ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ĐOÀN GIỐNG DỰA TRÊN ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, NGHIÊN CỨU MẬT ĐỘ TRỒNG VÀ KỸ THUẬT TẠO TÁN JATROPHA (Jatropha curcas L.) TẠI TRẢNG BÀNG, TÂY NINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP, HỒ CHÍ MINH
*************

NGUYỄN THỊ HẢI YẾN

ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ĐOÀN GIỐNG
DỰA TRÊN ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, NGHIÊN CỨU
MẬT ĐỘ TRỒNG VÀ KỸ THUẬT TẠO TÁN
JATROPHA (Jatropha curcas L.) TẠI
TRẢNG BÀNG, TÂY NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 6/2011

i


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP, HỒ CHÍ MINH
***************

NGUYỄN THỊ HẢI YẾN

ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ĐOÀN GIỐNG
DỰA TRÊN ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, NGHIÊN CỨU
MẬT ĐỘ TRỒNG VÀ KỸ THUẬT TẠO TÁN
JATROPHA (Jatropha curcas L.) TẠI
TRẢNG BÀNG, TÂY NINH

Chuyên ngành : Kỹ thuật Trồng Trọt
Mã số

: 60.62.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Hướng dẫn Khoa học:
1. TS. NGÔ THỊ LAM GIANG
2. PGS.TS. PHAN THANH KIẾM

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 6/2011

i


ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ĐOÀN GIỐNG DỰA TRÊN
ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, NGHIÊN CỨU MẬT ĐỘ TRỒNG VÀ
KỸ THUẬT TẠO TÁN JATROPHA (Jatropha curcas L.)
TẠI TRẢNG BÀNG, TÂY NINH
NGUYỄN THỊ HẢI YẾN

Hội đồng chấm luận văn:
1. Chủ tịch:

GS. TS. BÙI CHÍ BỬU
Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam

2. Thư ký:

PGS. TS. PHẠM VĂN HIỀN
Trường Đại học Nông Lâm TP. HCM

3. Phản biện 1:

TS. BÙI MINH TRÍ
Trường Đại học Nông Lâm TP. HCM

4. Phản biện 2:

TS. VÕ THÁI DÂN
Trường Đại học Nông Lâm TP. HCM

5. Ủy viên:

PGS. TS. PHAN THANH KIẾM
Trường Đại học Nông Lâm TP. HCM

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
HIỆU TRƯỞNG

i


LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Tôi tên là Nguyễn Thị Hải Yến sinh ngày 24 tháng 10 năm 1985, tại huyện
Lộc Ninh, tỉnh Bình Phước. Con ông Nguyễn Duy An và bà Nguyễn Thị Nga.
Tốt nghiệp Tú tài tại Trường Trung học phổ thông Lộc Ninh, tỉnh Bình

Phước, năm 2003.
Tốt nghiệp Đại học ngành Nông học, hệ chính quy tại Trường Đại học Nông
Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2007.
Tháng 9 năm 2008, theo học Cao học ngành Trồng trọt tại Đại học Nông
Lâm, Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh.
Tình trạng gia đình: Độc thân
Địa chỉ liên lạc: Ấp 3, xã Lộc Thái, huyện Lộc Ninh, tỉnh Bình Phước.
Điện thoại: 0982.568851
Email:

ii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và
chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Ký tên

Nguyễn Thị Hải Yến

.

iii


LỜI CẢM ƠN
Chân thành cảm ơn:
Ban giám hiệu, quý Thầy Cô phòng Sau đại học, giảng viên khoa Nông học,
trường Đại học Nông Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh đã truyền đạt kiến thức và kinh

nghiệm quý báu cho tôi trong suốt thời gian theo học ở trường.
Xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Phan Thanh Kiếm, khoa Nông học,
trường Đại học Nông Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh, Cô Ngô Thị Lam Giang, Viện
nghiên cứu Dầu và Cây có dầu, Thành phố Hồ Chí Minh, đã tận tình chỉ bảo, giúp
đỡ tôi trong suốt thời gian làm đề tài, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn
thành luận văn tốt nghiệp.
Xin gởi lời cảm ơn đến các anh chị ở Viện nghiên cứu Dầu và Cây có dầu,
các bạn trong và ngoài lớp Cao học Trồng trọt khóa 2008 đã giúp đỡ và động viên
tôi trong thời gian làm đề tài.
Lòng biết ơn của con kính gửi đến Ba Mẹ và gia đình đã giúp đỡ, động viên
con trong suốt thời gian học tập.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 05 năm 2011

Nguyễn Thị Hải Yến

iv


TÓM TẮT
Đề tài “Đánh giá sự đa dạng di truyền tập đoàn giống dựa trên đặc điểm
hình thái, nghiên cứu mật độ trồng và kỹ thuật tạo tán Jatropha (Jatropha curcas)
tại Trảng Bàng, Tây Ninh” được tiến hành tại Trung tâm sản xuất giống Trảng
Bàng của Viện nghiên cứu Dầu và Cây có dầu, thời gian từ tháng 8 năm 2009 đến
tháng 12 năm 2010. Nội dung đề tài gồm 3 phần: (1) Đánh giá đa dạng di truyền về
hình thái và các tính trạng định lượng tập đoàn giống Jatorpha tại Trảng Bàng, Tây
Ninh; (2) Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng và năng suất cây
Jatropha ở năm thứ ba; (3) Đánh giá ảnh hưởng của kỹ thuật tạo tán đến sinh trưởng
và năng suất cây Jatropha ở năm thứ ba. Thí nghiệm (2) và (3) được bố trí theo kiểu
khối đầy đủ ngẫu nhiên.
- Kết quả đánh giá đa dạng di truyền theo các tính trạng hình thái cho thấy

