Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn CHƯƠNG TRÌNH HỢP TÁC NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG NGHIỆP (CARD) 058/04VIE Tăng cường năng lực về công nghệ hạt giống cây rừng phục vụ các hoạt động nghiên cứu và phát triển và bảo tồn ex-situ MS8: CHIẾN LƯỢC CẢI THIỆN GIỐNG CHO CÁC LOÀI BẠCH ĐÀN Ở VIỆT NAM Tháng 12, 2006 1 Mục lục TÓM TẮT VỀ QUẢN LÝ VÀ THỰC HIỆN CÁC KẾ HOẠCH 3 1 Lời giới thiệu 5 1.1 Khảo nghiệm loài và xuất xứ ở vùng thấp miềm Trung Việt Nam 5 1.2 Các khảo nghiệm loài – xuất xứ ở vùng cao nguyên phía Nam 7 1.3 Các loài Bạch đàn hiện được sử dụng trong các chương trình tái trồng rừng ở Việt Nam 7 2 Cải thiện giống cho các loài Bạch đàn ở Việt Nam 8 2.1 Chọn lọc cây trội dự tuyển và khảo nghiệm dòng vô tính 8 2.2 Phát triển các giống bạch đàn lai 8 2.3 Các khảo nghiệm hậu thế được chuyển đổi thành các vườn giống hữu tính 9 2.4 Sự cần thiết phải có một kế hoạch và chiến lược cải thiện giống 9 3 Các yếu tố cơ bản cho một kế hoạch cải thiện giống 10 3.1 Sự cần thiết của một kế hoạch và chiến lược rõ ràng 10 3.2 Xác định mục tiêu rõ ràng 10 3.4 Chọn lọc và lai tạo 11 3.5 Nhân lực và tài chính 12 3.6 Lai tạo 12 4. Các yếu tố quyết định cho một chiến lược chọn tạo giống 13 4.1 Mục tiêu chọn giống 13 4.2 Mức kinh tế 14 4.3 Mục tiêu triển khai 14 4.4 Tiêu chí và các tính trạng chọn lọc 14 4.5 Nguồn vật liệu di truyền 15 5 Chiến lược chọn giống 19 5.1 Nguyên tắc chung cho một chiến lược cải thiện giống 19 5.2 Tăng thu di truyền mong đợi 20 5.3 Quần thể chọn giống 21 5.3.1 Cấu trúc của quần thể chính 21 5.3.2 Cấu trúc của quần thể ưu trội 21 6 Những nét phác thảo cho kế hoạch cải thiện giống 22 6.1 Bạch đàn Eucalyptus urophylla 22 6.1.1 Quần thể chọn giống chính và vườn giống hữu tính 22 6.1.2 Quần thể ưu trội và vườn giống dòng vô tính/ ngân hàng dòng vô tính 22 6.1.3 Chọn lọc cá thể cho quần thể chọn giống thế hệ 2 27 6.1.4 Chuyển đổi các khảo nghiệm thành các vườn giống 28 6.2 Bạch đàn Eucalyptus pellita 29 6.2.1 Xây dựng quần thể chọn giống và vườn giống cây hạt 29 6.2.2 Xây dựng quần thể ưu trội và vườn giống vô tính 29 6.2.3 Chọn lọc cá thể cho quần thể chọn giống thế hệ 2 31 6.2.4 Chuyển hóa khảo nghiệm hậu thế thành vườn giống 32 6.3.1 Quần thể chọn giống chính và vườn giống 33 6.3.3 Chọn lọc các cá thể dự tuyển cho thế hệ hai 35 6.2.4 Chuyển đổi các khảo nghiệm thành vườn 35 6.4 Bạch đàn Eucalyptus grandis 36 6.4.1 Quần thể chọn giống chính và vườn giống 36 6.4.2 Quần thể ưu trội và ngân hàng dòng vô tính/vườn giống vô tính (không bắt buộc) 36 6.4.3 Chọn lọc các cá thể dự tuyển cho thế hệ hai 38 6.4.4 Chuyển đổi các khảo nghiệm thành vườn 39 6.5 Bạch đàn Eucalyptus camaldulensis 39 6.5.1 Quần thể chọn giống chính và vườn giống 40 6.5.2 Thu thập vật liệu giống cho khảo nghiệm hậu thế 40 2 6.5.3 Xây dựng các khảo nghiệm dòng vô tính 40 6.5.4 Chuyển đổi thành các vườn giống vô tính 40 7 Đánh giá chương trình 41 Tài liệu tham khảo 42 TÓM TẮT VỀ QUẢN LÝ VÀ THỰC HIỆN CÁC KẾ HOẠCH Chính phủ Việt Nam đã và đang thực hiện một dự án trồng rừng lớn. Đến năm 2010, dự án này sẽ trồng mới 5 triệu héc ta rừng trên đất trống đồi núi trọc, vượt xa 1 triệu héc ta rừng hiện nay, cộng thêm 50.000 héc ta rừng cộng đồng được trồng rải rác. Việc mở rộng nhanh chóng diện tích rừng sản xuất này đòi hỏi tăng cường cung cấp giống có chất l ượng di truyền cao cho các vùng sinh thái khác nhau ở Việt Nam. Chính phủ Việt Nam đề xuất phải tăng cả về số lượng và chất lượng nguồn giống được sản xuất từ các vườn giống. Đây là một chiến lược bền vững hơn khi không phải phụ thuộc nhiều vào nguồn giống nhập nội. Các loài cây nhập nội như Keo và Bạch đàn là những loài cây quan trọng trong các chương trình trồng rừ ng. Để nâng cao năng suất của rừng trồng ở Việt Nam, các chương trình cải thiện giống cho các loài cây trồng rừng chính đã được tiến hành bởi Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng thuộc Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Tuy nhiên, các công tác cải thiện giống được thực hiện mà không có một bản kế hoạch dài hạn tương tự như một bản chiến lược cải