Nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học và phương pháp bảo tồn Dẻ gai Phú Thọ trên địa bàn tỉnh Phú Thọ và vùng lân cận.

Trung tâm Khoa học Lâm Nghiệp vùng Trung tâm Bắc Bộ
TS. Nguyễn Văn Thọ
(1) TS. Nguyễn Văn Thọ; (2) ThS. Nguyễn Thị Ánh Nguyệt; (3) ThS. Lê Thị Mai Linh; (4) ThS. Nguyễn Viễn; (5) ThS. Đỗ Văn Thảo; (6) ThS. Nguyễn Anh Duy; (7) ThS. Đào Hùng Mạnh; (8) KS. Phạm Thái Nguyên; (9) KS. Phạm Quang Tiến.

 - Xác định được một số đặc điểm sinh vật học của cây Dẻ gai Phú Thọ; các tính chất cơ lý cơ bản nhằm định hướng sử dụng gỗ và năng suất quả.

- Phân tích tính đa dạng di truyền của nguồn gen cây Dẻ gai Phú Thọ.

- Đề xuất phương pháp bảo tồn cây Dẻ gai Phú Thọ.

- Xác định phương pháp nhân giống hữu tính thích hợp.

- Bảo tồn nguồn gen của 12 cây Dẻ gai Phú Thọ trên địa bàn tỉnh Phú Thọ.

 1. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học và năng suất quả của cây Dẻ gai Phú Thọ

a. Điều tra phân bố và giá trị sử dụng

Về phân bố: Theo kết quả khảo sát, điều tra thực địa theo tuyến tại tất cả các xã thuộc 2 huyện Đoan Hùng và Tân Sơn cho thấy, 204 cây Dẻ gai Phú Thọ trong rừng thứ sinh phục hồi bằng khoanh nuôi và làm giàu trên quả đồi với diện tích 28,8 ha thuộc xã Vân Đồn và Chân Mộng thuộc huyện Đoan Hùng.

Bảng kết quả phỏng vấn đặc điểm gây trồng và giá trị sử dụng

TT	Tên huyện phỏng vấn	Tỷ lệ người biết	Gây trồng				Thời gian khai thác				Giá trị sử dụng
			Phân tán	Tập trung	Thuần loài	Hỗn giao	15-20 năm	20-30 năm	30-40 năm	50 năm	Gỗ đóng đồ	Gỗ làm nhà	Ăn hạt
1	Đoan Hùng	76,0	84,2	18,4	0	0	34,2	0	0	0	84,2	13,2	47,4
2	Tân Sơn	40,0	95,0		0	0	0	0	45,0	10,0	50,0	35,0	90,0

 

Về thời gian khai thác và giá trị sử dụng: Theo bảng số liệu về kết quả phỏng vấn đặc điểm gây trồng và giá trị sử dụng cho thấy, số người dân cho rằng có thể khai thác Dẻ gai Phú Thọ lấy gỗ trong thời gian từ 15-20 năm chiếm 50%, 20-30 năm chiếm 34,2%. Như vậy, đa số người dân cho rằng Dẻ gai phú thọ có thể khai thác trong khoảng từ 15 đến 30 năm tuổi. Gỗ loài cây này chỉ để đóng đồ |(chiếm 84,2%), chỉ 13,2% nói gỗ sử dụng để làm nhà. Còn đối với hạt thì có 47,4% người khẳng định, hạt có thể ăn được, tên người dân địa phương Đoan Hùng gọi là “Sồi ghè”.

b. Nghiên cứu đặc điểm hình thái, vật hậu, năng suất quả

- Hình thái: Cây gỗ lớn, thường xanh, cao 18-23 m, đường kính 30-43 cm, có thể đạt tới 50 cm hoặc hơn. Lá có phiến trái xoan thon dài, mỗi cành nhỏ có từ 3 – 9 lá mọc cách, cứng. Chùm hoa đực hình bông đuôi sóc, dài 8-13 cm, cụm 3 hoa, chum hoa cái cũng hình bong đuôi sóc nhưng ngắn hơn, dài từ 7-10 cm, mọc thành cụm 1-3 hoa. Quả hình cầu, đường kính 2-2,5cm, vỏ quả phủ đầy gai rậm màu vàng chanh, khi chín quả mở thành 2 mảnh, màu đen, chóp nhọn, hình vuông, đáy phẳng.

- Vật hậu: Dẻ gai bắt đầu chồi ra từ tháng 3 đến tháng 7, chồi non có màu xanh lá mạ, lá non sinh ra có màu vàng chanh. Sau khi kết thúc ra chồi cây bắt đầu ra hoa trong thời gian từ tháng 8 đến tháng 10. Quả ra muộn kéo dài từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau. Chín từ tháng 12 đến tháng 1 năm sau.