các tập đoàn giống Jatropha khá đa dạng. Sơ đồ cây phả hệ xử lý bằng phần mềm
NTSYSpc 2.1 cho thấy tại hệ số tương đồng 0,16, các giống Jatropha trong tập đoàn
2007 được chia làm 3 nhóm (AD 07-1 và TL 07-4; AD 07-2 và AD 07-3; TQ 07-5
và VN 07-6); và với hệ số tương đồng 0,1 tập đoàn Jatropha 2008 được chia thành 3
nhóm (Nhóm 1: gồm các giống ADVN, J14, J15, J1 và J12; nhóm 2: gồm các giống
J3, J11, J13 và J17; nhóm 3: gồm giống J18 và SING).
- Ở tập đoàn 2007, số chùm quả/cây và số quả/chùm là 2 yếu tố quyết định
năng suất hạt, trong đó số chùm quả/cây có vai trò quyết định với hệ số path 0,87,
sau đó là số quả/chùm với hệ số path 0,13. Ở tập đoàn 2008, số chùm quả/cây và số
cành/cây ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất với hệ số path 0,57 và 0,39. Với cây 3
năm tuổi (tập đoàn 2007), giống AD 07-1 có năng suất hạt bình quân/cây cao nhất
(770,5 g), thấp nhất là giống VN 07-6 (227,4 g/cây) và với cây 2 năm tuổi (tập đoàn
2008), giống SING có năng suất hạt/cây cao nhất (648,9 g), thấp nhất là giống
ADVN (95,13 g/cây).
- Ở năm thứ ba, cây trồng với các khoảng cách 2,5 x 2,5 m, 3 x 3 m, 3 x 4 m
sinh trưởng phát triển mạnh nhất. Cây trồng với khoảng cách 2,5 x 2,5 m có năng

v


suất cao nhất (1,39 tấn/ha), kế đến là khoảng cách 2 x 3 m (1,38 tấn/ha) và 2 x 2 m
(1,36 tấn/ha), thấp nhất là nghiệm thức trồng với khoảng cách 3 x 4 m (0,8 tấn/ha).
- Về kỹ thuật tạo tán, đến năm thứ ba, cây được tạo tán sau khi trồng 9 tháng
và sau đó cứ mỗi 9 tháng tạo tán một lần sinh trưởng phát triển mạnh nhất và có
nhiều cành mang quả nhất. Trong thời gian đầu tạo tán, nghiệm thức không tạo tán
cho năng suất cao nhất (1,7 tấn/ha), kế đến là nghiệm thức tạo tán sau khi trồng 9
tháng (1,42 tấn/ha), nghiệm thức tạo tán muộn, sau khi trồng 15 tháng mới tạo tán
cho năng suất thấp nhất (0,64 tấn/ha).

vi

ABSTRACT
The thesis entitled “Assessing the genetic diversity of Jatropha collections
based on the morphological characteristics, studying of planting density and
pruning technique for Jatropha (Jatropha curcas) in Trang Bang, Tay Ninh” was
conducted at the Trang Bang Seed Production Center, Research Institute of Oil and

Oil Plants from August 2009 to December 2010. Content of the thesis included
three parts: (1) Evaluating genetic diversity based on the morphological
characteristics of Jatropha collections in Trang Bang, Tay Ninh; (2) Assessing the
impact of plant density on the growth and yield of Jatropha, in the third year; (3)
Appreciating the influence of pruning method on the growth and yield of 3 – year –
old Jatropha plants. Experiments were arranged in randomized complete block design.
The assessment results of genetic diversity based on the morphological
characteristics showed that Jatropha varieties are diversity. By using the phylogenic
diagram processed by NTSYSpc 2.1 software, Jatropha varieties which were
planted in 2007 were clustered into three groups (AD 07-1 and TL 07-4; AD 07-2
and AD 07-3; TQ 07-5 and VN 07-6) at the 0,16 similar coefficient; and 2008
Jatropha germplasm were divided into three groups (group 1: includes varieties such
as ADVN, J14, J15, J1 and J12; group 2: consist of J3, J11, J13 and J17; group 3:
J18 and SING) at the 0,1 similar coefficient.
With the 2007 varieties, the number of fruit bunch per plant and the number
of fruit per bunch were the two main factors in deciding the yield of seed, precisely,
path coefficients of the former and later were 0.87 and 0.13. With the 2008
varieties, the number of fruit bunch per plant and the number of branch per plant
affected to yield directly with 0.57 and 0.39 path coefficient, respectively. In 3year-old Jatropha plants (the 2007 collection), AD 07-1 variety had the highest yield
of seeds per plant (770.5 g), the lowest was VN 07-6 variety (227.4 g/plant) and in
2-year-old Jatropha plants (the 2008 varieties), SING variety had the highest

vii


productivity seeds per plant (648.9 g), the lowest was ADVN variety (95.13
g/plant).
Plant growth and development was strongest at plant spacing 2.5 x 2.5 m, 3 x
3 m, 3 x 4 m, in the third year. Maximum seed yield per hectare obtained 1.39
tons/ha, 1.38 tons/ha and 1.36 tons/ha under 2.5 x 2.5 m, 2 x 3 m and 2 x 2 m
spacings, respectively. The lowest seed yield per hectare was 0.8 tons/ha under 3 x
4 m spacing.
Pruning techniques for Jatropha in first three years, pruning its first times
after planting 9 months and repeating an action every 9 months that created the
strongest growth and development for plants and had the greatest branch of fruit
bearing. In the initial period of pruning, the experiment was not pruned which gives
maximum productivity (1.7 tons/ha), then experiment was pruned at 9 months after
planting (1.42 tons/ha), it was pruned after planting 15 months, which is later than
the other experiments, having minimum productivity (0.64 tons/ha).

