Tài liệu Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM **************** TRẦN THỊ DUYÊN NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TRỒNG RỪNG THÂM CANH ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƢỢNG GỖ KEO LAI Ở HUYỆN ĐỒNG HỶ TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN, 2008 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM **************** TRẦN THỊ DUYÊN NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TRỒNG RỪNG THÂM CANH ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƢỢNG GỖ KEO LAI Ở HUYỆN ĐỒNG HỶ TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Huy Sơn THÁI NGUYÊN, 2008 2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này hoàn toàn trung thực và chưa sử dụng cho bảo vệ một học vị nào. Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc. Tác giả Trần Thị Duyên 3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn, tác giả đã được sự quan tâm, tạo điều kiện của lãnh đạo Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Thái Nguyên, cán bộ phòng Kế hoạch, phòng Kỹ thuật Chi cục Lâm nghiệp, cán bộ Khoa sau đại học trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Nhân dịp này, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn tới sự quan tâm giúp đỡ quí báu đó. Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến Tiến sĩ Nguyễn Huy Sơn - người hướng dẫn khoa học cho tác giả đã tận tình chỉ bảo và dành nhiều thời gian quí báu giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn. Tác giả xin chân thành cảm ơn sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp trong quá trình thực hiện luận văn. Nhân dịp này, tác giả 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 tác giả trong cả quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành đề tài này. Xin chân thành cảm ơn. Tác giả Trần Thị Duyên 4 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình vẽ, đồ thị, ảnh ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................... 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................... 4 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ......................................................... 4 1.1.1. Những nghiên cứu về cây Keo lai (Acacia hybrids) ........................ 4 1.1.2. Ảnh hưởng của giống đến năng suất rừng trồng thâm canh ............ 6 1.1.3. Ảnh hưởng của điều kiện lập địa đến khả năng sinh trưởng, phát triển của rừng trồng. ......................................................................... 6 1.1.4. Ảnh hưởng của phân bón đến năng suất và chất lượng rừng trồng . 8 1.1.5. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng sinh trưởng và chất lượng rừng trồng .............................................................................. 9 1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ......................................................... 10 1.2.1. Đặc điểm cây Keo lai (A. Hybrids) ............................................... 10 1.2.2. Các nghiên cứu về trồng rừng thâm canh và thâm canh rừng trồng ..... 11 1.2.3. Tính chất gỗ và một số sản phẩm từ gỗ rừng trồng Keo lai ......... 19 Chƣơng 2. MỤC TIÊU, ,NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. 22 2.1. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................ 22 2.1.1. Mục tiêu chung ............................................................................... 22 2.1.2. Mục tiêu cụ thể ............................................................................... 