Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu ảnh hưởng của lập địa đến sinh trưởng và sản lượng mủ của rừng trồng cao su (Hevea brasiliensis) tại tỉnh Lai Châu

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:195

Thêm vào BST

Báo xấu

34
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài nghiên cứu nhằm đánh giá được tình hình sinh trưởng và sản lượng mủ của cao su trên đất lâm nghiệp ở tỉnh Lai Châu; xác định được ảnh hưởng của các yếu tố lập địa đến sinh trưởng và sản lượng mủ của cao su ở Lai Châu; bước đầu phân vùng lập địa thích hợp cho phát triển cao su trên đất lâm nghiệp ở Lai Châu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu ảnh hưởng của lập địa đến sinh trưởng và sản lượng mủ của rừng trồng cao su (Hevea brasiliensis) tại tỉnh Lai Châu

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM LƢU TIẾN ĐẠT LƢU TIẾN ĐẠT NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA LẬP ĐỊA ĐẾN SINH TRƢỞNG VÀ SẢN LƢỢNG MỦ CỦA RỪNG TRỒNG CAO SU (Hevea brasiliensis) TẠI TỈNH LAI CHÂU Chuyên ngành: Lâm sinh Mã số: 9.62.02.05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. VƢƠNG VĂN QUỲNH TS. TRẦN VĂN TÚY Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. VƢƠNG VĂN QUỲNH RẦN VĂN TÚY HÀ NỘI - 2021
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của riêng tôi. Các số liệu sử dụng phân tích trong luận án có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo quy định hiện hành. Các kết quả nghiên cứu trong luận án do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn của Việt Nam. Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác . Hà Nội, tháng năm 2021 Ngƣời cam đoan Lƣu Tiến Đạt Lƣu Tiến Đạt
ii LỜI CẢM ƠN Luận án “Nghiên cứu ảnh hƣởng của ập địa đến sinh trƣởng v sản ƣ ng mủ của rừng trồng cao su (Hevea brasiliensis) tại tỉnh Lai Ch u đã được hoàn thành tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam theo chương trình đào tạo tiến sĩ khóa 25/2013, chuyên ngành Lâm sinh, mã số 9.62.02.05. Để có được kết quả này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai thầy hướng dẫn khoa học là GS. TS. Vương Văn Quỳnh, TS. Trần Văn Túy đã dành nhiều thời gian, tâm huyết để định hướng và tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện công trình nghiên cứu. Sự nghiêm túc trong nghiên cứu khoa học của các thầy là tấm gương và là động lực để tôi hoàn thành luận án nghiên cứu của mình. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban Khoa học, Đào tạo và Hợp tác quốc tế đã quan tâm, tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập và hoàn thành luận án. Xin trân trọng cảm ơn lãnh đạo Tổng cục Lâm nghiệp, tập thể Vụ Khoa học, Công nghệ và Hợp tác quốc tế đã tạo điều kiện về thời gian để tác giả được đào tạo và nâng cao trình độ chuyên môn. Tác giả cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến Chi cục Kiểm lâm tỉnh Lai Châu, Công ty Cổ phần cao su Lai Châu, Công ty Cổ phần cao su Lai Châu 2, Công ty Cổ phần cao su Dầu Tiếng – Lai Châu đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thu thập số liệu và các tài liệu phục vụ công trình nghiên cứu. Xin trân trọng cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ, ủng hộ, động viên để tôi hoàn thành luận án này. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả Lƣu Tiến Đạt
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT ........................................................ vi DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. viii DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. ix PHẦN MỞ ĐẦU ......................................................................................................11 1. Sự cần thiết của luận án........................................................................................2 2. Ý nghĩa khoa học v ý nghĩa thực tiễn của luận án ...........................................4 2.1. Ý nghĩa khoa học ..................................................................................................4 2.