thiện giống hoàn thiện. Như một phần của Dự án CARD (mã số 058/04 VIE) được tại trợ bởi nguồn ngân sách của AusAID “Tăng cường năng lực trong công nghệ hạt giống cây rừng phục vụ cho các hoạt động nghiên cứu, phát triển và bảo tồn ex-situ”, một bản kế hoạch cải thiện giống đã được xây dựng cho các loài Bạch đàn ưu tiên. Một dự án CARD khác (mã số 032/05 VIE) “Phát triển bền vững và hiệu qu ả kinh tế cho rừng trồng các loài Keo cung cấp gỗ xẻ” sẽ sớm xây dựng một bản chiến lược cải thiện giống cho các loài Keo. Cũng cần nhấn mạnh rằng các phương thức tiếp cận được thảo luận trong bản chiến lược cải thiện giống này có thể được áp dụng cho hầu hết các loài cây trồng rừng chính. Các quần thể chọn giống của 5 loài Bạch đ àn (E. camaldulensis, E. grandis, E. pellita, E. tereticornis và E. urophylla) đã được xây dựng bởi Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng là cở sở cho công tác cải thiện giống được vạch ra trong kế hoạch này. Tuy nhiên, những nỗ lực và đầu tư cho Bạch đàn E. urophylla là lớn hơn cả, bởi Bạch đàn E. urophylla được coi như loài cây ưu tiên nhất cho chọn giống và giống lai khác loài ở Việt Nam. Các loài khác cũng được quản lý nhưng kém tậ p trung hơn với một mục đích sử dụng chúng như là nguồn cung cấp phấn cho các hoạt động lai giống khác loài. Chiến lược cải thiện giống được đề xuất dựa trên một cấu trục quần thể chọn giống, quần thể này được chia làm hai mức độ dựa vào chất lượng di truyền. Đó là “Quần thể chọn giống chính (quần thể lớn)” và “Quần thể chọn giống ưu trội (quần thể nhỏ)”. Các quần thể này có một vài chức năng khác biệt trong một chương trình cải thiện giống, và phần lớn các kế hoạch của một chiến lược cải thiện giống là chọn lọc, lai tạo và quản lý hai quần thể chọn giống này. Khi lai giống khác loài 3 đang ngày càng được quan tâm, thì “Quần thể ưu trội” sẽ là nguồn vật liệu di truyền tốt được sử dụng cho lai giống, hơn nữa nó cũng là một nguồn giống cung cấp các dòng vô tính loài thuần cho trồng rừng. Do đó, bản chiến lược nhấn mạnh đến quần thể này để đảm bảo sự phát triển nguồn vật liệu di truyền tối ưu. “Quần thể chính” ph ục vụ cho việc bảo tồn nguồn gen và phát triển nguồn di truyền bền vững và lâu dài, trước khi phục vụ cho chọn lọc mới bổ sung cho “Quần thể ưu trội” ở mỗi thế hệ. “Quần thể chính” chỉ là một kiểu khảo nghiệm di truyền (khảo nghiệm hậu thế thụ phấn tự do) cho mỗi thế hệ. Các gia đình và các cá thể trong các gia đình được sắ p xếp dựa trên số liệu khảo nghiệm, và việc chọn lọc được thực hiện nhằm tăng cường vốn gen của “Quần thể ưu trội” và để phục hồi cho “Quần thể chính” của thế hệ kế tiếp. Chiến lược tổng thể trong quần thể chính có thể được xác định như là chọn lọc định kỳ cho khả năng tổ hợp chung. Việc quan trọng hơn với quần thể ưu trội của mỗi thế hệ được nhấn mạnh vào việc chọn tạo, khảo nghiệm và chọn lọc, bởi vì các dòng được chọn từ quần thể ưu trội sẽ được sử dụng cho trồng rừng và cho lai giống trong và khác loài. Lai giống nhân tạo được thực hiện giữa các lần chọn lọc trong loài và khác loài. Nhân giống sinh dưỡng và kh ảo nghiệm dòng vô tính được sử dụng trong chọn lọc sớm các dòng tốt nhất cho trồng rừng. Các dòng được xếp hạng cao nhất sẽ được sử dụng cho lai giống khác loài. Thời gian biểu cho các công tác cải thiện giống được đưa ra cho mỗi loài. Chỉ nên xem xét thời gian biểu này như một hướng dẫn chung. Một chương trình làm việc chi tiết nên được làm hàng tháng. Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng nên đưa ra bản kế hoạch ho ạt động, trong đó xem xét cả về khả năng quản lý điều hành và những hạn chế về kỹ thuật. Thông thường mỗi kế hoạch cải thiện giống đều cần được xem xét và đánh giá và có thể được sửa đổi sau một số giai đoạn. Kế hoạch cải thiện giống này cũng không là ngoại lệ và nên được xem xét lại sau 2 năm tiến hành. 4 1 Lời giới thiệu Bạch đàn là một loài trong nhóm các loài cây trồng rừng cung cấp nguyên liệu công nghiệp ở Việt Nam. Gỗ của chúng được sử dụng làm giấy và bột giấy , ván ghép thanh, gỗ xây dựng và đồ gỗ gia dụng. Chính vì thế, rừng trồng tập chung các loài bạch đàn đã