22 5 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.2. Đối tƣợng và giới hạn phạm vi nghiên cứu....................................... 22 2.2.1. Đối tượng: ...................................................................................... 22 2.2.2. Giới hạn phạm vi nghiên cứu ......................................................... 23 2.3. Nội dung nghiên cứu: .......................................................................... 23 2.3.1. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng sinh trưởng của rừng trồng Keo lai ..................................................................................................... 23 2.3.2. Ảnh hưởng của bón phân đến sinh trưởng rừng trồng Keo lai ............ 23 2.3.3. Ảnh hưởng của thời điểm trồng rừng và kỹ thuật thâm canh đến sinh trưởng của rừng trồng Keo lai ................................................................ 24 2.3.4. Ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật thâm canh rừng trồng đến tính chất lý - hóa của đất sau khi trồng rừng Keo lai được 5 năm tuổi. ............................................................................................... 24 2.3.5. Bước đầu nghiên cứu đặc điểm gỗ Keo lai nhằm phục vụ công nghiệp chế biến bột giấy ...................................................................................... 24 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu.................................................................... 24 2.4.1. Phương pháp luận tổng quát .......................................................... 24 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể ..................................................... 24 Chƣơng 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN-XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU ....... 32 3.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên, xã hội huyện Đồng Hỷ ...................... 32 3.1.1. Điều kiện tự nhiên .................................................................................. 32 3.1.2. Điều kiện dân sinh kinh tế xã hội của huyện ......................................... 34 3.2. Đặc điểm điều kiện tự nhiên khu vực bố trí thí nghiệm ................ 38 3.3. Đặc điểm sinh thái cây Keo lai ......................................................... 40 Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 42 4.1. Ảnh hƣởng của mật độ đến khả năng sinh trƣởng của rừng trồng Keo lai .................................................................................................. 42 6 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.2. Ảnh hƣởng của phân bón đến khả năng sinh trƣởng và năng suất của rừng trồng Keo lai .............................................................................. 49 4.3. Ảnh hƣởng của thời điểm trồng rừng và kỹ thuật thâm canh đến sinh trƣởng, năng suất rừng trồng Keo lai ...................................... 57 4.4. Ảnh hƣởng của một số biện pháp kỹ thuật thâm canh rừng trồng đến tính chất lý hóa của đất rừng sau khi trồng Keo lai đƣợc 5 năm tuổi............................................................................................... 64 4.5. Kết quả nghiên cứu đặc điểm gỗ Keo lai phục vụ công nghiệp bột giấy......................................................................................................... 68 4.5.1. Đặc điểm gỗ Keo lai....................................................................... 68 4.5.2. Nghiên cứu qui trình nấu bột ......................................................... 72 Chƣơng 5. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ .................................... 