Tài liệu Nghiên cứu một số cơ sở khoa học chuyển hoá rừng trồng keo tai tượng (acacia mangium willd) kinh doanh gỗ nhỏ thành rừng kinh doanh gỗ lớn ở bắc giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 18 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ……………o0o……………. PHẠM QUỐC CHIẾN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC CHUYỂN HÓA RỪNG TRỒNG KEO TAI TƯỢNG (ACACIA MANGIUM WILLD) KINH DOANH GỖ NHỎ THÀNH RỪNG KINH DOANH GỖ LỚN Ở BẮC GIANG LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Hà Nội, năm 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ……………o0o……………. NCS. PHẠM QUỐC CHIẾN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC CHUYỂN HÓA RỪNG TRỒNG KEO TAI TƯỢNG (ACACIA MANGIUM WILLD) KINH DOANH GỖ NHỎ THÀNH RỪNG KINH DOANH GỖ LỚN Ở BẮC GIANG Chuyên ngành: Lâm sinh Mã số: 9620205 Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Đặng Thịnh Triều 2. TS. Đặng Văn Thuyết Hà Nội, năm 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả phân tích nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào. Những số liệu kế thừa đã được chỉ nguồn gốc rõ ràng. Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tác giả luận án Phạm Quốc Chiến ii LỜI CẢM ƠN Trước hết, tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc, Ban Khoa học, Đào tạo và Hợp tác quốc tế; Viện Nghiên cứu Lâm sinh thuộc Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam; Lãnh đạo Ban quản lý các dự án Lâm nghiệp; Dự án Phát triển ngành Lâm nghiệp đã quan tâm, chỉ đạo và tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình đào tạo và nghiên cứu, hoàn thiện luận án! Trong thời gian thực hiện luận án, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của các thầy giáo hướng dẫn khoa học TS. Đặng Thịnh Triều và TS. Đặng Văn Thuyết. Tác giả cũng nhận được sự hỗ trợ nhiệt tình và hiệu quả của Ths. Lò Quang Thành, Ths. Dương Quang Trung; Ths. Trần Anh Hải thuộc Viện nghiên cứu lâm sinh - Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam. Qua đây, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất! Nhân dịp này, tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ths. Hoàng Văn Chúc – Chủ tịch hội đồng thanh viên; anh Hoàng Văn Khang, cán bộ kỹ thuật cùng toàn thể cán bộ, nhân viên công ty TNHH Hai thành viên Lâm nghiệp Yên Thế, tỉnh Bắc Giang đã cho phép và hỗ trợ tôi khi làm thí nghiệm và thu thập số liệu tại hiện trường! Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo, gia đình và bạn bè đồng nghiệp đã hỗ trợ động viên để tác giả hoàn thành luận án này! Với tất cả nỗ lực của bản thân, tuy nhiên, do trình độ và thời gian hạn chế nên luận án không tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các nhà khoa học và đồng nghiệp. Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tác giả Phạm Quốc Chiến iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN..............................................................................................I LỜI CẢM ƠN..................................................................................................II MỤC LỤC......................................................................................................III DANH MỤC CÁC KÝ KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT.................................VI DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................VII DANH MỤC CÁC HÌNH..............................................................................IX DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ..........................................................................X MỞ ĐẦU...........................