viii


MỤC LỤC
CHƯƠNG

TRANG
Trang tựa
Trang Chuẩn Y

i

Lý Lịch Cá Nhân

ii

Lời Cam Đoan

iii

Cảm tạ

iv

Tóm tắt

v

Abstract

vii

Mục lục

ix

Danh sách các chữ viết tắt

xii

Danh sách các bảng

xiii

Danh sách các hình

xv

1. MỞ ĐẦU

1

1.1 Đặt vấn đề

1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

2

1.3 Phạm vi nghiên cứu

2

2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

3

2.1 Giới thiệu về cây Jatropha

3

2.1.1 Phân loại, nguồn gốc và sự phân bố

3

2.1.2 Đặc điểm thực vật học

3

2.1.3 Đặc điểm sinh thái

4

2.1.4 Thành phần hóa học

4

2.2. Lợi ích của Jatropha

5

2.3 Tình hình sản xuất Jatropha

6

2.3.1 Tình hình sản xuất Jatropha trên thế giới

6

2.3.2 Tình hình sản xuất Jatropha ở Việt Nam

8

2.4 Tình hình nghiên cứu Jatropha trên thế giới và Việt Nam

ix

10


2.4.1 Tình hình nghiên cứu Jatropha trên thế giới

10

2.4.1.1 Các nghiên cứu về giống Jatropha

10

2.4.1.2 Các nghiên cứu về kỹ thuật trồng

12

2.4.2 Tình hình nghiên cứu Jatropha ở Việt Nam

15

2.4.2.1 Các nghiên cứu về giống

15

2.4.2.2 Các nghiên cứu về kỹ thuật trồng

17

2.5 Đa dạng di truyền

18

2.5.1 Định nghĩa đa dạng di truyền

18

2.5.2 Những nghiên cứu đa dạng di truyền trên một số cây trồng bằng chỉ
tiêu hình thái

18

2.5.3 Nghiên cứu đa dạng di truyền trên Jatropha

20

3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

22

3.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm

22

3.2 Điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng

22

3.2.1 Điều kiện khí hậu

22

3.2.2 Điều kiện thổ nhưỡng

23

3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

23

3.3.1 Nội dung 1: Nghiên cứu tập đoàn giống Jatropha thu thập và nhập nội
năm 2007, 2008

23

3.3.2 Nội dung 2: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng
và năng suất Jatropha ở năm thứ ba

27

3.3.3 Nội dung 3: Ảnh hưởng của kỹ thuật tạo tán đến sinh trưởng
và năng suất Jatropha ở năm thứ ba

29

3.4 Xử lý và đánh giá số liệu

30

4. KẾT QUẢ THẢO LUẬN

31

4.1 Đánh giá đa dạng di truyền các giống Jatropha dựa trên đặc trưng hình thái

31

4.1.1 Đặc điểm hình thái các giống Jatropha trong tập đoàn giống trồng tại
Trảng Bàng, Tây Ninh

31

4.1.1.1 Tập đoàn Jatropha trồng tháng 6 năm 2007

x

31


4.1.1.2 Tập đoàn Jatropha trồng tháng 6 năm 2008

39

4.1.2 Đánh giá mức độ biến thiên về đặc điểm hình thái của các giống Jatropha

52

4.1.2.1 Đánh giá mức độ biến thiên về đặc điểm hình thái tập đoàn Jatropha
trồng năm 2007

52

4.1.2.2 Đánh giá mức độ biến thiên về đặc điểm hình thái tập đoàn Jatropha
trồng năm 2008

55

4.1.3 Đánh giá mức độ biến thiên hàm lượng dầu và năng suất dầu của các
giống Jatropha

58

4.1.4 Đánh giá đa dạng di truyền các giống Jatropha dựa trên đặc điểm hình thái 59
4.1.4.1 Đánh giá đa dạng di truyền các giống Jatropha trồng năm 2007

59

4.1.4.2 Đánh giá đa dạng di truyền các giống Jatropha trồng năm 2008

62

4.1.5 Mối tương quan giữa các yếu tố sinh trưởng, phát triển đối với năng
suất Jatropha

66

4.2 Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng, phát triển và năng
suất Jatropha

66

4.2.1 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng cây Jatropha

66

4.2.2 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng
suất cây Jatropha

70

4.3 Đánh giá ảnh hưởng của kỹ thuật tạo tán đến sinh trưởng, phát triển và
năng suất cây Jatropha

72

4.3.1 Ảnh hưởng của kỹ thuật tạo tán đến sinh trưởng cây Jatropha

72

4.3.2 Ảnh hưởng của kỹ thuật tạo tán đến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất cây Jatropha

75

5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

78

5.1 Kết luận

78

5.2 Đề nghị

79

TÀI LIỆU THAM KHẢO

80

PHỤ LỤC

85

xi


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CORR

:

Correlation (Hệ số tương quan)

CP

:

Crude protein (Protein thô)

CV

:

Coefficient of variation (Hệ số biến động)

DOM

:

Digestible organic matter (Chất hữu cơ dễ tiêu)

GCV

:

Genotypic coefficient of variation (Hệ số biến thiên kiểu gen)

HCN

:

Acid cyanur

HCTN

:

Hợp chất thiên nhiên

ICRISAT :

International Crop Research Institute for the Semi-Arid Tropics (Viện
Nghiên cứu Quốc tế các cây trồng cạn vùng nhiệt đới bán khô hạn)

ME

:

Metabolizable energy (Năng lượng có thể chuyển hóa)

NCD & CCD: Nghiên cứu dầu và cây có dầu
NCTN

:

Nghiên cứu thực nghiệm

NLSH

:

Nhiên liệu sinh học

NTSYS p.c :

Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System for
personal computer

PTNT

:

Phát triển nông thôn

PCV

:

Phenotypic coefficient of variation (Hệ số biến thiên kiểu hình)

PLN

:

Perusahaan Listrik Negara

PV

:

Phân viện

RAPD

:

Random Amplified Polymorphic DNA (Đa hình các đoạn DNA
nhân bản ngẫu nhiên)

SANH

:

Sequential Agglomerative Hierarchical and Nested Cluster Method
(Phương pháp tập hợp tuần tự theo thứ bậc và xếp nhóm được lồng
vào nhau).

SD

:

Standard deviation (Độ lệch chuẩn)

UPGMA

:

Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean (Phương
pháp phân nhóm không trọng số với trung bình số học)

xii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG

TRANG

Bảng 2.1: So sánh giữa các cây được tạo tán và không được tạo tán sau khi
trồng 2 năm

14

Bảng 3.1: Điều kiện khí hậu tại Tây Ninh từ tháng 10/2009 – 8/2010

22

Bảng 3.2: Tên gọi và nguồn gốc tập đoàn giống Jatropha tại Trảng Bàng,
Tây Ninh

24

Bảng 4.1: Mô tả đặc điểm hình thái các giống Jatropha trồng năm 2007

37

Bảng 4.2: Mô tả đặc điểm hình thái các giống Jatropha trồng năm 2008

49

Bảng 4.3: Mức độ biến thiên các chỉ tiêu hình thái và nông học trên tập
đoàn Jatropha 2007

52

Bảng 4.4: Mức độ biến thiên các chỉ tiêu hình thái và nông học trên tập
đoàn Jatropha 2008

55

Bảng 4.5: Hàm lượng dầu và năng suất dầu các giống Jatropha

58

Bảng 4.6: Hệ số tương đồng các giống Jatropha trồng năm 2007

60

Bảng 4.7: Mức độ biến thiên quần thể của tập đoàn Jatropha 2007

61

Bảng 4.8: Hệ số tương đồng các giống Jatropha trồng năm 2008

63

Bảng 4.9: Mức độ biến thiên quần thể của tập đoàn Jatropha 2008

65

Bảng 4.10: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến đường kính gốc cây Jatropha

67

Bảng 4.11: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến đường kính tán cây Jatropha

68

Bảng 4.12: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến số cành mang quả/cây

69

Bảng 4.13: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các yếu tố cấu thành năng
suất Jatropha

70

Bảng 4.14: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất Jatropha

71

Bảng 4.15: Ảnh hưởng của thời gian tạo tán đến đường kính gốc cây Jatropha

72

Bảng 4.16: Ảnh hưởng của thời gian tạo tán đến đường kính tán cây Jatropha

73

Bảng 4.17: Ảnh hưởng của thời gian tạo tán đến chiều cao cây Jatropha

74

Bảng 4.18: Ảnh hưởng của thời gian tạo tán đến số cành mang quả/cây

75

xiii


Bảng 4.19: Ảnh hưởng của thời gian tạo tán đến các yếu tố cấu thành năng suất 76
Bảng 4.20: Ảnh hưởng của thời gian tạo tán đến năng suất cây Jatropha

xiv

77


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 4.1: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống AD 07-1

32

Hình 4.2: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống AD 07-2

33

Hình 4.3: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống AD 07-3

33

Hình 4.4: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống TL 07-4

34

Hình 4.5: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống TQ 07-5

35

Hình 4.6: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống VN 07-6

36

Hình 4.7: Lá non, lá trưởng thành, hoa giống ADVN

39

Hình 4.8: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống J1

40

Hình 4.9: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống J3

41

Hình 4.10: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống J11

42

Hình 4.11: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống J12

43

Hình 4.12: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống J13

44

Hình 4.13: Lá, hoa và quả giống J14

44

Hình 4.14: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống J15

46

Hình 4.15: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống J17

46

Hình 4.16: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống J18

47

Hình 4.17: Lá non, lá trưởng thành, hoa và quả giống SING

48

Hình 4.18: Sơ đồ cây phả hệ tập đoàn Jatropha 2007

60

Hình 4.19: Phân bố của tập đoàn Jatropha 2007 theo ba chiều biến thiên chính

62

Hình 4.20: Sơ đồ phả hệ tập đoàn Jatropha 2008

64

Hình 4.21: Phân bố của tập đoàn Jatropha 2008 theo ba chiều biến thiên chính

65

Hình 4.22: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến chiều cao cây Jatropha