trồng ở rất nhiều vùng ở Việt Nam. Bạch đàn được trồng rộng rãi dọc theo các bờ kênh rạch ở vùng Đồng bằng sông Mekong, và dọc theo các đập, các bờ ruộng bờ thửa và hai bên đường như các băng cản gió ở vùng Đồng bằng sông Hồng. Ngoài ra, Bạch đàn còn được trồng phân tán rải rác trong vườn hộ gia định ở nhiều nơi trên cả nước. Hơn thế nữa, Bạch đàn cũng là loài cây cung cấp gỗ củi lớn cho hầu hết các vùng nông thôn của Việt Nam. Cùng với các loài keo, các loài Bạch đàn đã đóng góp một phần đáng kể cải thiện thu nhập và mức sống của người nông dân ở các vùng thấp, đặc biệt là vùng miền trung và bắc trung bộ Việt Nam. Tính đến cuối năm 2001, diện tích rừng trồng Bạch đàn ở Việt Nam ước tính khoảng 348.000 ha (Lê Đình Khả và cộng sự, 2003). Diện tích rừng trồng Bạch đàn hiện nay cũng vào khoảng 500.000 ha. Con số này không bao gồm hàng triệu cây Bạch đàn trồng thành hàng và phân tán tương đương vớ i 50.000 ha ở các hộ gia đình vùng nông thôn. Bạch đàn được nhập vào Việt Nam từ những năm 1930. Eucalyptus camaldulensis và E. robusta là hai loài bạch đầu đầu tiên được nhập vào Việt Nam trong năm 1930 bởi những người Pháp. Đến năm 1950 -1958 nhiều loài bạch đàn khác đã được nhập và trồng thử nghiệm tại Đà Lạt (vùng cao nguyên), và một trong số đó là loài E. microcorys đã trở thành loài rất có triển vọng ở vùng cao nguyên. Trong nă m 1960, loài E. exserta được nhập và trở thành loài quan trọng cho chương trình trồng rừng phủ xanh đất trống đồi núi trọc ở Việt Nam. Cùng thời gian đó, diện tích rừng trồng của loài E. exserta đã lên tới 50.000 ha. Tuy nhiên, sau đó diện tích trồng loài Bạch đàn này đã giảm dần bởi sự sinh trưởng chậm hơn so với các loài bạch đàn khác. Cho đến tận những năm 1980, các khảo nghiệm loài và xuất xứ m ột cách hệ thống mới được xây dựng tai các vùng sinh thái khác nhau ở Việt Nam. Tuy nhiên, do thiếu sự đại diện đầy đủ của các xuất xứ của một vài loài Bạch đàn trong các khảo nghiệm này đã dẫn đến những kết luận vội vang. Chẳng hạn như vào những năm 1990, xuất xứ Petford của loài Eucalyptus camaldulensis được coi như xuất xứ cung cấp hạt giống tốt nhất (Viện KHLNVN 1990, Hoàng Ch ương 1992). Nhưng các kết quả của các khảo nghiệm loài – xuất xứ sau này đã cho thấy sinh trưởng của xuất xứ Petford chỉ được xếp ở mức trung bình và rất mẫm cảm với bệnh chết thối do sâu đục nõn ở các vùng Đông Nam của Việt Nam và vùng Thừa thiên Huế (Sharma 1994, Phạm Quang Thu 1999). Xuất xứ có triển vọng nhất của E. camaldulensis ở Việt Nam là Laura River, Kennedy River và Morehead River (phía Bắc Queensland) và Katherine (Northern Territory) (Lê Đình Khả và Đoàn Th ị Mai 1991) trong khi xuất xứ tốt nhất của E. tereticornis được khảo nghiệm trong những năm 1990 là Sirinumu Sogeri (Papua New Guinea) (Hoàng Chương 1996) 1.1 Khảo nghiệm loài và xuất xứ ở vùng thấp miềm Trung Việt Nam Vào năm 1991, các xuất xứ của 6 loài đã được trồng ở Đông Hà, tỉnh Quảng Trị (Bảng 1). Số liệu về sinh trưởng giai đoạn 8 tuổi chỉ ra rằng nhiều xuất xứ của E. cloeziana (chẳng hạn như xuất xứ Herberton, Helenvale, Woondum và Cardwell của Queensland), E. pellita (xuất xứ Kuranda và Helenvale của Queensland) và E. urophylla (xuất xứ Lembata của Indonesia) đã sinh trưởng tốt, trên mức trung bình của toàn bộ khả o nghiệm. Nhìn chung, E. camaldulensis, E. grandis và E. tereticornis có tỷ lệ sinh trưởng chậm hơn 3 loài trên với hầu hết các xuất xứ xếp ở mức duới giá trị trung bình của toàn bộ khảo nghiệm. Tuy nhiên cũng cần chú ý rằng một số xuất xứ sinh trưởng tốt nhất của E. camaldulensis (chẳng hạn như Laura River, Kennedy River và Morehead River) không có trong khảo nghiệm này và E. grandis lại là loài không phù hợp với vùng thấp miền Trung (Lê Đình Khả và c ộng sự, 2003b). 