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................................4 3. Mục tiêu nghiên cứu của luận án .........................................................................5 3.1. Về lý luận..............................................................................................................5 3.2. Về thực tiễn...........................................................................................................5 4. Những đóng góp mới của luận án ........................................................................5 5. Đối tƣ ng v địa điểm nghiên cứu .......................................................................5 6. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu ..........................................................................5 7. Bố cục của luận án.................................................................................................6 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................................7 1.1. Trên thế giới........................................................................................................7 1.1.1. Khái niệm lập địa ..............................................................................................7 1.1.2. Nghiên cứu về sinh trưởng và sản lượng cây rừng ...........................................8 1.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của lập địa đến sinh trưởng, năng suất cây rừng và sản lượng mủ cây cao su ...........................................................................................11 1.2. Ở Việt Nam .......................................................................................................14 1.2.1. Nghiên cứu về lập địa .....................................................................................14 1.2.2. Nghiên cứu về sinh trưởng và sản lượng cây rừng .........................................16 1.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của lập địa đến sinh trưởng, năng suất cây rừng .....17
iv 1.3. Nghiên cứu về cây cao su .................................................................................21 1.3.1. Xuất xứ và quá trình di nhập...........................................................................21 1.3.2. Đặc điểm thực vật học.....................................................................................25 1.3.3. Đặc điểm sinh thái và yêu cầu về lập địa .......................................................27 1.3.4. Sinh trưởng và sản lượng mủ cao su...............................................................30 1.3.5. Ảnh hưởng của lập địa đến sinh trưởng và sản lượng mủ cao su ..................31 1.4. Một số kết luận .................................................................................................34 1.4.1. Kết luận chung ................................................................................................34 1.4.2. Những vấn đề tồn tại .......................................................................................36 1.4.3. Những vấn đề cần giải quyết trong khuôn khổ luận án ..................................36 Chƣơng 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................38 2.1. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................38 2.1.1. Đặc điểm một số yếu tố lập địa tại tỉnh Lai Châu ..........................................38 2.1.2. Nghiên cứu sinh trưởng và sản lượng mủ cao su tại tỉnh Lai Châu ...............38 2.1.3. Ảnh hưởng của lập địa đến sinh trưởng và sản lượng mủ của rừng trồng cao su tại tỉnh Lai Châu ...................................................................................................38 2.1.4. Bước đầu phân chia lập địa thích hợp cho trồng rừng cao su trên đất lâm nghiệp tại tỉnh Lai Châu ...........................................................................................38 2.1.5. Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật trồng cây cao su trên đất lâm nghiệp tại tỉnh Lai Châu .............................................................................................................39 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu.................................................................................39 2.2.1. Quan điểm và phương pháp luận ....................................................................39 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể .....................................................................40 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................54 3.1. Đặc điểm một số yếu tố lập địa tại tỉnh Lai Châu .........................................54 3.1.1. Đặc điểm khí hậu ............................................................................................54 3.1.2. Đặc điểm địa hình ...........................................................................................59 3.2. Tình hình sinh trƣởng của cao su tại tỉnh Lai Châu ....................................78 3.2.1. Thực trạng gây trồng và phát triển .................................................................78
v 3.2.2. Sinh trưởng và sản lượng mủ của rừng trồng cao su tại tỉnh Lai Châu .........85 3.3. Ảnh hƣởng của lập địa đến sinh trƣởng của rừng trồng cao su tại tỉnh Lai Châu..........................................................................................................................95 3.3.1. Ảnh hưởng của các yếu tố đơn lẻ đến sinh trưởng của rừng trồng cao su .....95 3.3.2. Ảnh hưởng tổng hợp của các yếu tố lập địa đến sinh trưởng và sản lượng mủ cao su tại tỉnh Lai Châu ..........................................................................................122 3.4. Bƣớc đầu phân vùng lập địa thích h p trồng rừng cao su trên đất lâm nghiệp tại tỉnh Lai Châu .......................................................................................124 3.5. Đề xuất một số giải pháp phát triển cây cao su tại tỉnh Lai Châu ............129 3.5.1. Quy hoạch đất trồng cao su ..........................................................................129 3.5.2. Chọn lập địa trồng cao su .............................................................................130 3.5.3. Chọn giống ....................................................................................................130 3.5.4. Giải pháp kỹ thuật .........................................................................................130 Chƣơng 4: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ .................................137 4.1. Kết luận ...........................................................................................................137 4.2. Tồn tại .............................................................................................................138 4.3. Khuyến nghị ....................................................................................................138 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ ................................140 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................141 Tiếng Việt: ..............................................................................................................141 Tiếng Anh: .............................................................................................................149 PHỤ LỤC ...............................................................................................................152 MỘT SỐ HÌNH ẢNH ...........................................................................................175
vi DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT TT Viết tắt/Ký hiệu Nội dung diễn giải 1 ∆D (cm/năm) Tăng trưởng bình quân chung về đường kính 2 ∆Hvn (m/năm) Tăng trưởng bình quân chung về chiều cao cây 3 AHP Analytic Hierarchy Process - thuật toán AHP 4 BO-01 Mặt cạo mủ thứ nhất, vỏ nguyên sinh 5 BO-02 Mặt cạo mủ thứ hai, vỏ nguyên sinh 6 CR Tính tỷ số nhất quán 7 CART Phân loại và hồi quy 8 Cty CPCS Công ty Cổ phần cao su 9 CV% Hệ số biến động 10 D1.0 (cm) Đường kính thân cây tại vị trí 1,0 m so với mặt đất 11 Dt (m) Đường kính tán 12 FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hiệp quốc 13 FAOSTAT Cơ sở dữ liệu thống kê của FAO 14 GAMM Mô hình hỗn hợp tổng quát 15 Hd0 (m) Chiều cao tầng trội 16 Hvn (m) Chiều cao vút ngọn 17 Hdc (m) Chiều cao dưới cành 18 IRSG International Rubber Study Group 19 KTCB Kiến thiết cơ bản 20 ME Sai số trung bình 21 MAE Sai số tuyệt đối trung bình