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 84 PHỤ LỤC 7 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu, chữ viết tắt Bộ NN&PTNT Nội dung ký hiệu, chữ viết tắt G Tổng tiết diện ngang D1.3m Đường kính ở vị trí 1.3m Hvn Chiều cao vút ngọn DT Đường kính tán RCFTI Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng Fa Đất granit Fk Đất nâu đỏ bazan Fv Đất nâu vàng bazan Fs Đất đỏ vàng trên phiến sét Fp Đất phù sa cổ ÔTC Ô tiêu chuẩn VS Phân vi sinh R Hệ số tương quan Sig. Xác suất (mức ý nghĩa) của tiêu chuẩn kiểm tra [1] Số hiệu tài liệu trích dẫn trong danh sách tài liệu tham khảo 1 Độ dày tầng đất cấp I > 100cm, kết von đá lẫn ở tầng A và Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn B < 50% 2 Độ dày tầng đất cấp II : 50 - 100cm, kết von đá lẫn < 50% 3 Độ dày tầng đất cấp III < 50cm, kết von đá lẫn > 40% 8 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG TT Nội dung Trang bảng 3.1 Kết quả phân tích đất tại xã Khe Mo 39 4.1 Ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng của rừng trồng Keo 44 lai 3 tuổi và 5 tuổi ở Khe Mo-Đồng Hỷ 4.2 Ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng của rừng trồng Keo lai sau 5 năm tuổi ở Đồng Hỷ - Thái Nguyên (trồng 51 năm 2002, thu thập số liệu năm 2007) 4.3 Ảnh hưởng của thời điểm trồng rừng và kỹ thuật thâm canh đến sinh trưởng, năng suất của rừng trồng Keo lai ở Đồng Hỷ-Thái Nguyên. 61 4.4 Kết quả phân tích đất trồng rừng thâm canh Keo lai tại Khe Mo - Đồng Hỷ - Thái Nguyên 65 4.5 Tỷ trọng gỗ của Keo lai 69 4.6 Kích thước xơ sợi 70 4.7 Thành phần hóa học của gỗ Keo lai 72 4.8 Ảnh hưởng của mức dùng kiềm đến hiệu suất bột và trị số Kappa của bột từ gỗ Keo lai 5 tuổi 73 4.9 Kết quả tách Lignin trong bột gỗ Keo lai 5 tuổi ở Thái Nguyên bằng ôxy kiềm 75 4.10 Điều kiện công nghệ của các giai đoạn tẩy trắng bột giấy 76 4.11 Tính chất cơ lý của bột gỗ Keo lai sau tẩy trắng 77 4.12 So sánh chất lượng bột giấy từ Keo lai 5 năm tuổi tẩy trắng theo qui trình ECF với qui trình C-EOP-H đối chứng 78 9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH TT hình 4.1.1 Nội dung Trang Biểu đồ sinh trưởng D1.3 của các công thức mật độ Keo lai tuổi 3 và tuổi 5 47 4.1.2 Biểu đồ sinh trưởng Hvn của các công thức mật độ Keo lai tuổi 3 và tuổi 5 47 4.1.3 Biểu đồ tăng trưởng về trữ lượng M(m3/ha) của các công thức mật độ Keo lai tuổi 3 và tuổi 5 47 4.1.4 Ảnh chụp Keo lai 5 năm tuổi trồng ở công thức mật độ 2.000 cây/ha (Đồng Hỷ - Thái Nguyên) 48 4.1.5 Ảnh chụp Keo lai 5 năm tuổi trồng ở công thức mật độ 1.660 cây/ha (Đồng Hỷ - Thái Nguyên) 48 4.2.1 Biểu đồ tăng trưởng về trữ lượng cây đứng của các công thức bón phân Keo lai 5 năm tuổi 53 4.2.2 Ảnh chụp Keo lai 5 năm tuổi trồng ở công thức bón phân tốt nhất (CT 4 - Đồng Hỷ - Thái Nguyên) 56 4.2.3 Ảnh chụp Keo lai 5 tuổi - đối chứng công thức bón phân 56 4.3.1 Biểu đồ sinh trưởng D1.3 công thức thí nghiệm thời điểm và kỹ thuật trồng rừng tại Khe Mo - Đồng Hỷ - Thái Nguyên Biểu đồ sinh trưởng Hvn công thức thí nghiệm thời điểm và kỹ thuật trồng rừng tại Khe Mo - Đồng Hỷ - Thái Nguyên 4.3.2 4.3.3 62 62 Biểu đồ trữ lượng gỗ cây đứng các công thức thí nghiệm thời điểm và kỹ thuật trồng rừng tại Khe Mo - Đồng Hỷ Thái Nguyên 61 4.3.4 Ảnh chụp Keo lai 5 tuổi Trồng thâm canh giữa mùa mưa 63 4.3.5 Ảnh chụp Keo lai 5 tuổi trồng bán thâm canh giữa mùa mưa (Đối chứng thời vụ trồng) 63 4.4.1 Ảnh chụp phẫu diện lấy mẫu đất phân tích (đất trồng Keo lai sau 5 năm ở Đồng Hỷ - Thái Nguyên) 67 10 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẶT VẤN ĐỀ Tính đến 31 tháng 12 năm 2007, tổng diện