5 Bảng 1. Sinh trưởng của các loài và xuất xứ bạch đàn được trồng tại Đông Hà (tỉnh Quảng Trị) (1/1991-7/1999) Lô hạt Loài/xuất xứ DBH (cm) H (m) x v (%) x v (%) 23645 E. urophylla Mt Lembata, Indonesia 11.4 19.3 13.2 15.9 23081 Mt Egon Ind. 9.3 21.8 10.7 9.1 23042 Mt Lewotobi Ind. 9.0 23.2 10.5 18.3 Trung bình 9.9 21.4 11.5 14.4 14236 E. cloeziana Herberton Qld 10.5 20.1 12.7 17.9 12602 Helenvale Qld 10.3 15.2 11.6 13.3 17008 Woondum Qld 10.3 23.2 11.6 14.3 14422 Cardwell Qld 10.3 20.5 11.3 20.4 12205 Maitland Qld 10.1 17.7 11.0 15.2 12202 Paluma Qld 10.0 17.2 11.0 11.6 13543 Monto Qld 9.6 21.9 10.9 15.3 12207 Bakerville Qld 9.6 20.6 10.8 10.6 14427 Blackdown Qld 9.5 17.7 10.7 9.0 Trung bình 10.0 19.3 11.3 14.2 15255 E. pellita Kuranda Qld 10.2 18.6 11.3 12.6 14211 Helenvale Qld 10.2 16.8 11.1 14.9 16122 Kiriwo PNG 10.1 20.6 11.0 17.4 13998 Coen Qld 9.7 17.6 10.9 12.6 16120 Keru PNG 8.9 25.2 10.2 17.0 13826 Bloomfield Qld 8.4 22.1 9.8 17.2 Trung bình 10.1 18.6 11.1 14.3 13661 E. tereticornis Mt Molloy Qld 8.9 20.1 10.2 17.6 13660 Helenvale Qld 8.8 21.4 10.2 18.6 13666 Mt Garnet Qld 8.4 19.7 10.0 17.7 Trung bình 8.7 20.4 10.1 18.0 13289 E. grandis Mt Lewis Qld 8.8 18.5 10.1 9.7 16583 Atherton Qld 8.0 22.7 9.1 16.8 16723 Paluma Qld 7.9 23.1 8.8 25.6 14838 Cardwell Qld 7.5 23.5 8.7 21.2 16720 E. camaldulensis Petford Qld 8.2 21.9 9.5 17.0 13695 Normanton Qld 8.0 22.9 9.1 17.5 Nghĩa Bình VN 7.8 27.2 8.7 16.5 15049 Bullock Creek Qld 7.2 22.2 8.6 18.3 16553 Wrotham Qld 6.4 26.1 7.6 15.9 12968 Buderkin River Qld 6.2 21.8 7.4 20.2 15325 Camooweal Qld 6.1 23.1 7.4 17.0 15323 Julia Creek Qld 5.9 18.2 7.2 15.9 13817 Leichhardt R Qld 5.5 22.3 6.6 16.8 Trung bình 6.8 22.9 8.0 17.2 Fpr <.001 Fpr <.001 S.e.d = 0.933 S.e.d = 1.153 6 1.2 Các khảo nghiệm loài – xuất xứ ở Nam Tây Nguyên Năm 1992, 24 xuất xứ của 9 loài Bạch đàn đã được khảo nghiệm tại Lang Hanh (độ cao 900 m) và Mang Linh (độ cao 1500m). Số liệu sinh trưởng giai đoạn 18 tháng tuổi tại Mang Linh cho thấy xuất xứ sinh trưởng nhanh nhất của E. urophylla là Mt Egon, Flores, Indonesia. Tiếp theo là E. grandis nòi địa phương Lâm Đồng và Paluma (Qld), và E. saligna xuất xứ Blackdown và Barrington (Qld). E. camaldulensis từ GibbRiver, Katherine và Morehead River cũng sinh trưởng tốt. Các xuất xứ sinh trưởng chậm hơn là xuất xứ Jackey Jackey (Qld) c ủa E. brassiana; Emu Creek Petford (Qld) của E. camaldulensis; Mt Garnet (Qld) của E. tereticornis ; Mt Lewis và Tinaroo (Qld) của E. grandis. Tất cả các xuất xứ của E. pellita đều sinh trưởng chậm và thấp hơn giá trị trung bình của toàn bộ khảo nghiệm. Độ cao 1500 m so với mực nước biển được coi là quá cao đối với nhiều loài và xuất xứ Bạch đàn như E. brassiana, E. camaldulensis, E. pellita và E. tereticornis. Không có số liệu chi tiết hơn của những khảo nghiệm trồng năm 1992 của các loài này. Ngoại trừ một bài tham khảo sơ lược của Lê Đình Khả và cộng tác viên (2003) kết luận rằng một số nòi địa phương Đà Lạt của E. saligna và E. microcorys ở giai đoạn 11 tuổi đã sinh trưởng khá tốt tại Lang Hanh, giá trị trung bình về chiều cao của 2 loài lần l ượt là 25.1 và 22.5 m. Dựa vào các kết quả khảo nghiệm loài và xuất xứ trước đây được mô tả trong mục 1.1 và 1.2, nhiều loài đã được xem là loài có triển vọng cho trồng rừng ở các vùng sinh thái khác nhau của Việt Nam như (loài được liệt kê theo thứ tự chữ cái): Các loài thích hợp trồng ở các tỉnh vùng thấp từ miền Trung đến miền Nam: E. brassiana, E. camaldulensis, E. cloeziana, E. pellita, E. tereticornis and E. urophylla. Các loài thích hợp trồng ở các tỉnh vùng th ấp miền Bắc Việt Nam: E. exserta, E. pellita, E. urophylla (trên các tầng đất sâu hơn (bờ kênh rạch, ven đường…) E. camaldulensis có sinh trưởng tuyệt vời và được trồng nhiều ở các tỉnh miền Bắc, mặc dù nó sinh trưởng không tốt trên đất đồi tầng đất nông. Các loài thích hợp trồng ở các tỉnh vùng Tây nguyên: E. grandis, E. microcorys, E. saligna, E. urophylla và E. pellita có thể được trồng ở độ cao lên tới khoảng 900m ở vùng Cao nguyên. 