vii TT Viết tắt/Ký hiệu Nội dung diễn giải 22 NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn 23 NXB Nhà xuất bản 24 OTC Ô tiêu chuẩn 25 PRA Phương pháp đánh giá nhanh nông thôn 26 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 27 RCBD Thí nghiệm được bố trí theo khối đầy đủ ngẫu nhiên 28 RF Rừng ngẫu nhiên 29 RFRK Rừng ngẫu nhiên kết hợp 30 RMSE Sai số trung bình bậc hai 31 R2 Hệ số xác định 32 SALB Bệnh rệp lá, cháy lá 33 SK Sinh khối 34 SLR Hồi quy tuyến tính từng bước 35 SOM Các chất hữu cơ trong đất 36 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 37 UBND Ủy ban nhân dân 38 VCBS Phòng Nghiên cứu và phân tích 39 VRG Tập đoàn Công nghiệp Cao su Việt Nam
viii DANH MỤC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 3.1 Đặc điểm một số yếu tố khí tượng tỉnh Lai Châu 51 3.2 Diện tích theo từng cấp độ cao tỉnh Lai Châu 57 3.3 Diện tích và phân bố theo cấp độ dốc tỉnh Lai Châu 60 3.4 Diện tích rừng trồng cao su theo đơn vị hành chính và theo độ 62 dày tầng đất trên địa bàn tỉnh Lai Châu 3.5 Diện tích và phân bố các loại đất theo đai độ cao tỉnh Lai Châu 67 3.6 Diện tích và phân bố các loại đất theo cấp độ dốc ở Lai Châu 70 3.7 Một số tính chất hóa tính đất dưới các mô hình rừng trồng cao su 73 tại tỉnh Lai Châu 3.8 Diện tích cao su theo năm trồng tại tỉnh Lai Châu 75 3.9 Diện tích cao su theo giống tại tỉnh Lai Châu 78 3.10 Phân bố diện tích cao su theo đơn vị hành chính tỉnh Lai Châu 80 3.11 Sinh trưởng một số giống cao su tại các lâm phần rừng trồng cao 83 su ở Lai Châu 3.12 Sản lượng mủ một số giống cao su tại các lâm phần rừng trồng 87 cao su ở Lai Châu 3.13 Sinh trưởng một số giống cao su theo các mức nhiệt độ bình 93 quân năm khác nhau ở Lai Châu 3.14 Sinh trưởng một số giống cao su theo các mức lượng mưa bình 98 quân năm khác nhau ở Lai Châu 3.15 Sinh trưởng một số giống cao su theo các đai độ cao khác nhau ở 102 Lai Châu
ix Bảng Tên bảng Trang 3.16 Sinh trưởng một số giống cao su theo các cấp độ dốc khác nhau 105 ở Lai Châu 3.17 Sinh trưởng một số giống cao su theo các cấp độ dày tầng đất 110 khác nhau ở Lai Châu 3.18 Sinh trưởng một số giống cao su theo các nhóm loại đất chính ở 113 Lai Châu 3.19 Tổng hợp phương trình tương quan giữa các yếu tố lập địa đến 118 sinh trưởng D1.0 của cao su 3.20 Bảng phân tích tương quan 119 3.21 Bảng tiêu chí phân cấp lập địa 122 3.22 Diện tích các cấp lập địa thích hợp ở Lai Châu 125 DANH MỤC HÌNH Hình Tên hình Trang
x Hình Tên hình Trang 1.1 Diện tích cao su trên thế giới (ha) 20 1.2 Tỷ lệ diện tích cao su của một số quốc gia trên thế giới 21 1.3 Diện tích cao su ở Việt Nam (ha) 21 1.4 Sản lượng cao su ở Việt Nam (tấn) 22 1.5 Hình thái một số bộ phận của cây cao su 24 2.1 Dụng cụ thiết kế miệng cạo 44 3.1 Biểu đồ khí hậu tỉnh Lai Châu từ năm 2014 - 2018 54 3.2 Bản đồ nhiệt độ không khí trung bình tỉnh Lai Châu từ năm 2014 - 55 2018 3.3 Bản đồ an toàn sương muối và nhiệt độ thấp đối với cây cao su 56 tỉnh Lai Châu 3.4 Bản đồ phân bố độ cao ở Lai Châu 58 3.5 Phân bố diện tích theo cấp độ cao trên địa bàn tỉnh Lai Châu 59 3.6 Bản đồ phân bố đất có đai cao dưới 600m so với mực nước biển ở 60 tỉnh Lai Châu 3.7 Phân bố diện tích theo các cấp độ dốc trên địa bàn tỉnh Lai Châu 61 3.8 Bản đồ phân bố nhóm đất đỏ vàng tỉnh Lai Châu 65 3.9 Phân bố diện tích theo các nhóm đất trên địa bàn tỉnh Lai Châu 66 3.10 Diện tích cao su theo năm trồng ở Lai Châu 77 3.11 Diện tích cao su theo giống tại tỉnh Lai Châu 79 3.12 Diện tích cao su theo đơn vị hành chính tại tỉnh Lai Châu 81 3.13 Hiện trạng phân bố diện tích cây cao su trên địa bàn tỉnh Lai Châu 81
xi Hình Tên hình Trang 3.14 Sinh trưởng D1.0 của một số giống cao su tại Lai Châu 85 3.15 Sinh trưởng Hvn của một số giống cao su tại Lai Châu 86 3.16 Sản lượng mủ khô bình quân của một số giống cao su ở Lai Châu 89 3.17 Tương quan giữa D1.0 bình quân và sản lượng mủ cao su 90 3.18 Tương quan giữa Hvn bình quân với sản lượng mủ cao su 91 3.19 Tương quan giữa nhiệt độ bình quân năm với sinh trưởng D1.0 95 bình quân của cao su ở Lai Châu 3.20 Tương quan giữa độ ẩm bình quân với sinh trưởng D1.0 của cao su 96 3.21 Tương quan giữa lượng mưa bình quân năm với sinh trưởng D1.0 100 của cao su 3.22 Tương quan giữa độ cao với sinh trưởng D1.0 104 3.23 Tương quan giữa độ dốc với sinh trưởng bình quân D1.0 108 3.24 Tương quan giữa độ dày tầng đất với sinh trưởng D1.0 112 3.25 Liên hệ của loại đất với sinh trưởng đường kính D1.0 116 3.26 Tương quan giữa hệ số loại đất với sinh trưởng đường kính D1.0 117 3.27 Tương quan giữa D1.0 thực tế và D1.0 theo phương trình thực 120 nghiệm 3.28 Bản đồ phân chia lập địa thích hợp cho trồng rừng cao su trên đất 124 lâm nghiệp ở Lai Châu 3.29 Tạo bậc thang giữ đất 128 3.30 Nông lâm kết hợp ở rừng cao su 129 PHẦN MỞ ĐẦU