69

xv


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Hiện nay, vấn đề khủng hoảng năng lượng và ô nhiễm môi trường là vấn đề
luôn được quan tâm trên toàn thế giới. Việc sử dụng năng lượng hóa thạch trong
một thời gian dài đã làm cho nguồn tài nguyên này ngày càng cạn kiệt và môi
trường ngày càng bị ô nhiễm. Các nước trên thế giới có khuynh hướng nghiên cứu,
tìm nguồn năng lượng thay thế sạch hơn, an toàn và bền vững hơn. Một trong
những nguồn nhiên liệu thay thế được chú ý nhất là nhiên liệu sinh học.
Trong những năm gần đây, nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu và trồng
thử nghiệm thành công một loại cây có tên khoa học là Jatropha curcas L. Loài cây
này hứa hẹn là một cây nhiên liệu sinh học bền vững vì nó sinh trưởng phát triển
được ở hầu hết các loại đất xấu, nghèo kiệt, đất dốc, đất trơ sỏi đá nên sẽ không ảnh
hưởng đến diện tích trồng cây lương thực. Cây Jatropha có thể được trồng ở các
vùng đất trống, đồi núi trọc, những khu đất bỏ hoang, khô hạn, vùng bị sa mạc hóa,

bãi thải khai thác khoáng sản. Hạt Jatropha có chứa hơn 30% dầu, có thể tinh luyện
thành diesel sinh học và glycerin.
Việt Nam cũng nhận thức rõ vai trò của nhiên liệu sinh học. Ngày 20/11/2007,
Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 177/2007/QĐ-TTg phê duyệt “Đề án phát
triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến 2025”. Sau đó, Bộ trưởng Bộ
Nông nghiệp và PTNT cũng đã ký Quyết định số 1842/QĐ-BNN-LN ngày 19/6/2008
phê duyệt Đề án “Nghiên cứu, phát triển và sử dụng sản phẩm cây Cọc rào (Jatropha
curcas L.) ở Việt Nam giai đoạn 2008 - 2015 và tầm nhìn đến 2025”. Hiện đã có
hàng chục công ty trong và ngoài nước đang tiến hành trồng thăm dò ở quy mô nhỏ
hoặc đầu tư vốn trồng Jatropha tại Việt Nam trên diện tích lớn và thu mua hạt khô.

1


Tuy nhiên, Jatropha vẫn là cây hoang dại, nửa hoang dại, mới chuyển thành
cây trồng trong thời gian gần đây, các nghiên cứu về cây trồng này chưa nhiều. Hiện
nay, năng suất của các vườn cây Jatropha còn rất thấp, nguyên nhân là do chưa chọn
tạo được giống có năng suất cao, thích hợp cho từng địa phương, chưa xây dựng
được quy trình kỹ thuật canh tác thích hợp.
Trong công tác chọn giống Jatropha, việc đánh giá các đặc tính di truyền là
rất cần thiết, là cơ sở khoa học để sử dụng tốt nguồn gen. Cùng với việc tiến hành
nghiên cứu nhiều biện pháp kỹ thuật để nâng cao năng suất Jatropha, việc xác định
mật độ trồng và biện pháp tạo tán là rất quan trọng.
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, việc tiến hành đề tài “Đánh giá sự đa
dạng di truyền tập đoàn giống dựa trên đặc điểm hình thái, nghiên cứu mật độ
trồng và kỹ thuật tạo tán Jatropha (Jatropha curcas L.) tại Trảng Bàng, Tây Ninh”
là rất cần thiết.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
- Khảo sát các đặc trưng hình thái và phân tích đa dạng di truyền của tập đoàn
giống Jatropha tại Trảng Bàng, Tây Ninh phục vụ cho công tác chọn tạo giống.

- Xác định mật độ trồng và biện pháp tạo tán thích hợp góp phần xây dựng
quy trình kỹ thuật sản xuất Jatropha.
1.3 Phạm vi nghiên cứu
-

Đối tượng: Tập đoàn Jatropha thu thập và nhập nội trồng năm 2007 và 2008,

tiếp tục nghiên cứu thí nghiệm mật độ trồng và kỹ thuật tạo tán đang được tiến hành
tại Trung tâm sản xuất giống Trảng Bàng, Tây Ninh của Viện nghiên cứu Dầu và
Cây có dầu.
-

Thời gian nghiên cứu: 8/2009 - 12/2010

- Nội dung: Đánh giá đa dạng di truyền tập đoàn giống, nghiên cứu mật độ,
trồng và phương pháp tạo tán cho cây Jatropha.
Jatropha là cây trồng lâu năm, đề tài được thực hiện ở trong giai đoạn đầu
của cây trồng và sẽ được tiếp tục nghiên cứu ở những năm tiếp theo. Đây là những
kết quả đầu tiên về vấn đề này.

2


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu về cây Jatropha
2.1.1 Phân loại, nguồn gốc và sự phân bố
- Phân loại: Jatropha curcas L. thuộc lớp 2 lá mầm, họ Euphorbiaceae. Những
cây trồng trong nông nghiệp có giá trị cùng họ với Jatropha là sắn, cao su, thầu dầu.
Chi Jatropha có khoảng 175 loài, nhưng chỉ có Jatropha curcas L. là loài có giá trị nên