- Năng suất quả: Quả Dẻ gai Phú Thọ có tỷ lệ quả có hạt khá cao, từ 96,3-98% tuỳ theo cây mẹ, từ 87-92 quả/kg và có từ 189-200 hạt/kg, hạt có độ thuần từ 79,7-84,7%.

c. Nghiên cứu thành tổ, cấu trúc rừng và trữ lượng

- Kết quả điều tra 30 ô của rừng thứ sinh phục hồi bằng khoanh nuôi (20 ô) và làm giàu (10 ô) ở các diện tích khác nhau cho thấy, mật độ rừng giảm xuống khi diện tích ô tiêu chuẩn tăng lên, biến động mật độ cũng giảm theo. Tuy nhiên, biến động mật độ rừng làm giàu ở các ô 1000 m²  vẫn còn lớn, rừng làm giàu theo rạch có mật độ trung bình là 654 cây/ha, rừng làm giàu lỗ trống là 370 cây/ha, với mức biến động về mật độ tương ứng là 16,5% và 40,5%. Điều này chứng tỏ phân bố các cây trên mặt phẳng nằm ngang của rừng làm giàu là không đều.

- Quần thể Dẻ gai Phú Thọ ở huyện Đoan Hùng có 204 cây trên 5 trạng thái rừng phục hồi với tổng diện tích 28,8 ha, đường kính chiều cao trung bình là 19,2 cm và 17,0 m. Trong các trạng thái rừng phục hồi có phân bố Dẻ gai Phú Thọ thì rừng khoanh nuôi mật độ thấp phát hiện được nhiều cây Dẻ gai Phú Thọ nhất (59 cây), cũng có chiều cao và trữ lượng cao nhất, tương ứng là 17,7 m và 22,2 m³, về đường kính xếp thứ 2 chỉ sau rừng làm giàu theo rạch.

d. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh

- Mật độ tái sinh của rừng thứ sinh có phân bố Dẻ gai Phú Thọ từ 4.786 – 11.421 cây/ha, tính trung bình là 7.234 cây/ha tức là khoàng 0,7 cây tái sinh/1m². Chất lượng cây tái sinh ở rừng phục hồi khá tốt, tỷ lệ cây có chất lượng tốt chiếm từ 60,2 – 84,8% tuỳ từng trạng thái rừng, rừng làm giàu theo lỗ trống có chất lượng cây tái sinh thấp nhất. Rừng làm giàu theo rạch đạt tỷ lệ 100% cây tốt do số lượng tái sinh quá ít, chỉ phát hiện thấy 02 cây.

e. Nghiên cứu mối quan hệ loài

Kết quả điều tra 36 ô 6 cây với tâm là cây dẻ gai phú thọ đã xác định được 32 loài cây bạn xuất hiện cùng với Dẻ gai Phú Thọ. Trong số các loài cây bạn hay gặp, Sồi phảng và Dẻ cau là các loài tương đối thích hợp làm cây bạn với Dẻ gai Phú Thọ vì có chiều cao thấp hơn không nhiều, thấp hơn tương ứng là 3,2 và 2,5 m, cao hơn hẳn các loài cây bạn hay gặp khác và ở khoảng cách phù hợp, không tạo sự cạnh tranh lớn về ánh sang.

2. Đánh giá đa dạng nguồn gen di truyền Dẻ gai Phú Thọ bằng chỉ thị phân tử RADP

Đề tài đã đánh giá đa dạng nguồn gen di truyền Dẻ gai Phú Thọ bằng chỉ thị phân tử RADP từ nghiên cứu về tách chiết và tinh sạch DNA từ các mẫu lá Dẻ gai Phú Thọ; Phân tích mối quan hệ di truyền với các loài trên genbank; Phân tích điện di sản phẩm PCR-RAPD; Mối quan hệ di truyền của các mẫu dẻ nghiên cứu. Tất cả 15 mẫu Dẻ phân tích bởi 10 mồi ngẫu nhiên RADP đều cho tính đa hình, hệ số tương đồng di truyền dao động từ 0,44 đến 0,94 và được phân thành 2 nhánh chính, nhánh II chỉ bao gồm mẫu DG26 (DG: Dẻ gai), nhánh I bao gồm tất cả các mẫu còn lại với mức độ tương đồng từ 0,73 đến 0,95 và phân thành 3 nhóm phụ. Sự đa dạng di truyền giữa các mẫu này là không cao do được thu ở các địa điểm gần nhau, trong phạm vi khoảng 1 km². Trong 15 mẫu phân tích thì chỉ có 2 cặp mẫu là DG01-DG04 và DG06-DG07 gần nhau về mặt địa lý cũng như gần nhau về mặt di truyền, có khả năng hai cặp mẫu này có chung nguồn gốc từ một cây mẹ. Trên cơ sở tính đa dạng di truyền và khoảng cách giữa với nhau, đề nghị chọn 12 mẫu  sau: DG01, DG06, DG09, DG12, DG14, DG15, DG18, DG20, DG26, DG32, DG42, DG44 xây dựng mô hình bảo tồn nguyên vị.