2 1. Sự cần thiết của uận án Cây Cao su (Hevea brasiliensis) thuộc họ Đại kích (Euphorbiaceae), bộ Ba mảnh vỏ, cây thân gỗ có nhựa mủ là loại nguyên liệu chiến lược cho nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp và đời sống, được Christopher Columbus phát hiện ở lưu vực sông Amazon khi tìm ra Châu Mỹ vào những năm 1493÷1496. Năm 1876, Hemy Wickham người Anh đã thành công trong việc đưa cao su phát triển ở nhiều vùng trên thế giới, đặc biệt là vùng Đông Nam Á. Ở nước ta, cây cao su được nhập vào trồng tại Phú Nhuận (Gia Định) năm 1897, sau đó được phát triển nhiều nơi ở Nam Bộ và Tây Nguyên, gần đây cao su đã phát triển rất mạnh ra phía Bắc [94]. Cây cao su được du nhập và gây trồng ở Việt Nam từ khá sớm và trở thành một trong những loài cây mang lại giá trị kinh tế cao. Diện tích rừng trồng cao su ở Việt Nam không ngừng tăng trong những năm qua, đặc biệt từ năm 2005 trở lại đây. Diện tích rừng trồng cao su tính đến năm 2018 đạt 965,000ha, trong đó chủ yếu ở vùng Đông Nam Bộ (46%), Tây Nguyên (33%), Bắc Trung Bộ (9%). Theo đó giá trị xuất khẩu mủ cao su tăng liên tục trong giai đoạn 2005-2011 (cao nhất năm 2011, đạt 3,3 tỷ USD), nhưng lại có xu hướng giảm từ sau năm 2011 và đạt khoảng 2,3 tỷ USD vào năm 2019. Ngành cao su đóng góp khoảng 4 tỷ USD, chiếm khoảng 3,7% tổng kim ngạch xuất khẩu, là mặt hàng có giá trị xuất khẩu lớn thứ 13 của Việt Nam, trong đó cao su thiên nhiên đạt 2,5 tỷ USD (năm 2012 đạt 2,86 tỷ USD), các sản phẩm từ cao su 1,0 tỷ USD và đồ mộc từ gỗ cao su khoảng 0,4 tỷ USD. Hàng năm, Việt Nam khai thác khoảng 2 triệu m3 gỗ cao su chủ yếu sử dụng chế biến đồ mộc xuất khẩu [47]. Lai Châu có diện tích tự nhiên là 906.878,7 ha, bao gồm có 7 huyện và 01 thành phố: Nậm Nhùn, Mường Tè, Phong Thổ, Sìn Hồ, Tam Đường, Tân Uyên, Than Uyên, thành phố Lai Châu. Tỉnh Lai Châu có 265,095 km đường biên giới với cửa khẩu quốc gia Ma Lù Thàng và nhiều lối mở trên tuyến biên giới Việt - Trung trực tiếp giao lưu với tỉnh Vân Nam, Trung Quốc. Phía Bắc giáp với tỉnh Vân Nam, Trung Quốc, phía Tây giáp với Bắc Lào, phía Đông giáp với tỉnh Lào Cai, phía Nam giáp với tỉnh Điện Biên. Lai Châu có địa hình phức tạp, 85% diện tích tự
3 nhiên toàn tỉnh thuộc địa hình núi cao, độ dốc lớn, cho nên diện tích đất nông nghiệp thấp, 65.663,89 ha, chỉ chiếm 7,24% diện tích tự nhiên. Diện tích đất lâm nghiệp là 707.403,04 ha, chiếm 78% diện tích đất tự nhiên, do vậy việc phát triển kinh tế, nhất là phát triển sản xuất nông, lâm nghiệp ở Lai Châu được đặt ra hàng đầu. Ngày 17/11/2014, Bộ NN&PTNT đã ban hành Quyết định số 4961/QĐ- BNN-TCLN về việc ban hành danh mục các loài cây chủ lực cho trồng rừng sản xuất và danh mục các loài cây chủ yếu cho trồng rừng theo các vùng sinh thái lâm nghiệp. Theo đó, 05 loài cây lấy gỗ (Keo tai tượng, Keo lai, Bạch đàn urô, Sa mộc, Vối thuốc), 02 loài cây lâm sản ngoài gỗ (Mắc ca, Sơn tra) được xác định là cây chủ lực cho trồng rừng sản xuất; 28 loài cây lấy gỗ (Bạch đàn urô, Cọ phèn và Cọ khiết, Giổi xanh, Keo lai, Keo tai tượng,…) là cây chủ yếu cho trồng rừng ở tỉnh Lai Châu. Ngoài các loài cây trồng này, cao su được xem là một chủ trương lớn của Chính phủ và của tỉnh Lai Châu với kỳ vọng tạo ra bước đột phá trong phát triển kinh tế, xóa đói giảm nghèo cho vùng dân tộc thiểu số. Cây cao su được trồng nhiều và tập trung tại các huyện Sìn Hồ, Phong Thổ, Nậm Nhùn và Than Uyên. Trong khoảng hơn 10 năm trở lại đây, đặc biệt năm 2008 khi giá mủ cao su cao, nhiều địa phương coi cây cao su là cây kinh tế mũi nhọn và đã tập trung phát triển. Một số tỉnh vùng Tây Bắc cũng đã tập trung phát triển cây cao su và diện tích gây trồng hiện ước đạt khoản 30.000 ha. Lai Châu là một trong các tỉnh vùng Tây Bắc phát triển cây cao su khá mạnh và đến