Tài liệu đánh giá khả năng sinh trưởng của một số loài cây gỗ phục vụ trồng rừng vùng núi cao thuộc huyện trà lĩnh, tỉnh cao bằng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HOÀNG XUÂN DIỆU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG CỦA MỘT SỐ LOÀI CÂY GỖ PHỤC VỤ TRỒNG RỪNG VÙNG NÚI CAO THUỘC HUYỆN TRÀ LĨNH, TỈNH CAO BẰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC Thái Nguyên - 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HOÀNG XUÂN DIỆU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG CỦA MỘT SỐ LOÀI CÂY GỖ PHỤC VỤ TRỒNG RỪNG VÙNG NÚI CAO THUỘC HUYỆN TRÀ LĨNH, TỈNH CAO BẰNG Chuyên ngành : Lâm học Mã số: 60 62 02 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN HUY SƠN Thái Nguyên - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng: số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng: mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Vĩnh Phúc, ngày tháng Tác giả luận văn Hoàng Xuân Diệu năm 2017 ii LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là một giai đoạn cần thiết của mỗi học viên, nhằm vận dụng và củng cố những kiến thức mà mình đã học được trong nhà trường. Được sự nhất trí của ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, em đã nghiên cứu đề tài: “Đánh giá khả năng sinh trưởng của một số loài cây gỗ phục vụ trồng rừng vùng núi cao thuộc huyện Trà Lĩnh, tỉnh Cao Bằng”. Luận văn này được hoàn thành tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên theo chương trình đào tạo Cao học ngành Lâm học khoá 23, giai đoạn 2015 – 2017. Luận văn là một trong những nội dung nghiên cứu quan trọng của đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ: “Khảo nghiệm mở rộng một số loài có triển vọng và biện pháp kỹ thuật trồng rừng ở vùng núi cao miền Bắc Việt Nam” mà tác giả là cộng tác viên chính. Trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của Phòng Đào tạo sau đại học, cũng như các thầy, cô giáo Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình giúp đỡ cho em trong thời gian học tập và rèn luyện tại trường. Em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Huy Sơn người hướng dẫn khoa học, đã trực tiếp, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành khoá luận này. Tác giả xin cảm ơn Ban Lãnh đạo Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp Đông Bắc Bộ đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả triển khai đề tài, đặc biệt xin cảm ơn đồng nghiệp Ths Bùi Trọng Thuỷ Bộ môn Nghiên cứu Lâm sinh Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp Đông Bắc Bộ đã nhiệt tình giúp đỡ tác giả thu thập, xử lý số liệu phục vụ cho luận văn. Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, bạn bè và người thân trong gia đình đã giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn. Vĩnh Phúc, tháng 09 năm 2017 Tác giả Hoàng Xuân Diệu iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................ v DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... vi DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................vii MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề .............................................................................................................. 1 2. Mục tiêu của đề tài ................................................................................................. 2 3. Những đóng góp mới của đề tài ............................................................................. 2 Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................. 3 1.1. Trên thế giới ........................................................................................................ 3 1.1.1. Các nghiên cứu khảo nghiệm loài, xuất xứ và giống ........................................ 3 1.1.2. Các nghiên cứu chọn giống và trồng rừng trên các dạng lập địa khác nhau ......... 4 1.1.3. Các nghiên cứu về kỹ thuật trồng rừng ............................................................. 6 1.2. Ở Việt Nam ......................................................................................................... 8 1.2.1. Khái quát thực trạng rừng trồng keo ở Việt Nam hiện nay .............................. 8 1.2.2. Các nghiên cứu khảo nghiệm giống .................................................................. 9 1.2.3. Các nghiên cứu chọn loài cây cho vùng cao ................................................... 