3. Đánh giá mức độ đe doạ và đề xuất phương pháp bảo tồn cây Dẻ gai Phú Thọ

- Đánh giá mức độ đe doạ

Đề tài đã đánh giá mức độ đe doạ của Dẻ gai Phú Thọ theo tiêu chí CR C2. Thống kê số cây trưởng thành ở 6 quả đồi riêng rẽ có phân bố Dẻ gai Phú Thọ thì không có quả đồi nào có số cây Dẻ gai Phú Thọ trưởng thành trên 50 cây. Cây trưởng thành trong đề tài này chọn tiêu chí cây đã ra hoa có quả ổn định 3 năm, qua quan sát thì phải là những cây có đường kính 18 cm trở lên hay thuộc cỡ 20 trở lên (cỡ kính 20 cm là những cây từ 18  đến 22 cm). Như vậy, quần thể Dẻ gai Phú Thọ thoả mãn tiêu chí CR C2. Có thể nói, Dẻ gai Phú Thọ được đánh giá là rất nguy cấp (CR) trên cơ sở các tiêu chí của IUCN (Sách đỏ)  năm 2012.

- Đề xuất phương pháp bảo tồn

Xuất phát từ những nghiên cứu về phân bố, cấu trúc rừng nơi loài phân bố, đặc điểm phát tán hạt giống, khả năng tái sinh tự nhiên và sự đa dạng nguồn gen di truyền của loài, đề tài đã đề xuất phương pháp bảo tồn thích hợp nhất hiện nay là bảo tồn nguyên vị các cây Dẻ gai Phú Thọ hiện có trên diện tích 28,8 ha trong rừng thứ sinh phục hồi nơi nó có phân bố và kết hợp tác động xúc tiến tái sinh tự nhiên.

4. Nghiên cứu nhân giống hữu tính Dẻ gai Phú Thọ

a. Nghiên cứu đặc điểm sinh lý hạt Dẻ gai Phú Thọ

- Độ thuần: Độ thuần hạt Dẻ gai Phú Thọ khá cao từ 76,5-84,7% do quả Dẻ gai Phú Thọ có vỏ quả dày, bao kín quả nên sau khi thu hái về thì tiến hành bóc tách vỏ quả lấy hạt ngay và hạt ít bám tạp chất.

- Tỷ lệ nảy mầm: Hạt Dẻ gai Phú Thọ có tỷ lệ nảy mầm khá cao, từ 35,6-57,8%, cây mẹ khác nhau có tỷ lệ nảy mầm cũng rất khác nhau.

- Thế nảy mầm và tốc độ nảy mầm của hạt Dẻ gai Phú Thọ: hạt nảy mầm sau khi gieo ươm từ 17-22 ngày tuỳ cây mẹ, không có sự chênh lệch lớn giữa hạt của các cây mẹ, tốc độ nảy mầm từ 57-72 ngày. Thế nảy mầm từ 15,5-41,1%.

b. Kỹ thuật tạo cây con Dẻ gai Phú Thọ

Đề tài đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nước xử lý đến tỷ lệ nảy mầm, nhiệt độ thích hợp cho quá trình nảy mầm là từ 25 - 50^oC, có thể xử lý ở nhiệt độ lên đến 75^oC nhưng không được xử lý hạt ở nhiệt độ 100^oC. Qua quá trình nghiên cứu có thể thấy, quá trình ươm hạt có thể dừng lại ở 65 ngày, không cần thiết phải kéo dài them gần 2 tháng nữa vì có rất ít hạt nảy mầm trong thời gian kéo dài này, sẽ không tương xứng giữa chi phí bỏ ra theo dõi và số hạt thu được.

Sau khi thí nghiệm nảy mầm của hạt kết thúc, hạt nảy mầm được cho ra bầu để theo dõi sinh trưởng cây con trong giai đoạn vườn ươm. Kết quả theo dõi cho thấy, cây con Dẻ gai Phú Thọ 3 tháng tuổi có đường kinh gốc trung bình từ 0,32-0,38 cm, chiều cao trung bình là 13,47-17,10 cm. Đến 6 tháng tuổi, đường kính trung bình đạt 0,39-0,47 cm, chiều cao trung bình là 21,28-25,25 cm.

5. Xây dựng mô hình bảo tồn nguyên vị cây Dẻ gai Phú Thọ trên địa bàn tỉnh Phú Thọ

Đề tài đã lựa chọn 12 cây mẹ để xây dựng mô hình bảo tồn trải rộng trên diện tích 28,8 ha ở 5 trạng thái rừng thứ sinh phục hồi khác nhau, nó đảm bảo được yêu cầu khoảng cách giữa các cây mẹ bảo tồn (>100m) và đa dạng về di truyền nguồn gen; Trong số các cây chọn bảo tồn sẽ có cây có khả năng thích nghi, tồn tại trong điều kiện khí hậu thay đổi và là nguồn gen quan trọng để nghiên cứu phát triển trong tương lai. Đề tài đã xác định chưa cho thấy sự sai khác rõ rệt nào về đường kính và chiều cao của các cây mẹ bảo tồn so với trước khi xây dựng mô hình. Tỷ lệ Dẻ gai Phú Thọ tái sinh tăng lên ở tất cả các cây mẹ được đưa vào bảo tồn.

: T6/2014 - 11/2016