Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm lâm học và biện pháp kỹ thuật gây trồng loài Nghiến (Burretiodendron hsienmu Chun et How) tại hai tỉnh Sơn La và Điện Biên

Chia sẻ: ViJoy ViJoy | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:204

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án góp phần bổ sung các thông tin về đặc điểm lâm học và cung cấp thêm các luận cứ khoa học về biện pháp kỹ thuật gây trồng nhằm phục vụ cho công tác bảo tồn, phát triển loài Nghiến tại địa phương nghiên cứu nói riêng và khu vực Tây Bắc cũng như các tỉnh có Nghiến phân bố tại Việt Nam nói chung.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm lâm học và biện pháp kỹ thuật gây trồng loài Nghiến (Burretiodendron hsienmu Chun et How) tại hai tỉnh Sơn La và Điện Biên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ……………o0o……………. NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT GÂY TRỒNG LOÀI NGHIẾN (Burretiodendron hsienmu Chun et How) TẠI HAI TỈNH SƠN LA VÀ ĐIỆN BIÊN LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP HÀ NỘI - 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM ……………o0o……………. NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT GÂY TRỒNG LOÀI NGHIẾN (Burretiodendron hsienmu Chun et How) TẠI HAI TỈNH SƠN LA VÀ ĐIỆN BIÊN Chuyên ngành: Lâm sinh Mã số: 9620205 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Võ Đại Hải HÀ NỘI - 2020
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học do bản thân tôi thực hiện trong thời gian từ năm 2015 đến năm 2019. Luận án có sử dụng một phần các số liệu nghiên cứu của đề tài “Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống và trồng thâm canh Nghiến (Burretiodendron hsienmu Chun et How) tại các tỉnh miền núi Tây Bắc” thuộc đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ cấp Bộ của Bộ Giáo dục và Đào tạo đã được triển khai từ năm 2014 - 2016, bản thân tác giả là chủ nhiệm đề tài, trực tiếp tiến hành các thí nghiệm, thiết kế trồng, hướng dẫn kỹ thuật chăm sóc cho người dân và cán bộ cùng triển khai, trực tiếp thu thập, xử lý số liệu và viết báo cáo. Các số liệu thí nghiệm sử dụng trong luận án này đã được các thành viên tham gia đề tài đồng ý cho sử dụng vào nội dung luận án. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình nào khác. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm./. Hà Nội, năm 2020 Người viết cam đoan Nguyễn Thị Bích Ngọc i
LỜI CẢM ƠN Luận án: “Nghiên cứu đặc điểm lâm học và biện pháp kỹ thuật gây trồng loài Nghiến (Burretiodendron hsienmu Chun et How) tại hai tỉnh Sơn La và Điện Biên” được hoàn thành theo chương trình đào tạo Tiến sĩ khóa 27 (giai đoạn 2015 - 2019) của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến GS.TS. Võ Đại Hải với tư cách là người hướng dẫn khoa học, người thầy đã dành nhiều thời gian và công sức giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án này. Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, tác giả đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện của Ban Lãnh đạo Viện, Ban Đào tạo Hợp tác quốc tế, Viện Nghiên cứu Lâm sinh, thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban Giám hiệu, Ban chủ nhiệm Khoa Nông Lâm, các đồng nghiệp trong Bộ môn Lâm học và các nhóm sinh viên chuyên ngành Lâm học, ngành Quản lý tài nguyên rừng và Môi trường thuộc Trường Đại học Tây Bắc. Nhân dịp này, tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ quý báu đó. Tác giả cũng xin được cảm ơn Ủy ban nhân dân các cấp, Chi cục Kiểm lâm và các hộ gia đình tại các xã nơi triển khai các thí nghiệm phục vụ luận án thuộc hai tỉnh Sơn La và Điện Biên đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tác giả các công việc ngoài hiện trường. Cuối cùng, tác giả xin được cảm ơn tất cả bạn bè, đồng nghiệp và người thân trong gia đình đã động viên và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án này. Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả luận án Nguyễn Thị Bích Ngọc ii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN…………………………………………………….……………..i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ ii DANHMỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ......................................... v DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................... vi DANH MỤC HÌNH ............................................................................................ viii PHẦN MỞ ĐẦU .................................................................................................... 1 1. Sự cần thiết của đề tài ....................................................................................... 1 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .......................................................... 2 3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ......................................................................... 3 4. Những đóng góp mới của luận án ..................................................................... 3 5. Đối tượng, địa điểm và giới hạn nghiên cứu ..................................................... 3 6. Bố cục luận án .................................................................................................... 5 Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU............................................ 6 1.1. Trên thế giới .................................................................................................... 6 1.1.1. Đặc điểm lâm học loài Nghiến ....................................................................... 6 1.1.2. Nghiên cứu nhân giống ................................................................................ 10 1.1.3. Nghiên cứu trồng rừng ................................................................................. 13 1.2. Ở Việt Nam ................................................................................................... 17 1.2.1. Đặc điểm lâm học loài Nghiến ..................................................................... 17 1.2.2. Nghiên cứu nhân giống ................................................................................ 21 1.2.3. Nghiên cứu trồng rừng Nghiến và trồng rừng cây bản địa ............................ 25 1.3. Nhận xét và đánh giá chung………………………………………..………….28 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................ 31 2.1. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 31 2.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 31 2.2.1. Cách tiếp cận ............................................................................................... 31 2.2.2. Phương pháp kế thừa tài liệu ........................................................................ 32 2.2.3. Điều tra ngoại nghiệp ................................................................................... 32 iii
2.2.4. Xử lý số liệu ................................................................................................ 43 2.3. Điều kiện tự nhiên nơi điều tra đặc điểm lâm học và bố trí thí nghiệm trồng rừng Nghiến ......................................................................................................... 50 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN................................ 54 3.1. Đặc điểm lâm học của loài Nghiến tại 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên ............ 54 3.1.1. Đặc điểm hình thái, sinh thái, vật hậu và phân bố ........................................ 54 3.1.2. Quy luật cấu trúc tầng cây cao rừng tự nhiên nơi có loài Nghiến phân bố .... 66 3.1.3. Đặc điểm tái sinh rừng tự nhiên nơi có Nghiến phân bố ............................... 79 3.2. Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống Nghiến ..................................................... 86 3.2.1. Kỹ thuật nhân giống Nghiến từ hạt .............................................................. 86 3.2.2. Kết quả nghiên cứu kỹ thuật nhân giống Nghiến từ hom .............................. 98 3.3. Nghiên cứu kỹ thuật trồng Nghiến .......................................................... 106 3.3.1. Ảnh hưởng của tiêu chuẩn cây giống đến sinh trưởng của Nghiến ............. 106 3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng của Nghiến ............. 108 3.3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ hỗn giao giữa Nghiến và Lát hoa đến sinh trưởng Nghiến ............................................................................................................................ 110 3.4. Đề xuất một số biện pháp bảo tồn, phục hồi và phát triển Nghiến tại Sơn La và Điện Biên ....................................................................................................... 