Tài liệu Nghiên cứu sinh trưởng keo tai tượng (acacia mangium wild) tại huyện phú lương, tỉnh thái nguyên

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ĐẠI HỌC NÔNG LÂM BÙI MẠNH HÙNG “Nghiên cứu sinh trưởng Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên” Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa có ai công bố trong một công trình nào khác. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những lời cam đoan trên./. Tác giả Bùi Mạnh Hùng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp này được hoàn thành tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên theo chương trình đào tạo cao học Lâm nghiệp hệ chính quy, khóa học 2011-2013. Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của của Ban giám hiệu, Phòng quản lý đào tạo Sau đại học và các thầy, cô giáo Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, các ban ngành, chính quyền địa phương nơi tôi thực hiện đề tài nghiên cứu. Nhân dịp này tôi xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ quý báu đó. Trước tiên, tôi xin đặc biệt cảm ơn PGS.TS. Đặng Kim Vui và Th.s Nguyễn Thị Thoa là hai người hướng dẫn khoa học, đã tận tình hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện luận văn này. Tôi cũng xin cảm ơn Ủy ban nhân dân huyện Phú Lương, Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Phú Lương đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này. Nhân dịp này, tôi xin được gửi lời cảm ơn tới bạn bè và người thân trong gia đình đã động viên, khích lệ và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong cả quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 9 năm 2013 Tác giả Bùi Mạnh Hùng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv MỤC LỤC MỞ ĐẦU.................................................................................. 1 1. Đặt vấn đề...................................................................................................1 2. Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu và ý nghĩa của đề tài........................2 Chương 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU...........................4 1.1. Tổng quan tài liệu nghiên cứu.....................................................................4 1.1.1. Tổng quan về đối tượng nghiên cứu................................................4 1.1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới..................................................5 1.1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước..................................................10 1.2. Tổng quan về điều kiện tự nhiên - xã hội khu vực nghiên cứu.....................20 1.2.1. Điều kiện tự nhiên.........................................................................20 1.2.2. Điều kiện kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu................................23 1.2.3. Những thuận lợi và khó khăn........................................................26 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1. Nội dung nghiên cứu................................................................................27 2.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu.................................................................27 2.3. Phương pháp nghiên cứu..........................................................................27 2.3.1. Phương pháp kế thừa.....................................................................27 2.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm......................................................28 2.3.3. Phương pháp thu thập số liệu........................................................28 2.3.4. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu........................................31 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.......34 3.1. Kết quả đánh giá thực trạng công tác trồng rừng Keo tai tượng (Acacia mangium Wild)................................................................................34 3.2. Kết quả nghiên cứu tình hình sinh trưởng của Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) thông qua một số nhân tố điều tra............................................36 3.2.1. Sinh trưởng về chiều cao vút ngọn................................................36 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v 3.2.2. Sinh trưởng về đường kính tán......................................................39 3.2.3. Sinh trưởng về đường kính ngang ngực........................................41 3.2.4. Đánh giá chất lượng các lâm phần Keo tai tượng.........................44 3.3. Xác định mật độ tối ưu cho từng độ tuổi....................................................45 3.4. Dự tính năng suất, trữ lượng rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Wild)............................................................................................47 3.5. Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của Keo tai tượng (Acacia mangium Wild).................................................................................49 3.5.1. Mật độ...........................................................................................49 3.5.2. Đặc điểm đất đai............................................................................50 3.5.3. Tác động của người dân tham gia trồng rừng...............................54 3.6. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm nuôi dưỡng rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Wild)...................................................................57 KẾT LUẬN................................................................59 1. Kết Luận...................................................................................................59 2. Kiến nghị...................................................................................................61 TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................63 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT FAO : Food and Agriculture Organization of the United Nations Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc. ha : Héc ta. m3 : Mét khối. ÔTC : Ô tiêu chuẩn. Hvn : Chiều cao vút ngọn. H vn : Chiều cao vút ngọn trung bình. Hvn (min) : Chiều cao vút ngọn nhỏ nhất. Hvn (max) : Chiều cao vút ngọn lớn nhất. D1.3 : Đường kính tại vị trí 1,3 mét. D1.3 : Đường kính trung bình tại vị trí 1,3 mét. D1.3 (min) : Đường kính nhỏ nhất tại vị trí 1,3 mét. D1.3 (max) : Đường kính lớn nhất tại vị trí 1,3 mét. Dt : Đường kính tán. Dt : Đường kính tán trung bình. Dt (min) : Đường kính tán nhỏ nhất. Dt (max) : Đường kính tán lớn nhất. NN&PTNT : Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. GD&ĐT : Giáo dục và Đào tạo. QĐ-BKHCN: Quyết định - Bộ Khoa học Công nghệ. BVR : Bảo vệ rừng. Nxb : Nhà xuất bản. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vii DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU Bảng 2.1: Biểu điều tra tình hình sinh trưởng của rừng trồng......................... Bảng 2.2: Mẫu biểu mô tả hình thái phẫu diện đất.......................................... Bảng 3.1: Số liệu trồng rừng từ năm 2006 đến năm 2010 tại huyện Phú Lương........................................................................................ Bảng 3.2: Kết quả so sánh sự sai khác về sinh trưởng chiều cao vút ngọn ở các ÔTC................................................................................ Bảng 3.3: Kết quả so sánh sinh trưởng về chiều cao vút ngọn ở các vị trí .......................................................................................................... Bảng 3.4: Kết quả so sánh sự sai khác về sinh trưởng đường kính tán ở các ÔTC......................................................................................... Bảng 3.5: Kết quả so sánh sinh trưởng về đường kính tán ở các vị trí .......................................................................................................... Bảng 3.6: Kết quả so sánh sự sai khác về sinh trưởng đường kính ngang ngực ở các ÔTC..................................................................... Bảng 3.7: Kết quả so sánh sinh trưởng về đường kính ngang ngực ở các vị trí............................................................................................ Bảng 3.8: Đánh giá chất lượng các lâm phần Keo tai tượng........................... Bảng 3.9: Kết quả tính toán mật độ tối ưu của lâm phần................................. Bảng 3.10: Kết quả tính toán năng suất và trữ lượng lâm phần....................... Bảng 3.11: Kết quả tính toán mật độ của lâm phần......................................... Bảng 3.12: Kết quả phân tích mẫu đất............................................................. Bảng 3.13: Giá trị chỉ thị của các chỉ tiêu lý hoá trong đất.............................. Bảng 3.14: Kết quả phỏng vấn người dân tham gia trồng rừng....................... Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Rừng đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với đời sống con người, cũng như đối với hệ sinh thái rừng. Rừng không những là cơ sở phát triển kinh tế xã hội mà còn giữ chức năng sinh thái cực kỳ quan trọng, rừng tham gia vào quá trình điều hoà khí hậu, đảm bảo chu chuyển ôxy và các nguyên tố cơ bản khác trên hành tinh, duy trì tính ổn định và độ màu mỡ của đất, hạn chế lũ lụt, hạn hán, ngăn chặn xói mòn đất, làm giảm nhẹ sức tàn phá khốc liệt của thiên tai, bảo vệ nguồn nước mặt và nước ngầm và làm giảm mức ô nhiễm không khí và nước. Rừng và đất rừng Việt Nam chiếm khoảng 2/3 tổng diện tích tự nhiên của đất nước, đó là một trong những nguồn tài nguyên quan trọng và là cơ hội tạo việc làm cho nhiều người thuộc nhiều dân tộc khác nhau. Nhằm góp phần đẩy nhanh tốc độ phục hồi và phát triển rừng, trong những năm qua Chính phủ Việt Nam đã ban hành nhiều chính sách, đầu tư thực hiện nhiều chương trình, dự án, áp dụng đồng bộ nhiều giải pháp, trong đó phát triển lâm nghiệp đã được quan tâm chú trọng hơn như đầu tư thực hiện Chương trình 327, Dự án trồng mới 5 triệu ha rừng... Để tăng tỷ lệ che phủ đất trống đồi núi trọc, tạo thêm công ăn việc làm cho người dân sống ở miền núi, đặc biệt là đồng bào sống trong và gần rừng đồng thời đáp ứng được nhu cầu về gỗ cho ngành công nghiệp chế biến gỗ, thì việc trồng rừng bằng các loài cây có giá trị kinh tế cao và thời gian sinh trưởng nhanh là yêu cầu cấp bách hiện nay. Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) là loài cây lá rộng, mọc nhanh, mọc được trên nhiều loại đất, có biên độ sinh thái rộng, phù hợp cho trồng rừng trên quy mô lớn. Ngoài việc cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất giấy, ván nhân tạo, gỗ của loài cây này còn được sử dụng cho các mục đích khác như xây dựng, trang trí nội thất, gỗ củi... Đây cũng là loài cây có nốt sần chứa cả Rhizobium và Bradyrhiobium, có khả năng tổng hợp nitơ tự Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2 do trong không khí rất cao, có khả năng thích ứng với nhiều điều kiện khí hậu đất đai ở nước ta từ vùng cát ven biển tương đối khô hạn đến vùng núi thấp dưới 400m ở Tây Nguyên. Keo Tai tượng đã được lấy giống để gây trồng ở nhiều nơi. Nếu nguồn giống tốt, điều kiện sinh thái và lập địa phù hợp sẽ tạo ra khối lượng gỗ lớn không những đáp ứng được nhu cầu trong nước mà còn có thể xuất khẩu sang nước ngoài. Với những đặc điểm như vậy, Keo tai tượng là một trong những loài cây đáp ứng được mục tiêu của trồng rừng sản xuất của nước ta trong giai đoạn trước mắt cũng như lâu dài. Đây là loài cây có khả năng thích ứng lớn có thể trồng trên đất trống đồi núi trọc, vừa có khả năng cung cấp gỗ nguyên liệu vừa có khả năng cung cấp gỗ lớn có giá trị để làm đồ mộc. Hiện nay, Keo tai tượng đã được trồng khá phổ biến ở nước ta, đặc biệt trong chương trình trồng rừng theo dự án 661, những nghiên cứu về loài cây này cũng tương đối nhiều, tuy nhiên những nghiên cứu về sinh trưởng và phát triển thì còn hạn chế đặc biệt là ở huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên. Xuất phát từ vấn đề trên, đề tài “Nghiên cứu sinh trưởng Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên” được đặt ra là hết sức cần thiết nhằm giúp ta hiểu rõ hơn về đặc điểm sinh trưởng của loài cây này đồng thời góp phần đẩy nhanh tốc độ phát triển lâm nghiệp của vùng. 2. Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu và ý nghĩa của đề tài 2.1. Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá được một số chỉ tiêu sinh trưởng của loài Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên làm cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động nhằm nâng cao năng xuất và chất lượng gỗ theo mục tiêu kinh doanh gỗ nhỏ. 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu Đề tài tiến hành nghiên cứu khả năng sinh trưởng của Keo tai tượng nội (Acacia mangium Wild) tuổi 4, tuổi 5 và tuổi 6 trên địa bàn huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu, đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng (H vn, D1.3, Dt) và chất lượng rừng trồng Keo tai tượng tuổi 4, tuổi 5 và tuổi 6 tại ba xã Yên Ninh, Yên Đổ và Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên. Nghiên cứu một số nhân tố ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của rừng trồng Keo tai tượng. 2.3. Ý nghĩa nghiên cứu 2.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học Qua thực tiễn nghiên cứu đề tài sẽ giúp tôi củng cố lại những kiến thức đã được học, có thêm cơ hội kiểm chứng những lí thuyết học trong Nhà trường đúng theo phương châm học đi đôi với hành. Bên cạnh đó, quá trình học tập nghiên cứu đề tài tại khu vực nghiên cứu, tôi đã tích lũy thêm được nhiều kiến thức và kinh nghiệm thực tế trong điều tra, đánh giá. Đây sẽ là những kiến thức rất cần thiết cho quá trình nghiên cứu, học tập và làm việc của tôi sau này. 2.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần đưa ra được những định hướng trong kinh doanh rừng nhằm đạt hiệu quả cao, đồng thời tìm hiểu được một số nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của Keo tai tượng từ đó đưa ra những biện pháp để lâm phần có sức sinh trưởng tốt nhất, phù hợp với điều kiện lập địa tại khu vực nghiên cứu, góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả trồng rừng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 4 Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng quan tài liệu nghiên cứu 1.1.1. Tổng quan về đối tượng nghiên cứu 1.1.1.1. Phân loại khoa học Giới (regnum): Thực vật (Plantate) Bộ (ordo): Đậu (Fabales) Họ (familia): Đậu (Fabaceae) Phân họ (subfamilia): Trinh nữ (Mimosoideae) Chi (genus): Keo (Acacia) Loài (species): Keo tai tượng (Acacia mangium) Danh pháp hai phần: Tên khác: Acacia mangium Willd Keo lá to, Keo đại, Keo mỡ. 1.1.1.2. Đặc điểm sinh thái Keo tai tượng là cây ưa sáng mọc nhanh. Cây gỗ nhỡ, vỏ màu xám nâu, nứt dọc, tán hình trứng hoặc hình tháp, thường phân cành thấp. Cây ở tuổi 20 trở đi tốc độ sinh trưởng chậm dần. Cây ra hoa vào tháng 9 - 10, quả chín tháng 2 - 3 năm sau. Cây 2 tuổi có thể ra hoa và kết quả. Keo tai tượng là cây ưa sáng, sinh trưởng nhanh, rễ có nốt sần, có khả năng tái sinh bằng hạt và chồi tốt. Cây thích hợp khí hậu nhiệt đới ẩm, nhiệt độ bình quân 29 - 30 oC, chỉ chịu được sương giá nhẹ, lượng mưa 1000 - 4500 mm/năm và không có mùa khô kéo dài.[2]. 1.1.1.3. Đặc điểm hình thái Keo tai tượng là cây gỗ trung bình, tuổi thành thục thường cao trên 15 m, đường kính 40- 50 cm, cây non mới mọc lúc đầu (khoảng 1- 2 tuần tuổi) có lá kép lông chim 2 lần, sau đó mới ra lá thật, lá đơn mầu trắng hoặc mầu vàng nhạt, lá Keo tai tượng to, rộng khoảng 10 cm. Hoa nhỏ mầu trắng hoặc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 5 vàng, cụm hoa dạng bông ở nách lá. Quả đậu, dài, xoắn lại nhiều vòng, màu nâu đậm [2]. 1.1.1.4. Phân bố địa lý Keo tai tượng phân bố tự nhiên ở Đông Bắc Australia, PaPua Newghine, Đông Inđônêsia, ở độ cao dưới 100 m so với mực nước biển, thường mọc ven sông, vùng đồng cỏ... Ở Việt Nam, hiện nay đang mở rộng trồng ở hầu hết các tỉnh đồng bằng cũng như trung du đến độ cao 400 - 500 m so với mặt nước biển, trên nhiều loại đất khác nhau: Đồi bị xói mòn, chua, nghèo, xấu, khô hạn... nó vẫn sinh trưởng bình thường và ra hoa kết quả [2]. 1.1.1.5 Giá trị kinh tế Gỗ Keo tai tượng có nhiều tác dụng, gỗ có giác, lõi phân biệt, có thể làm nguyên liệu giấy, bao bì, củi đun. Keo tai tượng là cây mọc nhanh, tán rậm, thường xanh, rễ phát triển mạnh, dùng làm cây che phủ đất, cải tạo và bảo vệ ở vùng đất trống đồi núi trọc, làm cây trồng trong công viên, đường phố, lá có thể làm thức ăn cho gia súc như Dê, Hươu… [2]. 