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của luận án.......................................................................................................................1 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án................................................................................3 2.1. Ý nghĩa khoa học........................................................................................3 2.2. Ý nghĩa thực tiễn........................................................................................3 3. Mục tiêu nghiên cứu..................................................................3 4. Đối tượng, địa điểm và giới hạn nghiên cứu.....................................4 4.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................4 4.2. Giới hạn nghiên cứu..................................................................................4 5. Những đóng góp của luận án........................................................5 6. Cấu trúc luận án.......................................................................5 CHƯƠNG I.......................................................................................................6 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.........................................................6 1.1. Một số khái niệm có liên quan....................................................6 1.2. Trên thế giới.........................................................................7 1.2.2. Những nghiên cứu về tỉa thưa rừng trồng...............................................8 1.2.3. Nghiên cứu về ảnh hưởng của tỉa thưa đến các sinh trưởng cây...........10 1.2.4. Nghiên cứu về ảnh hưởng của tỉa thưa đến năng suất, chất lượng gỗ và hiệu quả kinh tế rừng trồng.............................................................................14 1.3. Ở Việt Nam........................................................................15 1.3.1. Nghiên cứu về tỉa thưa rừng trồng........................................................15 iv 1.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉa thưa đến sinh trưởng và năng suất rừng trồng................................................................................................................17 1.3.3. Nghiên cứu về ảnh hưởng của tỉa thưa đến chất lượng gỗ và hiệu quả kinh tế rừng trồng............................................................................................21 1.4. Thảo luận chung...................................................................24 CHƯƠNG 2....................................................................................................26 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................................26 2.1. Nội dung nghiên cứu.............................................................26 2.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................27 2.2.1. Quan điểm và cách tiếp cận..................................................................27 2.2.2. Một số đặc điểm về điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu.................28 2.2.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................32 2.2.3.1. Phương pháp đánh giá thực trạng chuyển hóa rừng trồng gỗ nhỏ thành rừng gỗ lớn tại Bắc Giang...............................................................................32 2.2.3.2. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của tỉa thưa đến sinh trưởng rừng trồng Keo tai tượng.........................................................................................33 CHƯƠNG 3....................................................................................................42 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................................42 3.1. Thực trạng chuyển hóa rừng trồng gỗ nhỏ thành rừng gỗ lớn tại Bắc Giang.....................................................................................42 3.1.1. Tình hình chung về trồng rừng nguyên liệu tại Bắc Giang...................42 3.1.2. Thực trạng trồng