11 1.2.4. Ảnh hưởng của lập địa đến năng suất gỗ rừng trồng các loài cây liên quan ............ 12 1.2.5 Nghiên cứu về kỹ thuật trồng rừng .................................................................. 16 Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 21 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..................................................................... 21 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 21 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 21 2.2. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 21 2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 22 2.3.1. Phương pháp tổng quát ................................................................................... 22 iv 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể ...................................................................... 22 2.4. Đặc điểm khí hậu, địa hình, đất đai khu vực nghiên cứu .................................. 27 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 30 3.1. Thực trạng các mô hình rừng trồng ở độ cao trên 600m .................................. 30 3.1.1. Về loài cây và phương thức trồng ................................................................... 30 3.1.2. Về kỹ thuật xử lý thực bì, trồng và chăm sóc rừng trồng ............................... 30 3.1.3. Về tỷ lệ sống, sinh trưởng và năng suất .......................................................... 35 3.1.4. Kết quả điều tra phỏng vấn các vấn đề khác có liên quan .............................. 40 3.1.5. Tóm lại ............................................................................................................ 41 3.2. Đánh giá sinh trưởng mô hình khảo nghiệm loài tại cao Bằng ......................... 41 3.2.1. Về tỷ lệ sống.................................................................................................... 41 3.2.2. Về sinh trưởng ................................................................................................. 42 3.2.3. Tóm lại ............................................................................................................ 47 3.3. Ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh đến khả năng sinh trưởng của rừng trồng ................................................................... 48 3.3.1. Ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng của rừng trồng cây ngoại nhập .... 48 3.3.2. Ảnh hưởng của phương thức hỗn giao đến sinh trưởng của rừng trồng ......... 56 3.3.3. Ảnh hưởng của tiêu chuẩn cây con Xoan nhừ và Cáng lò trong phương thức trồng làm giầu ........................................................................................ 60 3.4. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng cho các loài có triển vọng ....... 66 KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ ................................................................... 68 1. Kết luận ................................................................................................................ 68 2. Tồn tại .................................................................................................................. 70 3. Kiến nghị .............................................................................................................. 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 72 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt TT Ý nghĩa 1 Cm Cen ti mét 2 CT Công thức 3 D1.3 Đường kính thân cây ngang ngực 4 Dtán Đường kính tán 5 Hvn Chiều cao vút ngọn 6 Ha Héc ta 7 KTLS Kỹ thuật lâm sinh 8 m3 mét khối 9 N Mật độ 10 NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn 11 NPK (5.10.3) Phân tổng hợp có tỷ lệ 5 đạm, 10 lân, 3 kali. 12 NS Năng suất 13 ÔTC Ô tiêu chuẩn 14 PB Phân bón 15 Sig Sai tiêu chuẩn 16 TC Tiêu chuẩn cây giống 17 TLS Tỷ lệ sống 18 TN Thí nghiệm 19 V% Hệ số biến động 20 ∆H Tăng trưởng chiều cao/năm 21 ∆D1,3 Tăng trưởng đường kính ngang ngực/năm 22 Dtb Đường kính trung bình 23 Htb Chiều cao vút ngọn trung bình 24 Dttb Đường kính tán trung bình vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Tổng hợp diện tích khảo nghiệm loài .................................................... 26 Bảng 2.2. Tổng hợp diện tích các thí nghiệm về kỹ thuật trồng rừng ................... 26 Bảng 2.3. Tổng hợp thông tin về điều kiện tự nhiên ở địa điểm xây dựng mô hình........ 28 Bảng 3.1. Sinh trưởng của các mô hình rừng trồng ở tỉnh Bắc Kạn ...................... 