nay có diện tích cao su lớn nhất vùng Tây Bắc. Tính đến cuối năm 2018, Lai Châu có tổng diện tích cao su là 13.879,9 ha, trong khi Sơn La 6.700 ha, Hà Giang 4.400 ha; còn 3 tỉnh Điện Biên, Yên Bái, Lào Cai có diện tích từ 600-700 ha; tỉnh Phú Thọ có gần 200 ha. Tuy nhiên, trong quá trình phát triển cao su ở Tây Bắc đã xảy ra hiện tượng không ít diện tích cây cao su chết hoặc sinh trưởng không bình thường và có thể khi thu hoạch sẽ không cho sản lượng mủ cao. Những năm 2010 - 2011, 240 ha cây cao su trồng năm 2008 tại xã Thanh Lương, tỉnh Điện Biên đã có nhiều cây chết hoặc cháy do gió Tây, đến nay một số vườn cây vẫn chưa đủ đường kính 15cm để khai thác. Theo Tập đoàn Công
4 nghiệp Cao su Việt Nam, đợt rét năm 2009 - 2010 cũng làm chết 95% diện tích cao su của Tập đoàn trồng tại 4 tỉnh: Phú Thọ, Hà Giang, Yên Bái, Lào Cai; còn tại các tỉnh Tây Bắc thiệt hại khoảng 5%. Ngoài ra, theo các nhà khoa học, cây cao su tại miền Đông Nam Bộ thường 5 - 6 năm đã cho thu hoạch mủ, còn tại các tỉnh miền núi phía Bắc do các yếu tố thời tiết đặc thù nên dự báo phải 7 - 8 năm mới được thu hoạch và cũng khó cho năng suất cao như ở khu vực phía Nam. Do đó, việc phát triển cây cao su ở vùng Tây Bắc đặt ra nhiều nghi vấn liên quan đến hiệu quả kinh tế của loài cây này. So với các vùng sinh thái khác, vùng Tây Bắc nói chung và Lai Châu nói riêng có nhiều yếu tố tự nhiên bất lợi cho sinh trưởng và phát triển của cây cao su, như địa hình dốc, chia cắt mạnh; mùa đông lạnh, và nhiều khi có sương muối, vv. Cho đến nay, chưa có nghiên cứu đầy đủ về ảnh hưởng của lập địa đến sinh trưởng và sản lượng mủ của cây cao su trồng tại vùng Tây Bắc cũng như Lai Châu. Do đó, vấn đề nghiên cứu của luận án là rất có ý nghĩa, nhằm đưa ra các thông tin khoa học tin cậy, góp phần quản lý và phát triển hiệu quả cây cao su tại tỉnh Lai Châu và các tỉnh có điều kiện tương tự. Xuất phát từ vấn đề nêu trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hƣởng của lập địa đến sinh trƣởng và sản ƣ ng mủ của rừng trồng cao su (Hevea brasiliensis) tại tỉnh Lai Ch u . Đề tài tập trung nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng đơn lẻ và tổng hợp của một số yếu tố lập địa đến sinh trưởng và sản lượng mủ của rừng trồng cao su ở Lai Châu; từ đó xây dựng tiêu chí và phân vùng lập địa thích hợp cho trồng rừng cao su trên địa bàn tỉnh Lai Châu. 2. Ý nghĩa khoa học v ý nghĩa thực tiễn của uận án 2.1. Ý nghĩa khoa học Góp phần hoàn thiện cơ sở khoa học về phân chia lập địa cho rừng trồng cao su trên đất lâm nghiệp. 2.2. Ý nghĩa thực tiễn - Xây dựng được tiêu chí phân chia và phân vùng lập địa thích hợp cho phát
5 triển cao su trên đất lâm nghiệp tại tỉnh Lai Châu; - Góp phần hoàn thiện phương pháp xác định mối quan hệ giữa các yếu tố lập địa với sinh trưởng và sản lượng mủ của rừng trồng cao su làm cơ sở cho phân chia, phân vùng lập địa trồng rừng cao su tại tỉnh Lai Châu. 3. Mục tiêu nghiên cứu của uận án 3.1. Về lý luận Góp phần hoàn thiện cơ sở khoa học và thực tiễn về phân chia lập địa cho rừng trồng cao su trên đất lâm nghiệp ở vùng Tây Bắc. 3.2. Về thực tiễn - Đánh giá được tình hình sinh trưởng và sản lượng mủ của cao su trên đất lâm nghiệp tại tỉnh Lai Châu; - Xác định được ảnh hưởng của các yếu tố tố lập địa đến sinh trưởng và sản lượng mủ của cao su tại tỉnh Lai Châu; - Bước đầu phân vùng lập địa thích hợp cho phát triển cao su trên đất lâm nghiệp tại tỉnh Lai Châu; 4. Những đóng góp mới của uận án - Xây dựng luận cứ khoa học và lượng hóa được ảnh hưởng của một số yếu tố lập địa đến sinh trưởng và sản lượng mủ của rừng trồng cao su tại tỉnh Lai Châu; - Bước đầu phân chia lập địa ở cấp huyện thích hợp và đề xuất các giải pháp gây trồng và phát triển cây cao su tại tỉnh Lai Châu. 5. Đối tƣ ng v địa điểm nghiên cứu - Đối tượng: Rừng trồng cao su (Hevea brasiliensis) thuộc 03 công ty: Công ty Cổ phần cao su Lai Châu, Công ty Cổ phần cao su Lai Châu 2, và Công ty Cổ phần cao su Dầu Tiếng – Lai Châu. - Địa điểm nghiên cứu tại 06 huyện của tỉnh Lai Châu: Mường Tè, Nậm Nhùn, Phong Thổ, Sìn Hồ, Tân Uyên, Than Uyên. 6. Giới hạn v phạm vi nghiên cứu - Về thời gian: các kết quả nghiên cứu của luận án được thực hiện từ năm 2013 đến năm 2019.