1.3 Các loài Bạch đàn hiện được sử dụng trong các chương trình tái trồng rừng ở Việt Nam Chính phủ Việt Nam đã và đang thực hiện dự án trồng rừng lớn như một phần của chương trình 5 triệu héc ta rừng (2000 – 2010). Nhìn chung, các kiểu lập địa phù hợp với mỗi loài cây rừng là khác nhau giữa các vùng. Ở miềm Bắc và Bắc Trung Bộ, những vùng đất bằng phẳng, tầng đất dày rất ít, chủ yếu là đất dốc với đá lộ đầu (kiểu đất đồi tr ọc). Ở miền Nam và nhiều vùng của Cao nguyên đất tốt hơn và tầng đất mặt khá dày, nhưng hiện nay phần lớn những diện tích này đang được sử dụng để trồng Keo lai. Mặc dù rất nhiều loài Bạch đàn đã được chứng minh là phù hợp cho trồng rừng ở Việt Nam, nhưng hiện nay chỉ một số ít được nhân giống và trồng rừng. Loài được trồng phổ biến nh ất là E. urophylla và giống lai khác loài của nó. Hiện nay, diện tích trồng các loài Bạch đàn này đã lên tới 200.000 ha. Các loài khác như E. camaldulensis và E. tereticornis được trồng chủ yếu ở miền Nam, và một diện tích khá lớn loài E. camaldulensis và E. tereticornis được trồng ở miền Trung Việt Nam, như ở Thừa Thiên Huế song dường như các diện tích này đang dần được thay thế bằng các rừng trồng Keo lai. 7 Tổng diện tích trồng rừng hàng năm của Việt Nam là khoảng 200.000 ha, trong đó có khoảng 70 – 80 nghìn ha là rừng trồng các loài Bạch đàn. Vật liệu trồng rừng Bạch đàn bao gồm 70% cây hạt và 30% cây hom. Cũng có một diện tích khá lớn rừng trồng Bạch đàn, đặc biệt là E. camaldulensis và E. tereticornis, là rừng tái sinh chồi sau khai thác. 2 Cải thiện giống cho các loài Bạch đàn ở Việt Nam Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam (FSIV) thông qua Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng là cơ quan của chính phủ dẫn đầu trong các hoạt động nghiên cứu cải thiện giống Bạch đàn ở Việt Nam. Công tác này được thực hiện bởi sự cộng tác với các trung tâm vùng thuộc FSIV ở các tỉnh miềm Trung và Nam Việt Nam. Các đơn vị khác cũng thực hiện hay tham gia vào công tác cải thiện giống như Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy (FRC) - Phù Ninh (tên cũ là Trung tâm nghiên cứu cây nguyên liệu giấy) và một số chi cục phát triển lâm nghiệp cấp tỉnh. Chương trình cải thiện giống được trình bày trong các mục tiếp theo. 2.1 Chọn lọc cây trội dự tuyển và khảo nghiệm dòng vô tính Trước năm 1995, công tác cải thiện giống tập trung vào việc chọn lọc các cây trội cho các loài bạch đàn E. camaldulensis và E. urophylla sinh trưởng tốt ở địa phương, tiếp theo là khảo nghiệm dòng vô tính cho các dòng năng suất cao và khả năng thích nghi tốt. Một số dòng bạch đàn E. urophylla năng suất cao cũng đã được nhập từ Trung Quốc để phục vụ cho trồng rừng. Vào năm 1993, một khảo nghi ệm dòng vô tính gồm 38 dòng Bạch đàn E. camaldulensis được chọn từ khu rừng trồng 4 năm tuổi được xây dựng tại Cẩm Quỳ - Hà Tây. Đường kính và chiều cao của tất cả các cây được chọn đều có độ vượt trên 1,5 lần độ lệch chuẩn so với giá trị trung bình của khu rừng trồng. Kết quả đã có được 8 dòng sinh trưởng tốt hơn so với giống sản xuất của Bạch đàn camaldulensis (C), Bạch đàn liễu (E), Bạch đàn E. urophylla (U) và giống lai tự nhiên giữa E. exserta và E. camaldulensis (EC). Các kết quả ở tuổi 7 đã xác định 26 dòng sinh trưởng nhanh hơn Bạch đàn đối chứng E. camaldulensis và 12 dòng có sinh trưởng kém hơn. Đặc biệt có 2 dòng C22 và C7 sinh trưởng nhanh nhất, có thể tích thân cây lớn gấp 2 lần Bạch đàn đối chứng E. urophylla và gấp 3 lần các dòng Bạch đàn E. camaldulensis. Khảo nghiệm này đã là m ột minh chứng tốt cho các tổ chức nghiên cứu lâm nghiệp địa phương về tính cấp thiết của việc chọn lọc và khảo nghiệm dòng vô tính. Cây trội dự tuyển của Bạch đàn E. urophylla cũng đã được khảo nghiệm dòng vô tính. Trung tâm nghiên cứu lâm nghiệp ở Phú Thọ đã chọn được rất nhiều cây trội của Bạch đàn E. urophylla từ các khu rừng trồng và các khảo nghiệ m xuất xứ và đã xây dựng các khảo nghiệm dòng vô tính. Hiện nay, một số dòng này đã được công nhận là các giống tiến bộ kỹ thuật như dòng PN 2 , PN 3d , PN 10 , PN 14 , PN 46 , PN 47 và PN 108 . Các dòng này thể hiện sinh trưởng tốt hơn hai dòng nhập nội từ Trung Quốc, U 6 (urophylla) và GU 8 (grandis x urophylla). Tuy nhiên, dòng PN2 lại rất mẫn cảm với bệnh tàn rụi lá gây ra bởi nấm Phaephleospora destructans (Nguyễn Hoàng Nghĩa 2003). 