Luận án xây dựng ngưỡng sinh lý mủ trên dòng vô tính Hevea brasiliensis - Nghiên cứu ứng dụng

1 MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài Nghiên cứu lai tạo và chọn lọc giống mới đối với cây dài ngày như cây cao su đòi hỏi thời gian dài và diện tích thí nghiệm lớn. Do vậy, các nhà nghiên cứu giống cao su đã áp dụng phương pháp tuyển non khi cây còn nhỏ nhằm rút ngắn thời gian và không gian nghiên cứu. Năng suất và sinh trưởng là hai chỉ tiêu hàng đầu thường được sử dụng để đánh giá tuyển chọn hoặc gạn lọc bớt các dòng vô tính cho bước khảo nghiệm tiếp theo. Hạn chế của phương pháp tuyển non là đôi khi bỏ sót các dvt không thoả mãn đủ hai chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất, hoặc đôi khi chỉ tuyển chọn các giống có năng suất cao sớm, nhưng lại không bền vững trong suốt chu kỳ cây cao su.

Odier (1983) đã phân tích tương quan giữa các thông số sinh lý sinh hóa mủ ở hai giai đoạn cây 3 năm tuổi và cây 5 năm tuổi cho thấy độ tin cậy và tính lặp lại của các thông số. Eschbach và ctv (1984) đã chứng minh mối quan hệ giữa các thông số sinh lý mủ với năng suất. Vì vậy, cần thiết nghiên cứu đưa chỉ tiêu các thông số sinh lý mủ vào thí nghiệm tuyển non giống mới lai tạo đáp ứng yêu cầu năng suất cao và bền vững, tình trạng sinh lý hệ thống ống mủ tốt. Với việc đưa nhiều chỉ tiêu trong chọn giống sẽ gây khó khăn cho việc lựa chọn và sắp xếp kết quả.

Đỗ Kim Thành và Kim Thị Thúy (2003) đã chứng minh rằng kết quả phân tích đa biến các thông số sinh lý mủ cho phép đánh giá và phân nhóm dòng vô tính theo đặc tính sinh lý mủ. Do vậy, đã ứng dụng kỹ thuật phân tích đa biến giúp lý giải, bình luận kết quả của nhiều chỉ tiêu nghiên cứu và rút ra kết luận mang tính khoa học và thực tiễn. Cây KMC gây ra tổn thất về kinh tế khá cao có thể làm giảm 5 - 15% năng suất mủ cao su. Tại Việt Nam, cho đến nay vẫn chưa có những nghiên cứu chi tiết về hiện tượng khô mặt cạo do nhiều nguyên nhân khác nhau.

Các nhà trồng cao su thường nêu thắc mắc về hiện tượng này nhưng chưa có tài liệu chỉ dẫn. Để hiểu rõ hơn về hiện tượng khô mặt cạo trong mối quan hệ với các thông số sinh lý mủ, đã tiến hành khảo sát KMC trên bốn thí nghiệm giống, điểm mới của đề tài này là chia nhóm các cây KMC theo từng cấp độ khô và phân tích các thông số sinh lý mủ nhằm tìm ra mối liên hệ giữa chúng. Từ năm 2000 đến nay, nhiều dvt cao su mới do Việt Nam lai tạo đã được khuyến cáo trồng ở quy mô sản xuất tại các vùng trồng cao su. Các diện tích này đang dần được đưa vào thu hoạch mủ (Phụ lục 1).

