tổ 7 phường Trung Hưng, bắt đầu từ ngày 28/4/2018, với diện tích 0,5 ha Trong thiết kế thí nghiệm, các cây đối chứng được bố trí xung quanh, trong khi các cây chuyển gen được trồng ở giữa.
Hàng 2 ĐC-GA20 bao gồm các vị trí GA20, trong khi Hàng 3 ĐC-GA20 cũng có sự xuất hiện của nhiều vị trí GA20 Tương tự, Hàng 4 ĐC-GA20 và Hàng 5 ĐC-GA20 đều chứa các vị trí GA20 xen kẽ với ĐC-GA20 Mỗi hàng đều thể hiện sự lặp lại của GA20, tạo nên một cấu trúc đồng nhất cho toàn bộ nội dung.
Hàng 6 ĐC-GS1 GS1 GS1 GS1 GS1 GS1 ĐC-GS1
Hàng 7 ĐC-GS1 GS1 GS1 GS1 GS1 GS1 ĐC-GS1
Hàng 8 ĐC-GS1 GS1 GS1 GS1 GS1 GS1 ĐC-GS1
GS1 ĐC-GS1 ĐC-GS1 ĐC-GS1 ĐC-GS1 ĐC-
Sơ đồ 2.2: Sơ đồ bố trí trồng thực nghiệm các dòng Xoan ta tại Sơn Tây
2.4.2.3 Phương pháp thu thập số liệu ngoài thực địa
Để đo đường kính cây trồng nhỏ, bạn có thể sử dụng thước kẹp kính điện tử Super Caliper IP67 của Mittutoyo với độ chính xác đến mm Đối với cây trồng từ 3 đến 4 năm tuổi, nên dùng thước dây để đo chu vi và từ đó suy ra đường kính.
Chiều cao vút ngọn (Hvn) được đo bằng thước sào cho ô thí nghiệm từ 1-2 tuổi, và bằng thước đo cao cho ô thí nghiệm từ 3 tuổi trở lên Việc đo này xác định khoảng cách từ mặt đất đến đỉnh sinh trưởng ở ngọn với độ chính xác đến dm.
Để đánh giá sự phát triển của cây trồng, cần thực hiện việc đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng kết hợp với việc đánh giá chất lượng Qua đó, có thể xác định tỷ lệ cây tốt, trung bình và xấu, cũng như tỷ lệ sống của cây.
Việc đánh giá chất lượng cây trồng dựa trên các yếu tố hình thái như thân cây, tán lá, màu sắc lá và mức độ nhiễm sâu bệnh, cùng với trạng thái sinh trưởng cụ thể của cây.
Cây tốt là những cây thẳng, có chiều cao phân cành lớn và đẹp, với tán lá rộng, xanh đậm, không bị cong queo hay sâu bệnh Chúng không có dấu hiệu bất thường như quăn lá, đốm lá hay màu vàng, và sinh trưởng khỏe mạnh.
+ Cây trung bình là cây có thân hình cân đối, tán lá đều, không cong queo sâu bệnh, không cụt ngọn, sinh trưởng bình thường
+ Cây xấu là những cây cong queo, chiều cao phân cành thấp, sâu bệnh, cụt ngọn, sinh trưởng kém
- Tỷ lệ sống: đƣợc tính bằng tỷ lệ % số cây hiện còn sống so với số cây trồng ban đầu
Kết quả đo đếm đƣợc thống kê vào phiếu điều tra, với các thông tin sau:
BIỂU ĐIỀU TRA SINH TRƯỞNG Địa điểm: Người điều tra:
Thời gian trồng: Ngày/tháng điều tra:
2.4.2.4 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
Các chỉ tiêu D và Hvn được xử lý và tính toán bằng phương pháp thống kê sinh học ứng dụng trong lâm nghiệp, sử dụng chương trình Excel và phần mềm SPSS 19.0 để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả trong phân tích dữ liệu.
Để so sánh và kiểm tra sự khác biệt giữa các dòng Xoan ta, cần tính toán các chỉ tiêu như đường kính và chiều cao trung bình Phương pháp phân tích phương sai sẽ được áp dụng để đánh giá sai lệch giữa các dòng Đồng thời, việc tính toán các đặc trưng thống kê của các dòng Xoan ta cũng là một phần quan trọng trong nghiên cứu này.
- Tỷ lệ cây sống trên ha: TLS = * 100
+ N ht : Số lượng cây sống tại thời điểm điều tra
+ N bđ : Số lượng cây trồng ban đầu
Để tính toán các chỉ tiêu như đường kính và chiều cao trung bình, chúng ta sẽ áp dụng phương pháp phân tích phương sai nhằm so sánh và kiểm tra sự sai khác giữa các dòng Xoan ta Phân tích phương sai sẽ giúp xác định mức độ biến động và sự khác biệt giữa các mẫu, từ đó đưa ra những kết luận chính xác về các đặc điểm của dòng cây này.
Phân tích phương sai được thực hiện để xác định dòng Xoan ta chuyển gen tốt nhất Quy trình này sử dụng phần mềm SPSS và cho ra giá trị Sig.
, kết luận không có sự khác nhau về kết quả giữa các dòng Xoan ta
- , kết luận có sự khác nhau về kết quả giữa các dòng Xoan ta
Dùng tiêu chuẩn Duncan để tìm ra dòng Xoan ta tốt nhất.
ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội thị xã Sơn Tây
Thị xã Sơn Tây, đô thị loại III, có vị trí địa lý thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội với tổng diện tích tự nhiên 11.353,22 ha Nằm trong tọa độ từ 21°01'12" đến 21°10'20" vĩ độ Bắc và từ 105°24'52" đến 105°32'14" kinh độ Đông, Sơn Tây có ranh giới hành chính tiếp giáp với nhiều khu vực quan trọng.
