NGHIÊN CỨU BIẾN DỊ VỀ HÀM LƯỢNG XENLULOSE CỦA CÁC GIA ĐÌNH VÀ XUẤT XỨ BẠCH ĐÀN URÔ (EUCALYPTUS UROPHYLLA) LÀM CƠ SỞ CHO CẢI THIỆN GIỐNG THEO HIỆU SUẤT BỘT GIẤY Nguyễn Đức Kiên, Hà Huy Thịnh La Ánh Dương, Đỗ Hữu Sơn, Lê Anh Tuấn Trung tâm Nghiên cứu Giống rừng, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam TÓM TẮT Hiệu suất bột giấy tiêu quan trọng ảnh hưởng đến hiệu trình sản xuất bột giấy Tuy nhiên, việc xác định hiệu suất bột giấy đòi hỏi thiết bị chuyên dụng, chi phí cao yêu cầu lượng mẫu lớn Xenlulose thành phần bột giấy có tương quan chặt với hiệu suất bột giấy Mục đích nghiên cứu nhằm đánh giá biến dị hàm lượng xenlulose gỗ xuất xứ gia đình Bạch đàn urô phục vụ cho nghiên cứu chọn giống Bạch đàn urô có hiệu suất bột giấy cao cho trồng rừng Hàm lượng xenlulose xác định phương pháp diglyme-HCl tiến hành cho 275 thuộc 62 gia đình xuất xứ bạch đàn urô 10 năm tuổi Ba Vì Kết nghiên cứu cho thấy sai khác rõ rệt hàm lượng xenlulose xuất xứ, có sai khác rõ rệt gia đình Hàm lượng xenlulose có tương quan từ trung bình đến yếu với tiêu sinh trưởng tỷ trọng gỗ Ứng dụng phương pháp số chọn lọc chọn cá thể vừa có sinh trưởng tốt, tỷ trọng gỗ hàm lượng xenlulose cao Từ khóa: Bạch đàn urô, hàm lượng xenlulose, hiệu suất bột giấy, số chọn lọc ĐẶT VẤN ĐỀ Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla S T Blake) có nguồn gốc từ Indonesia gây trồng rộng rãi nước Braxin, Nam Phi, Trung Quốc nước Đông Nam Á, chủ yếu để sản xuất bột giấy Ở nước ta, Bạch đàn urô đưa vào gây trồng từ cuối năm 1980 (Nguyễn Dương Tài 1994) có sinh trưởng tốt lập địa khác miền Bắc, miền Trung Tây Nguyên (Lê Đình Khả 2003) Hiện nay, Bạch đàn urô coi loài trồng rừng Việt Nam để sản xuất bột giấy, ván dăm gỗ trụ mỏ với luân kỳ kinh doanh từ đến năm Các nghiên cứu cải thiện giống cho loài tiến hành bước đầu đạt kết triển vọng, chọn lọc số xuất xứ tốt Lewotobi, Lembata Egon; số tổ hợp lai UC (E urophylla x E camaldulensis), UE (E urophylla x E exserta) tích thân vượt vượt từ 24 đến 140% so với xuất xứ tốt (Lê Đình Khả et al 2003) Viện Nghiên cứu Cây nguyên liệu giấy Phù Ninh chọn lọc khảo nghiệm thành công số dòng vô tính Bạch đàn urô có suất vượt từ 20% đến 40% so với giống đại trà Tuy nhiên, nghiên cứu trọng cải thiện khả sinh trưởng chất lượng thân mà chưa trọng nhiều đến cải thiện tính chất gỗ tỷ trọng gỗ, hàm lượng xenlulose Các nghiên cứu ảnh hưởng khả sinh trưởng tính chất gỗ bạch đàn đến hiệu trình sản xuất cho thấy tính trạng có ảnh hưởng lớn đến nâng cao hiệu trồng rừng, giảm giá thành trình sản xuất bột giấy sinh khối, tỷ trọng gỗ hiệu suất bột giấy (Borallho et al 1993; Greaves et al 1997) Hiệu suất bột giấy xác định cách nấu dăm gỗ môi trường kiềm nhiệt độ áp suất cao để hòa tan lignin giải phóng xenlulose Phương pháp đòi hỏi thiết bị chuyên dụng, tốn nhiều thời gian, giá thành cao, đòi hỏi lượng mẫu lớn, khó áp dụng để đánh giá số lượng lớn mẫu gỗ Xenlulose thành phần gỗ, chiếm từ 40-50% khối lượng gỗ khô kiệt, nằm chủ yếu lớp vách thứ sinh tế bào thành phần bột giấy (chiếm từ 74% đến 86%) có tương quan cao với hiệu suất bột giấy (Wallis et al 1996), sử dụng công cụ gián tiếp để đánh giá hiệu suất bột giấy Phương pháp xác định hàm lượng xenlulose đơn giản, tốn