khi nói đến Jatropha nghĩa là nói đến loài Jatropha curcas L. Jatropha có tên tiếng Anh
là physic nut, purging nut, ở Việt Nam gọi là cây dầu mè, cây cọc rào.
- Nguồn gốc và sự phân bố: Nhiều thông tin được các nhà khoa học cung cấp
cho thấy cây Jatropha curcas L. có nguồn gốc từ Mexico và Trung Mỹ, được người
Bồ Đào Nha đưa qua Cape Verde, rồi lan truyền sang châu Phi, châu Á, sau đó
được trồng ở nhiều nước, trở thành cây bản địa ở khắp các nước nhiệt đới, cận nhiệt
đới trên toàn thế giới (Heller J., 1996).
2.1.2 Đặc điểm thực vật học
Jatropha là cây thân bụi hoặc cây gỗ nhỏ, vỏ nhẵn, màu xám. Khi cắt, thân
cây rỉ mủ hơi trắng. Thông thường, cây cao 3 – 5 m nhưng cũng có thể đạt tới độ
cao 8 – 10 m ở điều kiện thích hợp. Lá lớn, màu xanh hoặc xanh nhạt, mọc so le
theo kiểu xoắn ốc. Lá hình tim xẻ thùy với 3 – 5 thùy. Phát hoa được hình thành từ
nách lá, ở đỉnh chồi, thường thì sau ba tháng sẽ ra hoa một đợt. Trên một chùm, số
hoa cái ít hơn số hoa đực và hoa cái hơi lớn hơn hoa đực. Trái được hình thành vào
mùa đông, khi cây rụng hết lá, hoặc ra trái quanh năm nếu ẩm độ thích hợp và nhiệt
độ tương đối cao. Mỗi nhánh thường có khoảng 10 trái hình oval, có 3 ngăn dài,
trung bình có 3 hạt, khi trái chín thường bị nứt. Hạt chín khi vỏ từ màu xanh chuyển
sang vàng, khoảng 2 – 4 tháng sau khi đậu trái. Hạt có màu trắng ở đầu, hình hạt

3


đậu, dài 11 – 30 mm, rộng 7 – 11 mm, khối lượng 100 hạt khoảng 69,9 g
(Bellarmine, 2006).
Tập tính ra hoa và trái: Cây rụng lá trong suốt mùa khô. Đến mùa mưa, cây
ra hoa và thường có hai đợt nở hoa vào mùa này. Ở những vùng có ẩm độ thích hợp
quanh năm, cây sẽ ra hoa liên tục. Sau khi hoa nở 3 tháng thì hạt chín. Nếu trồng
cây từ vườm ươm và chăm sóc tốt, cây sẽ cho trái sau mùa mưa đầu tiên. Hoa được
thụ phấn do côn trùng đặc biệt là ong mật (Bellarmine, 2006).
2.1.3 Đặc điểm sinh thái

Cây Jatropha phát triển mạnh trong điều kiện thời tiết nóng ở các vùng nhiệt
đới và cận nhiệt đới. Tuy nhiên, nó cũng có thể sống được ở các vùng nhiệt độ thấp
và thậm chí có thể chịu được sương giá nhẹ.
Đất thích hợp cho sự sinh trưởng của Jatropha là đất cát pha, thoát nước tốt.
Cây Jatropha không chịu được tình trạng ngập úng. Một vài báo cáo cho thấy cây
Jatropha cũng có thể mọc được trên đất nhiễm mặn. Nó cũng có thể mọc ở các khe
đá. Nhu cầu nước của cây Jatropha rất thấp (tối thiểu là 600 mm, nhưng để sản xuất
hạt thì cây cần nhiều nước hơn, khoảng 800 – 1.000 mm) và nó có thể chịu được
giai đoạn khô hạn dài bằng cách rụng lá để giảm sự thoát hơi nước. Cây thích hợp ở
vùng có lượng mưa trung bình 1.200 – 3.500 mm/năm. Lượng mưa phân phối đều
và mưa kết hợp nhiệt độ cao sẽ giúp cây phát triển tốt (Reinhard, 2009).
2.1.4 Thành phần hóa học
Trong 100 g hạt có chứa 6,6 g H2O, 18,2 g protein, 38 g chất béo, 33,5 g
carbohydrate tổng số, 15,5 g chất xơ và 4,5 g tro (Duke và Atchley, 1983, được
trích dẫn bởi Duke, 1983).
Lá có chứa a-amyrin, b-sitosterol, stigmasterol, campesterol, 7-keto-bsitosterol, stigmast-5-ene-3-b, 7-a-diol và stigmast-5-ene-3 b, 7 b-diol (Morton,
1981, được trích dẫn bởi James, 1983). Lá có isovitexin và vitexin. Trong hạt có
đường saccharose, raffinose, stachyose, glucose, fructose, galactose, protein, và
dầu, chiếm phần lớn là acid oleic và linoleic (List và Horhammer, 1969 - 1979,

4


được trích dẫn bởi Duke, 1983) và các acid khác như acid arachidic, linoleic,
myristic, oleic, palmitic và stearic (Perry, 1980, được trích dẫn bởi Duke, 1983).
Tuy nhiên, cây có chứa độc tố, thường thì gây đau bụng và nôn mửa khoảng
nửa tiếng sau khi ăn trái, gây suy nhược cơ thể, đặc biệt là ở trẻ em. Hai hạt có thể
xem như là thuốc xổ mạnh, bốn đến năm hạt có thể gây chết, nhưng khi hạt được
nướng thì độc tính không còn. Vỏ, trái, lá, rễ và thân gỗ có chứa HCN (Watt and
Breyer-Brandwijk, 1962, được trích dẫn bởi James, 1983). Hạt có chứa chất