- Phía Bắc giáp với tỉnh Vĩnh Phúc
- Phía Đông giáp với huyện Phúc Thọ và huyện Thạch Thất
- Phía Nam giáp với huyện Phúc Thọ
- Phía Tây giáp với huyện Ba Vì
3.1.1.2 Điều kiện khí hậu, thời tiết
Thị xã Sơn Tây có khí hậu nhiệt đới gió mùa với mùa hè nóng ẩm và mùa đông khô lạnh, tạo điều kiện thuận lợi cho việc đa dạng hóa cây trồng và vật nuôi, đồng thời phát triển các khu nghỉ dưỡng và du lịch hấp dẫn Lượng mưa trung bình hàng năm đạt 1.893,3 mm, nhiệt độ trung bình là 23,3°C, và độ ẩm tương đối trung bình là 83% Hướng gió chủ yếu là Đông Nam vào mùa hè và Đông Bắc vào mùa đông, góp phần vào sự phát triển bền vững của khu vực (UBND thị xã Sơn Tây, 2013a).
3.1.1.3 Các nguồn tài nguyên a Tài nguyên đất:
Theo kết quả đánh giá phân loại đất của Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp (2006) trên địa bàn thị xã có các loại đất :
Đất phù sa không được bồi (P) có diện tích 588,0 ha, chiếm 8,33% tổng diện tích Đất này có thành phần cơ giới từ thịt nhẹ đến thịt trung bình, với pH từ 5,6 đến 6,8 Hàm lượng đạm tổng số (N%) dao động từ 0,15-0,18%, trong khi chất hữu cơ tổng số (OC%) đạt từ 1,5-2,5% và lân tổng số (P2O5%) từ 0,08-0,13% Trên diện tích này, phần lớn đã được sử dụng để trồng lúa nước 2 vụ/năm và cây vụ đông như ngô, khoai, đậu tương, rau màu.
- Đất phù sa đƣợc bồi hàng năm (Pb): Có diện tích 50 ha chiếm 0,71%,
Đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa nước có diện tích 725,25 ha, chiếm 10,28% tổng diện tích, phân bố tại các xã Thanh Mỹ, Kim Sơn, Cổ Đông, Sơn Đông và phường Trung Sơn Trầm Hiện nay, diện tích này được sử dụng để sản xuất lương thực Để bồi dưỡng và nâng cao độ phì cho loại đất này, cần thực hiện chế độ canh tác hợp lý nhằm giảm thiểu tình trạng xói mòn và rửa trôi đất theo tầng mặt.
Hệ thống sông ngòi tại thị xã Sơn Tây bao gồm ba con sông chính: sông Hồng, sông Tích và sông Hang Sông Tích và sông Hang có nhiều nhánh chảy từ núi Ba Vì, nhưng mực nước của các nhánh này thường xuyên biến động, ảnh hưởng đến phát triển nông nghiệp và du lịch Nguồn nước ngầm tại khu vực này có độ sâu khoảng 7-8 m với chất lượng tốt, có thể được khai thác cho sinh hoạt và sản xuất (UBND thị xã Sơn Tây, 2013a).
Thị xã Sơn Tây nổi bật với nhiều danh lam thắng cảnh và di tích lịch sử - văn hóa nổi tiếng như hồ Đồng Mô, thành cổ Sơn Tây, làng Việt cổ đá ong Đường Lâm, chùa Mía và lễ hội đền Và Lượng khách du lịch đến Sơn Tây ngày càng tăng, thu hút sự quan tâm của nhiều du khách.
Điều kiện tự nhiên kin tế xã hội khu vực núi Luốt
3.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội thị xã Sơn Tây
Ngành công nghiệp của thị xã đang có tốc độ tăng trưởng ổn định với sự phát triển của một số cụm công nghiệp như Phú Thịnh (8,5 ha) và Sơn Đông (12,56 ha) Các làng nghề truyền thống như làng bánh tẻ Phú Nhi và làng thêu ren Ngọc Kiên cũng được duy trì và phát triển Ngoài ra, các ngành nghề như may mặc, chế biến đồ gỗ, cơ khí, kim khí, thêu ren và làm bánh kẹo đang có sự phát triển mạnh mẽ Các lĩnh vực thương mại, du lịch, dịch vụ vận tải, y tế, giáo dục, viễn thông, tài chính và ngân hàng cũng ghi nhận mức tăng trưởng khả quan.
3.1.2.2 Cơ sở hạ tầng về giao thông
Quốc lộ 21A từ thị xã đi Xuân Mai là tuyến đường quan trọng liên quan đến đường Hồ Chí Minh, đóng vai trò then chốt trong phát triển kinh tế xã hội Quốc lộ 32, nối Trung Hà với trung tâm Hà Nội, hiện đang được nâng cấp với chất lượng tốt và khả năng thông xe lớn, tạo điều kiện thuận lợi cho lưu thông hàng hóa nông sản của thị xã Sơn Tây Đồng thời, Quốc lộ 2C đi Vĩnh Phúc cũng góp phần thúc đẩy giao lưu và trao đổi hàng hóa với các tỉnh lân cận.
3.2 Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội khu vực núi Luốt
Khu vực núi Luốt thuộc trường Đại học Lâm Nghiệp, nằm tại thị trấn Xuân Mai, huyện Chương Mỹ, Hà Nội Vị trí này cách Hà Đông 20km về phía Đông Nam và cách thị xã Hòa Bình 40km về phía Tây Bắc.
- Phía Đông giáp Quốc lộ 21A
- Phía Tây giáp xã Hòa Sơn, huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình
- Phía Nam giáp thị trấn Xuân Mai và quốc lộ 6
- Phía Bắc giáp đội 6 nông trường chè Cửu Long, xã Hòa Thạch, huyện Quốc Oai, Hà Nội.
Khu vực nghiên cứu là một vùng đồi núi thấp, nằm giữa trung du và đồng bằng, với hai quả đồi có độ cao lần lượt là 133m và 90m Độ dốc trung bình của khu vực khoảng 15 độ, và hướng phơi chủ yếu bao gồm Đông Nam, Tây Bắc và Đông Bắc Điều kiện địa hình này ảnh hưởng đến độ ẩm và nhiệt độ không khí gần mặt đất.
