Bài giảng giống cây rừng - Chương 6: Xây dựng giống và vườn giống

Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng - §¸p øng tèt nhu cÇu cung cÊp nguån vËt liÖu gièng cho s¶n xuÊt ®¹i trµ. - T¹o ra nguån vËt liÖu s¹ch, ®¶m b¶o chÊt l­îng, nguån gièng ®­îc tuyÓn chän cã gi¸ trÞ kinh tÕ cao. - B¶o tån, l­u gi÷ c¸c nguån gen, c¸c gièng c©y trång quý hiÕm, loµi cã gi¸ trÞ kinh tÕ. Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng 2. RỪNG GIỐNG.(Seed stands hay Seed production areas) 2.1. Khái niệm: Rừng giống là rừng chuyên để sản xuất vật liệu giống được xây dựng bằng cách chuyển hoá từ rừng tự nhiên, rừng trồng hay được trồng mới từ giống của xuất xứ đã được xác định là tốt qua khảo nghiệm hoặc của hạt trộn lẫn từ những cây mẹ đã được chọn lọc, có áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh và cách li với nguồn hạt phấn bên ngoài nhằm sản xuất giống với số lượng ổn định và chất lượng được cải thiện. Nhìn chung, rừng giống có 3 thuộc tính là: - Hạt giống thu hái ở rừng giống có phẩm chất di truyền tốt hơn so với hạt thu hái xô bồ. - Rừng giống được xây dựng từ rừng tự nhiên và rừng trồng có nguồn gốc địa lý rõ ràng. - Rừng giống cung cấp nguồn hạt giống đáng tin cậy. Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng 2.2. Các loại rừng giống trong sản xuất. 2.2.1. Rừng giống tạm thời. Rừng giống tạm thời là rừng được xây dựng từ các lâm phần tự nhiên hoặc rừng trồng được tuyển chọn nhằm thoả mãn nhu cầu hạt giống trong một thời gian nhất định. Loại rừng này thường sử dụng cho những loài cây có diện tích trồng rừng không lớn hoặc trong thời gian chờ đợi hoàn thành xây dựng khu rừng giống, vườn giống cố định. Rừng giống tạm thời tự nhiên cho vật liệu giống có ưu điểm lớn là tính thích ứng tốt với điều kiện hoàn cảnh địa phương. Một số tính trạng khác như : Độ thẳng thân cây, sức đề kháng với điều kiện bất lợi,... cũng được cải thiện thông qua các biện pháp tác động cho loại rừng này. 2.2.2. Rừng giống cố định. Rừng giống cố định là rừng giống được xây dựng mới bằng cách tuyển chọn từ rừng tự nhiên hoặc trồng mới. Dựa vào nguồn gốc có thể chia rừng giống cố định thành hai loại. + Rừng giống chuyển hoá : Là rừng giống được tuyển chọn từ rừng tự nhiên hoặc rừng đủ tiêu chuẩn và được tác động biện pháp kỹ thuật chuyển hoá như tỉa thưa di truyền, tỉa thưa lâm sinh, chăm sóc tốt,... để sản xuất vật liệu giống trong một khoảng thời gian nhất định. + Rừng giống trồng mới : Là rừng trồng được trồng bằng vật liệu giống có phẩm chất di truyền cao, thường là vật liệu giống được lấy từ những cây trội trong quần thể gốc. (cây sinh dưỡng, cây từ hạt của các xuất xứ tốt nhất đã qua khảo nghiệm của cây trội, trong các xuất xứ đó hoặc chưa qua khảo nghiệm hậu thế hoặc khảo nghiệm dòng vô tính). Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng 3. VƯỜN GIỐNG.