Vì vậy, cần thiết xây dựng ngưỡng giá trị tham khảo các thông số sinh lý mủ nhằm góp phần đánh giá và bình luận kết quả phân tích mẫu mủ trong phòng thí nghiệm từ đó làm cơ sở cho việc ứng dụng phương pháp chẩn đoán mủ trên vườn cây đang thu hoạch mủ theo yêu cầu của các công ty cao su. 2 Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu tổng quát Đề tài nghiên cứu này nhằm mục đích xây dựng được ngưỡng giá trị tham khảo đối với một số thông số sinh lý mủ chính làm cơ sở cho việc ứng dụng trong việc tuyển chọn giống mới và khảo sát KMC trong ngành sản xuất cao su.2 Mục tiêu cụ thể - Đề xuất bổ sung bốn thông số sinh lý mủ là hàm lượng Đường, Thiols, Pi và TSC là các chỉ tiêu mới trong tuyển non giống cao su. - Xác định được mối liên hệ giữa KMC và các thông số sinh lý mủ. - Xây dựng được ngưỡng giá trị tham khảo các thông số sinh lý mủ của các dvt mới, phổ biến trên sản xuất nhằm phục vụ yêu cầu chẩn đoán sinh lý mủ vườn cây đang thu hoạch mủ của các công ty cao su.

- Phân tích tương quan giữa năng suất mủ cao su và các thông số sinh lý mủ và giữa các thông số sinh lý mủ. 3 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Về mặt khoa học, đề tài chứng minh các cơ sở, luận cứ nhằm bổ sung chỉ tiêu mới trong tuyển chọn giống đáp ứng yêu cầu sinh trưởng khoẻ, năng suất cao và bền vững, thích nghi tốt với chế độ cạo và kích thích mủ đạt hiệu quả kinh tế tối ưu. - Đã bố trí thí nghiệm trên vườn có mật độ, khoảng cách trồng của vườn sản xuất, thực hiện quan trắc ở giai đoạn cây non 39 tháng tuổi; sau đó, tiếp tục quan trắc ở giai đoạn cây trưởng thành 84 tháng tuổi trên cùng cây. Mục đích là xác định mối tương quan giữa cây non và cây trưởng thành.

- Đã thực hiện phân tích tương quan đơn yếu tố giữa năng suất và các thông số sinh lý mủ cũng như giữa các thông số sinh lý mủ riêng biệt cho giai đoạn cây non và cây trưởng thành; đồng thời thực hiện phân tích tương quan của năng suất và thông số sinh lý mủ giữa cây non và cây trưởng thành. Các kết quả thu được góp phần khẳng định phương pháp tuyển non với nhiều chỉ tiêu. - Áp dụng kỹ thuật phân tích đa biến trong việc xử lý kết quả nghiên cứu có nhiều chỉ tiêu quan trắc là cách tiếp cận mới giúp lý giải kết quả một cách chính xác và khoa học. - Khảo sát KMC và xác định mối liên hệ với các thông số sinh lý mủ để nêu lên cách tiếp cận mới để hiểu rõ hơn về KMC.

Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu chính quy, bài bản hơn về hiện tượng này. Kết quả của đề tài có thể đóng góp một phần nhỏ vào sự hiểu biết bản chất của hiện tượng KMC vốn dĩ đã tồn tại từ khi bắt đầu của việc trồng và thu hoạch mủ cao su trên hàng triệu hecta trên thế giới. - Kết quả từ chương trình cải tiến giống cao su tại VN trong thời gian qua đã sản sinh và khuyến cáo nhiều giống cao su Việt Nam mới trồng đại trà trên hàng trăm ngàn hecta vườn sản xuất. Hiện nay, yêu cầu của các công ty cao su về việc chẩn đoán sinh lý vườn cây đang thu hoạch mủ nhằm đề ra biện pháp kỹ thuật phù hợp để khai thác tối ưu tiềm năng năng suất của dvt mới và đạt hiệu quả kinh tế cao là yêu cầu cấp thiết của sản xuất.