tích rừng toàn quốc gần 12,840 triệu ha, trong đó có gần 10,284 triệu ha rừng tự nhiên và hơn 2,553 triệu ha rừng trồng, độ che phủ của rừng đã tăng lên 38,2% (Bộ NN&PTNT, 2008)[2]. Tuy diện tích rừng và độ che phủ của rừng đã tăng lên đáng kể nhưng chất lượng rừng vẫn còn rất thấp. Hầu hết diện tích rừng tự nhiên là rừng trung bình và rừng nghèo, không còn khả năng đáp ứng được nhu cầu sản xuất hiện nay. Đặc biệt là rừng trồng trong những năm vừa qua năng suất đã nâng lên gần 20m3/ha/năm nhưng vẫn chưa đáp ứng đủ nguyên liệu cho nhu cầu sản xuất của xã hội. Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và PTNT, hiện nay cả nước có hơn 1,4 triệu ha rừng trồng có khả năng cung cấp một lượng gỗ khoảng 30,6 triệu m3. Tuy nhiên, lượng gỗ này chủ yếu chỉ phục vụ cho ngành chế biến giấy và gỗ ván sàn. Phần lớn gỗ dùng để chế biến các sản phẩm đồ mộc, đặc biệt là đồ mộc gia dụng và đồ mỹ nghệ vẫn phải nhập khẩu. Mặc dù, năm 2006 kim ngạch xuất khẩu đồ gỗ của Việt Nam đạt sấp xỉ 2 tỷ USD, nhưng chi phí nhập khẩu gỗ nguyên liệu, phụ kiện sử dụng cho ngành công nghiệp chế biến gỗ đã lên tới trên 1 tỷ USD (Thông tấn xã Việt Nam, 2007) [35]. Trong quí I năm 2008, tổng kim ngạch xuất khẩu gỗ đạt 691 triệu USD, nhưng chỉ tính riêng 02 tháng đầu năm 2008, kim ngạch nhập khẩu gỗ nguyên liệu đã là 183,7 triệu USD. Điều này một lần nữa lại khẳng định sự thiếu hụt nguồn nguyên liệu trong nước là đáng kể (Chuyên trang gỗ- Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2008) [1]. Chiến lược phát triển lâm nghiệp Việt Nam giai đoạn 2006 - 2010 đã đề ra mục tiêu xuất khẩu sản phẩm gỗ đến năm 2010 phải đạt 5,56 tỷ USD. Tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm của kinh ngạch xuất khẩu gỗ vào khoảng 11 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn trên 30%/năm. Con số này cho thấy nhu cầu nguồn nguyên liệu đầu vào cho các doanh nghiệp xuất khẩu sẽ tăng mạnh từ nay đến năm 2010 và đến năm 2020. Với tốc độ phát triển kinh tế như hiện nay, nhu cầu gỗ cho xây dựng và các nhu cầu khác trên thị trường nội địa cũng được dự báo sẽ liên tục tăng. Để đáp ứng nhu cầu sử dụng gỗ ngày càng tăng của xã hội, ngành Lâm nghiệp đã đưa ra nhiều giải pháp, trong đó có giải pháp lựa chọn các loài cây mọc nhanh và các biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh để nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng. Một trong những loài cây nguyên liệu có khả năng sinh trưởng nhanh được đề cập đến đó là cây Keo lai (Acacia hybrids). Cây Keo lai là 1 trong 48 loài cây trồng chính để trồng rừng sản xuất đã được Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận tại Quyết định số 16/2005/QĐ-BNN ngày 15/03/2005. Keo lai không chỉ là giống có ưu thế sinh trưởng nhanh, biên độ sinh thái rộng, có khả năng thích ứng với nhiều loại đất mà còn có khả năng cải tạo đất, cải thiện môi trường sinh thái. Gỗ Keo lai được sử dụng làm ván sàn, ván dăm, trụ mỏ và đặc biệt hơn cả là được sử dụng nhiều trong công nghiệp giấy. Keo lai có khối lượng gỗ lấy ra lớn gấp 2-3 lần Keo tai tượng và Keo lá tràm, hàm lượng xenluylô trong gỗ cao, lượng lignin thấp, do đó có hiệu suất bột giấy lớn, chất lượng bột giấy tốt. Tại tỉnh Thái Nguyên, trong những năm qua công tác trồng rừng đã được các cấp chính quyền và người dân quan tâm nhiều hơn, diện tích rừng trồng tăng lên đáng kể, đặc biệt là rừng sản xuất. Theo báo cáo về diễn biến tài nguyên rừng của tỉnh Thái Nguyên, năm 2007 toàn tỉnh có 164.355 ha rừng, trong đó rừng tự nhiên là 100.509 ha, rừng trồng 63.846 ha, tổng trữ lượng gỗ trên 3 triệu m3 và có