2.2 Phát triển các giống bạch đàn lai Từ những năm đầu của thập niên 90, kết quả tích cực của việc chọn lọc cây trội cho 3 loài cây bố mẹ: bạch đàn E.camaldulensis (C), bạch đàn liễu (E) và bạch đàn E. urophylla (U) đã được khẳng định, tiếp theo là lai giống nhân tạo để sản xuất các hạt lai khác loài và hạt thuần loài sau đó xây dựng các khảo nghiệm nhằm phát triển các dòng ưu việt. Việc nghiên cứu đặ c tính sinh vật học của hoa, thu hái và cất trữ hạt phấn, và phát triển các kỹ thuật lai giống nhân tạo đã được tiến hành cho cả 3 loài trên. Bằng việc lai giống nhân tạo, các tổ hợp lai thuận nghịch giữa 3 loài này đã được tiến hành và hơn 70 tổ hợp lai trong loài và khác loài đã được tạo ra. Một số các gia đình lai khác loài được tạo ra bởi RCFTI đã có sinh trưởng vượt trội so với các loài cây bố mẹ về sinh tr ưởng thể 8 tích từ 100 đến 300%. Các kết quả này đã ghi nhận trong báo cáo của GS Lê Đình Khả và cộng sự (2003a). Nhìn chung, tổ hợp lai UC (E. urophylla x E. camaldulensis) sinh trưởng tốt trên tầng đất sâu của vùng Đồng bằng sông Hồng và đất phèn và ngập nước theo mùa ở vùng Kiên Giang. Các tổ hợp lai UE (E. urophylla x E. exserta) và EU (E. exserta x E. urophylla) lại tỏ ra sinh trưởng nhanh trên các vùng đất đồi. Các tổ hợp lai trong loài của Bạch đàn E. urophylla cũng sinh trưởng tốt trên các lập địa này. Các tổ hợp lai EC (E. exserta x E. camaldulensis) và CE (E. camaldulensis x E. exserta) có sinh trưởng chậm nhất trong số các tổ hợp lai được tạo ra. Sinh trưởng của chúng chỉ nhỉnh hơn so với hậu thế thụ phấn tự do của các cây bố mẹ. Sinh trưởng của các cá thể lai và các gia đình thuần loài có thể phân thành các nhóm như sau (các hậu tố thể hiện số của từng cây trội được chọn làm cây bố mẹ): i. Các tổ hợp lai sinh trưở ng nhanh trên đất đồi, tầng đất dày và giàu dinh dưỡng của vùng Đồng bằng sông Hồng và vùng đất phèn ở Kiên Giang (đồng bằng sông Mekong) là U 15 C 4 , U 29 E 1 , U 29 E 2 và E 2 U 29 . ii. Các tổ hợp lai sinh trưởng nhanh trên vùng có tầng đất dày và giàu dinh dưỡng của vùng Đồng bằng sông Hồng và đất phèn ở Kiên Giang là U 29 C 3 , U 29 C 4 , và có thể cả U 29 U 27. iii. Các tổ hợp lai sinh trưởng nhanh trên đất đồi ở Ba Vì và Đông Hà là U 29 E 1 , U 29 E 6 , E 4 U 29 , U 29 U 26 và U 29 U 24 . 2.3 Các khảo nghiệm hậu thế được chuyển đổi thành các vườn giống hữu tính Từ giữa những năm 1990 đến đầu những năm 2000, với các nguồn kinh phí từ Chính phủ Việt Nam, ACIAR và AusAID, và sự cộng tác với các nhà khoa học của CSIRO, RCFTI đã xây dựng được các khảo nghiệm hậu thế thụ phấn tự do kết hợp với xây dựng các vườn giống hữu tính của các loài cây trồng rừng chính như Bạch đàn E. camaldulensis, E. grandis, E. pellita, E. tereticornis và E. urophylla. Ban đầu các loài này được tr ồng dưới dạng các khảo nghiệm xuất xứ và khảo nghiệm hậu thế, sau đó được đánh giá và tỉa thưa có chọn lọc. Các khảo nghiệm này đóng một vai trò quan trọng không những để cung cấp hạt giống, mà còn để chọn lọc các cây cá thể ưu việt thuộc các gia đình và các xuất xứ có triển vọng nhất cho chương trình cải thiện giống tiếp theo. Vì thế, hiện nay các khả o nghiệm này đã trở thành các quần thể chọn giống cho các chương trình cải thiện giống Bạch đàn ở Việt Nam. Chi tiết các khảo nghiệm này sẽ được trình bày kỹ hơn ở mục 4.5. 2.4 Sự cần thiết phải có một kế hoạch và chiến lược cải thiện giống Đến nay RCFTI đã thực hiện tốt công tác cải thiện giống cho các loài Bạch đàn chính. Nhiều khảo nghiệm di truyền đã được xây dựng và các cây trội đã được chọn để phục vụ cho kế hoạch lai giống trong loài và khác loài. Nhiều cá thể lai từ các tổ hợp lai khác nhau đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn công nhận là giống tiến bộ kỹ thuật. Tuy nhiên, tất cả những công việc này chỉ được tiến hành mà chưa có một chiến lược cải thiện giống được xác định một cách rõ ràng. Như một phần của dự án AusAID/CARD (058/04 VIE) “Tăng cường năng lực về công nghệ hạt giống cây rừng phục vụ các hoạt động nghiên cứu và phát triển và bảo tồn ex-situ”, chúng tôi xây dựng một chiến lược cải thiện giống cho các loài Bạch đàn đã được chọn lọc cùng với m ột kế hoạch chi tiết. Do vậy, chiến lược chọn giống này có thể được sử dụng như bản hướng dẫn kỹ thuật cho việc quản lý công tác cải thiện giống Bạch đàn dài hạn ở Việt