toxalbumin curcin, là chất có thể gây nguy hiểm đến tính mạng (Duke, 1983).
2.2 Lợi ích của Jatropha
Về kinh tế, xã hội, phát hiện quan trọng nhất từ Jatropha là lấy hạt làm
nguyên liệu sản xuất dầu diesel sinh học. Từ hạt Jatropha ép ra dầu thô, từ dầu thô
tinh luyện được diesel sinh học và glyxerin. Mặc dầu diesel sinh học được sản xuất
từ nhiều loại nguyên liệu: cải dầu, hướng dương, dầu cọ, mỡ động vật, nhưng sản
xuất từ Jatropha vẫn có giá thành rẻ, chất lượng tốt, tương đương với dầu diesel hóa
thạch truyền thống. Loại dầu này sẽ thay thế được một phần dầu diesel truyền thống
đang cạn kiệt, giảm thiểu được lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, là loại dầu
cháy hết và không có lưu huỳnh, đây là loại dầu sạch, thân thiện với môi trường.
Hạt Jatropha sau khi ép dầu, 30% là sản phẩm dầu, 70% là khô dầu, có hàm lượng
protein khoảng 30%, dùng làm phân hữu cơ, nếu khử hết độc tố có thể làm thức ăn
gia súc có hàm lượng đạm cao. Ngoài ra, do được trồng ở các vùng miền núi, vùng
đất nghèo kiệt, cây Jatropha sẽ tạo nhiều việc làm và thu nhập khả quan cho đồng
bào các dân tộc (Nguyễn Công Tạn, 2008).
Về môi trường, Jatropha là cây lâu năm, tuổi thọ 50 năm, sinh trưởng phát
triển được ở hầu hết các loại đất xấu, nghèo kiệt, đất dốc, đất trơ sỏi đá, không cháy.
Cây Jatropha trồng trên các vùng đất dốc sẽ có thể tạo ra thảm thực bì chống xói
mòn. Không những vậy, Jatropha còn có thể trồng ở các vùng đất sa mạc hóa, bãi
thải khai thác khoáng sản, góp phần phục hồi hệ sinh thái các vùng này (Nguyễn
Công Tạn, 2008). Theo Huỳnh Duy Phương (2008) và Nguyễn Hoàng Châu (2009),

5


cây Jatropha còn có khả năng xử lý nước rĩ rác, có thể áp dụng rộng rãi trong bảo vệ
môi trường.
Sau khi ép dầu, bã khô dầu có hàm lượng N 4,14 - 4,78%, P2O5 0,5 - 0,66%,
CaO 0,60 - 0,65%, MgO 0,17 - 0,21% được sử dụng làm phân hữu cơ để bón cho
các loại cây trồng, nhất là cho vùng sản xuất nông nghiệp hữu cơ, nông nghiệp sạch,

vừa góp phần sản xuất sản phẩm sạch, vừa nâng cao độ phì của đất. Phân tích hai
giống được sử dụng trong vườn giống của Trường Đại học Thành Tây, hàm lượng
dinh dưỡng trong bã khô dầu: protein đạt 25,87 - 29,91%, xơ đạt 21,41 - 29,77%,
tro đạt 4,86 - 5,11%, chất béo đạt 28,61 - 31,67%, sắt đạt 177,89 - 177,94 mg/kg và
nhiều chất khoáng khác. Nếu khử hết độc tố thì bã khô dầu Jatropha trở thành một
loại thức ăn giàu đạm cho các loài gia súc, gia cầm, tạo ra nguồn thức ăn chăn nuôi,
góp phần giải quyết nhu cầu thức ăn công nghiệp sẽ thiếu hụt trầm trọng đối với
ngành chăn nuôi nước nhà trong tương lai gần (Nguyễn Công Tạn, 2008).
Về mặc dược liệu, trong thành phần cây Jatropha, đã phân lập được những hợp
chất chủ yếu như tecpen, flavon, coumarin, lipit, sterol và alkaloit. Nhiều bộ phận của
cây này có thể chữa bệnh như lá, vỏ cây, hạt và rễ. Rễ trị tiêu viêm, cầm máu, trị
ngứa; dầu của hạt có thể nhuận tràng; dịch nhựa trắng tiết ra từ vết thương của cành
có thể trị viêm lợi, làm lành vết thương, chữa trị bệnh trĩ và mụn cơm; nước sắc từ lá
dùng để chữa trị bệnh phong thấp, đau răng (Nguyễn Công Tạn, 2008).
2.3 Tình hình sản xuất Jatropha
2.3.1 Tình hình sản xuất Jatropha trên thế giới
Jatropha hiện diện hầu hết khắp các châu lục và hiện nay có trên 100 nước
trồng cây này. Tập trung nhiều nhất là Châu Phi với gần 50 nước, Châu Mỹ khoảng
40 nước. Các nước trồng nhiều Jatropha như Ấn Độ, Trung Quốc, Mali.
Trong chiến lược phát triển năng lượng đến năm 2020, Ấn Độ quyết định
đầu tư trồng 5 - 10 triệu ha cây Jatropha để sản xuất 7,5 triệu tấn diesel sinh
học/năm, tạo thêm công ăn việc làm cho 5 triệu người. Ấn Độ là nước tiêu thụ
diesel lớn (40 triệu tấn hàng năm) và đã có kế hoạch trồng cây cọc rào ở những
vùng đất khô cằn chỉ để cung cấp nhiên liệu sản xuất nhiên liệu sinh học. Theo Uỷ

6


ban kế hoạch Ấn Độ, nước này phấn đấu đến 2011 – 2012, dầu sinh học sẽ thay thế
20% lượng dầu mỏ. Năm 2007 Ấn Độ dự kiến sản xuất 1,5 triệu tấn hạt cây cọc rào