32 Bảng 3.2. Sinh trưởng của các mô hình rừng trồng ở tỉnh Cao Bằng .................... 33 Bảng 3.3. Kết quả điều tra phỏng vấn .................................................................... 40 Bảng 3.4. Kết quả khảo nghiệm 8 loài cây tại Cao Bằng ...................................... 43 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng của các loài cây ngoại nhập 14 tháng tuổi (8/2013-10/2014) .................................................... 49 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng của các loài cây ngoại nhập 26 tháng tuổi (8/2013-10/2015) .................................................... 51 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng của các loài cây ngoại nhập 38 tháng tuổi (8/2013-10/2016) .................................................... 53 Bảng 3.8. Sinh trưởng của các loài cây trong các mô hình trồng hỗn giao ........... 58 Bảng 3.9. Tiêu chuẩn cây con trong băng làm giầu rừng 14 tháng tuổi (8/2013-10/2014) ................................................................................... 61 Bảng 3.10. Tiêu chuẩn cây con trong băng làm giầu rừng 26 tháng tuổi (8/2013-10/2015) ................................................................................... 63 Bảng 3.11. Tiêu chuẩn cây con trong băng làm giầu rừng 38 tháng tuổi (8/2013-10/2016) ................................................................................... 65 vii DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Thông caribê 38 tháng tuổi trồng khảo nghiệm loài ở Cao Bằng .........45 Hình 3.2. Xoan nhừ 38 tháng tuổi trồng khảo nghiệm loài ở Cao Bằng ...............46 Hình 3.3. Keo lai 38 tháng tuổi ở thí nghiệm bón phân tại tỉnh Cao Bằng ...........56 Hình 3.4. Xoan nhừ trồng hỗn giao với Bạch đàn 38 tháng tuổi ..........................60 Hình 3.5. Xoan nhừ 38 tháng tuổi trong mô hình làm giầu rừng ..........................66 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Theo vùng sinh thái lâm nghiệp thì miền núi phía Bắc có 4 vùng: Tây Bắc bộ, Trung tâm, Đông Bắc bộ và vùng Đồng bằng sông Hồng (Bách khoa toàn thư, 2011). Trong đó, vùng đồng bằng sông Hồng có địa hình thấp và tương đối bằng phẳng, chủ yếu là canh tác nông nghiệp. Các vùng còn lại gồm 16 tỉnh, chủ yếu là đồi núi, thích hợp với nhiều loài cây lâm nghiệp kể cả cây gỗ và cây lâm sản ngoài gỗ; địa hình bị chia cắt phức tạp, nhiều nơi có độ cao và độ dốc lớn, điều kiện tự nhiên khắc nghiệt. Người dân sinh sống ở đây phần lớn là đồng bào các dân tộc thiểu số với tập tục canh tác nương rẫy là chủ yếu, đời sống kinh tế còn khó khăn. Trong những năm gần đây, được sự quan tâm của Đảng, Nhà nước và chính quyền địa phương, nhiều chương trình hỗ trợ đầu tư phát triển, nhất là phát triển rừng đã góp phần không nhỏ vào sự thay đổi cơ bản bộ mặt nông thôn vùng núi và đời sống kinh tế xã hội của người dân. Tiềm năng đất đai để phát triển lâm nghiệp nói riêng và phát triển kinh tế xã hội nói chung ở các vùng sinh thái này rất lớn, nhưng chưa được khai thác có hiệu quả. Đặc biệt là cơ cấu cây trồng còn nghèo nàn, chưa cho năng suất cao và chưa đáp ứng nhu cầu sử dụng tại chỗ của người dân cũng như cung cấp gỗ chế biến các mặt hàng xuất khẩu. Ở độ cao dưới 600 m so với mực nước biển đã có khá nhiều công trình nghiên cứu với nhiều loài cây gỗ thích hợp để trồng rừng mang lại hiệu quả kinh tế cao. Tuy nhiên, ở độ cao trên 600 m, phần lớn diện tích đất có độ dốc lớn và điều kiện khí hậu khắc nghiệt, nên các công trình nghiên cứu về rừng trồng cũng như xác định cơ cấu loài cây trồng rừng kinh tế cho vùng cao này còn rất hạn chế, nhất là trồng rừng cung cấp gỗ lớn. Cao Bằng là một tỉnh miền núi thuộc vùng Đông Bắc nước ta, diện tích tự nhiên khoảng 670.785 ha, diện tích đất có rừng khoảng 339.200 ha, nhưng diện tích rừng tự nhiên là 324.181 ha (Bộ NN&PTNT, 2015). Theo cổng thông tin điện tử tỉnh Cao Bằng, diện tích rừng và đất lâm nghiệp chiếm hơn 90% diện tích tự nhiên của 2 tỉnh, chủ yếu là núi đá vôi xen lẫn núi đất, độ cao trung bình là 200m, nhưng hầu hết diện đất tích vùng núi phía Bắc của tỉnh giáp biên giới với Trung Quốc chủ yếu ở độ cao từ 600-1300m so với mực nước biển, đây là vùng đất tiềm năng để trồng rừng, nhưng chưa xác định được cơ cấu cây trồng rừng chủ yếu cho vùng này. Vì vậy, việc nghiên cứu “Đánh giá khả năng sinh trưởng của một số loài cây gỗ phục vụ trồng rừng vùng núi cao thuộc huyện Trà Lĩnh, tỉnh Cao Bằng” là cần thiết, có ý nghĩa cả khoa học và thực tiễn. Trên cơ sở một số mô hình khảo nghiệm loài đã thực hiện từ những năm trước đây, nhất là mô hình khảo nghiệm loài của đề tài cấp Bộ (Bộ NN&PTNT) giai đoạn 2012-2015 do Ths. Bùi Trọng Thuỷ là chủ nhiệm và tôi là cộng tác viên chính thực hiện đề tài này, được sự đồng ý của chủ nhiệm đề tài, tôi đã kế thừa mô hình và một phần số liệu, đồng thời nghiên cứu bổ sung thêm để hoàn thiện luận văn theo chương trình đào tạo Thạc sĩ của Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên giai đoạn 2015-2017. 