Nam. Cần nhấn mạnh rằng việc cải thiện giống bao gồm 2 hoạt động chính. Thứ nhất là chọn tạo, bao gồm chọn lọc cây trội và lai giữ a chúng theo một vài phương pháp để tạo ra thế hệ hậu thế mới. Thứ hai là nhân giống các hậu thế mới chọn tạo để sản xuất hàng loạt các vật liệu trồng rừng đã được cải thiện tính chất di truyền, hoặc từ hạt (hạt được tạo ra theo phương pháp chuẩn từ các vườn giống) hoặc là nhân giống sinh dưỡng cho các dòng ưu việt hay các gia đình cây hạt ưu vi ệt đã 9 được xác định. Nhiều nhà khoa học sử dụng thuật ngữ “chọn tạo” để ám chỉ một cách chung hơn, bao gồm cả chọn tạo và nhân giống. 3 Các yếu tố cơ bản cho một kế hoạch cải thiện giống 3.1 Sự cần thiết của một kế hoạch và chiến lược rõ ràng Các chương trình cải thiện giống nhằm phát triển các rừng trồng mới vượt trội hơn so với rừng trồng cũ về một hay một vài tính trạng kinh tế chính. Cách làm của hầu hết các chương trình cải thiện giống hiện tại là bắt đầu với sự cẩn trọng trong một chiến lược cải thiện giống, được thực hiên thông qua một kế hoạch cải thi ện giống độc lập. Các yếu tố chủ yếu của kế hoạch này được xác định như sau: Chiến lược cải thiện di truyền (một kế hoạch dựa trên các khái niệm) - khung các ý tưởng, khái quát các khái niệm, hay lý thuyết quản lý cải thiện di truyền của một loài cây trồng rừng. Các yếu tố cần thiết cho chiến lược này là: (a) Cải thiện quần thể bằng s ự kết hợp một phương pháp chọn lọc đặc biệt và một phép lai đặc biệt, bắt đầu với cơ sở di truyền rộng đã được thích nghi tốt, và (b) Một hệ thống nhân giống có hiệu quả cho các cá thể được chọn lọc kỹ, hoặc là hạt hoặc là hom Kế hoạch chọn tạo – để quyết định một chiến lược chọ n tạo thích hợp (sự kết hợp đặc biệt của chọn lọc và lai giống) đem lại mức tăng thu di truyền lớn nhất ở mỗi thế hệ với mức chi phí có thể chấp nhận được cho một chương trình trồng rừng riêng rẽ, nhà chọn giống cây rừng có thể soạn thảo một bản kế hoạch chọn tạo chi tiết để thực hiệ n Chiến lược. Đặc biệt, kế hoạch bao gồm một loạt các mục tiêu và một biểu đồ phát triển cho những việc sẽ được làm trong mỗi tháng hay mỗi năm hoặc một vài năm. Kế hoạch này có thể được sửa đổi thường xuyên, 2 – 5 năm một lần (Eldridge và cộng sự, 1993). 3.2 Xác định mục tiêu rõ ràng Các dự án chọn tạo giống nên có những mục tiêu rõ ràng chỉ rõ nhu cầu cần cải thiện và xác định được các tính trạng cần chọn lọc. Các tính trạng được chọn lọc và những lợi ích kinh tế có được từ việc cải thiện các tính trạng khác nhau nên được đã vào mục tiêu cải thiện lợi ích kinh tế trong các ngành công nghiệp chế biến và trồng rừng (Greaves và cộng sự, 1997). 3.3 Hệ thống thứ tự 4 dạng quần thể trong một chiến lược chọn tạo giống. Như một quá trình diễn ra liên tục, một chiến lược chọn tạo giống tích luỹ những lợi ích qua các thế hệ kế tiếp nhau thông qua một chu kỳ khảo nghiệm, chọn lọc và lai tạo (Biểu đồ 1). Mỗi chiến lược chọn giống hiệu quả cho một loài cây cần phải duy trì một hệ thống thứ tự ba dạng quần thể chính mà có thể tiếp tục đáp ứng yêu cầu một nguồn vật liệu gen được cải thiện cho quần thể thứ 4 (quần thể thương mại). Bốn dạng quần thể này là: Quần thể cơ sở - Quần thể cơ sở hay quần thể cung cấp nguồn gen bao gồm hàng triệu cây từ các rừng tự nhiên của một loài cây riêng biệt hay từ một số rừng trồng mà có thể tiến hành công tác chọ n lọc cho các chương trình chọn giống. Nguồn dự trữ cơ sở to lớn này sẽ tiếp tục trở thành một nguồn biến dị di truyền lớn để đáp ứng nhu cầu trong tương lai. 10 [...]... 