Theo nghiên cứu của Bộ môn Đất, khoa Lâm học, trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, đất ở núi Luốt chủ yếu có nguồn gốc từ đá poocfiarit, một loại đá mắc ma trung tính, dễ phong hóa do điều kiện nhiệt đới gió mùa nóng ẩm Loại đất Feralit nâu vàng phát triển trên đá mẹ này có màu sắc từ vàng nâu đến nâu vàng, với tầng đất từ trung bình đến dày và khá chặt, đặc biệt là ở các lớp đất sâu Tuy nhiên, hàm lượng mùn trong đất thấp, cho thấy quá trình tích lũy mùn kém, trong khi xói mòn và rửa trôi diễn ra mạnh mẽ, làm cho tầng A thường mỏng và có tỷ lệ sét cao Dù vậy, đất trong khu vực nghiên cứu vẫn có hàm lượng chất dinh dưỡng cao, với hàm lượng mùn từ 2-4%, độ ẩm đất từ 6-9%, và tỷ lệ đá lẫn trong đất ở mức trung bình.
3.2.1.4 Điều kiện khí hậu thời tiết a Nhiệt độ và độ ẩm
Kết quả quan trắc khí tượng thủy văn tại Sơn Tây và Ba Vì cho thấy khí hậu Xuân Mai thuộc loại nhiệt đới gió mùa, với mùa đông hơi lạnh và nhiệt độ trung bình năm đạt 21.3°C Tháng nóng nhất là tháng 6 với nhiệt độ 28.5°C, trong khi tháng lạnh nhất là tháng 12 với nhiệt độ 15.7°C Lượng mưa trung bình năm là 21.25 mm, phân bố không đều, với tháng 8 có lượng mưa cao nhất lên tới 360 mm và tháng 12 thấp nhất chỉ 12 mm Trong năm có khoảng 210 ngày mưa, với mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10, chiếm 91% tổng lượng mưa cả năm Mùa khô diễn ra từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, thời gian này có lượng mưa ít, khô và dễ cháy.
Khu vực nghiên cứu có độ ẩm tương đối cao Trung bình 84.83%, tháng có độ ẩm trung bình cao nhất (tháng 4) là 96.6%, tháng thấp nhất (tháng
Khu vực này chịu tác động của hai hướng gió chủ yếu: gió mùa Đông Bắc từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau và gió mùa Đông Nam từ tháng 3 đến tháng 7 Ngoài ra, thỉnh thoảng khu vực cũng bị ảnh hưởng bởi gió Lào.
3.2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội
Khu vực núi Luốt thuộc trường Đại học Lâm Nghiệp là rừng đặc dụng, phục vụ cho giảng dạy, học tập và nghiên cứu khoa học của cán bộ giảng viên và sinh viên.
Nghề nghiệp chủ yếu của người dân trong khu vực nghiên cứu là nông nghiệp, thủ công và buôn bán nhỏ, dẫn đến đời sống nghèo và trình độ dân trí thấp không đồng đều Nhận thức về bảo vệ rừng và môi trường còn hạn chế, khiến cho các hoạt động chặt phá rừng, chăn thả gia súc và khai thác củi diễn ra phổ biến Những tác động này ảnh hưởng tiêu cực đến tính chất và đặc điểm của đất, đặc biệt là lớp đất mặt.
Khu vực nghiên cứu có sự hiện diện của nhiều đơn vị bộ đội, trường học và nông trường quốc doanh, dẫn đến áp lực lớn đối với công tác bảo vệ rừng.
Khu vực Trường Đại học Lâm Nghiệp được kết nối bởi hai tuyến quốc lộ hướng Đông Bắc và Tây Nam, cùng với các con đường liên xã, tạo nên mạng lưới giao thông thuận lợi Điều này không chỉ hỗ trợ việc vận chuyển hạt giống, cây con và hàng hóa mà còn thúc đẩy phát triển kinh tế - văn hóa địa phương, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của rừng.
Đánh giá chung
Khu vực Xuân Mai và Sơn Tây thuộc Hà Nội có khí hậu nhiệt đới gió mùa, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển đa dạng cây trồng trong ngành nông lâm nghiệp Là vệ tinh của Hà Nội, hai khu vực này có vị trí địa lý thuận lợi cho giao thông và phát triển du lịch thương mại, mang lại nhiều cơ hội kinh tế Tuy nhiên, sản xuất nông lâm nghiệp còn hạn chế do canh tác lạc hậu và chất lượng giống cây trồng thấp Để phát triển nhanh chóng và bắt kịp các ngành kinh tế khác, ngành lâm nghiệp và nông lâm cần có những chuyển biến mạnh mẽ, trong đó việc nghiên cứu và thử nghiệm các giống cây mới là rất quan trọng nhằm nâng cao giá trị thương phẩm về cả chất lượng và số lượng.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Khái quát quá trình tạo và nhân các dòng Xoan ta chuyển gen
4.1.1 Quá trình tạo đa chồi các dòng Xoan ta mới
Xoan ta là loài cây có khả năng tái sinh tốt, tuy nhiên để tạo ra số lượng lớn chồi phục vụ cho quá trình ra rễ và phát triển thành cây hoàn chỉnh, cần thực hiện việc tạo đa chồi với số chồi trung bình và tỷ lệ chồi hữu hiệu cao Việc này phụ thuộc vào đặc điểm sinh lý của từng dòng cây, với các nồng độ BAP từ 0,3-0,6mg/l và nồng độ Kinetin cố định ở mức 0,2mg/l, nhằm xác định ngưỡng nồng độ cụ thể cho từng dòng Xoan ta mới Kết quả nghiên cứu bố trí thí nghiệm cho thấy sự khác biệt ở từng dòng, được trình bày chi tiết trong bảng 4.1.