114 3.4.1. Giải pháp điều chỉnh cấu trúc rừng ............................................................ 115 3.4.2. Giải pháp kỹ thuật nhân giống Nghiến ....................................................... 117 3.4.3. Giải pháp trồng rừng Nghiến ..................................................................... 118 3.4.3. Giải pháp làm giàu rừng………………………….………………………………..122 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ .................................................. 125 1. Kết luận ......................................................................................................... 125 2. Tồn tại ............................................................................................................ 127 3. Khuyến nghị ................................................................................................... 127 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN………………..128 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................... 128 PHỤ LỤC, PHỤ BIỂU ............................................................................................ iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT TT Viết tắt Nghĩa đầy đủ 1 CTTN Công thức thí nghiệm 2 CTTT Công thức tổ thành 3 CĐHSTTV Chất điều hòa sinh trưởng thực vật 4 D1.3 Đường kính thân cây tại vị trí 1,3m (cm) 5 Dc Chiều dài cuống lá (cm) 6 DL Chiều dài lá (cm) 7 Dt Đường kính tán (m) 8 Hdc Chiều cao dưới cành (m) 9 Chiều cao trung bình (m) 10 Hvn Chiều cao vút ngọn (m) 11 Hvnts Chiều cao cây tái sinh (m) 12 Ho+ Giả thuyết được chấp nhận 13 Ho- Giả thuyết bị bác bỏ 14 IAA 3-Indoleacetic acid 15 IBA 3-Indolebutyric acid 16 N/D1.3 Phân bố số cây theo đường kính 1.3m 17 N/Hvn Phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn 18 NAA α-Naphthaleneacetic acid 19 NNghiến Mật độ Nghiến (cây/ha) 20 Ntstv Mật độ tái sinh có triển vọng (cây/hat) 21 odb Ô dạng bản 22 otc Ô tiêu chuẩn 23 RL Chiều rộng lá (cm) 24 T Tốt 25 TB Trung bình 26 UBND Ủy ban nhân dân 27 X Xấu 28 pH Độ chua 29 NPK Phân bón NPK 30 TN Thí nghiệm 31 CT Công thức v
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Tên biểu Trang 2.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu đất trong phòng thí nghiệm 35 2.2 Bố trí thí nghiệm loại thuốc kích thích và nồng độ thuốc trong thí 40 nghiệm giâm hom 2.3 Kí hiệu tên các CTTN giâm hom của thí nghiệm 2 40 2.4 Kí hiệu các CTTN giâm hom của thí nghiệm 3 41 2.5 Vị trí địa lý và các nội dung nghiên cứu ở các địa điểm 51 3.1 Đặc điểm kích thước thân và lá cây Nghiến trưởng thành 54 3.2 Kết quả điều tra vật hậu loài Nghiến tại Sơn La và Điện Biên 59 3.3 Đặc điểm phân bố loài Nghiến tại Sơn La và Điện Biên 62 3.4 Số liệu khí tượng, thủy văn tại các điểm nghiên cứu 63 3.5 Đặc điểm hóa tính và thành phần cơ giới đất nơi loài Nghiến phân bố 65 tại Sơn La và Điện Biên 3.6 Tổ thành tầng cây cao ở rừng tự nhiên có Nghiến phân bố theo chỉ số 67 IV% 3.7 Nhóm loài ưu thế trong lâm phần rừng tự nhiên có Nghiến phân bố 68 3.8 Mật độ và độ tàn che của rừng tự nhiên nơi có Nghiến phân bố 69 3.9 Kết quả mô hình hóa phân bố N/D1,3 theo hàm Weibull cho các lâm 71 phần rừng tự nhiên nơi có loài Nghiến phân bố 3.10 Kết quả mô hình hóa phân bố N/Hvn theo hàm Weibull cho các lâm 72 phần tự nhiên nơi có loài Nghiến phân bố 3.11 Sinh trưởng và sự tham gia của Nghiến trong cấu trúc tầng thứ của 74 rừng tự nhiên có Nghiến phân bố 3.12 Tần số xuất hiện các loài trên ô tiêu chuẩn 6 cây với cây Nghiến làm 77 trung tâm 3.13 Công thức tổ thành lớp cây tái sinh 80 3.14 Mật độ cây tái sinh và cây tái sinh triển vọng 81 3.15 Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao 82 vi