2 Dao động cá thể dự tuyển 6-8 4-6 2-5 1-3 0-2 0-1 3 2 2 2 1-2 0-1 28 6.2 Bạch đàn Eucalyptus pellita Ở thời điểm hiện tại, chương trình cải thiện giống cho bạch đàn E pellita chưa được xây dựng một cách công phu như cho loài Bạch đàn E urophylla Chương trình ngắn hạn về cải thiện giống cho Bạch đàn E pellita là xây dựng vườn giống thế hệ 1 cho loài cay này ở Việt nam để đáp ứng nhu cầu hạt giống trong... đình xấu nhất 6-8 4-6 2-5 1-3 0-2 0-2 3 2 2 2 1-2 0-1 Bạch đàn Eucalyptus grandis Giống như đối với các loài Bạch đàn khác, chương trình cải thiện giống cây rừng cho Bạch đàn E grandis không được quản lý tốt như đối với Bạch đàn E urophylla Kế hoạch ngắn hạn cho Bạch đàn E grandis đang xây dựng được các vườn giống thế hệ một nhằm phục vụ các nhu cầu hạt giống trong tương lai của Việt Nam và các nước khác... nghiệm ở Cam Lộ và Phú Yên có sinh trưởng chậm và gần như không mong chờ cho các hoạt động cải thiện giống tại các khảo nghiệm này Khảo nghiệm tại Hàm Thuận Nam đang phát triển tốt Do đó, tất cả các hoạt động cải thiện giống cho Bạch đàn E.tereticornis sẽ được thực hiện tại đây Tuy nhiên, Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng vẫn có thể tiến hành những chọn lọc để phục vụ ghép, giâm hom hoặc thu hái hạt. .. chọn giống cho loài thuần, không phù hợp cho lai giống và phát triển giống lai Cần nhắc lại rằng chiến lược chọn giống lâu dài ở Việt Nam lại quan tâm nhiều về lai giống và phát triển giống lai Chọn lọc đa tính trạng cho trồng rừng dòng vô tính dễ dàng hơn ở một vài khía cạnh, bởi vì các dòng riêng rẽ với sinh trưởng vượt trội, mật độ trồng thích hợp và năng suất bột giấy cao có thể được chọn lọc và phát. .. gian đó, các cá thể và các gia đình ưu việt sẽ được chọn lọc cho các khảo nghiệm dòng vô tính và cung cấp hạt phấn cho lai giống với Bạch đàn E urophylla và có thể là các loài Bạch đàn khác Mô tả sơ bộ các hoạt động cải thiện giống ở thế hệ một, cùng với khung thời gian cho mỗi giai đoạn được trình bày tại Hộp 4 6.4.1 Quần thể chọn giống chính và vườn giống Quần thể chọn giống thế hệ một của Bạch đàn E... các quần thể ưu trội trước đó và chọn lọc them 12 cá thể mới từ các quần thể chính để xây dựng các quần thể ưu trội Sự pha trộn các kiểu gen từ các quần thể chính nhằm đa dạng hóa cơ sở di truyền trong các thể hệ tương lai và đồng thời tăng cao các tăng thu di truyền dài hạn 6 Những nét phác thảo cho kế hoạch cải thiện giống Ở phần này, sự phát triển của các hoạt động cải thiện giống cho các loài Bạch. .. vườn giống 32 6.3 Bạch đàn Eucalyptus tereticornis Cũng giống như E pellita, chương trình cải thiện giống cho Bạch đàn E tereticornis không được quản lý tốt như Bạch đàn E urophylla Kế hoạch ngắn hạn cho Bạch đàn E tereticornis đã xây dựng các vườn giống thế hệ một tại Việt Nam nhằm dự phòng cho các yêu cầu trong tương lai và các nước khác Cùng thời gian này, các cây cá thể và các gia đình ưu việt. .. Mục tiêu triển khai Mục tiêu triển khai của chương trình cải thiện giống Bạch đàn ở Việt Nam nhằm sản xuất đủ về số lượng nguồn vật liệu đã được cải thiện về di truyền đáp ứng nhu cầu trồng rừng Vật liệu trồng rừng là hạt từ vườn giống cũng như cây hom từ các dòng ưu việt của các giống lai khác loài và thuần loài Có thể sẽ có một số khó khăn trong việc chấp nhận và phổ biến rộng rãi hơn nguồn giống đã... giống Các chương trình cải thiện giống có hệ thống cho các loài Bạch đàn ở Việt Nam được thực hiện cho 5 loài Bạch đàn, có thể chia ra làm 3 nhóm phụ theo các mức độ ưu tiên như sau: Nhóm 1: gồm 2 loài có ưu tiên cao nhất (E.urophylla và E pellita) Nhóm 2: gồm các loài có ưu tiên thứ hai (E camaldulensis và E tereticornis) Nhóm 3: E grandis (được sử dụng cho lai giống khác loài) Các quần thể chọn giống. .. pellita có thể trở thành loài cây trồng rừng trên quy mô lớn ở Việt nam Giống lai của bạch đàn E pellita có triển vọng hơn trong tương lai Hoa của bạch đàn E pellita thường khá to, do đó sẽ khó khăn trong việc lai giống các loài bạch đàn khác có hoa nhỏ với bạch đàn pellita làm mẹ Một hướng tiếp cận rẻ tiền và dễ thực hiện là thu hái hạt phấn cuẩ các cây tốt nhất cảu Bạch đàn pellita cho lai giống Một hướng . Tăng cường năng lực về công nghệ hạt giống cây rừng phục vụ các hoạt động nghiên cứu và phát triển và bảo tồn ex-situ , chúng tôi xây dựng một chiến lược cải thiện giống cho các loài Bạch đàn. Nông nghiệp và Phát triển nông thôn CHƯƠNG TRÌNH HỢP TÁC NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG NGHIỆP (CARD) 058/04VIE Tăng cường năng lực về công nghệ hạt giống cây rừng phục vụ các hoạt. hạt giống cây rừng phục vụ các hoạt động nghiên cứu và phát triển và bảo tồn ex-situ MS8: CHIẾN LƯỢC CẢI THIỆN GIỐNG CHO CÁC LOÀI BẠCH ĐÀN Ở VIỆT NAM Tháng