rừng gỗ lớn và chuyển hóa rừng trồng gỗ nhỏ thành rừng gỗ lớn tại Bắc Giang...............................................................................43 3.2. Ảnh hưởng của tỉa thưa đến sinh trưởng rừng trồng Keo tai tượng......49 3.2.1. Tỷ lệ sống..............................................................................................49 3.2.2. Chỉ số diện tích lá và quang hợp...........................................................54 3.2.2.1. Chỉ số diện tích lá và độ tàn che.......................................................54 3.2.2.2. Cường độ quang hợp..........................................................................56 3.2.3. Đường kính ngang ngực và tiết diện ngang..........................................58 3.2.3.1. Phân bố số cây theo cỡ kính...............................................................58 3.2.3.2. Sinh trưởng đường kính ngang ngực..................................................66 v 3.2.3.3. Tiết diện ngang của Keo tai tượng.....................................................70 3.2.4. Chiều cao của Keo tai tượng.................................................................73 3.2.5. Đường kính tán lá của Keo tai tượng....................................................77 3.2.6. Trữ lượng rừng Keo tai tượng...............................................................78 3.3. Ảnh hưởng của tỉa thưa đến chất lượng gỗ xẻ...............................84 3.3.1. Chiều dài đoạn gỗ lớn...........................................................................84 3.3.2. Khối lượng gỗ.......................................................................................85 3.3.3. Khối lượng sản phẩm sơ chế và sản phẩm phụ.....................................89 3.3.4. Số lượng mắt trên thân..........................................................................90 3.3.5. Tỉ lệ gỗ lõi, gỗ dác.................................................................................91 3.3.6. Tỷ lệ sử dụng gỗ xẻ...............................................................................94 3.4. Hiệu quả kinh tế của rừng Keo tai tượng sau tỉa thưa, chuyển hóa......96 3.4.1. Hiệu quả kinh tế khi bán gỗ tại Bãi 1....................................................96 3.4.2. Hiệu quả kinh tế khi bán sản phẩm sơ chế............................................98 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ....................................................101 KẾT LUẬN..................................................................................................101 1. Ảnh hưởng của tỉa thưa đến sinh trưởng Keo tai tượng............................101 1.1. Ảnh hưởng của tỉa thưa đến tỷ lệ sống...................................................101 1.2. Chỉ số diện tích tán lá và độ tàn che.......................................................101 1.3. Cường độ quang hợp..............................................................................101 1.4. Ảnh hưởng của tỉa thưa đến sinh trưởng cây.........................................101 3. Hiệu quả kinh tế của rừng tỉa thưa, chuyển hóa........................................102 TỒN TẠI......................................................................................................102 Chưa tìm được thời điểm khai thác mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất trong trồng rừng Keo tai tượng ở nơi nghiên cứu...................................................103 KIẾN NGHỊ.................................................................................................103 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN................................................................................104 TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................105 vi DANH MỤC CÁC KÝ KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Viết tắt/ký hiệu Nội dung diễn giải A Cường độ quang hợp CT Công thức thí nghiệm BCR Tỷ số lợi ích – chi phí TNHH Trách nhiệm hữu hạn CKKD Chu kỳ kinh doanh D1.3 (Cm) Đường kính ngang ngực Dt (m) Đường kính tán FSDP Dự án phát triển nghành Lâm nghiệp Hvn (m) Chiều cao vút ngọn IRR (%) Tỷ lệ hoàn vốn nội bộ KFW Ngân hàng tái thiết Đức LAI Chỉ số diện tích tán lá M (m3) Trữ lượng gỗ NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCN Tiêu chuẩn ngành NPV Giá trị hiện tại thuần vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2. 