3.16 Phân bố số cây tái sinh theo cấp chất lượng và nguồn gốc 83 3.17 Tái sinh Nghiến xung quanh gốc cây mẹ 85 3.18 Thông tin cây mẹ và kết quả kiểm nghiệm độ thuần hạt giống 87 3.19 Khối lượng 1000 hạt thuần 87 3.20 Tỷ lệ nảy mầm, tốc độ nảy mầm, thế nảy mầm của hạt Nghiến 88 3.21 Tỷ lệ hạt nảy mầm theo nhiệt độ xử lý hạt 90 3.22 Ảnh hưởng của che sáng tới sinh trưởng của Nghiến 91 3.23 Kết quả kiểm tra các tiêu chuẩn thống kê về ảnh hưởng của che sáng 92 tới tỷ lệ sống của Nghiến ở giai đoạn vườn ươm 3.24 Sinh trưởng Nghiến ở vườn ươm trên các CTTN thành phần ruột bầu 95 3.25 Kết quả kiểm tra sai khác giữa các CTTN thành phần ruột bầu 97 3.26 Kết quả ra rễ của hom Nghiến theo các loại thuốc tại tuần 30 99 3.27 Kết quả ra rễ của hom Nghiến theo các mức nồng độ và thời gian 102 nhúng thuốc IAA 3.28 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian nhúng thuốc đến chiều dài rễ 103 3.29 Kết quả ra rễ của hom Nghiến đã trẻ hóa theo các loại thuốc và nồng 104 độ tại tuần 30 3.30 Ảnh hưởng của tiêu chuẩn cây giống đến tỷ lệ sống của Nghiến sau 4 106 năm trồng 3.31 Ảnh hưởng của tiêu chuẩn cây giống đến sinh trưởng đường kính, 107 chiều cao của Nghiến sau 4 năm trồng 3.32 Ảnh hưởng của phân bón đến tỷ lệ sống của Nghiến sau 4 năm 108 3.33 Ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng của Nghiến sau 4 năm 109 3.34 Ảnh hưởng của tỷ lệ hỗn giao giữa Nghiến và Lát hoa đến tỷ lệ sống của 111 Nghiến sau 4 năm trồng (Số liệu tháng 8/2018) 3.35 Ảnh hưởng của tỷ lệ trồng hỗn giao Nghiến và Lát hoa đến sinh trưởng 112 của Nghiến sau 4 năm trồng (Số liệu tháng 8/2018) 3.36 Nội dung công việc và dự định thời gian chăm sóc rừng trồng 120 vii
DANH MỤC HÌNH Hình Tên hình Trang 2.1 Sơ đồ các bước nghiên cứu của luận án 33 2.2 Sơ đồ lập odb điều tra tái sinh quanh gốc cây mẹ Nghiến 37 2.3 Khu vực điều tra nghiên cứu chính về loài Nghiến 53 3.1 (a) Gốc chặt; (b) Nu/u; (c) Hệ rễ nổi; (d) Vỏ thân Nghiến 55 Đặc điểm hình thái, kích thước lá Nghiến (a: mặt trước sau lá; b: chiều 3.2 56 dài là; c: chiều rộng lá) 3.3 Cây mầm Nghiến dưới 6 tháng tuổi 57 3.4 Hình thái Nghiến tái sinh 57 (a) (b) Nghiến tái sinh mọc hốc đá; (c) Nghiến tái sinh dưới tán rừng 3.5 57 thành đám ở quanh khu vực có cây mẹ 3.6 Hoa đực 58 3.7 Hoa cái 58 3.8 Quả chín tự tách thành 5 cánh và hạt có thể tự rơi ra 58 3.9 Quả chín trên cây 58 3.10 Chồi non Nghiến 58 3.11 Các pha vật hậu loài Nghiến chu kỳ 1 năm 60 (a) Quả tự nứt vỏ ngay cả khi còn xanh; (b) hạt nảy mầm khi rơi xuống 3.12 61 nền rừng gặp điều kiện thuận lợi 3.13 Hiện trạng rừng tự nhiên nơi có Nghiến phân bố (xã Phỏng Lái) 62 3.14 Phẫu diện đất tại điểm Phỏng Lái (a), Mường Giàng (b) 66 Sinh trưởng D1.3 bình quân lâm phần và D1.3 bình quân loài Nghiến 3.15 75 tại các khu vực điều tra Sinh trưởng Hvn bình quân lâm phần và Hvn bình quân loài Nghiến 3.16 76 tại các khu vực điều tra 3.17 Quả, hạt Nghiến trong các lô hạt kiểm nghiệm 86 3.18 Hạt Nghiến nảy mầm trong các lô thí nghiệm 89 3.19 TN ảnh hưởng của độ che sáng đến sinh trưởng cây con Nghiến 93 viii
3.20 Sinh trưởng đường kính gốc Nghiến trong các CTTN che sáng 93 (a) Biểu đồ sinh trưởng chiều cao Nghiến theo tuổi và CTTN che 3.21 94 sáng; (b) Nghiến 12 tháng tuổi theo các mức che sáng TN ảnh hưởng của thành phần ruột bầu đến sinh trưởng Nghiến trong giai 3.22 96 đoạn vườn ươm 3.23 Tỷ lệ sống của Nghiến trong CTTN thành phần ruột bầu 96 3.24 Sinh trưởng Do.o của Nghiến trong CTTN thành phần ruột bầu 97 3.25 Sinh trưởng chiều cao Nghiến trong CTTN thành phần ruột bầu 97 3.26 Bật chồi mạnh (sau 4 tuần) 98 3.27 Mô sẹo (sau 10 tuần) 98 3.28 Hiện tượng bắt đầu hình thành rễ trắng từ mô sẹo (sau 20 tuần) 99 3.29 Hiện tượng ra rễ (sau 30 tuần) 99 3.30 Tỷ lệ hom ra rễ theo các loại thuốc kích thích khác nhau 100 3.31 Vườn giống lấy hom Nghiến đã được trẻ hóa 104 TN ảnh hưởng của loại thuốc và nồng độ lên hom nghiến đã được trẻ 3.32 104 hóa 3.33 Sinh trưởng chiều cao của cây Nghiến trong TN tiêu chuẩn cây con 107 3.34 Sinh trưởng Do.o của cây Nghiến trong TN tiêu chuẩn cây con 107 Ảnh hưởng của tỷ lệ hỗn giao giữa Nghiến và Lát hoa đến sinh trưởng 3.35 112 đường kính của cây Nghiến (theo số liệu 2018) Ảnh hưởng của tỷ lệ hỗn giao giữa Nghiến và Lát hoa đến sinh trưởng 3.36 113 chiều cao của cây Nghiến (theo số liệu 2018) 3.37 Nghiến, Lát hoa trong các thí nghiệm trồng rừng (tháng 08/2018) 114 ix