Bảng 4.1: Ảnh hưởng của nồng độ chất điều hòa sinh trưởng đến tạo đa chồi ở các dòng Xoan ta mới
Hàm lƣợng CĐHST ( mg/l) Số chồi TB
Tỷ lệ chồi hữu hiệu (%)
Chất lƣợng chồi BAP Kinetin
Ghi chú: +: Chất lượng chồi kém(Chồi mập ngắn, thân xanh nhạt, lá non) ++: Chấtlượng chồi khá (Chồi trung bình, cao xanh đều, phát triển chậm)
+++: Chất lượng chồi tốt (Thân cứng, xanh, lá đồng đều)
A: Xoan ta trội, 0,4mg/l BAP B: Xoan ta tam bội 0,4mg/l
C: Xoan ta chuyển gen GA20
Hình 4.1: Chồi Xoan ta trên môi trường tạo đa chồi thích hợp
Sau 2-3 tuần nuôi cấy, kết quả trên cho thấy nồng độ BAP và Kinetin có ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng tạo đa chồi của các dòng Xoan ta mới Qua bảng số liệu có thể thấy đối với dòng Xoan ta trội thích hợp với môi trường bổ sung nồng độ 0,4mg/l BAP và 0,2mg/l Kinetin cho số chồi trung bình khá đạt 3,30 chồi/mẫu (hình 4.1A), tỷ lệ chồi hữu hiệu cao đạt 90,91% Dòng Xoan ta tam bội thích hợp trên môi trường có bổ sung 0,4mg/l BAP và 0,2mg/l Kinetin cho số chồi trung bình khá 2.81 chồi/ mẫu (hình 4.1B), tỷ lệ chồi hữu hiệu cao đạt 88,93% Còn đối với dòng Xoan ta chuyển gen GA20 thích hợp với môi trường bổ sung 0,5mg/l BAP và 0,2mg/l Kinetin cho số chồi trung bình khá đạt 2,59 chồi/mẫu (hình 4.1C), tỷ lệ chồi hữu hiệu cao đạt 85,84%
Số chồi trung bình giảm dần theo đặc điểm sinh lý của từng dòng Xoan ta, với Xoan ta trội đạt 3,30 chồi/mẫu, Xoan ta tam bội 2,81 chồi/mẫu, và Xoan ta chuyển gen 2,59 chồi/mẫu Các dòng Xoan ta trội và tam bội tái sinh tốt hơn ở nồng độ thấp 0,4mg/l BAP so với dòng chuyển gen GA20 ở 0,5mg/l BAP Điều này cho thấy vật liệu đầu vào từ chồi cành và hạt có đặc điểm sinh lý khỏe hơn, giúp tái sinh tốt hơn do ảnh hưởng của quy trình chuyển gen GA20, đặc biệt là trong giai đoạn chọn lọc thể chuyển gen trên môi trường có kháng sinh Mục tiêu là chọn được chồi đạt tiêu chuẩn để ra rễ và tạo cây hoàn chỉnh, vì vậy tỷ lệ chồi hữu hiệu là tiêu chí quan trọng để xác định môi trường phù hợp cho các dòng Xoan ta mới.
4.1.2 Quá trình ra rễ tạo cây hoàn chỉnh các dòng Xoan ta mới
Tạo rễ là bước quan trọng cuối cùng để hoàn thiện cây Xoan ta trước khi trồng ngoài vườn ươm Công thức nuôi cấy bao gồm MS, 15g/l sucroza, 6,8g/l Agar, cùng với các chất điều hòa sinh trưởng IBA và NAA Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nồng độ của các chất điều hòa sinh trưởng ảnh hưởng đáng kể đến khả năng ra rễ của từng dòng Xoan ta.
Bảng 4.2: Ảnh hưởng của nồng độ Auxin đến khả năng ra rễ dòng
Chiều dài rễ (cm) Số rễ Ngày
Chất lƣợng rễ IBA NAA
Chất lượng rễ được phân loại như sau: Ghi chú +++ biểu thị rễ có chất lượng tốt, với rễ màu vàng sậm, có nhiều rễ chính và thứ cấp Ghi chú ++ chỉ ra chất lượng rễ khá, với rễ trắng hoặc ngả vàng, có rễ chính nhưng ít rễ thứ cấp Cuối cùng, ghi chú + cho thấy chất lượng rễ kém, với rễ trắng có thể có hoặc không có vết sùi, và ít rễ thứ cấp.
Nồng độ IBA và NAA có tác động rõ rệt đến dòng Xoan ta trội Cụ thể, chồi Xoan ta trội khi được cấy vào môi trường không có chất điều hòa sinh trưởng chỉ đạt khả năng ra rễ thấp, chỉ 13,33% Tuy nhiên, việc bổ sung các chất này sẽ cải thiện tình hình.
NAA có khả năng ra rễ cao nhất đạt 33,33% ở công thức R8 (0,5mg/l NAA), nhưng vẫn thấp hơn so với các môi trường bổ sung IBA Công thức R4 (0,5mg/l IBA) đạt tỷ lệ ra rễ cao nhất là 95,56%, với chiều dài rễ trung bình 3,58cm và số lượng rễ trung bình 4,74 rễ/chồi, thời gian cảm ứng tế bào chỉ 8,81 ngày, cho thấy sự thích hợp với dòng Xoan ta trội Mặc dù tỷ lệ ra rễ cao hơn, chất lượng rễ vẫn thấp hơn so với các nghiên cứu trước đó.
Hình 4.2: Rễ Xoan ta trội trên môi trường ra rễ R4 Bảng 4.3: Ảnh hưởng của nồng độ Auxin đến khả năng ra rễ dòng Xoan ta tam bội
CĐHST( mg/l) Tỷ Lệ (%) Chiều dài rễ (cm) Số rễ Ngày
Chất lƣợng rễ IBA NAA
Chất lượng rễ được phân loại như sau: Rễ tốt được nhận diện qua màu vàng sậm, có rễ chính phát triển mạnh và nhiều rễ thứ cấp Trong khi đó, rễ khá thường có màu trắng hoặc ngả vàng, với sự hiện diện của rễ chính nhưng chỉ có ít rễ thứ cấp.
+ : Chất lượng rễ kém ( Rễ trắng có hoặc không có vết sùi trên rễ, ít rễ thứ cấp)
Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ IBA và NAA có ảnh hưởng rõ rệt đến dòng Xoan tam bội Công thức không bổ sung chất điều hòa sinh trưởng không cho ra rễ, trong khi bổ sung NAA với nồng độ 0,5 mg/l đạt tỷ lệ ra rễ cao nhất là 24,22% ở công thức R8 Đặc biệt, IBA thể hiện tác động mạnh mẽ hơn với tỷ lệ ra rễ đạt 88,89% ở công thức R3 (0,4 mg/l IBA), chiều dài rễ đạt 3,49 cm/chồi và số rễ đạt 5,05 rễ/chồi Do đó, nồng độ IBA 0,4 mg/l là thích hợp nhất cho dòng Xoan tam bội.
Hình 4.3: Rễ Xoan ta tam bội trên môi trường R3 Bảng 4.4: Ảnh hưởng của nồng độ Auxin đến khả năng ra rễ dòng Xoan ta chuyển gen GA20
CĐHST( mg/l) Tỷ Lệ (%) Chiều dài rễ (cm) Số rễ Ngày
Chất lƣợng rễ IBA NAA
Ghi chú: +++: Chất lượng rễ tốt ( Rễ màu vàng sậm có rễ chính, rễ thứ cấp nhiều)
Chất lượng rễ được phân loại thành hai loại chính: rễ khá, với đặc điểm là rễ trắng hoặc ngả vàng, có rễ chính phát triển tốt và ít rễ thứ cấp; và rễ kém, thường là rễ trắng có hoặc không có vết sùi, cũng như ít rễ thứ cấp.
Xoan ta chuyển gen là dòng Xoan có khả năng ra rễ kém hơn do ảnh hưởng của các yếu tố trong quy trình chuyển gen, đặc biệt là kháng sinh Tỷ lệ ra rễ cao nhất đạt 84,44% ở công thức R4 với 0,5mg/l IBA, trong khi công thức không bổ sung chất điều hòa sinh trưởng gần như không ra rễ Khi bổ sung NAA, rễ bắt đầu hình thành nhưng tỷ lệ chỉ đạt 15,56% ở nồng độ 0,5mg/l NAA (R8), thấp hơn nhiều so với IBA So với các nghiên cứu khác, nồng độ cao hơn 0,2mg/l cho tỷ lệ ra rễ cao hơn 14,07%.
Hình 4.4: Rễ Xoan ta chuyển gen GA20 trên môi trường R4
Các dòng xoan ta khác nhau có khả năng ra rễ khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm sinh lý và loại vật liệu được sử dụng trong mẫu ban đầu Cụ thể, dòng Xoan ta trội và Xoan ta chuyển gen thể hiện sự khác biệt rõ rệt ở các nồng độ khác nhau.
GA20 thích hợp với môi trường MS bổ sung 0,5mg/l IBA Đối với Dòng
Xoan tam bội thích hợp với môi trường bổ sung 0,4mg/l IBA
A: Xoan ta trội B: Xoan ta tam bội C: Xoan ta chuyển gen GA20
Hình 4.5: Rễ của các dòng Xoan ta sau 4 tuần
4.1.3 Huấn luyện và trồng cây con ngoài vườn ươm
Khi đã tạo đƣợc cây hoàn chỉnh giai đoạn huấn luyện và đƣa cây con
Việc cây Invitro thích nghi với điều kiện tự nhiên gặp nhiều khó khăn, phụ thuộc vào từng loài cây và loại giá thể phù hợp Thành phần giá thể đóng vai trò quan trọng trong việc ươm cây Invitro, ảnh hưởng đến tỉ lệ sống và khả năng cung cấp dinh dưỡng cũng như độ thông thoáng cho rễ trong môi trường phòng thí nghiệm Đối với các dòng Xoan ta, sau 5 ngày huấn luyện ngoài môi trường, cây con đạt tiêu chuẩn cần được rửa sạch thạch để tránh lây nhiễm từ môi trường giàu dinh dưỡng Cuối cùng, chuẩn bị bầu bao cho cây con bằng túi phủ để giữ độ ẩm, và giảm dần túi phủ trong 2-3 tuần đầu.
Hình 4.6: Bầu đất, Cấy cây con, Cây con sau 1 tháng
Sau 4 tuần trồng, các chỉ tiêu tỷ lệ sống và sự sinh trưởng của cây con sẽ được đánh giá theo bảng 3.3.1, giúp xác định hiệu quả của thành phần ruột bầu trong việc trồng cây con ngoài vườn ươm.
Bảng 4.5: Ảnh hưởng của thành phần giá thể đến tỷ lệ sống của cây dòng chuyển gen GA20
Loại giá thể sử dụng (%)
Tổng mẫu tỉ lệ sống (%) chiều cao cây TB (cm) Tốc độ tăng chiều cao TB (Cm/tháng)
Chất lƣợng cây con Đất đồi
Ghi chú: +++ : Cây con chất lượng tốt ( cây cứng cáp, thân khỏe, lá phát triển tốt )
++ : Cây con chất lượng khá ( cây con cứng cáp, thân cứng lá phát triển khá) + : Cây con phát triển kém ( sinh trưởng chậm)
Hình 4.7 : Ảnh hưởng của giá thể đến tỉ lệ và tốc độ tăng trưởng của cây con
Theo bảng số liệu, phương sai một nhân tố cho thấy giá thể có ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ sống và tốc độ tăng trưởng của cây con với giá trị Sig < 0.05 Do đó, có thể kết luận rằng thành phần giá thể ảnh hưởng rõ rệt đến sự phát triển của cây.
Đánh giá tỷ lệ sống của các dòng Xoan ta
Khả năng sống sót của cây rừng phụ thuộc vào sự tác động của nhiều yếu tố khách quan như đất đai, khí hậu, sâu bệnh, nước và ánh sáng, cùng với các yếu tố chủ quan từ con người như lựa chọn loài cây trồng, tiêu chuẩn cây con, kỹ thuật làm đất, bón phân và chế độ chăm sóc Cây chỉ có thể tồn tại khi chúng biết thích ứng với các điều kiện ngoại cảnh này.
Tỷ lệ sống của quần thể cây trồng là chỉ số quan trọng phản ánh khả năng thích ứng với điều kiện môi trường Trong thí nghiệm, tỷ lệ sống cho thấy khả năng thích ứng của từng dòng Xoan ta; tỷ lệ sống càng cao chứng tỏ mức độ thích ứng càng tốt Kết quả được tổng hợp chi tiết trong bảng 4.10.
Bảng 4.10: Tỷ lệ sống của các dòng Xoan ta
Dòng Số cây trồng ban đầu Số cây sống Tỷ lệ sống ĐC- Cây trội 3 2 66,67 ĐC-GA20 7 6 85,71 ĐC-GS1 7 5 71,43
Kết quả cho thấy tỷ lệ sống của các dòng Xoan ta khá cao, với tỷ lệ sống trung bình của các dòng chuyển gen đạt 88,3%, trong khi các dòng đối chứng chỉ đạt 74,6% Dòng Xoan ta chuyển gen GS1 có tỷ lệ sống cao nhất, đạt 90% Hình ảnh minh họa tỷ lệ sống của các dòng Xoan ta được trình bày tại hình 4.15.
Hình 4.15: Tỷ lệ sống của các dòng Xoan ta
Cây chuyển gen GS1 Cây đối chứng GS1
Đánh giá sinh trưởng các dòng Xoan ta
Nghiên cứu trồng thử nghiệm các dòng Xoan ta được thực hiện tại hai địa điểm Xuân Mai và Sơn Tây, với mục tiêu đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng như đường kính, chiều cao, thể tích, chiều cao dưới cành và đường kính tán Tuy nhiên, do dòng Xoan ta trồng tại Sơn Tây còn quá nhỏ (4,5 tháng sau khi trồng), chỉ tiến hành đánh giá sinh trưởng về chiều cao cây Kết quả nghiên cứu cho thấy những thông tin quan trọng về sự phát triển của cây Xoan ta trong điều kiện trồng thử nghiệm.
4.3.1 Đánh giá sinh trưởng về đường kính
4.3.1.1 Sinh trưởng về đường kính ngang ngực D1.3
Kết quả nghiên cứu sinh trưởng các dòng Xoan ta chuyển gen trồng thử nghiệm tại Núi Luốt - Xuân Mai đƣợc tổng hợp tại bảng 4.11
Bảng 4.11: Sinh trưởng đường kính D1.3 các dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai
Thời gian trồng Dòng TB S S% Min Max
Trồng đợt 2 ĐC-Cây trội 4,50 0,00 0,00 4,50 4,50
Dữ liệu trong bảng 4.11 cho thấy sự khác biệt trong sinh trưởng đường kính của các dòng Xoan ta, điều này được thể hiện qua kết quả phân tích Anova với giá trị Sig.
< 0,05 của cả hai đợt trồng tại Xuân Mai
Dòng Xoan ta trồng đợt 1 cho thấy sự sinh trưởng vượt trội, với đường kính cây đối chứng GA20 thấp nhất, tiếp theo là GS1, trong khi dòng GS1 chuyển gen đạt giá trị bình quân 19,13cm, gấp 1,31 lần so với cây đối chứng cùng thời điểm Hệ số biến động về đường kính tương đối thấp, chỉ 19,26%, cho thấy sự phân hóa đồng đều Phân tích Anova và Duncan xác nhận những kết quả này.
GS1 có sinh trưởng tốt nhất về đường kính so với các dòng được trồng thử nghiệm đợt 1 tại Xuân Mai
Hình 4.17: Sinh trưởng đường kính D1.3 các dòng Xoan ta trồng đợt 1
Trong đợt trồng thứ hai, dòng Xoan ta chuyển gen GS1 cho thấy sự sinh trưởng vượt trội với đường kính cao gấp 1,7 lần so với dòng đối chứng GS1, trong khi dòng GA20 có đường kính cao gấp 1,83 lần so với dòng đối chứng GA20 Dòng cây trội đối chứng có đường kính thấp nhất, cho thấy sự phân hóa rõ rệt giữa các dòng, đặc biệt là dòng cây trội và GA20 với hệ số biến động lớn hơn 40% Phân tích Anova và Duncan xác nhận rằng dòng GS1 có sự sinh trưởng tốt nhất, khẳng định tiềm năng của nó trong các dòng được thử nghiệm tại Xuân Mai.
Hình 4.18: Sinh trưởng đường kính D1.3 các dòng Xoan ta trồng đợt 1
Nghiên cứu này tiếp tục đánh giá sự tăng trưởng bình quân hàng tháng về đường kính của các dòng Xoan ta được trồng tại Xuân Mai trong hai đợt, nhằm xác định loài có sinh trưởng tốt nhất Kết quả được trình bày trong bảng 4.12 và hình 4.19.
Bảng 4.12: Lượng tăng trưởng bình quân hàng tháng về đường kính dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai
Dòng ZD1,3 S S% Min Max So với đối chứng Sig ĐC-Cây trội 0,39 0,00 0,00 0,39 0,39
Kết quả phân tích phương sai cho thấy sự khác biệt rõ ràng về lượng tăng trưởng bình quân hàng tháng của đường kính các dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai (giá trị sig < 0,05) Phân tích Duncan chỉ ra rằng dòng GS1 chuyển gen có mức tăng trưởng tốt nhất, tiếp theo là dòng GA20, trong khi dòng cây trội đối chứng có mức tăng trưởng thấp nhất Do đó, cần tiếp tục theo dõi và nghiên cứu để đánh giá và lựa chọn dòng Xoan ta chuyển gen ưu việt nhất trong tương lai.
Hình 4.19: Lượng tăng trưởng bình quân hàng tháng về đường kính dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai
Các dòng đối chứng có sinh trưởng đường kính thấp hơn so với dòng chuyển gen, trong đó sinh trưởng đường kính giảm dần theo thứ tự: GS1 > GA20 > Cây trội Dòng chuyển gen cũng cho thấy tương tự, với dòng GS1 đạt sinh trưởng đường kính tốt nhất.
Hình 4.20: Sinh trưởng của dòng GA20 và đối chứng sau 7 tháng
4.3.1.2 Sinh trưởng về đường kính tán
Kết quả sinh trưởng về đường kính tán được tổng hợp tại bảng 4.13
Bảng 4.13: Sinh trưởng về đường kính tán
Thời gian trồng Dòng Dtán So với đối chứng Sig
Trồng đợt 2 ĐC-Cây trội 82,8
Kết quả phân tích phương sai cho thấy rằng không có sự khác biệt rõ ràng về đường kính tán giữa các dòng Xoan ta trồng đợt 1 tại Xuân Mai (giá trị sig = 0,29 > 0,05) Điều này chứng tỏ sinh trưởng đường kính tán giữa các dòng Xoan ta khá đồng nhất Ngược lại, đối với Xoan ta trồng đợt 2, có sự khác biệt rõ rệt về sinh trưởng đường kính tán Phân tích Duncan chỉ ra rằng dòng GS1 chuyển gen có đường kính tán cao nhất, tiếp theo là dòng GA20, trong khi dòng cây trội đối chứng có đường kính tán thấp nhất.
4.3.2 Đánh giá sinh trưởng về chiều cao
4.3.2.1 Kết quả nghiên cứu tại Xuân Mai
* Đánh giá sinh trưởng về chiều cao vút ngọn
Kết quả nghiên cứu sinh trưởng chiều cao các dòng Xoan ta chuyển gen trồng thử nghiệm tại Núi Luốt - Xuân Mai đƣợc tổng hợp tại bảng 4.14
Bảng 4.14: Sinh trưởng chiều cao dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai
Thời gian trồng Dòng Hvn (cm) S S% Min Max
So với đối chứng Sig
Trồng đợt 2 ĐC-Cây trội 224,5 38,9 17,3 197,0 252,0
Kết quả từ bảng 4.14 cho thấy sự khác biệt rõ ràng trong sinh trưởng chiều cao của các dòng Xoan ta trồng thử nghiệm tại Xuân Mai, với giá trị sig < 0,05 Dòng GS1 trong đợt trồng thứ nhất đạt chiều cao lớn nhất, gấp 1,2 lần so với đối chứng, trong khi hệ số biến động chiều cao chỉ ở mức 13,9%, cho thấy sự phân hóa chiều cao tương đối đồng đều Đối chứng GA20 có chiều cao trung bình thấp nhất, chỉ đạt 371cm Phân tích Anova và Duncan xác nhận dòng GS1 là dòng có sinh trưởng chiều cao tốt nhất so với các dòng khác.
Trong đợt trồng thứ hai, dòng GS1 có chiều cao sinh trưởng cao nhất, gấp 1,38 lần so với dòng đối chứng, trong khi dòng GA20 đạt chiều cao gấp 1,58 lần dòng đối chứng Dòng cây trội cũng cao hơn gấp 1,37 lần so với đối chứng Sự phân hóa chiều cao giữa các dòng cây trội chuyển gen và GA20 chuyển gen đạt mức tương đối cao, trên 25% Kết quả phân tích Anova và Duncan xác nhận rằng dòng GS1 có sinh trưởng tốt nhất về chiều cao trong các dòng thử nghiệm tại Xuân Mai.
Hình 4.22: Sinh trưởng chiều cao dòng Xoan ta trồng đợt 2
Nghiên cứu này tiếp tục đánh giá mức tăng trưởng bình quân hàng tháng về chiều cao của các dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai trong hai đợt, nhằm lựa chọn loài có sinh trưởng tốt nhất Kết quả được trình bày trong bảng 4.15.
Chuyển gen GA20 sau 18 tháng Chuyển gen GA20 sau 18 tháng
Hình 4.23: Các dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai sau 18 tháng
Bảng 4.15: Lượng tăng trưởng bình quân hàng tháng về chiều cao dòng
Xoan ta trồng tại Xuân Mai
Dòng ZHvn (cm) S S% Min Max So với đối chứng Sig ĐC-Cây trội 19,6 3,39 17,32 17,2 22,0
Kết quả phân tích phương sai cho thấy giá trị sig < 0,05, chứng tỏ sự khác biệt rõ ràng về tăng trưởng chiều cao hàng tháng của các dòng Xoan ta trồng tại Xuân Mai Phân tích Duncan chỉ ra rằng dòng GS1 có tốc độ sinh trưởng chiều cao tốt nhất, trong khi chiều cao giảm dần theo thứ tự: GS1 -> GA20 -> Cây trội -> Đối chứng GA20 -> Đối chứng GS1 -> Đối chứng cây trội Hình ảnh minh họa được thể hiện tại hình 4.24.
Hình 4.24: Lượng tăng trưởng bình quân hàng tháng về chiều cao dòng
Xoan ta trồng tại Xuân Mai
Sinh trưởng chiều cao của dòng cây chuyển gen cao hơn so với dòng cây không chuyển gen Trong các dòng cây đối chứng, dòng GA20 có sinh trưởng chiều cao lớn nhất, tiếp theo là dòng GS1, trong khi cây trội có chiều cao thấp nhất Đối với dòng cây chuyển gen, cây trội có sinh trưởng chiều cao thấp nhất, sau đó là GA20, và dòng GS1 đạt sinh trưởng tốt nhất.
*Đánh giá sinh trưởng về chiều cao dưới cành
Kết quả tổng hợp chỉ tiêu sinh trưởng về chiều cao dưới cành được thể hiện tại bảng 4.16
Bảng 4.16: Sinh trưởng về chiều cao dưới cành
Thời gian trồng Dòng TB So với đối chứng Sig
Trồng đợt 2 ĐC-Cây trội 124,50
Kết quả phân tích phương sai cho thấy sự khác biệt rõ ràng về mặt thống kê trong sinh trưởng của các dòng Xoan ta trồng đợt 1 tại Xuân Mai, với giá trị sig đáng chú ý.