1: Một số thông tin về lô rừng được lựa chọn để làm thí nghiệm.....30 Bảng 2.2: Mật độ và số cây trong các công thức thí nghiệm..........................34 Bảng 2.3: Kích thước thanh gỗ và giá bán sản phẩm......................................39 Bảng 3.1: Diện tích rừng trồng có khả năng sản xuất gỗ lớn tại Bắc Giang...44 Bảng 3.2: Quy hoạch trồng rừng gỗ lớn đến năm 2020 của tỉnh Bắc Giang. .45 Bảng 3.3a: Diện tích rừng trồng gỗ lớn của dự án tại Bắc Giang...................46 Bảng 3.3b: Tổng hợp các biê ̣n pháp kỹ thuâ ̣t trồng rừng gỗ lớn tại Bắc Giang .........................................................................................................................46 Bảng 3.4: Sinh trưởng của Keo tai tượng trong các mô hình chuyển hóa tại Bắc Giang........................................................................................................48 Bảng 3.5: Tỷ lệ sống của Keo tai tượng sau 5 năm thí nghiệm......................51 Bảng 3.6: Tỷ lệ cây chết do các nguyên nhân theo thời gian..........................52 Bảng 3.7: Cường độ quang hợp của Keo tai tượng tại các thời điểm khác nhau trong ngày........................................................................................................56 Bảng 3.8: Sinh trưởng đường kính của Keo tai tượng sau 5 năm tỉa thưa.....68 Bảng 3.9: Tăng trưởng đường kính của Keo tai tượng sau 5 năm tỉa thưa.....69 Bảng 3.10: Tiết diện ngang của rừng Keo tai tượng sau 5 năm tỉa thưa.........71 Bảng 3.11: Tăng trưởng tiết diện ngang của rừng Keo tai tượng sau 5 năm tỉa thưa..................................................................................................................72 Bảng 3.12: Chiều cao của Keo tai tượng sau 5 năm tỉa thưa..........................73 Bảng 3. 13: Tăng trưởng chiều cao của Keo tai tượng sau 5 năm tỉa thưa.....75 Bảng 3.14: Tỷ lệ đường kính và chiều cao của Keo tai tượng sau 5 năm tỉa thưa..................................................................................................................76 Bảng 3.15: Đường kính tán lá của Keo tai tượng sau 5 năm tỉa thưa.............77 Bảng 3. 16: Trữ lượng gỗ sau 5 năm thí nghiệm tỉa thưa...............................79 Bảng 3. 17: Tỷ lệ gỗ giữa công thức tỉa thưa so với không tỉa trước và sau thí nghiệm.............................................................................................................80 Bảng 3.18: Trữ lượng gỗ trong các công thức tỉa thưa so với không tỉa........83 Bảng 3. 19: Chiều dài đoạn gỗ lớn so với chiều cao cây trong thí nghiệm tỉa thưa..................................................................................................................84 viii Bảng 3. 20: Khối lượng gỗ trong các thí nghiệm tỉa thưa...............................86 Bảng 3.21: Khối lượng sản phẩm gỗ dăm và gỗ thanh trong thí nghiệm tỉa thưa..................................................................................................................89 Bảng 3. 22: Số lượng và kích thước mắt gỗ trong thí nghiệm tỉa thưa...........90 Bảng 3.23: Tỷ lệ gỗ lõi, gỗ dác trong thí nghiệm tỉa thưa..............................92 Bảng 3. 24: Tỷ lệ sử dụng gỗ xẻ phân theo loại sản phẩm..............................95 Bảng 3.25: Hiệu quả kinh tế khi bán gỗ tại Bãi 1 của rừng Keo tai tượng tỉa thưa tại Yên Thế, Bắc Giang...........................................................................96 Bảng 3. 