PHẦN MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết của đề tài Nghiến (Burretidendron hsienmu Chun et How) là một loài cây bản địa có phạm vi phân bố hẹp. Nghiến chỉ ghi nhận xuất hiện tại Trung Quốc và Việt Nam, trên các khu vực rừng trên núi đá vôi có độ cao từ 700 - 900m thuộc tỉnh Quảng Tây, Vân Nam của Trung Quốc (Ban, N.T., 1998) [85]; Chun Woon-young and How Foon-chew, 1956 [65]) và các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam: Bắc Kạn, Lạng Sơn, Hà Giang, Sơn La, Hòa Bình, Điện Biên, v.v.. (Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyên, 2002) [11]; Phạm Hoàng Hộ, 1999) [30]; Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2007 [3]). Nghiến là loài cây gỗ lớn, quý, đa tác dụng. Cây trưởng thành có thể cao trên 30m, đường kính có thể lớn trên 100cm, thân tròn thẳng. Gỗ có màu đỏ, nặng, rắn, thớ mịn, không bị mối mọt, vân xanh, dễ bào trơn, đánh bóng. Trên cây Nghiến lâu năm tuổi phần gốc thường xuất hiện các sùi, u lớn được gọi là “nu” có hình dạng lạ mắt, vân đẹp, rất quý hiếm. Vì vậy, gỗ Nghiến thường được dùng trong các vị trí quan trọng của công trình xây dựng cần chịu lực lớn và đồ thủ công mĩ nghệ cao cấp. Nghiến còn được khai thác nhiều với mục đích sản xuất thớt vì dễ vận chuyển và tiêu thụ (Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyên, 2002) [11]; Wang Xianpu, jin Xiaobai, Sun Chengyong, 1986) [82]; Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2007) [3]). Trong một số nghiên cứu chưa đầy đủ gần đây, Nghiến còn tiếp tục được đề cập đến với giá trị cung cấp dược liệu qua sản phẩm tầm gửi dùng trong y học và dân gian. Vì những giá trị kinh tế đó, từ lâu ở Trung Quốc và Việt Nam Nghiến đã bị khai thác ở mức báo động. Trong sách đỏ Việt Nam 2007, Nghiến xếp loại EN - nguy cấp, thuộc nhóm IIA trong nghị định 32/2006/NĐ-CP (nay là Nghị định 06/2019/NĐ-CP) của chính phủ và thuộc cấp VU - sắp nguy cấp trong danh lục sách đỏ quốc tế IUCN [16], [17]. Tại Việt Nam, tuy Nghiến có phân bố rộng trên nhiều tỉnh miền núi phía Bắc nhưng hiện đã bị khai thác rất mạnh. Số liệu năm 2007 cho thấy, số lượng cá thể Nghiến trưởng thành đã bị chặt phá trên 50%. Số lượng cá thể Nghiến mọc tập trung chỉ còn lại ở một số khu vực rừng bảo vệ nghiêm ngặt như: Vườn quốc gia Ba Bể, Bắc Cạn; khu rừng đặc dụng Hữu Liên, Lạng Sơn; v.v.. hoặc một số khu vực núi đá 1
vôi nơi địa hình hiểm trở hoặc khu rừng thiêng tại các tỉnh Sơn La, Hòa Bình, Điện Biên, Bắc Cạn, ... nhưng tại các nơi này việc chặt trộm Nghiến vẫn tiếp tục diễn ra (Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2007) [3]). Đến nay chưa có số liệu thống kê đầy đủ, song cũng có thể khẳng định số lượng cá thể Nghiến trưởng thành trong tự nhiên chắc chắn vẫn đang tiếp tục bị suy giảm. Sơn La và Điện Biên là hai tỉnh miền núi phía Tây Bắc Việt Nam, có địa hình núi đá vôi giáp ranh - nơi phân bố tự nhiên tập trung với số lượng lớn Nghiến tại các huyện Thuận Châu, Quỳnh Nhai và Tuần Giáo. Trước nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, xây dựng giao thông (quốc lộ 6), thủy điện Sơn La, di dân tái định cư và đặc biệt là tình trạng khai thác trái phép đã làm số lượng loài Nghiến bị suy giảm mạnh, ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn cây mẹ gieo giống, khả năng tự phục hồi của loài trong tự nhiên. Tuy nhiên, ở Việt Nam nói chung và Sơn La, Điện Biên nói riêng, nghiên cứu về loài Nghiến mới chủ yếu dừng lại ở việc mô tả hình thái, phân bố và công dụng, thiếu các nghiên cứu sâu về đặc điểm lâm học cũng như về nhân giống, gây trồng nhằm đưa ra các giải pháp phục hồi và phát triển. Trong chỉ thị số 19/2004/CT-TTg về một số giải pháp phát triển ngành chế biến gỗ và xuất khẩu sản phẩm gỗ; Quyết định số 886/QĐ-TTg về mục tiêu phát triển lâm nghiệp bền vững giai đoạn (2016 - 2020); Chiến lược phát triển Lâm nghiệp Việt Nam giai đoạn (2006 - 2020); đề án tái cơ cấu ngành Lâm nghiệp (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2013) và gần đây nhất là trong Luật lâm nghiệp (2017) đều quan tâm đến việc bảo tồn đa dạng sinh học, bảo tồn nguồn gen cây bản địa, trồng rừng gỗ lớn bằng các loài cây bản địa, trong đó có loài Nghiến. Từ vấn đề thực tế đó, đề tài luận án: “Nghiên cứu đặc điểm lâm học và biện pháp kỹ thuật gây trồng loài Nghiến (Burretiodendron hsienmu Chun et How) tại hai tỉnh Sơn La và Điện Biên” đặt ra là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, góp phần cung cấp thêm các luận cứ khoa học phục vụ cho công tác bảo tồn, phát triển loài Nghiến tại 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên và khu vực. 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2.1. Ý nghĩa khoa học 2