6 - Về không gian: luận án tập trung nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng đơn lẻ và tổng hợp của một số yếu tố lập địa đến sinh trưởng và sản lượng mủ của rừng trồng cao su tại tỉnh Lai Châu; từ đó xây dựng tiêu chí và phân vùng lập địa thích hợp cho trồng rừng cao su trên địa bàn tỉnh Lai Châu. - Về phạm vi nghiên cứu: luận án chỉ nghiên cứu những nội dung sau: + Đặc điểm một số yếu tố lập địa tại tỉnh Lai Châu; + Tình hình sinh trưởng của cao su tại tỉnh Lai Châu; + Đánh giá ảnh hưởng đơn lẻ và tổng hợp của một số yếu tố lập địa đến sinh trưởng và sản lượng mủ của rừng trồng cao su tại tỉnh Lai Châu; + Phân vùng lập địa thích hợp cho trồng rừng cao su trên đất lâm nghiệp tại tỉnh Lai Châu; xây dựng bảng tra cấp lập địa phục vụ công tác lập kế hoạch phát triển và dự báo sản lượng mủ cao su; + Đề xuất một số giải pháp phát triển cao su trên đất lâm nghiệp tại tỉnh Lai Châu. 7. Bố cục của uận án Ngoài các phần lời cam đoan, lời cảm ơn, danh mục từ viết tắt, danh mục bảng, danh mục hình, tài liệu tham khảo, phụ lục và hình ảnh, luận án gồm 136 trang với 4 chương, theo bố cục như sau: - Phần mở đầu: 5 trang - Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu: 30 trang - Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu: 16 trang - Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận: 82 trang - Chương 4: Kết luận, tồn tại và khuyến nghị: 3 trang
7 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Khái niệm lập địa Theo các nhà lập địa Đức thì lập địa được hiểu là một phạm vi địa hình nhất định với tất cả những yếu tố của ngoại cảnh ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây cối. Khi thống nhất phương pháp nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh trưởng của thực vật rừng với các yếu tố khí hậu, địa hình, đất mà không chú ý đến yếu tố địa lý (phương pháp phân kiểu lập địa) và phương pháp nghiên cứu mối quan hệ giữa thực vật rừng và lập địa trong một không gian nhất định (phương pháp phân vùng lập địa), ngành lâm nghiệp Đức đã đưa ra một phương pháp điều tra lập địa tổng hợp phục vụ sản xuất lâm nghiệp. W.Schwanecker (1971), trên cở sở thuyết lâm hình của Suchaev (1958) đã đưa ra khái niệm cụ thể về lập địa như sau [35], [90]: * Các yếu tố tĩnh: Sinh thái cảnh - Khí hậu. (Lập địa theo nghĩa hẹp) - Địa hình Sinh địa quần thể Sinh địa - Đất tự nhiên (lập địa quần thể theo nghĩa rộng) tác nhân * Các yếu tố động: Quần thể sinh vật - Thế giới động vật - Thế giới thực vật - Thế giới sinh vật * Các yếu tố tác nhân: Xã hội con người Tổng kết kinh nghiệm sử dụng phương pháp này ở trong nước và nước ngoài, Friedler, Neber và Hunger (1982) đã đưa bốn đơn vị cấp lập địa, đồng thời so sánh chúng với các đơn vị cảnh quan và các đơn vị khí hậu, gồm: (i) Cấp vùng sinh trưởng tương đương với cấp đại cảnh quan và cấp vùng khí hậu; (ii) Cấp khu sinh trưởng tương đương với cấp cảnh quan và cấp khu khí hậu; (iii) Cấp phạm vi bức
8 khảm tương đương với cấp bộ phận cảnh quan và cấp dạng đại khí hậu; (iv) Cấp dạng lập địa tương đương với cấp cảnh quan cơ sở và cấp dạng khí hậu địa hình [35], [54], [58]. Ở Liên Xô (cũ), lập địa được hiểu là điều kiện nơi sinh trưởng, nghĩa là sự tác động tổng hợp của các yếu tố ngoại cảnh hình thành nên các kiểu rừng nhất định và ảnh hưởng trực tiếp tới sinh trưởng của thực vật rừng [65]. Ở Ucraina, Pogrebnhiac (1968), cho rằng kiểu lập địa bao gồm mọi khu đất có điều kiện đất đai giống nhau kể cả nơi có rừng và nơi không có rừng; dựa trên 2 tiêu chí cơ bản là độ phì và độ ẩm của đất, trong đó độ phì