khoảng 24 triệu cây tre nứa. Hàng năm toàn tỉnh khai thác khoảng 20.000 m3 gỗ và 650 tấn tre nứa, lượng lâm sản này một phần phục vụ cho nhu cầu sử dụng của người dân trong vùng, phần còn lại cung 12 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn cấp nguyên liệu cho Công ty ván dăm Thái Nguyên và Nhà máy giấy Bãi Bằng. Trong những năm gần đây, tỉnh Thái Nguyên đã có chủ trương đẩy mạnh công tác trồng rừng sản xuất và loài cây trồng chính được lựa chọn là cây Keo lai và Keo tai tượng. Mặc dù phần lớn diện tích đất trồng rừng sản xuất là trồng 2 loài cây trên, nhưng theo đánh giá sơ bộ của Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Thái Nguyên thì lượng tăng trưởng bình quân hàng năm chỉ đạt khoảng 16 - 18m3/ha/năm. Với lượng tăng trưởng như vậy thì khả năng đáp ứng nhu cầu về gỗ nguyên liệu cho địa phương là không đủ. Do đó, cần phải nâng cao được năng suất, chất lượng gỗ rừng trồng. Để đáp ứng được các yêu cầu trên cần phải lựa chọn giống tốt, điều kiện lập địa và áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp. Vì vậy, thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh đến năng suất và chất lượng gỗ Keo lai ở huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên” là cần thiết. Mục tiêu của đề tài là xác định được ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh nhằm nâng cao năng suất và chất lượng gỗ rừng trồng Keo lai đáp ứng nhu cầu về nguyên liệu sản xuất bột giấy của Nhà máy giấy Bãi Bằng và Công ty ván dăm Thái Nguyên. Đề tài thực hiện dựa trên cơ sở kế thừa những số liệu ban đầu và mô hình trồng rừng thâm canh của đề tài cấp Nhà nước, mã số KC.06.05.NN: “Nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ để phát triển gỗ nguyên liệu cho xuất khẩu” do TS. Nguyễn Huy Sơn làm chủ nhiệm đề tài. Do điều kiện thời gian thực hiện của đề tài cấp Nhà nước có hạn (2001-2005) chưa thu thập và đánh giá được khả năng sinh trưởng của những năm tiếp theo, nên đề tài luận văn này đã kế thừa và tiếp tục đánh giá cả về số lượng và chất lượng gỗ rừng trồng của mô hình làm cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh ở Thái Nguyên. 13 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Trồng rừng thâm canh và thâm canh rừng trồng là một hệ thống các biện pháp kỹ thuật bao gồm từ khâu chọn tạo giống đến trồng rừng, chăm sóc rừng trồng, quản lý bảo vệ rừng trồng cho đến khi khai thác sử dụng. Hệ thống các biện pháp kỹ thuật này đã được các nhà khoa học nhiều nước trên thế giới quan tâm nghiên cứu, điển hình là một số công trình được phân chia thành các chuyên đề sau: 1.1.1. Những nghiên cứu về cây Keo lai (Acacia hybrids) Keo lai là tên gọi tắt của giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng (Acacia mangium) và Keo lá tràm (Acacia auriculiformis). Giống Keo lai tự nhiên này được phát hiện đầu tiên bởi Messir Herbern và Shim vào năm 1972 trong số các cây Keo tai tượng trồng ven đường ở Sook Telupid thuộc bang Sabah, Malaysia. Năm 1976, M.Tham đã kết luận thông qua việc thụ phấn chéo giữa Keo Tai tượng và Keo lá tràm tạo ra cây Keo lai có sức sinh trưởng nhanh hơn giống bố mẹ. Đến tháng 7 năm 1978, kết luận trên cũng đã được Pedley xác nhận sau khi xem xét các mẫu tiêu bản tại phòng tiêu bản thực vật ở Queensland - Australia (Lê Đình Khả, 1999) [10]. Ngoài ra, Keo lai tự nhiên còn được phát hiện ở vùng Balamuk và Old Tonda của Papua New Guinea (Turnbull, 1986, Gun và cộng sự, 1987, Griffin, 1988), ở một số nơi khác tại Sabah (Rufelds, 1987) và Ulu Kukut (Darus và Rasip, 1989) của Malaysia, ở Muak-Lek thuộc tỉnh Saraburi của Thái