26: Hiệu quả kinh tế khi bản sản phẩm sơ chế của rừng Keo tai tượng tỉa thưa tại Yên Thế, Bắc Giang......................................................................99 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2. 1: Bản đồ vị trí bố trí thí nghiệm tỉa thưa chuyển hóa Keo tai tượng 29 Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tỉa thưa, chuyển hóa rừng Keo tai tượng...33 x DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3. 1: Chỉ số diện tích lá và độ tàn che và của Keo tai tượng............55 Biểu đồ 3. 2: Phân bố số cây theo cỡ kính của Keo tai theo thời gian............59 Biểu đồ 3. 3: Số cây theo cỡ kính, thí nghiệm tỉa thưa rừng 3 tuổi................64 Biểu đồ 3. 4: Số cây theo cỡ kính, thí nghiệm tỉa thưa rừng 4 tuổi................65 Biểu đồ 3. 5: Số cây theo cỡ kính, thí nghiệm tỉa thưa rừng 5 tuổi................65 Biểu đồ 3.6: Trữ lượng gỗ trong thí nghiệm tỉa thưa rừng 3 tuổi...................81 Biểu đồ 3.7: Trữ lượng gỗ trong thí nghiệm tỉa thưa rừng 4 tuổi...................81 Biểu đồ 3.8: Trữ lượng gỗ trong thí nghiệm tỉa thưa rừng 4 tuổi...................82 Biểu đồ 3. 9: Khối lượng gỗ theo từng loại, thí nghiệm tỉa thưa rừng 3 tuổi..88 Biểu đồ 3. 10: Khối lượng gỗ theo từng loại, thí nghiệm tỉa thưa rừng 4 tuổi88 Biểu đồ 3. 11: Khối lượng gỗ theo từng loại, thí nghiệm tỉa thưa rừng 5 tuổi88 Biểu đồ 3. 12: Tỷ lệ gỗ lõi, gỗ dác trong thí nghiệm tỉa thưa rừng 3 tuổi.......93 Biểu đồ 3. 13: Tỷ lệ gỗ lõi, gỗ dác trong thí nghiệm tỉa thưa rừng 4 tuổi.......94 Biểu đồ 3. 14: Tỷ lệ gỗ lõi, gỗ dác trong thí nghiệm tỉa thưa rừng 5 tuổi.......94 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Ngành công nghiệp chế biến gỗ ở nước ta đang phát triển với tốc độ rất nhanh và đã đóng góp đáng kể vào kim ngạch xuất khẩu. Năm 2010, kim ngạch xuất khẩu sản phẩm đồ gỗ Việt Nam chỉ đạt trên 3 tỷ Đô la và phải nhập khẩu gần 80% nguyên liệu từ nước ngoài. Tuy nhiên, đến năm 2018, tổng kim ngạch xuất khẩu lâm sản của Việt Nam đã đạt 9,3 tỷ Đô la và gỗ trong nước đã đáp ứng được 75% nguyên liệu cho sản xuất (Tổng cục Lâm nghiệp, 2018) [27]. Theo Bộ NN&PTNT đến năm 2025 kim ngạch xuất khẩu đồ gỗ và lâm sản của nước ta sẽ phấn đấu đạt 25 tỷ USD. Để đạt được mục tiêu trên thì việc phát triển vùng nguyên liệu cung cấp gỗ xẻ cho ngành chế biến gỗ của nước ta là rất quan trọng. Định hướng của Bộ NN&PTNT đến năm 2020 sẽ xây dựng vùng trồng rừng gỗ lớn tập trung với diện tích khoảng 1,2 triệu ha để cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến; Nâng cao chất lượng rừng để đạt sản lượng gỗ thương phẩm đạt 80% trữ lượng, trong đó 40% gỗ lớn và 60% gỗ nhỏ (Bộ NN&PTNT, 2013) [4]. Giai đoạn 2014 – 2020 tại 19 tỉnh thuộc 3 vùng: Đông Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Duyên hải Nam trung Bộ dự kiến chuyển hóa 110.000 ha rừng trồng hiện có sang kinh doanh gỗ lớn (gỗ xẻ); trồng mới 100.000 ha và trồng lại 165.000 ha với kinh doanh gỗ lớn (Bộ NN&PTNT, 2014) [5]. Đối với Bắc Giang, định hướng đến năm 2020 sẽ trồng 29.000 ha rừng tập trung, áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật, công nghệ, giống mới vào trồng rừng nhằm nâng cao năng xuất rừng trồng bình quân lên 20 m 3/ha/năm; đến năm 2020 diện tích kinh doanh gỗ lớn khoảng 7.200 ha, chiếm 10% diện tích rừng trồng sản xuất (UBND tỉnh Bắc Giang (2014) [33]. 