kém, đánh giá với lượng mẫu nhỏ, tiến hành xác định cho nhiều mẫu mà không cần phải chặt hạ (Wallis et al 1996; Raymond & Schimleck 2002) Hiện có số phương pháp xác định hàm lượng xenlulose gỗ, dựa nguyên lý sử dụng axit thủy phân lignin hemicellulose, xenlulose thu sau trình thủy phân thu lại xác định khối lượng khô kiệt Trong số phương pháp xác định hàm lượng xenlulose, phương pháp Wallis et al (1997) đề xuất phương pháp đơn giản, tiến hành phân tích cho nhiều mẫu lúc sử dụng hóa chất độc hại (diglyme axit HCl) Hàm lượng xenlulose xác định sử dụng phương pháp có tương quan cao với hiệu suất bột giấy bạch đàn globulus (E globulus) nitens (E nitens), với hệ số tương quan từ 0,82 đến 0,91 (Wallis et al 1996; Kube et al 2001) Hàm lượng xenlulose từ lõi khoan lấy độ cao 1,3m xác định phương pháp Wallis et al (1997) cho thấy có tương quan cao với hiệu suất bột giấy toàn thân loài Bạch đàn nitens Bạch đàn globulus (Raymond & Schimleck, 2002; Schimleck et al 2004) Như vậy, kết xác định hàm lượng xenlulose từ lõi khoan độ cao 1,3m sử dụng tiêu đánh giá gián tiếp nghiên cứu cải thiện giống theo hướng nâng cao hiệu suất bột giấy loài Bạch đàn Mục đích nghiên cứu nhằm xác định mức độ biến dị di truyền xuất xứ gia đình Bạch đàn urô làm sở cho việc tiến hành nghiên cứu cải thiện giống theo hướng nâng cao hiệu suất bột giấy loài Việt Nam VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật liệu nghiên cứu Vật liệu sử dụng nghiên cứu cá thể gia đình Bạch đàn urô vườn giống Cẩm Quỳ, Ba Vì, Hà Tây xây dựng năm 1997 Vườn giống xây dựng bao gồm 144 gia đình trội xuất xứ Bạch đàn urô từ Indonesia Phương pháp lấy mẫu đánh giá tính chất gỗ Để phục vụ nghiên cứu, lấy mẫu ngẫu nhiên 275 thuộc 60 gia đình từ xuất xứ đại diện để thu thập số liệu sinh trưởng lấy lõi khoan từ vỏ vào tâm gỗ độ cao 1,3m sử dụng khoan tăng trưởng đường kính 6mm, lõi khoan sử dụng để xác định tỷ trọng gỗ theo phương pháp nước chiếm chỗ Olesen (1971); lõi khoan phơi khô không khí nghiền đến kích thước nhỏ 1mm xác định hàm lượng xenlulose theo phương pháp Wallis et al (1997) Phương pháp phân tích xử lý số liệu Số liệu sau thu thập chỉnh lý phân tích thống kê theo phương pháp (Williams & Matheson 1994) sử dụng phần mềm SAS 9.1 Giá trị chọn giống cá thể cho tính trạng xác định theo phương pháp BLUP (Best Linear Unbiased Prediction) phần mềm ASReml 2.0 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Đánh giá sai khác xuất xứ gia đình hàm lượng xenlulose Bảng Kết phân tích phương sai hàm lượng xenlulose Nguồn biến Bậc tự Tổng biến Trung bình động động biến động F Fpr Lặp 263,154 37,593 9,45 ... độ biến dị di truyền xuất xứ gia đình Bạch đàn urô làm sở cho việc tiến hành nghiên cứu cải thiện giống theo hướng nâng cao hiệu suất bột giấy loài Việt Nam VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU... rệt hàm lượng xenlulose gia đình trội sai khác rõ rệt hàm lượng xenlulose xuất xứ Bạch đàn urô Như tiến hành chọn lọc gia đình trội cá thể có hàm lượng xenlulose cho nghiên cứu cải thiện giống, ... cải thiện giống Biểu đồ biểu phân bố số lượng gia đình theo hàm lượng xenlulose vườn giống Bạch đàn urô Ba Vì Hàm lượng xenlulose trung bình vườn giống 38,1%, hàm lượng xenlulose trung bình gia