1.1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 1.1.2.1. Nghiên cứu sinh trưởng Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng, đời sống cây rừng, lâm phần rừng được chia thành 5 giai đoạn: non, sào, trung niên, thành thục, quá thành thục và ở mỗi giai đoạn khác nhau thì cây rừng sẽ có sức sinh trưởng và phát triển rất khác nhau, Burkhat 1974, tổng kết có ba hướng nghiên cứu sinh trưởng cho rừng đồng tuổi (dẫn theo Trịnh Đức Huy, 1988) [16] như sau: * Nghiên cứu toàn lâm phần Theo hướng này, ta có thể nghiên cứu mối quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh trưởng lâm phần như trữ lượng/ha, sản lượng/ha,… với các nhân tố tạo thành nó như tuổi lâm phần, chiều cao, đường kính bình quân lâm phần, tổng tiết diện ngang/ha, mật độ, chỉ số cấp đất… rất được quan tâm. Đầu thế kỷ XX, đã có những biểu sản lượng được xây dựng bằng phương pháp đồ thị. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 6 * Nghiên cứu theo phân bố kích cỡ Việc nghiên cứu phân phối trữ lượng rừng theo kích cỡ, thường áp dụng cho cỡ đường kính. Hướng nghiên cứu này phát triển mạnh từ những năm 60 trở lại đây với nhiều tác giả tiêu biểu như: Cluter (1967, 1971), Lekhart (1971, 1972), Burkhart (1974)… Trên mỗi cỡ kính thì lấy các giá trị về chiều cao, thể tích, số cây… bằng những quy luật tương quan hay thống kê trị số trung bình hoặc sử dụng các mẫu biểu lập sẵn. Vấn đề cốt lõi của phương pháp nghiên cứu này là xác định được hàm phân phối mật độ cho các cỡ đường kính trong quá trình vận động theo thời gian của rừng. * Nghiên cứu theo cây lẻ Một số tác giả đã tập trung vào nghiên cứu quy luật sinh trưởng của các cây đại diện lâm phần như: cây trung bình, cây sinh trưởng tốt nhất… từ đó, ta thấy rằng có hai cách nghiên cứu cây đó là: xem như các cây sinh trưởng độc lập với nhau (Distance independent) và có xem xét với các cây bạn trong lâm phần (Distance dependent). Trong trường hợp thứ hai, mỗi cây được gắn một chỉ số cạnh tranh và coi chỉ số này là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của nó (Trịnh Đức Huy, 1988) [16]. 1.1.2.2. Nghiên cứu về cây Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) là loài cây nguyên sản ở phía Bắc Queensland (Australia), có ở Irian Jaya, Maluku của Indonesia (Doran và Skelton, 1982) [39]. Đây là loài cây sinh trưởng nhanh, cây được sử dụng rộng rãi cho các mục đích khác nhau như lấy gỗ, củi, ta nanh, trồng nông lâm kết hợp, trồng cây đường phố và là cây cải tạo đất (Turnbull, 1986) [46]. Với những đặc điểm ưu việt như vậy, loài cây này đã được đưa vào trồng ở nhiều quốc gia khác nhau, đặc biệt là ở Indonesia, Malaysia và Thái Lan. Ở Australia, Keo tai tượng được tìm thấy tự nhiên trong 2 vùng là khu vực từ Jardine đến Claudie River (từ 11 o20’ - 12o44’ vĩ độ Nam) và vùng từ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 7 Ayton đến Nam Ingham (từ 15o54’ - 18o30’ vĩ độ Nam). Hầu hết đó là vùng nhiệt đới duyên hải thấp với độ cao 800 m trên mực nước biển. Keo tai tượng còn phân bố kéo dài tới các tỉnh miền tây Papua Newguinea và tỉnh Irian Jaya thuộc Indonesia (Awang and Taylor 1993). Vùng sinh thái keo tai tượng thường là nhiệt đới ẩm, với mùa khô ngắn (4 - 6 tháng), lượng mưa trung bình từ 1446 - 2970 mm. Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất là 13 - 21 oC, nhiệt độ trung bình tháng cao nhất là 25 -32 oC. Việc gây trồng Keo tai tượng đã được thực hiện ở hầu hết các quốc gia trong khu vực (Awang và Bhuimibhamon, 1993) [36]. Kết quả của các khảo nghiệm được thiết lập vào những năm 1980 đã được báo cáo từ các quốc gia như Trung Quốc (Chung et al, 1990) [38]. Thái Lan (Atipanumpai, 1989) [35]. Phần lớn các báo cáo này đều cho thấy sự khác biệt về khả năng sinh trưởng của các xuất xứ khác nhau. Hạt keo tai tượng chất lượng tốt có thể lấy từ cây có độ tuổi 4 trở lên, do vỏ hạt cứng nên có thể bảo quản trong vài năm. Hạt sau khi xử lý có thể cho tỷ lệ nảy mầm đạt trên 75 %. Cây con mới nảy mầm cần che bóng 50 % ánh sáng sau đó cần ánh sáng 100 %. Cây có thể đem trồng sau 3 - 4 tháng với chiều cao đạt tối thiểu 25 cm. Việc áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh tuỳ vào mục đích trồng rừng. Thông thường rừng Keo tai tượng thường được trồng bằng cây con có bầu, việc trồng bằng cây con rễ trần cho kết quả rất khác nhau, mật độ trồng khoảng từ 1075 đến 1680 cây/ha. 1.1.2.3. Nghiên cứu về trồng rừng và năng suất rừng trồng nguyên liệu Nằm trong chương trình trồng rừng của bang Sao Paulo (Brazil), 60 dòng vô tính của các loài Eucalyptus grandis, Eucalyptus urophylla, và Eucalyptus grandis × Eucalyptus urophylla đã được chọn để xác định các giống sinh trưởng nhanh và kháng được bệnh. Kết hợp với lựa chọn lập địa thích hợp, năng suất rừng trồng ở đây đã tăng từ 27 m 3/ha/năm lên 60 m3/ha/năm, tăng thu di truyền đạt 122 % (Lal, 1994) [44]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 8 Theo Bell (1978), thì diện tích rừng trồng Thông caribaea bằng cây hom ở Công Gô từ 1978 đến 1986 là 23.407 ha, trong đó năm ít nhất 1978 là 61 ha, năm cao nhất 1984 là 5096 ha. Tăng trưởng bình quân năm ở tuổi 6 của các dòng vô tính được chọn là 35 m3/ha/năm so với 12 m3/ha/năm ở các lô hạt chưa được tuyển chọn và 25 m3/ha/năm của các xuất xứ đã được chọn. Như vậy tăng thu từ 40 % lên tới 192 %, tức là gần 3 lần so với rừng trồng chưa được cải thiện [37]. Zobel và Ikemori (1983), đã đưa ra rằng nhân giống sinh dưỡng nhằm duy trì những đặc tính của cây mẹ được chọn lọc đã góp phần rất lớn vào nâng cao sản lượng rừng trồng. Đối với rừng trồng Eucalyptus grandis ở Brazil, nhân giống sinh dưỡng đã góp phần đưa sản lượng từ 36 m 3/ha/năm lên 64 m3/ha/năm [47]. 1.1.2.4. Ảnh hưởng của của một số nhân tố đến sinh trưởng và chất lượng rừng trồng Theo tổng hợp các kết quả nghiên cứu ở các nước vùng nhiệt đới, tổ chức Nông lương thế giới (FAO, 2004) đã chỉ ra rằng khả năng sinh trưởng của rừng trồng, đặc biệt là rừng trồng nguyên liệu công nghiệp phụ thuộc rất rõ vào 4 nhân tố chủ yếu liên quan tới điều kiện lập địa là: Khí hậu, địa hình, loại đất và hiện trạng thực bì, điển hình là các công trình nghiên cứu của Julian Evans (1992) [41], Pendey (1983) [45]. * Ảnh hưởng của điều kiện lập địa Sinh trưởng của cây rừng một phần phụ thuộc vào cơ cấu di truyền và phần khác phụ thuộc vào tác động của điều kiện lập địa. Mỗi loài cây cần một sự tác động tổng hợp nhất định của lập địa để thỏa mãn các điều kiện sống của nó. Các nhân tố lập địa có thể tác động đến sinh trưởng của cây rừng với nhiều mức độ khác nhau từ tối thiểu đến tối đa. Peler.R.Stevens (1986) đã viết cuốn “Sổ tay để phân hạng lập địa và đánh giá mức độ thích hợp của lập địa áp dụng ở Bangladet” trong đó việc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 9 áp dụng lập địa để đề xuất cây trồng và đánh giá độ thích hợp của cây trồng với các dạng lập địa thông qua chỉ tiêu năng suất. Qua đó, Trung tâm lâm nghiệp Quốc tế (CIFOR) đã tiến hành nghiên cứu về quản lý lập địa và sản lượng rừng trồng ở các nước nhiệt đới trên các đối tượng là: Bạch đàn, Thông, Keo trồng thuần loài trên các dạng lập địa ở các nước như: Brazil, Công Gô, Nam Phi, Trung Quốc, Indonesia, và nay bắt đầu nghiên cứu ở Việt Nam. Kết quả nghiên cứu cho thấy các biện pháp xử lý lập địa khác nhau và các loài cây trồng khác nhau đã có ảnh hưởng không giống nhau đến độ phì, cân bằng nước, sự phân huỷ thảm mục và chu trình dinh dưỡng khoáng. Khảo sát rừng trồng ở các điều kiện lập địa khác nhau trong vùng nhiệt đới, Evans (1992) thấy Eucalyptus camaldulensis thường chỉ đạt năng suất 5 10 m3/ha/năm khi trồng ở những lập địa khô với chu kì kinh doanh từ 10 - 20 năm, trong khi đó ở những nơi ẩm năng suất có thể đạt tới 30 m 3/ha/năm. Rõ ràng điều kiện lập địa khác nhau thì năng suất rừng cũng khác nhau [41]. Golcaves J.L.M et al (2004), khi nghiên cứu về sản lượng rừng trồng Bạch đàn ở Brazil, cho rằng năng suất trồng là sự “kết hôn” thích hợp giữa kiểu gen với điều kiện lập địa và kỹ thuật canh tác. Ngoài ra, tác giả còn chỉ ra giới hạn của sản lượng rừng có liên quan tới các yếu tố môi trường theo thứ tự mức độ quan trọng như sau: nước > dinh dưỡng > độ sâu tầng đất [42]. Như vậy việc xác định các điều kiện lập địa phù hợp với cây trồng có ý nghĩa rất quan trọng. Điều kiện lập địa có ý nghĩa