Lan (Kijkar, 1992). Giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng với Keo lá tràm đã được phát hiện ở cả rừng tự nhiên lẫn rừng trồng và đều có một số đặc tính vượt trội so 14 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn với bố mẹ, sinh trưởng nhanh, cành nhánh nhỏ, thân đơn trục với đoạn thân dưới cành lớn (Lê Đình Khả, 2006) [12]. Nghiên cứu về hình thái cây Keo lai có thể kể đến các công trình nghiên cứu của Rufelds (1988) [50]; Gan.E và Sim Boom Liang (1991) [42] các tác giả đã chỉ ra rằng: Keo lai xuất hiện lá giả (Phyllode) sớm hơn Keo tai tượng nhưng muộn hơn Keo lá tràm. Ở cây con lá giả đầu tiên của Keo lá tràm thường xuất hiện ở lá thứ 4-5, Keo tai tượng thường xuất hiện ở lá thứ 8-9 còn ở Keo lai thì thường xuất hiện ở lá thứ 5-6. Bên cạnh đó là sự phát hiện về tính chất trung gian giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm ở các bộ phận sinh sản (Bowen, 1981) [38]. Theo nghiên cứu của Rufeld (1987) [49] thì không tìm thấy một sự sai khác nào đáng kể của Keo lai so với các loài bố mẹ. Các tính trạng của chúng đều thể hiện tính trung gian giữa hai loài bố mẹ mà không có ưu thế lai thật sự. Tác giả đã chỉ ra rằng Keo lai hơn Keo tai tượng về độ tròn đều của thân, có đường kính cành nhỏ hơn và khả năng tỉa cành tự nhiên khá hơn Keo tai tượng, song độ thẳng thân, hình dạng tán lá và chiều cao dưới cành lại kém hơn Keo tai tượng. Tuy nhiên, theo kết quả nghiên cứu của Pinso Cyril và Robert Nasi, (1991) [47] thì trong nhiều trường hợp cây Keo lai có xuất xứ ở Sabah vẫn giữ được hình dáng đẹp của Keo tai tượng. Về ưu thế lai thì có thể có nhưng không bắt buộc vì có thể bị ảnh hưởng của cả 02 yếu tố di truyền lẫn điều kiện lập địa. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng sinh trưởng của Keo lai tự nhiên đời F1 là tốt hơn, còn từ đời F2 trở đi cây sinh trưởng không đồng đều và trị số trung bình còn kém hơn cả Keo tai tượng. Khi đánh giá về các chỉ tiêu chất lượng của cây Keo lai, Pinso và Nasi (1991) [47] thấy rằng độ thẳng của thân, đoạn thân dưới cành, độ tròn đều của thân,…đều tốt hơn giống bố mẹ và cho rằng Keo lai rất phù hợp với các chương trình trồng rừng thương mại. 15 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.1.2. Ảnh hưởng của giống đến năng suất rừng trồng thâm canh Giống là một trong những khâu quan trọng nhất của trồng rừng thâm canh. Mục đích của cải thiện giống cây rừng là nhằm không ngừng nâng cao năng suất, chất lượng gỗ và các sản phẩm mong muốn khác từ rừng. Trên thế giới đã có rất nhiều nước đi sâu nghiên cứu về vấn đề này điển hình là các nước: Công Gô, Brazin, Swaziland, Malayxia, Zimbabwe… Ở Công Gô, bằng phương pháp lai nhân tạo đã tạo ra giống Bạch đàn lai (Eucalyptus hybrids) có năng suất đạt tới 35m3/ha/năm ở giai đoạn 7 năm tuổi. Tại Brazin, bằng con đường chọn lọc nhân tạo đã chọn được giống Bạch đàn Eucalyptus grandis có năng suất đạt tới 55m3/ha/năm sau 7 năm trồng (Welker, 1986) [50] Tại Swaziland cũng đã chọn được giống Thông Pinus patula sau 15 năm tuổi đạt năng suất 19m3/ha/năm (Pandey, 1983)[48] Ở Zimbabwe cũng đã chọn được giống Bạch đàn Eucalyptus grandis đạt từ 35m3 - 40m3/ha/năm, giống Bạch đàn E.urophylla đạt trung bình tới 55m3/ha/năm, có nơi lên tới 70m3/ha/năm (Campinhos và Ikemori, 1988)[40] 1.1.3. Ảnh hưởng của điều kiện lập địa đến khả năng sinh trưởng, phát triển của rừng trồng Kết quả nghiên cứu của tổ chức Nông - Lương Quốc tế (FAO, 1994) [41] ở các nước vùng nhiệt đới đã chỉ ra rằng: khả năng sinh trưởng của rừng trồng, đặc biệt là rừng trồng cây nguyên liệu công nghiệp