(Seed orchards) 3.1. Khái niệm. Vườn giống là nơi trồng những dòng vô tính hoặc cây con từ hạt của những cây trội đã được chọn lọc và đánh giá, được bố trí cây giống để hạn chế tới mức thấp nhất sự thụ phấn giữa các cây cùng dòng hoặc cùng một gia đình, được cách li nhằm hạn chế hoặc tránh những nguồn hạt phấn bên ngoài và được quản lí, chăm sóc tốt để sản xuất nhiều hạt giống một cách ổn định, dễ thu hoạch, có phẩm chất di truyền cao. Cây trồng trong vườn giống có thể là cây có nguồn gốc từ hạt hoặc cây sinh dưỡng, những điều quan trọng nhất là chúng phải được lấy từ những cây trội đã được tuyển chọn và đánh giá cẩn thận hoặc ít nhất đã được hội đồng giống của ngành Lâm nghiệp công nhận. Vườn giống không chỉ có mục đích cải thiện chất lượng di truyền cho những đặc tính mong muốn của giống mà còn để sản xuất ra nhiều hạt giống thích nghi với những điều kiện trồng riêng biệt, nhất là những chương trình trồng rừng chuyên dụng quy mô lớn như trồng cây làm nguyên liệu giấy, ván nhân tạo,... Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng 3.2. Các loại vườn giống. 3.2.1. Vườn giống cung cấp hạt. Là vườn giống được trồng để thu hoạch vật liệu giống là hạt giống 3.2.2. Vườn giống cung cấp vật liệu sinh dưỡng. Mục đích cung cấp nguồn vật liệu giống là vật liệu sinh dưỡng (cành, hom, mô,...). + Vật liệu cung cấp hom khi mục tiêu của cải thiện giống là các cơ quan sinh dưỡng. + Là nguồn cung cấp cành chiết, cành ghép, mắt ghép, gốc ghép,...(vườn giống được sử dụng ở giai đoạn thành thục sinh sản để lấy cây chiết, cành ghép). Đây là mục tiêu của công tác cải thiện giống với mục đích rút ngắn thời kỳ thành thục sinh sản, tạo ra cây có khả năng sinh sản sớm. 3.2.3. Vườn giống nghiên cứu.( Ngân hàng dòng vô tính) Là tập hợp toàn bộ các dòng vô tính của các cây ưu tú đã qua tuyển chọn (cây trội, cây ưu việt), các cây đại diện cho sự đa dạng di truyền phong phú của loài. Mục đích chính là để kiểm tra bảo tồn các kiểu gen có giá trị phục vụ cho công tác cải thiện giống trong thời gian lâu dài. Ngoài ra, căn cứ vào bản chất của nguồn vật liệu đem xây dựng vườn giống, các nhà chọn giống còn phân chia thành các loài như sau : * Vườn giống thế hệ 1: Là vườn giống được xây dựng từ các cây con mọc từ hạt của những cây mẹ trong rừng tự nhiên, rừng trồng, chưa qua khảo nghiệm hậu thế (các cây trội). * Vườn giống thế hệ 1.5: Là loại vườn giống được xây dựng từ cây ghép mà cành ghép được lấy từ cây mẹ trong vườn giống thế hệ 1, nhưng đã qua khảo nghiệm hậu thế. * Vườn giống thế hệ 2: Là vườn giống được xây dựng từ nguồn vật liệu giống là các cá thể tốt nhất trong quần thể sản xuất hoặc từ nguồn vật liệu được lấy từ vườn giống thế hệ 1 và 1.5. Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng 4. NGUYÊN TẮC CHUNG KHI XÂY DỰNG RỪNG GIỐNG VÀ VƯỜN GIỐNG. (07 nguyên tắc) - Địa điểm để xây dựng rừng giống và vườn giống phải nằm trong khu vực phân bố của loài hoặc có điều kiện tự nhiên tương tự như ở khu vực phân bố của loài, có lập địa tốt phù hợp để cây giống sinh trưởng và phát triển tốt, cho nhiều vật liệu giống có phẩm chất tốt, giao thông thuận lợi, địa hình tương đối bằng phẳng để dễ quản lý, chăm sóc và thu hoạch. - Rừng giống, vườn giống phải được xây dựng cách li với rừng trồng hoặc rừng tự nhiên cùng loài cây với cây trong rừng giống, vườn giống hoặc cây có thể lai tạp với cây trong rừng giống, vườn giống nhằm tránh hiện tượng tạp giao không kiểm soát - Vật liệu để xây dựng rừng giống phải được lấy từ xuất xứ tốt nhất đã qua khảo nghiệm hoặc từ cây trội đã được chọn lọc trong rừng trồng từ các xuất xứ tốt nhất đã được xác định hoặc được chọn lọc trong rừng tự nhiên. - Mỗi rừng giống, vườn giống phải bố trí ít nhất là 20 – 25 dòng cây mẹ và được trồng xen kẽ nhau trên toàn bộ diện tích nhằm tạo điều kiện thuận lợi nhất cho thụ phấn chéo, hạn chế tới mức thấp nhất hiện tượng giao phấn giữa các cây trong cùng một dòng. (số lượng dòng cây mẹ phụ thuộc vào đặc điểm di truyền, cường độ kinh doanh). - Số lượng cây trội, dòng vô tính trong vườn giống: Theo tiêu chuẩn ngành số 04TCN 147 – 2006: + Vườn giống hữu tính thế hệ 1 phải có ít nhất 50 gia đình + Vườn giống vô tính thế hệ 1 phải có ít nhất 30 dòng vô tính - Mật độ cây trồng trong rừng giống, vườn giống được xác định tuỳ thuộc vào đặc điểm sinh học của loài cây và của cây giống cũng như điều kiện lập địa nơi trồng. Nên tạo khoảng cách phù hợp theo từng giai đoạn tuổi của cây để tạo điều kiện cho tán cây pháttriển đầy đủ, quang hợp được thuận lợi và thụ phấn tốt nhằm tạo điều kiện cho cây sai quả. (cự li cây trồng biến động từ 2m x 2m đến 10m x 10m, thường sử dụng là 4m x 4m hoặc 8m x 8m, hàng chạy theo hướng Đông – Tây). - Áp dụng biện pháp thâm canh cao cho rừng giống và vườn giống trong cả quá trình sản xuất lâu dài. Đặc biệt chú ý áp dụng những biện pháp tác động làm tăng và ổn định khả năng cung cấp vật liệu giống của rừng giống và vườn giống như : tạo tán, bón phân hợp lý, phòng trừ sâu bệnh hại,... Đối với rừng giống chuyển hoá cần tác động kịp thời để cây giống sinh trưởng phát triển tốt và sai quả. Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng 5. XÂY DỰNG RỪNG GIỐNG. 5.1. Xây dựng rừng giống tạm thời. - Chọn cây có kiểu hình tốt trong rừng tự nhiên, rừng trồng để lấy hạt giống. + Nếu nhu cầu hạt giống kéo dài vài năm thì đánh dấu cây được chọn để thu hái hạt cho năm sau. + Nếu chỉ thu hái 1 lần thì kết hợp thu hoặch hạt giống khi khai thác rừng. Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng 5.2. Xây dựng rừng giống cố định. 5.2.1. Chuyển hoá rừng tự nhiên và rừng trồng thành rừng giống. * Nguyên tắc chuyển hóa: - Rừng chưa bị sâu bệnh hại phát thành dịch – chưa bị tác động mạnh làm mất tính tự nhiên. - Diện tích rừng giống tối thiểu là 1ha đối với rừng lấy hạt, 0,1 ha đối với rừng giống lấy vật liệu sinh dưỡng. - Đối với rừng tự nhiên đại bộ phận cây trong lâm phần có sinh trưởng tốt, cây giống đạt mục đích kinh doanh, nhiều loài cây làm giống trên một đơn vị diện tích rừng phục vụ cho trồng rừng và tái sinh rừng. Số lượng cây giống tối thiểu là 20 cây trên 1 ha. Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng * Nguyên tắc chuyển hóa: - Đối với rừng trồng số cây tốt trên 60%. Rừng trồng được chọn ở giai đoạn rừng non hoặc rừng sào là phù hợp. Mật độ khoảng 200 – 600 cây trên 1ha không nên để quá ít. - Tiến hành tỉa thưa lâm sinh và tỉa thưa di truyền. - Tùy thuộc vào diện tích cần điều tra mà xác định diện tích cần đo đếm theo công thức ứng dụng thống kê toán học theo qui định: Chương VI. Xây dựng rừng giống và vườn giống * Kỹ thuật chuyển hóa: - Điều tra hiện trường: Lập OTC, điều tra điều kiện tự nhiên, tình hình sinh trưởng và phát triển rừng. - Xác định nội dung chuyển hóa: + Số cây để lại cuối cùng làm giống. + Số lần tỉa thưa – cường độ chặt – chu kỳ chặt tỉa thưa, phương pháp bài cây, các biện pháp chăm sóc sau chuyển hóa. * Chặt tỉa thưa thường tiến hành từ 2 lần trở lên, số cây chặt lần đầu phải lớn hơn lần sau. * Cường độ chặt 40% - 50% theo số cây * Chu kỳ chặt biến động từ 3 – 5 năm - Kỹ thuật chặt tỉa thưa: + Bài cây: Cây thuộc cấp V, IV theo phân cấp của Krap, cây bị sâu bệnh chèn ép. + Thời gian chặt: Tốt nhất nên chặt trước mùa sinh trưởng. + Kỹ thuật chặt: Chặt sát gốc, hướng đổ không ảnh hưởng đến những cây giữ lại. Chú ý: Nếu có một số cây đủ tiêu chuẩn cây giống đứng gần nhau và có biểu hiện cạnh tranh về ánh sáng, không gian dinh dưỡng thì để lại cây tốt nhất trong đám. Nếu một đám cây không đủ tiêu chuẩn làm cây giống thì vẫn phải chặt hết cả đám, mặc dù làm vậy sẽ tạo những khoảng trống lớn trong rừng. Chương VI. Xây dựng rừng giống và vườn giống * Quản lý rừng giống: - Thu sạch sản phẩm chặt tỉa thưa nhằm diệt trừ nguồn phát sinh sâu bệnh – nguồn gây cháy và dễ chăm sóc. - Cây bụi thảm tươi phải được kiểm soát để không gây hại cho cây giống - Đối với rừng giống tạm thời quốc xới quanh gốc cây mẹ với bán kính R = 1m phát dây leo bụi rậm. Đối với rừng giống cố định còn phải bón phân . - Áp dụng biện phỏp phũng trừ sõu bệnh hại tổng hợp. Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng * Thu hoạch hạt giống: - Rừng giống tạm thời có thể kết hợp thu hoạch hạt giống khi khai thác hoặc nhặt hạt rơi dưới tán rừng. - Đối rừng giống cố định: Thu hoạch đúng thời vụ - đúng phương pháp – bảo quản kịp thời đối với hạt giống dễ nảy mầm. Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng 5.2.2. Trồng rừng giống. - Vật liệu trồng rừng giống: Cây từ hạt (chọn cây hạt tốt nhất trong vườn ươm). Cây sinh đưỡng (chọn từ 20 cây mẹ trở lên được trộn với số lượng như nhau trong vườn ươm). - Thiết kế trước khi trồng rừng giống : + Diện tích trồng + Mật độ + Phương thức trồng + Kỹ thuật trồng + Bố trí cây trồng + Quản lý sau khi trồng - Một số yêu cầu kỹ thuật trồng rừng giống : - Chăm sóc rừng giống: phát dọn thực bì, tỉa thưa,... - Thu hái: Từ năm thứ 3 trở đi, phải thu hái kịp thời lúc quả chín, tránh mất mát. - Lập hồ sơ rừng giống: điều kiện tự nhiên, biện pháp kỹ thuật, bản đồ rừng trồng. Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng 6. XÂY DỰNG VƯỜN GIỐNG. * Nguyên tắc trồng rừng giống: - Vật liệu trồng có thể từ hạt – cây sinh dưỡng + Trồng bằng hạt có thể trồng theo cụm 3 – 5 cây của cùng một cây mẹ sau đó chặt tỉa thưa chỉ để lại một cây tốt nhất - Cây trội chọn để xây dựng vườn giống cần có tiêu chuẩn cao hơn cây trội lấy giống xây dựng rừng giống. - Cây giống phải được bố trí theo một sơ đồ nhất định để hạn chế tới mức thấp nhất sự thụ phấn giữa các cây cùng dòng. - Biện pháp kỹ thuật áp dụng tương tự như đối với rừng giống Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng * Kỹ thuật xây dựng rừng giống: - Cách bố trí cây trong vườn giống: + Sắp xếp cây giống theo hàng có chuyển dịch: Trật tự trong hàng không thay đổi, chỉ thay đổi trật tự cây giữa các hàng + Sắp xếp cây giống theo hàng có chuyển dịch: Trật tự trong hàng không thay đổi, chỉ thay đổi trật tự cây giữa các hàng + Sắp xếp theo khối hoán vị: khối xuất phát, khối lặp lại chuyển dịch bậc thang + Sắp xếp theo khối cân bằng không đầy đủ: + Sắp xếp theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên: Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng - Kỹ thuật xây dựng các loại vườn giống: + Vườn giống thế hệ 1; 1.5 và 2: Xây dựng bằng hạt mật độ dày gấp 3 lần mật độ cuối cùng, trong quá trình theo dõi dựa vào kết quả kiểm tra cây giống chặt bỏ những cây không đạt yêu cầu. + Vườn giống lấy hom: Vật liệu lấy từ cây mẹ đã qua khảo nghiệm Số dòng vô tính – số gia đình được chọn tùy thuộc vào yêu cầu của độ vượt năng xuất cần có và khả năng di truyền tính trạng của từng loài cây. Số cây của mỗi dòng phụ thuộc vào nhu cầu giống thực tiễn. Dòng được bố trí theo khối hoặc theo hàng. Mật độ cao vì tán bị thu hẹp hàng năm nhằm cung cấp vật liệu sinh dưỡng. Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng + Vườn giống khi mục tiêu chọn giống là hoa - quả - hạt. Vật liệu trồng trong vườn giống loại này là vật liệu sinh dưỡng được lấy từ cây trội đã hoặc chưa qua khảo nghiệm. Tuổi thành thục sinh sản mới lấy cành chiết ghép để nhân giống. Mật độ thưa hơn vườn giống lấy hom. + Vườn giống lấy hạt lai. Nguồn giống đem trồng bao gồm 20 – 25 dòng vô tính hay gia đình theo một sơ đồ thích hợp để thu được tỉ lệ hạt lai nhiều nhất và tận dụng ưu thế lai F1 trong sản xuất + Vườn giống nghiên cứu: Số lượng dòng vô tính lớn hơn nhiều so với vườn giống thường (100 – 400) . Các cây trong dòng vô tính được trồng gần nhau trong một hàng hay 1 khối vì không sợ hiện tượng tự thụ phấn và giao phấn gần. Không cần xây dựng vùng cách li phấn hoa. Số cá thể trong mỗi dòng và gia đình không cần nhiều (3 –10) cá thể. Ch­¬ng VI. X©y dùng rõng gièng vµ v­ên gièng - Một số biện pháp đặc biệt chăm sóc vườn giống: Ngoài biện pháp chăm sóc vườn giống như đối với RG, còn một số biện pháp chăm sóc đặc biệt làm tăng sản lượng quả hạt như: + Làm thấp tán (vít cành treo đá) tạo tán vừa dễ thu hái vừa tăng diện tích quang hợp cho tán cây vừa giúp cây ra nhiều hoa quả, dễ chăm sóc. + Kích thích ra quả: Đóng đinh, bóc khoanh, tỉa cành, xới gốc cho đứt rễ, phun thuốc kích thích sai quả.