quyết định tới năng suất, sản lượng rừng trồng. Vì vậy, việc lựa chọn dạng lập địa phù hợp với cây trồng giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt nhằm nâng cao năng suất, chất lượng rừng. * Ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh Đối với mỗi dạng lập địa, mỗi loài cây trồng, mỗi mục đích kinh doanh rừng đều có cách sắp xếp, bố trí mật độ khác nhau. Đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu về mật độ trồng rừng với nhiều loài cây khác nhau trên các Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 10 lập địa khác nhau, điển hình là các công trình nghiên cứu của Julian Evans (1992), khi nghiên cứu mật độ trồng rừng cho Bạch đàn Eucalyptus deglupta ở Papua New Guinea đã bố trí 4 công thức có mật độ trồng khác nhau (2985 cây/ha; 1680 cây/ha; 1075 cây/ha; 750 cây/ha). Số liệu thu được sau 5 năm trồng cho thấy đường kính bình quân của các công thức thí nghiệm tăng theo chiều giảm mật độ, nhưng tổng tiết diện ngang lại tăng theo chiều tăng mật độ, điều này có nghĩa là rừng trồng ở mật độ thấp tuy lượng tăng trưởng về đường kính cao hơn nhưng trữ lượng gỗ cây đứng vẫn nhỏ hơn những công thức trồng ở mật độ cao [41]. Về kỹ thuật bón phân cho cây trồng nhằm nâng cao năng suất rừng trồng. Tác giả Mello (1976) ở Brazil cho thấy khi bón phân NPK Bạch đàn sinh trưởng nhanh hơn 50% khi không bón phân. Nghiên cứu về công thức bón phân cho Bạch đàn (Eucalyptus grandis) theo công thức 150 gram NPK /gốc theo tỷ lệ N:P:K = 3:2:1. Bón phân Phosphate cho Thông caribe ở Cu Ba. Herrero và cộng sự (1988) thu được kết quả là nâng cao sản lượng rừng sau 13 năm trồng từ 56 m3/ha lên 69 m3/ha [43]. Như vậy việc làm rõ được ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động đến rừng có ý nghĩa quyết định tới năng suất, sản lượng rừng trồng. Vì vậy, việc lựa chọn biện pháp phù hợp với cây trồng sẽ giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt, nâng cao năng suất rừng. 1.1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước 1.1.3.1 Nghiên cứu về sinh trưởng Người đặt nền móng đầu tiên cho việc nghiên cứu sinh trưởng là Đồng Sĩ Hiền (1974). Tác giả đã tập trung nghiên cứu một số loài cây rừng phổ biến và đưa ra các kết quả nghiên cứu về cây cá lẻ có tính ứng dụng cao trong việc điều tra, kinh doanh rừng [14]. Nguyễn Ngọc Lung (1999), đã có nghiên cứu rất cụ thể về sinh trưởng của cây Thông ba lá từ giai đoạn vườn ươm, đến giai đoạn cây khép tán. Tác Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 11 giả đã đưa ra được tốc độ sinh trưởng của cây con trong giai đoạn vườn ươm, sinh trưởng của cây con sau khi trồng từ 1- 6 tuổi có tốc độ sinh trưởng trung bình giai đoạn đầu sinh trưởng chiều cao từ 0,35 - 0,6 m, các năm sau có thể đạt từ 0,8 - 1 m [24]. Như vậy, việc nghiên cứu về sinh trưởng đã thu được một số lượng lớn các kết quả như: Vũ Tiến Hinh (2003) [13]; Đào Công Khanh (2001) [26]; Bảo Huy (1995) [15] về các loài cây Sa mộc, Thông mã vĩ, Mỡ, Bạch đàn, Keo tai tượng, Tếch, Thông nhựa. Một số tác giả đã nghiên cứu sinh trưởng cho các loài cây ở cấp độ địa phương, trong đó Vũ Tiến Hinh (1996), đã nghiên cứu Keo lá tràm cho một số địa phương mô phỏng bằng một số hàm toán học phù hợp [10]. * Mô hình sinh trưởng cây bình quân Vũ Tiến Hinh (1995), khi nghiên cứu lựa chọn cây tiêu chuẩn bình quân lâm phần Thông đuôi ngựa đã kết luận, có thể dùng cây bình quân theo tiết diện ngang (cây có D = Dg, H = Hg) thay cho cây bình quân thể tích. Sử dụng chỉ tiêu Dg, Hg để xác định thể tích bình quân lâm phần thông qua phương trình thể tích [9]. Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao (1997) cho thấy, với đối tượng rừng trồng có chu kỳ kinh doanh không dài (phạm vi phân bố đường kính không lớn) ở nước ta, có thể sử dụng D g, Hg làm kích thước cây bình quân lâm phần [11]. Để xác lập các đường sinh trưởng D, H, V cho cây bình quân lâm phần với các lâm phần Thông ba lá được thiết kế tỉa thưa hàng năm, Nguyễn Ngọc Lung (1999) đã sử dụng hàm Schumacher mô tả sinh trưởng đường kính, chiều cao và thể tích cho từng cấp đất [24]. Nhưng với các lâm phần Sa Mộc, Thông đuôi ngựa, Mỡ được thiết kế tỉa thưa một số lần trong chu kỳ kinh doanh, tác giả đã dùng phương trình suất tăng trưởng chiều cao và suất tăng trưởng đường kính cùng với các giá trị chiều cao, đường kính của các cấp đất Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 12 cho trước tại tuổi A0 xác định sinh trưởng chiều cao và đường kính bình quân lâm phần cho các tuổi nhỏ hơn A0 (Vũ Tiến Hinh, 2000) [12]. * Mô hình trữ lượng lâm phần Dự đoán trữ lượng lâm phần dựa vào sinh trưởng thể tích đã được tác giả Nguyễn Ngọc Lung (1999) áp dụng để dự đoán trữ lượng cho các lâm phần Thông ba lá, trong đó: mật độ được xác định theo mô hình mật độ tối ưu, thể tích cây bình quân được xác định thông qua phương trình sinh trưởng theo đơn vị cấp đất [24]. Vũ Tiến Hinh (2000, 2003) và các cộng sự khi nghiên cứu lập biểu sản lượng cho các loài: Sa Mộc, Mỡ, Thông mã vĩ và Quế cũng dự đoán trữ lượng trên cơ sở sinh trưởng về thể tích [12], [13]. 1.1.3.2. Nghiên cứu về cây Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) Nghiên cứu loài Keo tai tượng được bắt đầu vào năm 1980, theo Nguyễn Hoàng Nghĩa (1991), một số xuất xứ của 4 loài keo đã được đưa vào thử nghiệm ở nước ta cho thấy, tiềm năng sinh trưởng đáng khích lệ, ở hai địa điểm Ba Vì (Hà Tây) và Hóa Thượng (Thái Nguyên), Keo tai tượng sinh trưởng khá nhất cả về chiều cao lẫn đường kính. Cuối những năm 1980, Keo tai tượng đã trở thành loài cây được ưa chuộng nhất ở nước ta, vì bên cạnh sinh trưởng nhanh nó còn khả năng duy trì độ phì của đất, chống xói mòn [25]. Hoàng Thúc Đệ (1998) [6], nghiên cứu về chất lượng và khả năng sử dụng gỗ Keo tai tượng để sản xuất ván dăm, ván bóc đã kết luận, gỗ Keo tai tượng đáp ứng được các yêu cầu cơ bản của nguyên liệu sản xuất ván dăm và ván bóc. Tuy nhiên tác giả cũng nhận xét, do sớm phân cành, nên chiều dài thân ngắn, nhiều mắt. Vì vậy, tỷ lệ các khúc gỗ tròn dùng để bóc rất thấp, gỗ đưa vào băm làm ván dăm tỷ lệ cành chiếm tỷ lệ khá cao. Tác giả kiến nghị, phải xem xét lại vấn đề chọn giống, dẫn giống, xuất xứ, trồng rừng cùng với các nghiên cứu khác để đề xuất các biện pháp lâm sinh tác động làm giảm cong vênh, số lượng mắt và chiều cao dưới cành, độ thon thân cây. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 13 Theo Lê Mộng Chân và Vũ Văn Dũng (1999) [2], Keo tai tượng là cây gỗ trung bình, tuổi thành thục thường cao trên 15 m, đường kính 40 - 50 cm. Là cây sinh trưởng tương đối nhanh, trong rừng trồng có thể cao thêm 1,3 1,5 m, đường kính tăng 1,5 - 1,8 cm mỗi năm. Là cây ưa sáng, sinh trưởng nhanh, rễ có nốt sần, có khả năng tái sinh bằng hạt và chồi tốt. Là loài cây thích hợp khí hậu nhiệt đới ẩm, không có mùa khô kéo dài. 1.1.3.3. Nghiên cứu về trồng rừng và năng suất rừng trồng nguyên liệu Ở Việt Nam, trong những năm vừa qua, vấn đề trồng rừng và kinh doanh rừng trồng ngày càng được quan tâm. Bên cạnh những cây bản địa được gây trồng thành công, như Mỡ, Tre luồng, Thông nhựa thì một số loài cây mọc nhanh như Keo, Bạch đàn, với nhiều xuất xứ cũng được tham gia vào cơ cấu cây trồng trong lâm nghiệp. Những nghiên cứu nổi bật trong những năm gần đây có thể tổng kết như sau: Theo Lê Đình Khả và cộng sự (2000), nốt sần và khả năng cải tạo đất của Keo lai ở giai đoạn 3 tháng tuổi, số lượng và khối lượng nốt sần trên rễ của Keo lai gấp 3 - 10 lần các loài Keo bố, mẹ. Số lượng tế bào vi khuẩn cố định đạm trong bầu đất cao hơn so với bố, mẹ, một số khác có tính chất trung gian. Dưới tán rừng 5 tuổi, số tế bào vi sinh vật và vi khuẩn cố định đạm trong 1 gam đất dưới tán rừng keo lai cao hơn rõ rệt so với bố, mẹ. Đất dưới tán rừng Keo lai được cải thiện hơn đất dưới tán rừng keo của bố, mẹ cả về hoá, lý tính [19]. Nghiên cứu sinh trưởng của cây Mỡ, Lâm Công Định (1965) [7] đã đưa ra một số kết luận sau: Cây tiêu chuẩn 35 tuổi ở vị trí sườn đồi có H vn = 19,5 m, D1.3 = 30,7 cm, V = 0,64 m3. Trong một số điều kiện cơ bản về đất đai và khí hậu Mỡ sinh trưởng trung bình. Tốc độ sinh trưởng có thể giảm hay tăng lên nhất là trong giai đoạn tuổi nhỏ. Sự tăng giảm đó phụ thuộc chặt chẽ vào các điều kiện chi phối cụ thể như: hướng phơi, thời vụ… Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/