để sản xuất 480.000 tấn dầu.
Trung Quốc đã lên kế hoạch đến năm 2010 sản xuất được 2 triệu tấn dầu
diesel sinh học. Chính phủ Trung Quốc có chính sách hỗ trợ tài chính mạnh mẽ như
miễn 5% thuế tiêu thụ, cung cấp một khoản bù lỗ cho quá trình sản xuất, vận
chuyển và bán nhiên liệu sinh học (NLSH). Đối với các hộ gia đình trồng cây
Jatropha trên đất lâm nghiệp, Chính phủ hỗ trợ 200 tệ/ha.
Indonesia đặt mục tiêu đến năm 2010, NLSH đáp ứng 10% nhu cầu cho
ngành điện và giao thông. Hiện nay, ở đây phần lớn xe buýt và xe tải chạy bằng dầu
diesel sinh học - một hỗn hợp dầu cọ với nhiên liệu hoá thạch do công ty dầu khí
quốc doanh Pertamina cung cấp. Công ty điện lực PLN đang sử dụng dầu cọ trong
dự án thí điểm nhằm hướng tới chuyển các nhà máy điện trong nước dùng dầu
diesel sinh học vào năm 2010. Chính phủ nước này cũng dự kiến đưa diện tích cây
có dầu như Jatropha, cọ dầu lên 5,25 triệu ha vào năm 2010. Đầu năm 2007, công ty
Năng lượng sinh học Thụy Điển đã ký kết đầu tư 103 triệu EU để trồng 100.000 ha
cây Jatropha tại tỉnh Đông Nusa Tenggara của Indonesia.
Malaysia hiện có 3 nhà máy sản xuất NLSH với công suất 276.000 tấn/năm.
Chính phủ nước này đặt chỉ tiêu sản xuất 1 triệu tấn dầu diesel sinh học xuất khẩu
vào năm 2007 - 2008. Hiện nay, Malaysia đã trồng được 10 ngàn ha cây Jatropha.
Tuy nhiên, một khó khăn lớn đối với nước này là quỹ đất đã được dùng để trồng cây
dầu cọ chiếm gần hết, nên diện tích đất cho phát triển cây Jatropha không nhiều, các
công ty đang có kế hoạch nhập hạt về chế biến dầu.
Thái Lan đã xây dựng chương trình phát triển năng lượng thay thế các nguồn
nhiên liệu hoá thạch. Bộ năng lượng Thái Lan năm 2004 đã thiết lập một dự án đầu
tiên tại San Sai – Chiang Mai để trồng và xây dựng trạm sản xuất diesel sinh học từ
cây cọc rào công suất 2.000 lít/tháng, tiến hành thử nghiệm trên một số loại xe taxi
bán tải, cơ sở này cho đến nay mỗi tháng tiêu thụ được khoảng 1.700 lít diesel sinh
học. Bộ Nông nghiệp và Hợp tác xã Thái Lan và Liên đoàn công nghiệp Thái Lan

7

phối hợp đang khuyến khích nông dân mở rộng diện tích trồng cây Jatropha, dự
kiến diện tích sẽ lên tới 2 triệu Rai (320 nghìn ha) trong những năm tới (Nguyễn
Minh Duệ và Nguyễn Thị Mai Anh, 2008).
2.3.2 Tình hình sản xuất Jatropha ở Việt Nam
Ngày 19/6/2008, Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp & Phát triển nông thôn đã
quyết định phê duyệt đề án “Nghiên cứu, phát triển và sử dụng sản phẩm cây Cọc
rào (Jatropha curcas L.) ở Việt Nam giai đoạn 2008 - 2015 và tầm nhìn đến
2025”. Đối với Việt Nam, việc sản xuất ethanol có thể có những hạn chế nhất
định. Vì diện tích đất nông nghiệp hạn hẹp nên khả năng mở rộng đất trồng cây
nguyên liệu có nhiều khó khăn, các cây nguyên liệu cho sản xuất ethanol sinh học
đều là những cây lương thực chủ yếu, cây làm thức ăn chăn nuôi có liên quan đến
an ninh lương thực cần phải xem xét cẩn trọng. Hơn nữa, phát triển mạnh việc
trồng cây sắn, ngô, trên đất dốc sẽ gây ra sói mòn đất. Do đó, việc định hướng
phát triển diesel sinh học sẽ có nhiều thuận lợi hơn. Trong số những loài cây có
khả năng sản xuất diesel sinh học thì cây cọc rào được chú ý hơn cả do dễ trồng,
biên độ sinh thái rộng, khả năng chống chịu tốt và hàm lượng dầu trong hạt khá
cao. Vì vậy, cây cọc rào là một giải pháp thiết thực vừa bổ sung nguồn nguyên
liệu sinh học góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia, xoá đói giảm nghèo,
vừa tăng độ che phủ, cải tạo môi trường trên những vùng đất trống hoang hoá
(Nguyễn Minh Duệ và Nguyễn Thị Mai Anh, 2008).
Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, hiện cả nước có
tới trên 9,3 triệu ha đất hoang hóa, trong đó có 7,55 triệu ha đang chịu tác động
mạnh của sa mạc hóa, đất bị xói mòn nặng, đất nhiễm phèn, mặn, đất khô hạn theo
mùa hoặc vĩnh viễn, cùng hàng chục triệu hecta đất trồng không có hiệu quả kinh tế.
Trồng cây Jatropha trên các vùng đất này sẽ có tác dụng chống xói mòn, tăng độ ẩm
cho môi trường, tăng dự trữ nước, cải tạo đất rất tốt, lá cây khô rụng làm tăng độ
mùn cho đất. Theo Nguyễn Công Tạn (2008), các yếu tố về khí hậu, lao động, vốn,
giống và công nghệ đáp ứng đủ nhu cầu trồng Jatropha với qui mô lớn. Yếu tố cuối
cùng hạn chế là quĩ đất. Quĩ đất trồng Jatropha có thể dựa vào các nguồn dự trữ:

8