được chia làm 4 cấp còn độ ẩm được chia thành 6 cấp đã phân được 24 kiểu lập địa. Theo Blaglovidop và Buadop (1958), Tretop (1981) thì nền lập địa ở vùng Sankt-Peterburg lại được phân chia dựa vào các yếu tố: đá mẹ hình thành đất, địa hình và chế độ thoát nước [55], [54], [58], [65]. Ở Mỹ, D.M Smith (1996) cho rằng lập địa là tổng thể hoàn cảnh của một địa phương và có ý nghĩa truyền thống [43]. Water (1925) quan niệm lập địa là tất cả các yếu tố ngoại cảnh (khí hậu - thủy văn, đá mẹ - thổ nhưỡng, sinh vật, con người) có tác động thường xuyên đến sự sống của sinh vật [74]. Như vậy có thể hiểu: Lập địa là một phạm vi lãnh thổ nhất định với tất cả những yếu tố của ngoại cảnh ảnh hưởng tới sinh trưởng của cây cối. Lập địa theo nghĩa hẹp bao gồm 3 thành phần: khí hậu, địa hình, thổ nhưỡng và theo nghĩa rộng bao gồm 4 thành phần: khí hậu, địa hình, thổ nhưỡng và thế giới động thực vật. Trong phạm vi nghiên cứu, đề tài xác định các yếu tố cấu thành lập địa phục vụ công tác quy hoạch, kế hoạch và gây trồng, phát triển cây cao su trên địa bàn tỉnh Lai Châu, bao gồm: (i) Điều kiện khí hậu (nhiệt độ trung bình năm, độ ẩm trung bình năm, lượng mưa trung bình năm); (ii) Điều kiện địa hình (độ cao, độ dốc); và (iii) Điệu kiện đất (độ dày tầng đất, loại đất). 1.1.2. Nghiên cứu về sinh trưởng và sản lượng cây rừng Nghiên cứu về sinh trưởng và sản lượng rừng là một vấn đề mà được rất nhiều nhà lâm nghiệp trên thế giới đặc biệt quan tâm. Việc thành lập những ô định
9 vị từ thế kỷ XIX đã tìm ra những hệ thống các biểu sinh trưởng phục vụ đắc lực trong việc quản lý, dự đoán, lập kế hoạch trong lĩnh vực sản xuất lâm nghiệp. Sinh trưởng của cây rừng là kết quả của quá trình đồng hóa những nguồn năng lượng của môi trường dưới ảnh hưởng của các quy luật vận động nội tại cũng như mối quan hệ giữa các nhân tố nội tại với các nhân tố ngoại cảnh trong suốt thời gian tồn tại tự nhiên của chúng và là cơ sở chủ yếu để đánh giá sức sản xuất của lập địa, điều kiện tự nhiên cũng như hiệu quả của các biện pháp tác động đã áp dụng [22], [23]. Sản lượng có thể được hiểu là kích thước của một hoặc nhiều cá thể trong lâm phần tại thời điểm nào đó hoặc là lượng gỗ của lâm phần có thể cho thu hoạch từ thời điểm trồng đến thời điểm xác định. Chỉ tiêu thường được sử dụng để đánh giá sản lượng lâm phần là trữ lượng (m3/ha) tại tuổi xác định. Như vậy, sản lượng chính là tổng tăng trưởng hàng năm của lâm phần về một số đại lượng nào đó, như trữ lượng trên hécta tại tuổi A, tổng tiết diện ngang trên hécta tại tuổi A, lượng mủ khai thác được (đối với loài lấy mủ) trên hécta tại tuổi A, trong đó trữ lượng được sử dụng rộng rãi hơn cả, vì đại lượng này phản ánh tổng hợp năng suất của lâm phần [24]. Theo V.Bertalanfly (1951) (dẫn theo Vũ Minh Đức [19]), sinh trưởng là sự lớn lên của cơ thể thông qua sự đồng hóa. Về phương diện toán học, sinh trưởng của rừng được hiểu như một hàm số phụ thuộc vào nhiều biến số: tuổi cây (A), các đặc trưng về nhiệt độ (TT), lượng mưa (VL), ẩm độ (W), lượng bức xạ (BX), dinh dưỡng khoáng trong đất (NPK), mật độ của cây rừng (N), và được biểu diễn dưới dạng phương trình: Y = f(A, TT, VL, W, BX, NPK, N,…) Trong đó f là dạng phương trình toán học thích hợp được xác định bởi các phương pháp thống kê và phù hợp với các đặc tính sinh học của cây rừng. Nếu như đồng nhất các yếu tố hoàn cảnh thì hàm số trên chỉ còn phụ thuộc vào tuổi (A). Cho đến nay, nhiều nhà khoa học lâm nghiệp trên thế giới đã đi sâu nghiên cứu với sự ứng dụng rộng rãi thống kê toán học để tìm ra các hàm toán học thích