2 Theo Tổng cục Lâm nghiệp (2019) [30], đến năm 2018, diện tích rừng trồng sản xuất các loài Keo của nước ta đạt 1.515.898 ha, chiếm 53,6% tổng diện tích rừng trồng sản xuất toàn quốc, trong đó, diện tích trồng Keo tai tượng thuần loài chiếm khoảng 50%. Đa số rừng được trồng với mật độ dày (>1600 cây/ha) để cung cấp gỗ nhỏ cho nguyên liệu giấy hoặc làm dăm gỗ. Riêng tỉnh Bắc Giang những năm gần đây, trồng rừng sản xuất phát triển mạnh, bình quân mỗi năm toàn tỉnh trồng từ 6000 - 7000 ha rừng, tập trung ở 4 huyện miền núi Sơn Động, Lục Ngạn, Lục Nam và Yên Thế. Cũng như hiện trạng chung toàn quốc hầu hết diện tích rừng này được trồng và khai thác với chu kỳ ngắn, 5-7 năm, mật độ dày (> 1600 cây/ha) để cung cấp gỗ nhỏ làm nguyên liệu giấy, sản xuất gỗ dăm kết hợp lấy một phần gỗ lớn làm gỗ xẻ hoặc gỗ bóc ván mỏng.... Keo tai tượng kinh doanh gỗ nhỏ thường được khai thác sau khi trồng 4-6 năm để cung cấp nguyên liệu sản xuất giấy và gỗ ép nên giá trị kinh tế thấp, với mức giá nguyên liệu giấy chỉ được khoảng từ 600-800 triệu đồng/ m3, trong khi với nguyên liệu gỗ xẻ, người dân có thể bán với giá cao gấp đôi (Bùi Chính Nghĩa, 2018) [20]. Từ những hạn chế về hiệu quả kinh tế trong việc trồng rừng kinh doanh gỗ nhỏ, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã đề ra mục tiêu thiết lập 201.220 ha rừng trồng gỗ lớn trong đó chuyển hóa 28.658 ha từ rừng trồng gỗ nhỏ sang rừng trồng gỗ lớn [20]. Hiện nay, việc tỉa thưa để chuyển hóa rừng trồng cung cấp gỗ nhỏ thành rừng gỗ lớn đã được người trồng rừng quan tâm. Một số công trình nghiên cứu về tỉa thưa để chuyển hoá rừng gỗ lớn cũng đã được thực hiện nhằm đưa ra các biện pháp kỹ thuật và quản lý phù hợp nhất để tối ưu hoá hiệu quả kinh doanh (Vũ Đức Bình và cộng sự, 2019; Trần Lâm Đồng, 2018; Vu Dinh Huong, 2016) ([2, 13, 92]). Tuy nhiên các công trình nghiên cứu về vấn đề này chưa nhiều, đặc biệt việc nghiên cứu sâu về độ tàn che, chỉ số diện 3 tích tán lá và quang hợp mới chỉ được nghiên cứu cho Keo lai (Vu Dinh Huong, 2016) [92], còn đối với Keo tai tượng, hầu như chưa được thực hiện ở Việt Nam. Keo tai tượng là một trong 3 loài gỗ lớn thuộc chi Keo (Acacia) được trồng rộng rãi ở Việt Nam nhưng thường được trồng với mật độ cao, chu kỳ ngắn để kinh doanh gỗ nguyên liệu giấy hoặc dăm. Những đối tượng rừng này khá thích hợp cho tỉa thưa để chuyển hóa thành rừng cung cấp gỗ lớn. Tuy nhiên, cần có những nghiên cứu thêm về cơ sở khoa học cũng như hiệu quả kinh tế của việc chuyển hóa trước khi áp dụng rộng rãi. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, đề tài “Nghiên cứu mô ̣t số cơ sở khoa học chuyển hoá rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) kinh doanh gỗ nhỏ thành rừng kinh doanh gỗ lớn ở Bắc Giang” đã được lựa chọn nhằm xác định những cơ sở khoa học cho việc chuyển hóa rừng trồng kinh doanh gỗ nhỏ thành rừng kinh doanh gỗ lớn, góp phần phát triển kinh tế cho người dân trồng rừng ở khu vực nghiên cứu. 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 2.1. Ý nghĩa khoa học Bổ sung cơ sở khoa học cho việc chuyển hóa rừng trồng Keo tai tượng kinh doanh gỗ nhỏ thành rừng kinh doanh gỗ lớn. 2.2. Ý nghĩa thực tiễn Xác định được năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế của rừng trồng Keo tai tượng tại Yên Thế, Bắc Giang sau tỉa thưa chuyển hóa. 3. Mục tiêu nghiên cứu Luận án xác định các mục tiêu nghiên cứu bao gồm : Về lý luận Xác định được một số cơ sở khoa học của việc chuyển hóa rừng trồng Keo tai tượng cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại Yên Thế, Bắc Giang. Về thực tiễn 4 Xác định được ảnh hưởng của tỉa thưa đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của rừng trồng Keo tai tượng tại Yên Thế, Bắc Giang. Xác định được mật độ tốt nhất để lại sau tỉa thưa cho năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cao hơn so với không tỉa rừng Keo tai tượng tại Yên Thế, Bắc Giang. 4. Đối tượng, địa điểm và giới hạn nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là rừng trồng Keo tai tượng tại Yên Thế, Bắc Giang. 4.2. Giới hạn nghiên cứu Luận án nghiên cứu ảnh hưởng của tỉa thưa đến sinh trưởng cây, chất lượng gỗ và hiệu quả kinh tế của rừng Keo tai tượng 3; 4 và 5 tuổi sau khi tỉa thưa 5 năm, trong đó: - Giới hạn cụ thể về nội dung nghiên cứu: + Nội dung 1: Đánh giá hiện trạng chuyển hóa rừng trồng kinh doanh gỗ nhỏ thành rừng gỗ lớn tại Bắc Giang. Nội dung này luận án chỉ tập trung vào việc đánh giá diện tích rừng trồng Keo tai tượng, tình hình chuyển hóa rừng trồng gỗ nhỏ thành rừng gỗ lớn (thời gian, quy mô, địa điểm, sinh trưởng cây); thuận lợi, khó khăn trong việc chuyển hóa rừng trồng. + Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉa thưa đến sinh trưởng rừng trồng Keo tai tượng (bao gồm đường kính ngang ngực, tiết diện ngang; đường kính tán lá, chiều cao, trữ lượng; chỉ số diện tích lá; độ tàn che; quang hợp). + Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng tỉa thưa đến chất lượng gỗ Keo tai tượng (bao gồm số lượng mắt gỗ; tỷ lệ gỗ lõi, gỗ dác; tỷ lệ lợi dụng gỗ xẻ). + Nội dung 4: Đánh giá hiệu quả kinh tế rừng trồng Keo tai tượng sau tỉa thưa, chuyển hóa theo hai kịch bản là hiệu quả kinh tế khi bán gỗ tại Bãi 1 và hiệu quả kinh tế khi bán sản phẩm sơ chế. - Giới hạn cụ thể về địa điểm nghiên cứu: 5 + Nội dung 1: sẽ được đánh giá trên địa bàn toàn tỉnh Bắc Giang bao gồ các huyện Sơn Động; Lục Ngạn; Lục Nam và Yên Thế. + Nội dung 2,3,4: Sẽ được thực hiện trên địa bàn huyện Yên Thế. - Giới hạn về thời gian nghiên cứu: Luận án sẽ được thực hiện trong 5 năm từ 2013 – 2018. 5. Những đóng góp của luận án - Đã xác định được ảnh hưởng của tỉa thưa đến một số chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất và chất lượng gỗ xẻ của rừng trồng Keo tai tượng tại Yên Thế, Bắc Giang. - Đã xác định được hiệu quả kinh tế của việc chuyển hóa rừng trồng Keo tai tượng kinh doanh gỗ nhỏ thành rừng Keo tai tượng kinh doanh gỗ lớn tại Bắc Giang. . 6. Cấu trúc luận án Luận án gồm 117 trang (không kể phụ lục), có 30 bảng biểu, 02 hình vẽ sơ đồ, 14 biểu đồ. Tham khảo 99 tài liệu trong đó 33 tài liệu tiếng Việt, 65 tài liệu tiếng nước ngoài, có liên quan đến chủ đề nghiên cứu và 01 trang web. Luận án được cấu trúc thành 3 chương và hai phần (phần mở đầu và kết luận) như sau: - Phần Mở đầu: 5 trang - Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu: 20 trang. - Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu: 16 trang. - Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận: 59 trang. - Phần Kết luận: 3 trang - Danh mục các công trình khoa học đã công bố liên quan đến luận án: 01 trang - Tài liệu tham khảo: 13 trang 6 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Một số khái niệm có liên quan Khái niệm gỗ lớn và rừng trồng gỗ lớn: Theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11567-1:2016: Gỗ lớn: là gỗ có đường kính đầu nhỏ lớn hơn hoặc bằng 15 cm và chiều dài lớn hơn hoặc bằng 2 m. Khái niệm rừng trồng gỗ lớn: Theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11567-1:2016: Rừng trồng gỗ lớn là rừng trồng với mục đích cung cấp gỗ lớn với tỷ lệ gỗ lớn đạt ≥ 70%. Theo Thông tư 29/2018/TT-BNNPTNT, ngày 16 tháng 11 năm 2018 về quy định các biện pháp lâm sinh thì Rừng trồng gỗ lớn là rừng có tổi thiểu 70% số cây đứng trên một đơn vị diện tích có đường kính tại 1,3m từ 20 cm trở lên đối với cây sinh trưởng nhanh. Khái niệm chuyển hóa rừng: Theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11567-1:2016: Chuyển hóa rừng là việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh để thay đổi mục đích kinh doanh, quản lý của rừng. Đối với chuyển hóa rừng trồng kinh doanh gỗ nhỏ thành rừng kinh doanh gỗ lớn thì nguyên lý chuyển hóa được xác định như sau: - Chuyển hóa rừng gỗ nhỏ thành rừng gỗ lớn dựa trên nguyên lý tạo điều kiện và môi trường để cây cá thể và toàn lâm phần sinh trưởng nhanh hơn, đặc biệt là sinh trưởng đường kính để nhanh chóng đạt tiêu chuẩn gỗ lớn. - Về nguyên lý, có ba cách để gia tăng sinh trưởng đường kính cây: (i) Kéo dài thời gian sinh trưởng; (ii) Điều chỉnh không gian sinh trưởng hợp lý để cây phát triển về đường kính; và (iii) Cải thiện điều kiện dinh dưỡng cho cây thông qua bón phân. 7 - Về kéo dài thời gian sinh trưởng: chu kỳ kinh doanh ba loài cây keo sẽ được kéo dài đến >10 tuổi để sản xuất gỗ lớn thay vì 6-8 năm trong kế hoạch sản xuất gỗ nhỏ. 1.2. Trên thế giới 1.2.1. Tình hình phát triển rừng trồng Keo tai tượng Vùng sinh thái của Keo tai tượng thường là nhiệt đới ẩm, với mùa khô ngắn (4 - 6 tháng), lượng mưa trung bình từ 1.446 mm đến 2.970 mm. Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất là 13 - 210C, nhiệt độ trung bình tháng cao nhất là 25 -320C (Awang Kamis and David Taylor, 1993) [40]. Keo tai tượng là cây mọc nhanh, xanh quanh năm, trong điều kiện thuận lợi Keo tai tượng sinh trưởng quanh năm, tuy nhiên ở Thái Lan trong điều kiện nhiệt độ thấp, mưa ít, cây sinh trưởng chậm hoặc ngừng sinh trưởng (Atippanumpai L, 1989) [39]. Keo tai tượng có chu kỳ sống tương đối ngắn, khoảng từ 30 - 50 năm, cây có thể sinh trưởng ở những nơi có biên độ pH từ 4,5 đến 6,5. Keo tai tượng đôi khi có nhiều thân, nguyên nhân chưa được nghiên cứu kỹ, tuy nhiên có thể do độ phì đất, cạnh tranh về điều kiện sống (Turvey ND, 1995) [91]. Diện tích rừng trồng Keo tai tượng ngày càng tăng lên trong những năm gần đây ở Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia và Việt Nam. Indonesia là những nước trồng Keo tai tượng nhiều nhất thế giới, với diện tích khoảng 1,2 triệu ha (Nirsatmanto và cộng sự, 2004) [81]. Loài keo này đã thể hiện khả năng thích ứng cao với các lập địa thoái hóa, sinh trưởng nhanh và các tính chất gỗ đáp ứng được yêu cầu cho công nghiệp chế biến gỗ [81]. Keo tai tượng đã được đưa vào trồng ở Trung Quốc từ những năm 1960, tới năm 1997 đã có khoảng 200.000 ha được trồng ở phía Nam Trung Quốc gồm 4 tỉnh là Hải Nam, Quảng Đông, Quảng Tây và Vân Nam. Tốc độ trồng rừng hàng năm khoảng 20.000 ha/năm. Các nghiên cứu đã được tiến hành cho đối tượng này khá đầy đủ như khả năng cố định đạm (cây hấp thụ 8 153,8 kg nitơ/ha) và kỹ thuật trồng rừng thâm canh đã được chấp nhận thay cho phương pháp quảng canh vốn có (dẫn theo Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [21]. Ở Papua New Guinea từ năm 1950, có khoảng 60.000 ha rừng trồng các loài keo, trong đó Keo tai tượng chiếm khoảng 15-16 %. Sinh trưởng chiều cao của Keo tai tượng trên các lập địa tốt đạt 5 m/năm trong 2,5 năm đầu (dẫn theo Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [21]. Ở Indonesia, việc trồng Keo tai tượng với mục đích thương mại đã được triển khai từ đầu những năm 1980, đến năm 1990 đã có xấp xỉ 38.000 ha rừng trồng Keo tai tượng cung cấp gỗ nguyên liệu giấy và gỗ xẻ (Werren, M., 1991) [94]. Đến hết năm 2013, cây Keo tai tượng được gây trồng và phát triển nhiều ở Indonesia (300.000 - 500.000 ha), Malaysia (250.000ha), Việt Nam (600.000ha) (Lydie-Stella Koutika và David M. Richardson, 2019) [73]. Ngoài ra Keo tai tượng còn được trồng tại các nước Bangladesh, Ấn Độ, Lào, Sri Lanka, Congo, Bờ biển ngà, Kenya, Zimbabwe, Brazin, Costa Rica, Cuba, Mỹ và một số nơi khác trên thế giới (http://www.cabicompendium.org, 2006) [99]. 1.2.2. Những nghiên cứu về tỉa thưa rừng trồng Tỉa thưa là một trong những biện pháp kỹ thuật quan trọng có ảnh hưởng rõ rệt đến cấu trúc, sinh trưởng, phát triển, sản lượng, chất lượng và cơ cấu sản phẩm rừng trồng. Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật chặt nuôi dưỡng rừng và tỉa rừng trồng, đã đạt được những kết quả nhất định, góp phần thúc đẩy sinh trưởng cho những cây có phẩm chất tốt nhất mà không gây ảnh hưởng lớn đến cấu trúc rừng (Wenger K.F.1984; Rollinson T.J.D,1988) [93, 85]; tỉa thưa nhằm thay đổi không gian sinh dưỡng của cây giúp sinh trưởng của những cây để lại tốt hơn (Lars Rytter, 1994; Medhurst và cộng sự, 2002; Suzane và cộng sự, 2003; Harri Makinen và Antti Isomäki,