2. Mục tiêu của đề tài Bước đầu xác định được một số loài cây có triển vọng, làm cơ sở đề xuất các biện pháp phù hợp để trồng rừng cho vùng núi cao thuộc huyện Trà Lĩnh của tỉnh Cao Bằng và những nơi có điều kiện sinh thái tương tự. Đồng thời đánh giá được ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh đến khả năng sinh trưởng của các loài được đã khảo nghiệm. 3. Những đóng góp mới của đề tài - Về mặt lý luận: Đã cung cấp các cơ sở khoa học để xác định những loài cây phù hợp với điều kiện lập địa vùng núi cao tỉnh Cao Bằng, làm cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo. - Về mặt thực tiễn: Bước đầu đã xác định được 4 loài cây (Bạch đàn uro, Thông caribê, Keo lai, Xoan nhừ) và đề xuất một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng ở vùng núi cao trên 600m ở tỉnh Cao Bằng, góp phần phát triển kinh tế, xã hội và môi trường cho vùng nông thôn miền núi. 3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới Để nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu, từ khảo nghiệm loài, khảo nghiệm xuất xứ, khảo nghiệm giống để chọn loài hoặc xuất xứ hoặc giống phù hợp với đặc điểm sinh thái nơi gây trồng. Đồng thời, cũng có nhiều nghiên cứu về kỹ thuật nhân giống, kỹ thuật trồng, chăm sóc và nuôi dưỡng rừng… Trong phạm vi phần này có thể tổng quan các vấn đề liên quan đến các nội dung nghiên cứu của đề tài luận văn như sau: 1.1.1. Các nghiên cứu khảo nghiệm loài, xuất xứ và giống Bước đi đầu tiên trong công tác cải thiện giống cây rừng cũng như các nghiên cứu về trồng rừng là phải thực hiện các khảo nghiệm loài, tiếp theo là khảo nghiệm xuất xứ và khảo nghiệm hậu thế hoặc các dòng vô tính. Trong thực tế, các nhà khoa học thường kết hợp khảo nghiệm loài với khảo nghiệm xuất xứ, một trong những khảo nghiệm loài kết hợp loài với xuất xứ điển hình là ở Trung Quốc gồm 179 xuất xứ của 21 loài acacias đã khảo nghiệm trên diện tích là 130 ha. Căn cứ vào khả năng sinh trưởng và hình dạng thân cây đã xác định được nhiều xuất xứ của các loài keo có triển vọng cho vùng Quảng Đông và đảo Hải Nam. Trong đó, có 3 xuất xứ của loài A. mangium gồm: Abergowie (Qld), Claudie River (Qld) và Oriomo (PNG) (Harwood, C.E. and Wiliam, E.R., 1992) [53]. Hiện nay đã có gần 200 loài bạch đàn (Eucalyptus sp.) được đưa vào khảo nghiệm ở nhiều nước, nhiều nhất ở Trung Quốc, nhưng mới chỉ có khoảng 10 loài được gây trồng rộng rãi như: E.camaldulensis, E.tereticornis. E.urophylla, E.grandis, E.Saligna, E.deglupta, E.globulus, E.pellita và các dòng bạch đàn lai cao sản phát triển mạnh ở các nước: Cônggô, Braxin, Nam Phi, Trung Quốc, Thái Lan, Úc…. Tại Papua New Guimea, một số loài và xuất xứ acacias (gồm A. mangium) được nhập vào khảo nghiệm từ 1982. Trong đó, một khảo nghiệm được bố trí trên 3 dạng lập địa: đất thoát nước, đất thoát nước kém và đất đồng cỏ. Sau 2,5 năm tuổi, một số xuất xứ sinh trưởng nổi trội khá rõ rệt và rất có triển vọng, gồm: Balamuk 4 PNG, Toko PNG, Lokwa PNG và Oriomo PNG. Tại Philippine, các loài acacias cũng đã được nhập vào khảo nghiệm từ năm 1980, trong đó A. mangium là loài có triển vọng nhất, năng suất năm thứ 10 trồng ở Tal Ogon đạt tới 32m3/ha/năm. Một khảo nghiệm khác vào năm 1993 gồm 20 xuất xứ của 15 loài acacias cũng cho thấy triển vọng nhất là loài A. mangium, sau đó đến A. auriculiformis. Đặc biệt, 4 xuất xứ của A. mangium nổi trội nhất, gồm: Kini, Bensbach, Wipim (PNG) và Claudie River (Qld) (Baggayan and Baggayan, 1998) [47]. 1.1.2. Các nghiên cứu chọn giống và trồng rừng trên các dạng lập địa khác nhau Các dạng lập địa khác nhau, nhất là các loại đất ở độ cao khác nhau ảnh hưởng rất rõ đến năng suất chất lượng rừng trồng. Vì vậy, các nhà khoa học trên thế giới đã chú ý đến việc khảo nghiệm và chọn giống cho các dạng lập địa khác nhau cũng như ở các độ cao khác nhau từ rất sớm, điển hình là khảo nghiệm dòng vô tính cho các dòng bạch đàn lai (E. urophylla x E. camaldulensis, E. grandis x E. urophylla) trên các dạng lập địa khác nhau ở Quảng Châu (Trung Quốc). Kết quả bước đầu sau 3 năm trồng cho thấy hầu hết đều sinh trưởng khá tốt và rất có triển vọng đạt trên 25m3/ha/năm (Yang, 2003) [63]. Đặc biệt là công trình nghiên cứu của Arnold et al (2004) [46] ở miền Nam Trung Quốc đã cho thấy các loài Bạch đàn E. grandis, E. saglina, E. dunnii có khả năng sinh trưởng tốt ở độ cao từ 700-1200m so với mực nước biển. Tác giả cũng cho rằng các loài bạch đàn á nhiệt đới là nhóm loài cây trồng rừng quan trọng ở nhiều nước trên thế giới như Australia, Chi Lê, Argentina, Brazil, Trung Quốc, Mỹ và Nam Phi. Các loài bạch đàn được sử dụng để trồng rừng công nghiệp thông dụng là Eucalyptus globulus, Eucalyptus nitens), Eucalyptus grandis, Eucalyptus saligna, Eucalyptus microcorys và Eucalyptus dunnii. Ngoài ra, còn có thể kể đến một số xuất xứ vùng cao của Bạch đàn Eucalyptus urophylla. Đặc biệt, hai loài Eucalyptus globulus và Eucalyptus nitens phân bố tự nhiên ở vùng cực nam của Australia và đảo Tasmania thích hợp cho vùng ôn đới và á nhiệt đới lục địa ở vùng vĩ độ cao. Hai loài này được gây trồng chủ yếu ở miền nam Australia và đảo Tasmania, Chile, Argentina. Nghiên cứu của Eldridge et al., 1993) [49] đã chỉ ra rằng hai loài E.grandis và E. saligna có đặc điểm hình thái rất giống nhau chỉ có thể phân biệt được qua hình 5 thái quả trưởng thành, theo tác giả loài bạch đàn E. grandis có sinh trưởng tốt hơn ở những nơi có điều kiện đất đai còn tương đối tốt và lượng mưa khá, trong khi bạch đàn E. saligna có sinh trưởng chậm hơn nhưng lại có khả năng thích nghi tốt hơn trên các lập địa nghèo dinh dưỡng và có thời gian khô hạn kéo dài. Bạch đàn E. dunnii có khả năng thích nghi rộng rãi với nhiều dạng lập địa khác nhau. Nghiên cứu về Keo vùng cao, nhiều tác giả nước ngoài đã cho thấy Keo A. mearnsii có phân bố tự nhiên ở vùng ven biển phía Nam bang New South Wales, bang Victoria và đảo Tasmania. Hiện loài cây này đã được di thực tới nhiều quốc gia trên thế giới, chúng thích hợp ở độ cao trên 700m so với mực nước biển, đang được gây trồng rộng rãi các vùng khí hậu á nhiệt đới của Nam Phi, Tanzania, Kenya, Ấn Độ, Trung Quốc..., chủ yếu để cung cấp gỗ nguyên liệu giấy, than hầm và chiết xuất tannin cho công nghiệp thuộc da (Forest Ecology and Managemant (2003) [51]. Thông Caribê cũng có một số nghiên cứu đã cho thấy đây là loài đã được dẫn nhập và gây trồng ở trên 65 nước trên thế giới với giới hạn vĩ độ vùng trồng được mở rộng đáng kể so với nơi nguyên sản, từ 550 vĩ độ Nam ở Argentina tới 330 vĩ độ Bắc ở Ấn Độ. Độ cao từ mặt nước biển tới 1200m ở Zaire, lên tới 1220m ở Nigeria, trên 1820m ở Uganda và 2400m ở Kenya. Thông Caribê đã được gây trồng trên nhiều vùng tiểu khí hậu của các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới (Noruo A. O. and G. P. Berlyn, 1993) [57]. Một số loài cây lá rộng bản địa như Tống quá sủ cũng đã được nghiên cứu cải thiện giống như các công trình của Trịnh Vạn Quân, Phó Lập Quốc và Thành Tĩnh Dung (1978) mô tả Tống quá sủ là cây gỗ nhỡ, đường kính tối đa có thể đạt 1m, cây trưởng thành cao khoảng 15-20m, tốc độ sinh trưởng nhanh, thân thẳng, đẹp và phân cành cao. Trong tự nhiên, Tống quá sủ mọc rải rác trong các rừng khô, rừng thứ sinh, trên độ cao 800-2400m ở Ấn Độ, Myanma, Trung Quốc (Vân Nam, Tây Nam Tứ Xuyên, Đông Nam Tây Tạng, Tây Nam Quý Châu và Tây Quảng Tây). Thích hợp nơi có nhiệt độ trung bình năm 12,8-180C, tổng tích ôn 3269-58170C, nhiệt độ tối thấp trung bình tháng lạnh nhất 2-30C, nhiệt độ tối cao trung bình tháng nóng nhất từ 21-220C, nhiệt độ trung bình thích hợp 130C, lượng mưa trung bình năm 800mm, độ ẩm trên 70% (dẫn theo Đặng Văn Thuyết, 2012) [37]. 6 Khi nghiên cứu về cây Sồi phảng ở Trung Quốc, Paul C. F. Tam and D. A. Griffiths (1993) [58] đã cho thấy Sồi phảng là cây gỗ nhỡ đến gỗ lớn, phân bố ở đai cao từ 700 - 1.700m so với mực nước biển, tập trung ở các tỉnh Quảng Đông, Vân Nam, Phúc Kiến của Trung Quốc. Cây thường mọc ở trong rừng thường xanh, nơi có điều kiện đất ẩm, tầng đất sâu, đất thịt nặng; đất chua, pH từ 4,5 - 5. Cây có thể chống chịu ở nhiệt độ tối thấp tới -50C, có thể sống ở những khu vực có điều kiện lượng mưa trung bình năm từ 1.000 - 2.000mm, sinh trưởng tốt nhất ở khu vực sườn núi có tầng đất dày. Cáng lò (Betula alnoides Buch.-Ham.) cũng là cây gỗ lớn, phạm vi phân bố tự nhiên khá rộng, từ Myanmar, Ấn Độ, Nepal, Thái Lan, Lào, Việt Nam đến vùng Tây Nam của Trung Quốc. Gỗ cây Cáng lò có màu nâu đỏ, giác lõi phân biệt, rất nặng và cứng nên thường được sử dụng trong xây dựng và đóng đồ gia dụng cao cấp (Jie Zeng và cộng sự, 2003) [52]. 1.1.3. Các nghiên cứu về kỹ thuật trồng rừng Cùng với các nghiên cứu về khảo nghiệm giống, kỹ thuật trồng rừng cũng là một vấn đề quan trọng nhằm nâng cao năng suất, chất lượng rừng đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu từ rất sớm, điển hình là công trình nghiên cứu của Appanah, S. and Weiland, G. (1993) [45], các tác giả đã tổng kết những kinh nghiệm trồng rừng gỗ lớn ở bán đảo Malaysia, trong đó có hơn 40 loài cây đã được xây dựng hướng dẫn kỹ thuật trồng rừng lấy gỗ. Mayhew, J.E. và Newton, AQ.C. (1998) [55] đã tổng hợp các tiến bộ kỹ thuật lâm sinh trong kinh doanh cây gỗ thương mại nổi tiếng loài cây Mahogany (Swietenia macrophylla). Tuy nhiên, các tác giả cũng đã đề cập đến những khó khăn trong trồng rừng gỗ lớn mọc nhanh, nhất là đối với các loài cây bản địa, những khó khăn chủ yếu là việc lựa chọn loài cây thích hợp cho từng lập địa, vấn đề cung cấp và bảo quản hạt giống, vấn đề cây con đem trồng, kỹ thuật lâm sinh trong quá trình chăm sóc và nuôi dưỡng rừng. Một số các biện pháp kỹ thuật thâm canh trong trồng rừng cũng đã được đề cập đến như ở Trung Quốc đã áp dụng biện pháp tưới nước cho rừng trồng cây Dương lai (Populus euramericana). Sau 6 năm tuổi đường kính trung bình đã đạt ≈ 7 26cm, trong khi không tưới nước đường kính chỉ đạt 9-10cm. Cũng ở Trung Quốc rừng trồng thâm canh bạch đàn đã đạt năng suất trên 40 m3/ha/năm (theo Nguyễn Huy Sơn, 2006) [27]. Khi nghiên cứu về mật độ trồng rừng, Evans Julians (1992) [50] cho thấy mật độ có ảnh hưởng khá rõ đến khả năng sinh trưởng, năng suất gỗ rừng trồng khá rõ. Đồng thời tỉa thưa cũng là biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất chất lượng rừng, khi nghiên cứu rừng trồng thông Pinus patula, ở giai đoạn 19 tuổi chưa qua tỉa thưa chiều dài tán lá bằng 29% tổng chiều dài thân, nhưng ở rừng cùng tuổi đã tỉa thưa một lần vào tuổi 9, chiều dài tán lá lên tới 40% chiều dài thân cây. Chứng tỏ tỉa thưa đã làm tăng sự phát triển của tán lá, tức là tăng diện tích quang hợp của lá, từ đó đã nâng cao được năng suất rừng trồng. Với sự trợ giúp của tổ chức JICA Nhật Bản, hiện nay ở Trung Quốc đang phát triển việc tạo bầu ươm cây con bằng giá thể hữu cơ, các loài cây đang được nghiên cứu sử dụng giá thể hữu cơ từ giai đoạn vườn ươm là các loài Pinus yunnanensis, Pinus armandi, Pinus densata, Acacia richii, Acacia mearnsii, Eucalyptus maidenii, Picea balfouriana, Larix kaemperi (Toshiaki 2005, 2007) [61],[62]. Ưu điểm của phương pháp này là ruột bầu rất nhẹ (trọng lượng chỉ bằng ¼ trọng lượng bầu đất thông thường) rễ cây con cuốn chặt trong bầu hữu cơ, do vậy khi mang cây đi trồng rừng người dân sẽ tiết kiệm được một khoản chi phí rất lớn do công vận chuyển cây con lên rừng, đặc biệt là do rễ cây con cuốn chặt với nhau trong giá thể hữu cơ do vậy khi mang cây đi trồng rừng người ta không sợ bầu cây bị vỡ, cây con không bị đứt rễ khi nhổ từ vườn ươm do vậy tỷ lệ sống sẽ cao hơn so với trồng cây bằng giá thể bầu đất bình thường Bón phân cho rừng trồng là một trong những biện pháp kỹ thuật thâm canh ảnh hưởng trực tiếp đến hệ rễ của cây trồng nói chung và rừng trồng acacias nói riêng nhằm nâng cao năng suất chất lượng rừng trồng. Vấn đề này đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu từ rất sớm cho các loài cây rừng khác nhau, điển hình như công trình của Mello (1976) [56]và Schonau (1985) [59] bón phân cho E. grandis, Bolstad at al (1988) [46] và Herrero at al (1988) nghiên cứu bón phân cho Pinus caribeae... Tuy nhiên, việc bón phân cho rừng trồng dựa trên cơ 8 sở khoa học nào thì hiện nay chỉ có một số ít công trình đề cập đến, điển hình là công trình của Simpson, J.A. (2000) [60] nghiên cứu phân bón cho rừng trồng A. mangium ở Kalimantan và Trung Quốc. Tác giả đã phân tích hàm lượng dinh dưỡng trong lá cây và trong đất, đặc biệt là hàm lượng các nguyên tố đa lượng như N, P, K. Hàm lượng các nguyên tố này trong lá sẽ chỉ cho biết trong đất thiếu chất dinh dưỡng nào, hoặc nhu cầu của cây đang cần nguyên tố nào, từ đó tác giả đã xác định P là nguyên tố cần bổ sung cho đất và đã bón 50 kg super lân/ha. Ngoài ra, tác giả còn cho thấy K là nguyên tố thường ít thiếu hụt trong đất trồng rừng các loài acacias ở Kalimantan, Trung Quốc và Việt Nam, các nguyên tố trung lượng và vi lượng như Mg, Bo, Ca, Zn, Mn và Cu không thực sự thiếu hụt trong các loại đất trồng rừng nói chung. 1.2. Ở Việt Nam Việc khảo nghiệm chọn loài, chọn xuất xứ và chọn giống trồng rừng cũng đã được các nhà khoa học trong nước quan tâm nghiên cứu từ rất sớm. Tuy nhiên, tập trung nhiều nhất vào những năm 80 của thế kỷ trước. Bắt đầu từ dự án FAM đã nhập hàng chục tấn hạt keo và bạch đàn vào trồng ở các tỉnh miền núi nước ta. Mục tiêu ban đầu chỉ là phủ xanh đất trống đồi núi chọc, tạo dựng hoàn cảnh môi trường sinh thái, sau đó mới là lấy gỗ làm bột giấy. Đến những năm cuối của thế kỷ XX, việc trồng rừng thâm canh cung cấp nguyên liệu cho chế biến bột giấy và ván nhân tạo mới được quan tâm nghiên cứu và phát triển mạnh. Có thể tóm tắt các công trình nghiên cứu theo các lĩnh vực điển hình sau đây: 1.2.1. Khái quát thực trạng rừng trồng keo ở Việt Nam hiện nay Tính đến 31/12/2015 diện tích rừng nói chung của nước ta đã tăng lên tới 14.061.856ha, trong đó rừng tự nhiên có 10.175.519 ha, rừng trồng có 3.886.337 ha, bao gồm cả rừng phòng hộ (RPH), rừng đặc dụng (RĐD) và rừng sản xuất (RSX). Riêng rừng trồng là RSX có 2.727.950 ha, trong đó rừng trồng sản xuất cây lấy gỗ là 2.272.207 ha, chiếm 83,29% diện tích rừng trồng sản xuất (Bộ NN&PTNT, 2016). Theo số liệu thống kê của Dự án FST 2008/039 tính đến 31/12/2015 thì diện tích rừng trồng keo và bạch đàn có 1.513.424 ha, trong đó rừng trồng keo là 1.302.806 ha và bạch đàn là 210.618 ha (Tổng cục Hải quan, 2016; dẫn theo Vũ 9 Huy Đại, 2016). Qua đó có thể thấy tỷ lệ diện tích rừng trồng keo và bạch đàn ở nước ta khá lớn, chiếm tới 55,48% diện tích rừng trồng sản xuất, nếu chỉ tính riêng rừng trồng keo trong diện tích rừng trồng sản xuất thì đã chiếm tới 47,76% và rừng trồng bạch đàn chỉ có 7,72%. Như vậy, có thể thấy keo thực sự là cây trồng chủ lực của ngành Lâm nghiệp nước ta trong những năm vừa qua, mục tiêu chủ yếu là cung cấp gỗ nhỏ phục vụ công nghiệp chế biến dăm và bột giấy. Thực tế đã chứng minh trong 5 năm vừa qua (2011-2015), nước ta đã xuất khẩu từ 6-8 triệu tấn dăm khô mỗi năm, chủ yếu nhờ vào rừng trồng sản xuất cây mọc nhanh, nhất là rừng trồng keo. Mặt khác, Dự án FST 2008/039 còn cho thấy diện tích rừng trồng các loài keo lớn nhất ở 3 vùng sinh thái: Đông Bắc bộ có 501.588 ha, Bắc Trung bộ có 284.952 ha và Duyên hải Nam Trung bộ có 265.908 ha. Tuy nhiên, hầu hết diện tích rừng trồng chủ yếu ở vùng núi thấp dưới 600m so với mực nước biển (dẫn theo Nguyễn Huy Sơn 2017). 1.2.2. Các nghiên cứu khảo nghiệm giống Một trong những khảo nghiệm loài đầu tiên ở nước ta vào năm 1982 tại Ba Vì (Hà Nội) cho 4 loài keo: Keo tai tượng (A. mangium), Keo lá tràm (A. auriculiformis), Keo lá liềm (A. crassicarpa) và Keo đa thân (A. aulacocarpa). Sau 8 năm trồng, Keo tai tượng có khả năng sinh trưởng nhanh nhất, đường kính ngang ngực (D1,3) đạt 18,95cm, chiều cao đạt 15,42 m; tiếp theo là loài Keo lá tràm với các trị số tương ứng là 14,88 cm và 13,19 m, hai loài còn lại kém hơn với các trị số tương ứng từ 10,10 - 13,82 cm và 10,78 - 12,53 m. Hai khảo nghiệm khác ở Hóa Thượng (Thái Nguyên) năm 1984 và ở Đại Lải (Vĩnh Phúc) năm 1986 cũng gồm 4 loài trên. Sau 6 năm trồng, kết quả cho thấy ở Hóa Thượng sinh trưởng tốt nhất là Keo tai tượng, tiếp theo là Keo lá tràm. Sau 5 năm trồng khảo nghiệm ở Đại Lải kết quả cho thấy tốt nhất lại là Keo lá tràm, sau đó mới đến Keo tai tượng, hai loài còn lại kém nhất (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [22]. Một công trình đã công bố khác của Nguyễn Hoàng Nghĩa (2013) [25] đã cho thấy giai đoạn những năm 80 của thế kỷ trước, các loài và xuất xứ bạch đàn cũng đã được khảo nghiệm khá nhiều ở nước ta. Cụ thể là giai đoạn từ 1987-1991 đã khảo nghiệm ở Đại Lải (Vĩnh Phúc) 23 xuất xứ của 9 loài bạch đàn, kết quả sau 4 năm 10 trồng cho thấy bạch đàn E. exserta sinh trưởng tốt nhất về đường kính, tiếp theo là loài E. urophylla có các xuất xứ Mt. Egon; và loài E. tereticornis có xuất xứ Mt. Garnet. Giai đoạn 1990-1997 cũng khảo nghiệm Đại lải Vĩnh Phúc 27 xuất xứ của 7 loài, trong đó có 10 xuất xứ của E. camaldulensis, 6 xuất xứ của loài E. exserta, 4 xuất xứ của loài E. tereticornis và một số xuất xứ của các loài khác; sau 6,5 năm tuổi, các xuất xứ của các loài E. camaldulensis và E. exserta vẫn tỏ ra có khả năng sinh trưởng nhanh hơn. Một khảo nghiệm gồm 12 xuất xứ của loài bạch đàn E. camaldulensis ở La Ngà (Đồng Nai), sau 3 năm tuổi thì khả năng sinh trưởng cả đường kính và chiều cao được phân thành 2 nhóm khá rõ rệt, nhóm sinh trưởng nhanh có đường kính đạt từ 7,3-7,5cm gồm các xuất xứ: Gibb River, Katherin, Gilbert River, Mt. Carbine, Petfod, còn lại đều nhỏ dưới 7,0cm. Trên cơ sở kết quả các khảo nghiệm loài và xuất xứ đã chọn lọc qua nhiều năm kết hợp với nguồn vật liệu giống nhập từ nước ngoài, Hà Huy Thịnh và cộng sự (2011) [35] đã sử dụng nguồn vật liệu giống của các loài keo này để khảo nghiệm ở nhiều vùng sinh thái khác nhau. Trong đó, Keo tai tượng có 210 cây trội chọn lọc trong các vườn giống FORTIP và 200 gia đình ở các vườn giống thế hệ 2; Keo lá tràm có 230 cây trội và các lô hạt nhập từ nơi nguyên sản cũng như các dòng vô tính đã được chọn lọc từ nhiều năm trước; Keo lai tự nhiên bao gồm 5 dòng của Ba Vì, 7 dòng từ Đông Nam bộ, 4 dòng từ Phân viện Nam bộ. Ngoài ra, còn một số dòng lai mới cũng đã được bổ sung. Sau 5 năm khảo nghiệm đã xác định được nhiều giống ưu việt cho các vùng sinh thái khác nhau. Đối với Keo lá tràm đã công nhận được 03 giống Quốc gia và 16 giống Tiến bộ kỹ thuật, năng suất đạt ≥ 15 m3/ha/năm, vượt trội ≥ 20% so với giống đại trà. Keo tai tượng cũng có 01 xuất xứ được công nhận là giống Tiến bộ kỹ thuật. Các dòng Keo lai là giống Quốc gia và giống Tiến bộ kỹ thuật đã được công nhận trước đây vẫn duy trì được ưu thế trong các khảo nghiệm mới. Đặc biệt, các giống đã chọn lọc trong các khảo nghiệm này đều có năng suất và tỷ trọng gỗ cao hơn các giống còn lại. Trong một nghiên cứu khác của Hà Huy Thịnh và cộng sự (2015) [36] đã chọn được một bộ giống công tác cho Keo lá tràm gồm 21 gia đình, 13 dòng vô tính và 60 cây trội trong các vườn giống thế hệ 2. Đối với Keo lai tự nhiên cũng đã chọn lọc được 550 dòng vô tính 11 vừa sinh trưởng nhanh vừa có chất lượng thân cây tốt ở giai đoạn từ 18-24 tháng tuổi. Đồng thời đã chọn lọc được 10 dòng vô tính mới (BV106, 233/3, BV340, BV368, BV376, BV536, 102, BV469, BV374, 98/1). Tại thời điểm 6,5 năm tuổi, các giống Keo lai đã được là công nhận là giống Quốc gia (BV10, BV16, BV32 và BV33) vẫn thể hiện sự ưu việt về sinh trưởng với năng suất gỗ đạt từ 30,433,7m3/ha/năm, đặc biệt các giống BV37 và BV 71 đã được công nhận là giống Tiến bộ kỹ thuật đạt năng suất cao nhất, dao động từ 34,6-38,5m3/ha/năm. 1.2.3. Các nghiên cứu chọn loài cây cho vùng cao Từ những năm 1950, Việt Nam đã có một số mô hình trồng thử các loài Bạch đàn ở Mang Linh, Lâm Đồng ở độ cao 1.500 m so với mực nước biển với hàng chục loài Bạch đàn khác nhau (dẫn từ Lê Đình Khả, 1996) [16]. Tuy nhiên chỉ có các loài Bạch đàn grandis, Bạch đàn saligna và Bạch đàn microcorys là có khả năng sinh trưởng tốt ở đây. Trong những năm 1990, Viện Nghiên cứu giống và Công nghệ sinh học Lâm nghiệp thuộc Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam đã tiến hành khảo nghiệm loài và xuất xứ nhiều loài Bạch đàn ở Mang Linh, ở độ cao 1.500m và Lang Hanh với độ cao 820 m tại Lâm Đồng. Tại Lang Hanh, khảo nghiệm gồm 24 xuất xứ thuộc 8 loài Bạch đàn đã được khảo nghiệm. Sau 4 năm tuổi, kết quả cho thấy nhóm sinh trưởng nhanh về đường kính gồm 6 xuất xứ trong đó có xuất xứ Paluma của Eucalyptus grandis, Helenvale, Goe-Kiriwo và Bloomfield của Eucalyptus pellita, Blackdown của Eucalyptus saligna và Mt. Egon của Eucalyptus urophylla. Sinh trưởng nhanh nhất về chiều cao là xuất xứ Morehead River của Eucalyptus camaldulensis và Mt. Lewis của Eucalyptus grandis. Các xuất xứ sinh trưởng nhanh có thể đạt lượng tăng trưởng chiều cao từ 1,5 đến 1,8 m/năm. Sinh trưởng chậm là các xuất xứ Barrington của Eucalyptus saligna và Artheton của Eucalyptus grandis. Tại Mang Linh, một bộ giống gồm 24 xuất xứ của 9 loài đã được khảo nghiệm. Kết quả đánh giá sau 1,5 tuổi cho thấy các xuất xứ sinh trưởng nhanh gồm Mt. Ego của Eucalyptus urophylla, Lâm Đồng, Paluma và Cardwell của Eucalyptus grandis, Blackdown và Barrington của Eucalyptus saligna. Lượng tăng trưởng của các xuất xứ tốt có thể đạt 2-3 m/năm và đường kính đạt 1,5-2,5 cm/năm. Xuất xứ Mt. Egon của Eucalyptus urophylla có sinh trưởng nhanh nhưng có tỷ lệ sống rất thấp (26%) trong khi các xuất xứ của Eucalyptus grandis và Eucalyptus saligna có tỷ lệ sống