Kết quả nghiên cứu của đề tài giúp xây 4 dựng ngưỡng giá trị tham khảo các thông số sinh lý mủ nhằm góp phần xây dựng quy trình áp dụng chẩn đoán sinh lý mủ trên đại trà. - Phân tích tương quan đơn và phương trình hồi quy tuyến tính kết hợp với phân tích phương trình hồi quy đa biến đã được vận dụng nhằm góp phần khẳng định kết quả và độ tin cậy của bốn thông số sinh lý mủ trong mối liên hệ với năng suất. 4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu bao gồm những giống mới từ chương trình lai hoa hữu tính, những giống cao su mới do Việt Nam lai tạo và khuyến cáo trồng trên sản xuất, đề tài cũng được thực hiện trên một số giống nhập nội có quy mô trồng lớn tại các công ty cao su (Phụ lục 2). Với đối tượng cây cao su là cây dài ngày, các kết quả nghiên cứu vì mang tính mới nên có thể chưa đầy đủ cần được tiếp tục nghiên cứu bổ sung và hoàn thiện.

Những kết quả của đề tài có thể nhanh chóng được ứng dụng rộng rãi trên sản xuất tại vùng Đông Nam Bộ. Ngoài ra việc áp dụng trên các vùng trồng cao su khác tại Tây Nguyên, miền Trung và miền núi phía Bắc cần có những nghiên cứu bổ sung mang tính thích nghi theo vùng. Phạm vi ứng dụng kết quả nghiên cứu bao gồm diện tích cao su trồng ở quy mô lớn tập trung tại các công ty cao su thuộc nhà nước hoặc tư nhân. Đối với các vườn cao su tiểu điền với đặc tính quy mô sản xuất nhỏ lẻ có thể nằm ngoài khả năng ứng dụng của nghiên cứu này.

Tuy nhiên, các vườn cao su tiểu điền vẫn có thể được hưởng lợi gián tiếp từ những kết quả thực hiện cụ thể tại các công ty cao su. 5 Thời gian và địa điểm nghiên cứu Thời gian nghiên cứu đề tài được thực hiện từ năm 2007 đến năm 2016. Số liệu chưa công bố được quan trắc từ năm 1997 đến năm 2004 cũng được sử dụng trong đề tài này. 5 Đề tài được tiến hành tại Bộ môn Sinh lý Khai thác và Trạm thực nghiệm cao su Lai Khê, Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam trên địa bàn xã Lai Hưng, huyện Bàu Bàng, tỉnh Bình Dương thuộc vùng Đông Nam Bộ là vùng trọng điểm cao su của cả nước.

6 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quát về cây cao su 1.1 Danh pháp và nguồn gốc cây cao su Cao su thiên nhiên là nguyên liệu chủ yếu trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là trong ngành công nghiệp giao thông vận tải. Hiện nay, khoảng bảy mươi phần trăm sản lượng cao su thiên nhiên trên thế giới được dùng để sản xuất vỏ xe các loại. Ngày nay, gỗ cây cao su còn được thu hoạch để dùng chế biến các sản phẩm gỗ gia dụng và công nghiệp. Cao su thiên nhiên được thu hoạch từ cây cao su có tên khoa học là Hevea brasiliensis, thuộc họ Thầu dầu (Euphobiaceae); đây là loại cây cho mủ có giá trị kinh tế nhất và đáp ứng yêu cầu công nghiệp.

Cây cao su là cây công nghiệp dài ngày có chu kỳ kinh tế có thể kéo dài khoảng 25 - 30 năm. Cây cao su mọc hoang dại chủ yếu ở vùng lưu vực của sông Amazon trải rộng trong một vùng rộng lớn bao gồm các nước Brasil, Bolivia, Peru, Colombia, Ecuador, Venezuela, v. Đây là vùng nhiệt đới ẩm ướt, lượng mưa trên 2. Ngoài vùng bản địa trên, không tìm thấy cây cao su trong tự nhiên ở nơi nào khác trên thế giới.

Mủ cao su hiện diện ở tất cả các bộ phận của cây từ lá, hoa, thân và rễ. Tuy nhiên, việc thu hoạch mủ cao su hiện diện trong vỏ cây trên thân chính được đánh giá là đạt lợi ích kinh tế. Vì vậy, phần vỏ thân cây từ vị trí mặt đất lên đến độ cao 2,5 - 3,0 m được gọi là lớp vỏ kinh tế.