Luận án góp phần bổ sung các thông tin về đặc điểm lâm học và cung cấp thêm các luận cứ khoa học về biện pháp kỹ thuật gây trồng nhằm phục vụ cho công tác bảo tồn, phát triển loài Nghiến tại địa phương nghiên cứu nói riêng và khu vực Tây Bắc cũng như các tỉnh có Nghiến phân bố tại Việt Nam nói chung. 2.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của luận án đã đề xuất được một số giải pháp kỹ thuật có tính khả thi trong việc nhân giống từ hạt và hom, kỹ thuật gây trồng Nghiến tại hai tỉnh Sơn La và Điện Biên. 3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 3.1. Về lý luận Xác định được cơ sở khoa học nhằm góp phần bảo tồn, phục hồi và phát triển loài Nghiến tại 2 tỉnh Sơn La, Điện Biên. 3.2. Về thực tiễn - Xác định được một số kỹ thuật nhân giống Nghiến từ hạt, hom. - Xác định được kỹ thuật trồng và làm giàu rừng Nghiến tại hai tỉnh Sơn La, Điện Biên. 4. Những đóng góp mới của luận án (i) Bổ sung được một số đặc điểm lâm học loài Nghiến tại 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên. (ii) Bước đầu xác định được các biện pháp kỹ thuật nhân giống và trồng rừng Nghiến ở 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên. 5. Đối tượng, địa điểm và giới hạn nghiên cứu 5.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án là loài Nghiến (Burretiodendron hsienmu Chun et How). Loài này có nhiều tên đồng nghĩa: Excentrodendron tonkinense (Gagnep.) Chang & Miau; Burretiodendron tonkinense (Gagnep.) Kosterm; Excentrodendron hsienmu (Chun & F.C. How) Hung T.Chang & R.H. Miao; Excentrodendron tonkinense (A.Chev.) H.T.Chang & R.H.Miau; 3
Parapentace tonkinensis (A. Chev.) Gagnep; Pentace tonkinensis A. Chev. Vì vậy, để đảm bảo tính thống nhất trong luận án này, Nghiến sẽ sử dụng tên khoa học là (Burretiodendron hsienmu Chun et How). 5.2. Địa điểm nghiên cứu Luận án chỉ nghiên cứu tại các khu vực rừng có Nghiến phân bố tự nhiên tập trung nhiều tại 2 tỉnh: Điện Biên và Sơn La. 5.3. Giới hạn nghiên cứu 5.2.1. Giới hạn về nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm lâm học loài Nghiến sẽ tập trung vào nghiên cứu: Đặc điểm hình thái, vật hậu, lập địa, khí hậu, độ cao, tầng thứ, loài cây đi cùng, đặc điểm tái sinh, tổ thành, đặc điểm cấu trúc tầng cây cao. - Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống Nghiến chỉ tập trung nghiên cứu nhân giống từ hạt và từ hom với một số thử nghiệm ban đầu. - Nghiên cứu trồng rừng Nghiến được thử nghiệm với các ảnh hưởng cơ bản từ: Phân bón; tuổi cây giống đem trồng; tỷ lệ hỗn giao với cây bạn Lát hoa đến khả năng sinh trưởng và phát triển của Nghiến. 5.2.2. Giới hạn về địa điểm nghiên cứu, thu thập mẫu - Nghiên cứu đặc điểm lâm học loài Nghiến được thực hiện tại các khu vực rừng tự nhiên có Nghiến phân bố tại 2 tỉnh Sơn La và Điện Biên, cụ thể: Tại 5 điểm: Xã Mường Giàng và xã Chiềng Khoang huyện Quỳnh Nhai, Sơn La; xã Phỏng Lái, huyện Thuận Châu, Sơn La; Xã Pú Nhung và xã Tỏa Tình, huyện Tuần Giáo, Điện Biên. Địa điểm lựa chọn để lập các ô tiêu chuẩn được chọn theo phương pháp điển hình. - Hạt giống và hom giâm được lấy từ rừng tự nhiện tại 5 điểm nghiên cứu trên. Ngoài ra, hom giống còn được tiến hành thử nghiệm bước đầu từ các cây mẹ 2 năm tuổi đã được trẻ hóa tại vườn ươm Trường Đại học Tây Bắc, Sơn La. - Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống Nghiến được tiến hành tại vườn ươm Trường Đại học Tây Bắc, thành phố Sơn La. 4
- Nghiên cứu xây dựng các mô hình trồng thử nghiệm được tiến hành tại xã Tỏa Tình, huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên và xã Mường Giàng, huyện Quỳnh Nhai, tỉnh Sơn La. 5.2.3. Giới hạn về thời gian nghiên cứu - Nghiên cứu về nhân giống Nghiến từ hạt trong vườn ươm được theo dõi đến khi cây được 12 tháng tuổi. - Các thí nghiệm về giâm hom Nghiến được theo dõi trong 30 tuần/mỗi lần thí nghiệm. - Thí nghiệm trồng Nghiến được tiến hành tháng 8/2014 và nghiên cứu sinh trưởng trong hơn 4 năm (đến tháng 8/2018). - Nghiên cứu vật hậu được tiến hành từ tháng 01/2014 đến tháng 8/2016. 6. Bố cục luận án Ngoài các phần lời cam đoan, lời cảm ơn, danh mục từ viết tắt, danh mục bảng biểu, hình ảnh, tài liệu tham khảo và các phụ lục, luận án gồm các phần chính sau:  Phần mở đầu 5 trang  Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu 25 trang  Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu 23 trang  Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận 71 trang  Kết luận, tồn tại và kiến nghị 3 trang 5
Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Đặc điểm lâm học loài Nghiến 1.1.1.1.Đặc điểm phân bố tự nhiên, sinh lý, sinh thái của cây Nghiến Nghiến (Burretiodendron hsienmu Chun et How) thuộc họ Đay (Tiliaceae), theo tiếng Trung Quốc gọi là Xianmu (Wang Xianpu, jin Xiaobai, Sun Chengyong (1986) [82]). Ngoài ra, Nghiến còn được sử dụng với nhiều tên khoa học đồng nghĩa khác như: Burretiodendron tonkinense (Gagnep.) Kosterm.; Burretiodendron tonkinensis Kosterm.; Excentrodendron hsienmu (Chun et How) Chang et Mian; Pentace tonkinensis A.Chev;….; (danh sách thực vật trực tuyến TPL website: Theplantlist.org) [87]. Nghiến được nghiên cứu và phát hiện đầu tiên vào năm 1956, tại Trung Quốc bởi Chun Woon-young và How Foon-chew, được lấy tên là Burretiodendron hsienmu Chun et How và tên này được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay (Chun Woon-young and How Foon-chew, 1956) [65]. Năm 1978, Nghiến tiếp tục được Chiang Hong Ta và Mian Ru Huai mô tả, đưa ra những điểm mà họ cho là có sự khác biệt so với những mô tả của Chun et How (1956) và yêu cầu thành lập một chi riêng (Chiang et Mian, 1978). Do đó, một tên khoa học đồng nghĩa đã được đưa ra là Excentrodendron hsienmu (Chun et How) Chang et Mian, tuy nhiên cho đến nay tên này vẫn không được sử dụng rộng rãi (Wang Xianpu, jin Xiaobai, Sun Chengyong, 1986) [82]. Nghiên cứu về phạm vi phân bố của loài Nghiến, Li và Wang (1964) [73] cho rằng: Tại Trung Quốc, Nghiến xuất hiện ở phía Tây Nam Khu tự trị Quảng Tây, mở rộng về phía Tây tới Tây Nam tỉnh Vân Nam, trong khoảng giữa vĩ độ 22°05' đến 24°16' vĩ độ Bắc và 105°00' đến 108°06' kinh độ Đông, ở phía Nam cận nhiệt đới và khu vực nhiệt đới phía Bắc. Ban N.T. (1998) [85] đã khẳng định Nghiến là loài có vùng phân bố hẹp, chỉ xuất hiện trong các khu rừng lá rộng thường xanh trên núi đá vôi, kéo dài từ phía Nam Trung Quốc (Quảng Tây, Vân Nam) đến các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam. 6
Theo Wang Xianpu, Jin Xiaobai, Sun Chengyong (1986) [82], Nghiến được coi là loài cây đặc hữu của các tỉnh vùng biên giới giữa Trung Quốc và Việt Nam, thuộc khu hệ thực vật Indo - Malaysia và là một loài cây có giá trị kinh tế quan trọng của Trung Quốc. Theo nghiên cứu của Li Shiying và cộng sự (1956) [72]; Hu Shunshi và cộng sự (1980) [67] Nghiến phát triển tốt trên núi đá vôi tinh khiết, thường trên các sườn dốc, trên đá trần hoặc trong đất nông. Ngược lại, nó không thể tồn tại trong các khu vực đồi núi, nơi bề mặt có nguồn gốc từ các loại đá có tính axit như sa thạch hoặc đá phiến sét, ngay cả khi độ dốc nhẹ và tầng đất sâu. Ở phía Bắc khu vực nhiệt đới, những cây đại thụ của loài này thường chiếm lĩnh các tầng trên của rừng nhiệt đới trên núi đá vôi. Ở độ cao dưới 700m so với mực nước biển, Nghiến mọc rải rác và thường hỗn giao với các loài cây nhiệt đới như Garcinia paucinervis, Drypetes perreticulata, Drypetes confertiflora, Vluricoccum sinense và Walsura robusta. Ở nơi có độ cao từ 700 - 900m, Nghiến phân bố tập trung thành quần thể ưu thế, sinh trưởng khá tốt và hỗn giao với các loài cây cận nhiệt đới như Cinnamomum calcarea, Cryptocarya maclurei, Castanopsis hainanensis và Cyclobalanopsis glauca. Xa hơn về phía Bắc, Nghiến không phân bố liên tục thành những khu vực rừng lớn mà nằm rải rác kéo dài đến 24°16' vĩ độ Bắc. Nghiên cứu về đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của Nghiến, A.J.G.H. Kostermans (1961) [62] trong nghiên cứu về chi Burretiodendron đã mô tả đặc điểm hình thái 7 loài, trong đó có loài Nghiến. Nghiến là cây gỗ lớn, vỏ màu xám, dầy đến 1cm, bong mảng lớn. Hoa màu trắng, hoa đơn tính, quả nang hình elip, dài 5,5cm, rộng 3,5cm, nhẵn, hạt dài 1cm. Wang Xianpu và cộng sự (1986) [82] trong báo cáo “Burretiodendron hsienmu Chun & How: Đặc điểm sinh thái học và bảo vệ loài” đã khẳng định: Nghiến là một loài cây gỗ lớn. Nghiến có thể cao tới 40 m, thân tròn, thẳng, gốc có bạnh vè. Cuống lá dài 3,5 - 6,5 cm, mặt lá màu xanh, hình cầu, hình trứng hoặc elip, kích thước (8- 14) × (5-8) cm, nhẵn, bóng, khi già có màu vàng - nâu, nách gân lá có tuyến và có túm lông, có 3 gân gốc, đỉnh lá nhọn, đuôi lá hình tim. Trong tự nhiên, những cây 7