Kết quả nghiên cứu cho thấy sự chênh lệch rõ rệt về sinh trưởng chiều cao dưới cành giữa các dòng Xoan ta, đặc biệt là ở đợt trồng thứ hai Phân tích thống kê cho thấy dòng GS1 chuyển gen có đường kính tán lớn nhất, tiếp theo là dòng GA20, trong khi dòng cây trội đối chứng có sinh trưởng thấp nhất.
Hình 4.25: Biểu đồ Sinh trưởng chiều cao dưới cành so với chiều cao vút ngọn
Chuyển gen GA20 sau 8 tháng Chuyển gen GS1 sau 18 tháng
Hình 4.26: Sinh trưởng chiều cao dưới cành so với chiều cao vút ngọn
Đánh giá chất lƣợng của các dòng Xoan ta
Trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây rừng, việc đánh giá chất lượng rừng là rất quan trọng, vì nó phản ánh sự sinh trưởng và chất lượng của cây trong kinh doanh Nghiên cứu phẩm chất cây rừng dựa vào việc quan sát trực tiếp các chỉ tiêu như độ thẳng thân, diện tích tán lá, tình trạng phát triển, độ lệch tán, u bướu và sự xuất hiện của sâu bệnh.
Chất lượng cây rừng được đánh giá qua số lượng cây tốt, trung bình và xấu, phản ánh khả năng thích ứng với điều kiện môi trường, đặc biệt là ở giai đoạn non Qua việc phân loại cây theo ba mức độ phẩm chất: tốt, trung bình và xấu, đề tài đã tổng hợp được chất lượng các dòng Xoan ta trong thử nghiệm trồng trọt.
Bảng 4.20: Chất lƣợng của các dòng Xoan ta
Dòng Số cây Phẩm chất (cây) Tỷ lệ %
Tốt Trung bình Xấu Tốt Trung bình Xấu ĐC-Cây trội 2 1 1 0 50,0 50,0 0,0 ĐC-GA20 6 4 1 1 66,7 16,7 16,7 ĐC-GS1 5 3 1 1 60,0 20,0 20,0
Kết quả nghiên cứu cho thấy, hầu hết các dòng Xoan ta đều có phẩm chất tốt, đặc biệt dòng Xoan ta chuyển gen GS1 đạt tỷ lệ cây phẩm chất tốt cao nhất là 68,3% Tỷ lệ cây có phẩm chất xấu thấp hơn 20%, chứng tỏ các dòng Xoan ta được trồng thử nghiệm có khả năng thích nghi tốt với điều kiện ngoại cảnh.
Đề xuất lựa chọn dòng Xoan ta tốt nhất và giải pháp phát triển bền vững loài cây Xoan ta
* Đề xuất lựa chọn loài tốt nhất
Dựa trên kết quả đánh giá tỷ lệ sống, chất lượng và sinh trưởng của các dòng Xoan ta, dòng Xoan ta chuyển gen GS1 được đề xuất là lựa chọn tối ưu nhờ vào sinh trưởng vượt trội về đường kính và chiều cao Dòng GS1 sở hữu tán lớn, lá dày, phân cành thấp và thân thẳng đẹp, đáp ứng yêu cầu về tốc độ sinh trưởng nhanh và tỷ lệ gỗ thương phẩm cao, đồng thời tận dụng được nhiều lâm sản ngoài gỗ Tuy nhiên, cần thực hiện các nghiên cứu tiếp theo để đánh giá tốc độ sinh trưởng và khả năng thích nghi của dòng GS1, cũng như chất lượng gỗ, tính chịu lực và tính thẩm mỹ trước khi đưa vào sản xuất đại trà.
* Giải pháp phát triển bền vững loài Xoan ta
Để nâng cao chất lượng dòng Xoan ta, cần thiết phải đầu tư vào nghiên cứu và thử nghiệm khoa học công nghệ Việc này sẽ giúp cải tiến và phát triển giống cây trồng một cách hiệu quả hơn.
Các bộ, ngành cần xây dựng chiến lược tìm kiếm thị trường lâm sản trong nước và xuất khẩu nhằm đảm bảo người dân có thể yên tâm với nghề rừng và sống được từ nghề này Đầu tư vào việc gây trồng và phát triển loài Xoan ta cũng như các loài cây lâm nghiệp khác là rất quan trọng để thúc đẩy ngành lâm sản.
- Tuyên truyền hướng dẫn kỹ thuật cho người dân trong quá trình trồng và chăm sóc rừng trồng
KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ
Từ kết quả nghiên cứu, đề tài đƣa ra một số kết luận chính nhƣ sau:
Tỷ lệ sống của các dòng Xoan ta rất cao, với phẩm chất chủ yếu đạt mức tốt và trung bình Đặc biệt, các cây chuyển gen GS1 và GA20 có sinh trưởng vượt trội hơn so với các cây đối chứng không chuyển gen.
Sinh trưởng của các cây đối chứng giảm dần theo thứ tự các dòng đối chứng GS1 -> đối chứng GA20 -> đối chứng cây trội
Sinh trưởng của các dòng cây chuyển gen tốt nhất là GS1, tiếp đến là
GA20 là cây trội nhất trong nghiên cứu, và dòng Xoan ta chuyển gen GS1 đã được xác định là lựa chọn tối ưu, nhờ vào giá trị lâm sản ngoài gỗ cao và tỷ lệ gỗ thương phẩm lớn.
Do hạn chế về thời gian và ngân sách, nghiên cứu này chỉ tập trung vào một số đặc điểm nổi bật của dòng Xoan ta.
Chƣa có thời gian nghiên cứu sâu và đề xuất các giải pháp mang tính tổng hợp
Cần có những nghiên cứu tiếp theo để đánh giá về tốc độ sinh trưởng và thích nghi của dòng GS1
Cần đánh giá về chất lƣợng gỗ, tính chịu lực, tính thẩm mỹ của dòng GS1 trước khi đưa vào sản xuất đại trà.