phụ thuộc rất rõ vào 4 nhân tố chủ yếu liên quan đến điều kiện lập địa là: Khí hậu, địa hình, loại đất và hiện trạng thực bì. Nghiên cứu của Laurie (1974) đã cho thấy đất đai ở vùng nhiệt đới rất khác nhau về nguồn gốc và lịch sử phát triển, điều này được thể hiện ở sự 16 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn khác nhau về đặc điểm của các phẫu diện đất, đó là độ dày tầng đất, cấu trúc vật lý, hàm lượng các chất dinh dưỡng khoáng, phản ứng của đất (độ pH) và nồng độ muối. Đây chính là nguyên nhân dẫn đến khả năng sinh trưởng của rừng trồng trên các loại đất khác nhau là khác nhau. Khi đánh giá khả năng sinh trưởng của loài Thông Pinus patula ở Swziland, Julian Evans (1992) [44] đã chứng minh khả năng sinh trưởng về chiều cao của loài Thông này có quan hệ khá chặt (R=0,81) với các yếu tố địa hình và đất thông qua phương trình tương quan sau: Y = -18,75 + 0,0544x3 - 0,000022x32 + 0,0185x4 + 0,0449x5 + 0,5346x11 Trong đó: Y: Chiều cao vút ngọn tại thời điểm 12 tuổi (m); x3: Độ cao so với mặt nước biển (m); x4: Độ dốc chênh lệch giữa đỉnh đồi và chân đồi (%); x5: Độ dốc tuyệt đối của khu trồng rừng (%); x11: Độ phì của đất đã được xác định. Cùng với đó, Julian Evans cũng đã kết luận khí hậu có ảnh hưởng khá rõ đến năng suất rừng trồng, đặc biệt là sự ảnh hưởng của tổng lượng mưa bình quân hàng năm, sự phân bố lượng mưa trong năm, lượng bốc hơi và nhiệt độ không khí. Kết quả nghiên cứu của Pandey. D (1983) [48] về loài Bạch đàn Eucalyptus camaldulensis được trồng trên các điều kiện lập địa khác nhau đã cho thấy: nếu trồng ở vùng nhiệt đới khô với chu kỳ kinh doanh từ 1020 năm thì năng suất chỉ đạt từ 5-10m3/ha/năm, nhưng trồng ở vùng nhiệt đới ẩm thì năng suất có thể đạt tới 30m 3/ha/năm. Kết quả này lại một lần 17 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn nữa khẳng định điều kiện lập địa khác nhau thì năng suất rừng trồng cũng khác nhau. Từ các kết quả nghiên cứu trên cho thấy việc xác định vùng trồng và điều kiện lập địa phù hợp với từng loài cây trồng là rất cần thiết và đây cũng chính là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến năng suất và chất lượng của rừng trồng. 1.1.4. Ảnh hưởng của phân bón đến năng suất và chất lượng rừng trồng Bón phân cho cây trồng lâm nghiệp là một trong những biện pháp kỹ thuật thâm canh nhằm nâng cao năng suất, chất lượng rừng trồng, đặc biệt là ở những nơi đất xấu. Trên thế giới, việc áp dụng bón phân cho rừng trồng bắt đầu từ những năm 1950. Trong vòng 1 thập kỷ, diện tích rừng được bón phân đã tăng lên 100.000 ha/năm ở Nhật Bản, Thụy Điển và Phần Lan. Đến năm 1980, diện tích rừng được bón phân trên thế giới đã đạt gần 10 triệu ha (Ngô Đình Quế, 2004) [28]. Về vấn đề này đã có nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm và đi sâu nghiên cứu, điển hình là công trình nghiên cứu của Mello (1976) [46] ở Brazin, tác giả cho thấy Bạch đàn (Eucalyptus) sinh trưởng khá tốt ở công thức không bón phân, nhưng nếu bón phân NPK thì năng suất rừng trồng có thể tăng lên trên 50%. Một nghiên cứu khác của Schonau (1985) [51] ở South Africa về vấn đề bón phân cho Bạch đàn Eucalyptus grandis đã kết luận công thức bón 150g NPK/gốc với tỷ lệ N:P:K = 3:2:1 có thể nâng chiều cao trung bình của rừng trồng lên gấp 2 lần sau năm thứ nhất. Tại Colombia, Bolstand và cộng sự (1988) [39] cũng đã tìm thấy một vài loại phân có phản ứng tích cực đối với rừng trồng Thông P. caribeae, đó là Potassium, Phosphate, Boron và Magnesium. Tại Cu Ba, cũng với đối tượng là rừng Thông P. caribeae, khi nghiên cứu các công thức bón phân cho đối tượng này 18 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Herrero và cộng sự (1988) [43] đã kết luận bón phân Phosphate sau 13 năm trồng nâng cao sản lượng rừng từ 56m3/ha lên 69m3/ha. Từ những kết quả nghiên cứu trên, một lần nữa đã khẳng định bón phân cho rừng trồng mang lại những hiệu quả rõ rệt: nâng cao tỷ lệ sống, tăng sức đề kháng của cây đối với các điều kiện bất lợi của môi trường, tăng sinh trưởng, nâng cao sản lượng, chất lượng sản phẩm rừng trồng. 