Nghiến lâu năm thường có bạnh vè, đường kính ngang ngực có thể phát triển đạt 1 - 3 m, hệ rễ dày, nổi lên bề mặt đá vôi và có khả năng vươn rộng hơn đường kính tán lá. Các chồi và lá non của Nghiến có nhựa dính, lá cây trưởng thành dày, cứng, đầu nhọn dần, phát triển cấu trúc xeromorphic (cấu trúc chịu hạn) giúp cho cây có khả năng thích nghi với môi trường sống khô, biên độ nhiệt biến động lớn trong năm. Tán lá dày, cành nhánh phát triển mở rộng thường xuyên, tạo thành một bức khảm giúp cho cây tận dụng tối đa ánh sáng mặt trời. Cũng trong nghiên cứu này, Wang Xianpu và cộng sự (1986) [82] đã khẳng định: Ở Trung Quốc, Burretiodendron hsienmu có thể xuất hiện trong tự nhiên ở những nơi có nhiệt độ trung bình hàng năm từ 19,1 oC đến 22,0oC, nhiệt độ của tháng lạnh nhất (tháng 1) là 10,9oC đến 13,9oC và nhiệt độ trong những tháng nóng nhất (tháng bảy) là 25,1oC đến 28,4oC. Nhiệt độ tối thiểu tuyệt đối gặp phải trong năm từ -0,8oC đến -1,9o C, nhiệt độ tích lũy hàng năm là 6.269,2oC đến 7.812oC. Lượng mưa hàng năm cao, từ 1.100 mm đến 1.500 mm nhưng phân bố không đều, 80% lượng mưa tập trung ở giai đoạn từ tháng tư đến tháng chín, còn lại chủ yếu là các tháng khô hạn. Trong mùa đông, lượng mưa chỉ chiếm 5 - 7% lượng mưa hàng năm, độ ẩm không khí tương đối trung bình 70%. Nghiên cứu cũng cho rằng với khí hậu 2 mùa mưa và khô rõ rệt chính là cơ sở hình thành các u bướu trên phần thân hoặc gốc cây nghiến. 1.1.1.2. Nghiên cứu về vật hậu Theo nghiên cứu của Wang Xianpu, Jin Xiaobai, Sun Chengyong (1986) [82], Nghiến ra hoa vào tháng 3 - 4. Quả nang, chín trong khoảng tháng 6 - 7, sau đó tách vỏ. Nghiến ra hoa và chín không đồng loạt. Hạt rơi xuống mặt đất hoặc nảy mầm nhanh chóng hoặc thối một cách nhanh chóng, vì vậy hạt giống phải được thu hái kịp thời khi vẫn còn ở trên cây. Chu kỳ sai quả thường là hai đến ba năm hoặc lâu hơn tùy điều kiện khí hậu. 1.1.1.3. Giá trị sử dụng và mức độ nguy cấp của Nghiến Các nghiên cứu đều cho thấy, gỗ Nghiến đa tác dụng và có giá trị kinh tế cao vì vậy chúng thường xuyên bị khai thác với cường độ mạnh và có nguy cơ bị biến mất trong tự nhiên. Theo Wang Xianpu và cộng sự (1986) [82], gỗ Nghiến chắc và 8
nặng, có đặc tính cơ học tốt, rất thích hợp để sản xuất các dụng cụ lao động, thớt, đóng tàu, đồ nội thất và dùng trong xây dựng. Thân cây Nghiến to được dùng để làm bánh xe. Nghiến là một cây calciphilous (ưa vôi), chứa ít lưu huỳnh và mangan nhưng dồi dào canxi và nitơ (1,96%) trong lá, có thể được sử dụng để tăng khả năng cải tạo đất. Tại các khu vực rừng có Nghiến phân bố tập trung, lá cây Nghiến rơi xuống mỗi năm được tích lũy trên mặt đất, tạo thành một lớp vật rơi rụng dày lên đến 15 cm. Đất bao gồm 5 - 10% chất hữu cơ, trong khi lớp đất phân hủy lá và cành cây có thể chứa nhiều hơn rất nhiều, lên tới 23,02% chất hữu cơ. Theo Wang Xianpu (1984) [83], Nghiến là một loài cây đang trong tình trạng bị tổn thương, khai thác kiệt ở mức báo động. Biện pháp thích hợp cần được tiến hành càng sớm càng tốt để bảo vệ và thúc đẩy tái sinh loài cây này, nếu không Nghiến sẽ có nguy cơ bị tuyệt chủng hoàn toàn trong tự nhiên. Wang Xianpu và cộng sự (1986) [82] cũng khẳng định việc khai thác gỗ ở rừng tự nhiên ở Trung Quốc diễn ra mạnh, diện tích rừng bị suy giảm, điều kiện môi trường rừng thay đổi nhanh cũng là một trong những nguyên nhân làm cho loài Nghiến bị đe dọa do mất môi trường sống, ảnh hưởng đến lớp cây Nghiến tái sinh. Ở một số nơi, vẫn còn một số cây Nghiến lớn, phân bố rải rác nhưng rất ít cây con Nghiến và cây giống các loài khác bên dưới; một số nơi khác, có nhiều cây con Nghiến tái sinh và cây giống khác bên dưới nhưng lại không có tán của tầng cây cao phía trên bảo vệ. Vì vậy, với đặc tính ưa bóng giai đoạn nhỏ, rất khó khăn để lớp cây Nghiến tái sinh có thể phát triển vươn lên tầng trên của rừng và hình thành nên các quần thụ rừng Nghiến trưởng thành như trước đây. Theo Ban N.T. (1998) [85] trong sách đỏ của IUCN, Nghiến được xếp vào nhóm “sắp nguy cấp - VU” đang phải đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng cao trong tự nhiên. Theo Ya Tang, Long-Hua Mao, Hui Gao (2005) [84] Nghiến đang phải chịu sự khai thác quá mức dẫn dến việc suy giảm nghiêm trọng số lượng cá thể loài tại Trung Quốc. Mặc dù, Nghiến là một loài được bảo vệ ở Trung Quốc nhưng ít ai biết về tình trạng hiện tại của nó. Cây Nghiến lớn được sử dụng để làm đồ thủ công mỹ nghệ và xây dựng quan trọng, cây non bị chặt làm củi; cả hai cách sử dụng này đều góp phần làm giảm số lượng cá thể loài. Mặc dù là một loài được bảo vệ nhưng có vẻ 9