1.1.5. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng sinh trưởng và chất lượng rừng trồng Mật độ trồng rừng ban đầu cũng là một trong những biện pháp kỹ thuật lâm sinh quan trọng có ảnh hưởng đến năng suất rừng trồng. 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. Về vấn đề này đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu với nhiều loài cây khác nhau trên các dạng lập địa khác nhau, điển hình là các công trình nghiên cứu của Julian Evans (1992) [44] khi nghiên cứu mật độ trồng rừng cho Bạch đàn E. deglupta ở Papua New Guinea đã bố trí 4 công thức có mật độ trồng khác nhau (2.985 cây/ha; 1.680 cây/ha; 1.075 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 của mật độ, nhưng tổng tiết diện ngang (G) lại tăng theo chiều tăng của 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. Trong một nghiên cứu khác với thông P. caribeae ở Quensland - Australia, tác giả cũng đã thí nghiệm với 5 công thức mật độ khác nhau (2.200 cây/ha; 1.680 cây/ha; 1.330 cây/ha; 1.075 cây/ha và 750 cây/ha), sau hơn 9 năm trồng cũng thu được kết quả tương tự, nhưng ở các công thức trồng mật độ thấp (750 cây/ha - 1.075 cây/ha) có đường kính trung bình đạt từ 20,1 - 20,9cm, số cây đạt đường kính 19 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn (D1.3) > 10cm chiếm từ 84% - 86%; Ở công thức mật độ cao đường kính chỉ đạt từ 16,6 - 17,8cm, số cây có đường kính (D1.3) > 10cm chỉ chiếm từ 71% - 76%. Từ các kết quả nghiên cứu trên cho thấy mật độ trồng ảnh hưởng khá rõ đến chất lượng sản phẩm và chu kỳ kinh doanh, vì vậy cần phải căn cứ vào mục tiêu kinh doanh cụ thể để xác định mật độ trồng cho thích hợp. 1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Cây Keo lá tràm và Keo tai tượng được nhập vào nước ta từ những năm 1960 nhưng mãi đến đầu những năm 90 của thế kỷ trước, giống Keo lai mới được phát hiện và tập trung nghiên cứu từ các khâu chọn tạo giống cho đến trồng rừng, có thể điểm qua một số công trình nghiên cứu điển hình sau: 1.2.1. Đặc điểm cây Keo lai (A. Hybrids) Ở Việt Nam, cây Keo lai tự nhiên được Lê Đình Khả, Phạm Văn Tuấn và các cộng sự thuộc Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng (RCFTI) phát hiện đầu tiên tại Ba Vì (Hà Tây cũ) và vùng Đông Nam Bộ vào năm 1992. Tiếp theo đó, từ năm 1993 cho đến nay Lê Đình Khả và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu về cải thiện giống cây Keo lai, đồng thời đưa vào khảo nghiệm một số giống Keo lai có năng suất cao tại Ba Vì (Hà Tây cũ) được ký hiệu là BV; Trung tâm cây nguyên liệu giấy Phù Ninh cũng chọn lọc một số dòng được ký hiệu là KL. Lê Đình Khả và các cộng sự (1993, 1995, 1997, 2006) [12, 13, 14, 15] khi nghiên cứu về các đặc trưng hình thái và ưu thế lai của Keo lai đã kết luận Keo lai có tỷ trọng gỗ và nhiều đặc điểm hình thái trung gian giữa hai loài bố mẹ. Keo lai có ưu thế lai về sinh trưởng so với Keo tai tượng và Keo lá tràm, điều tra sinh trưởng tại rừng trồng khảo nghiệm 4,5 năm tuổi ở Ba Vì (Hà Tây cũ) cho thấy Keo lai sinh trưởng nhanh hơn Keo tai tượng 20 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn