Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Lập biểu thể tích thân cây cao su (Hevea brasiliensis Mull Arg) trồng thuần loài tại một số tỉnh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:93

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn này nhằm góp phần từng bước hoàn thiện hệ thống bảng biểu phục vụ công tác điều tra và kinh doanh gỗ rừng Cao su trồng thuần loài tại một số tỉnh miền Đông Nam Bộ nói riêng và cả nước nói chung. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Lập biểu thể tích thân cây cao su (Hevea brasiliensis Mull Arg) trồng thuần loài tại một số tỉnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP -------------------- NGUYỄN THỊ VINH LẬP BIỂU THỂ TÍCH THÂN CÂY CAO SU (Hevea brasiliensis Mull Arg) TRỒNG THUẦN LOÀI TẠI MỘT SỐ TỈNH MIỀN ĐÔNG NAM BỘ Chuyên ngành: LÂM HỌC Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. NGUYỄN TRỌNG BÌNH Hà Nội – 2011
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Cây Cao su chiếm vị trí quan trọng trong nền nông lâm nghiệp nước ta, là một trong những cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế cao. Ngoài sản phẩm chính là mủ, mỗi ha hàng năm còn có thể cung cấp khoảng 450 kg hạt, có thể ép được 56 kg dầu phục vụ cho công nghệ chế biến sơn, xà phòng, thức ăn chăn nuôi và làm phân bón rất tốt. Sau chu kỳ kinh doanh mủ, khi chặt hạ để trồng lại cây Cao su còn cho một lượng gỗ tương đối lớn (bình quân từ 130 – 258 m3/ha) phục vụ cho chế biến đồ gỗ gia dụng và xuất khẩu, nó được đánh giá cao vì có thớ gỗ dày, ít co, màu sắc hấp dẫn, được đánh giá như loại gỗ “thân thiện với môi trường”. Cây Cao su đã được trồng ở Việt Nam hơn 100 năm nay với diện tích không ngừng tăng. Theo thống kê của Tổng công ty Cao su Việt Nam đến năm 2010 diện tích Cao su cả nước đạt 700.000 ha, trong đó diện tích Cao su của Đông Nam Bộ là 360.000 ha. Ngoài những tỉnh có truyền thống trồng cây Cao su nói trên, những năm gần đây cây Cao su còn được trồng ở các tỉnh Bắc Bộ như Sơn La, Lai Châu cũng đang dần mang lại hiệu quả về kinh tế cũng như môi trường. Các giống Cao su được trồng nhiều ở Việt Nam là GT1, PR 225, PR 235,PR 261, ... Trước đây, gỗ Cao su rất ít được sử dụng vào các mục đích làm đồ gia dụng, khoảng 10 năm trở lại đây khi các loại gỗ rừng tự nhiên cạn kiệt người ta mới chú ý đến gỗ Cao su. Đặc biệt trong những năm gần đây khi gỗ Cao su được sử dụng để đóng hàng xuất khẩu và được nhiều nước phương Tây ưa chuộng. Để cây Cao su có thể phát triển với tốc độ nhanh, Bộ Nông nghiệp và PTNT đã đưa ra hàng loạt các giải pháp khác nhau trong đó vấn đề nghiên cứu chọn giống, trồng, chăm sóc và khai thác được đề cập nhiều nhất. Với diện tích cao su chiếm hơn 50% so với tổng diện tích cao su của cả nước,
2 Đông Nam Bộ đã đặc biệt được quan tâm khi phát triển và kinh doanh rừng cây Cao su. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về sản lượng gỗ còn ít được chú ý và quan tâm, mới chỉ đề cập đến việc trồng, chăm sóc, khai thác, chế biến gỗ và tính chất cơ lý gỗ. Chưa có công trình nghiên cứu toàn diện và đầy đủ về sinh trưởng, cấu trúc, thể tích cây cao su. Xuất phát từ thực tế, để kinh doanh rừng có hiệu quả thì việc đánh giá trữ lượng và sản lượng của rừng là không thể thiếu được. Người ta cần biết trữ lượng của rừng khi còn nguyên cây đứng để lập kế hoạch khai thác, chăm sóc và nuôi dưỡng… đối với cây ngả có thể đo đếm chiều dài, đường kính ở bất kỳ vị trí nào của cây để xác định chính xác thể tích và hạng gỗ có thể lấy ra. Nhưng ở cây đứng chỉ có thể đo chính xác vị trí đường kính ngang ngực D1.3 do vậy, để xác định trữ lượng thân cây cần lập các biểu đặc biệt là biểu thể tích. Nhằm góp phần làm cơ sở cho việc điều tra trữ lượng gỗ phục vụ việc điều tra và kinh doanh rừng cây Cao su, đề tài “Lập biểu thể tích thân cây Cao su (Hevea brasiliensis Mull Arg) trồng thuần loài tại một số tỉnh miền Đông Nam Bộ’’ được thực hiện.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Biểu thể tích là biểu ghi thể tích bình quân của những cây rừng có cùng kích thước và hình dạng được sắp xếp theo một trình tự nhất định. Căn cứ vào phạm vi sử dụng người ta chia thành biểu địa phương và biểu chung tùy thuộc vào mức độ thuần nhất về hình dạng. Căn cứ vào nhân tố lập biểu có biểu 1 nhân tố, 2 nhân tố và 3 nhân tố. Vào những năm đầu của thế kỷ 19, các nguyên tắc được đưa ra bởi Cotta trong việc xây dựng biểu thể tích đến nay vẫn còn nguyên giá trị: “Thể tích cây phụ thuộc vào đường kính, chiều cao và hình dạng. Khi thể tích của cây được xác định đứng thì giá trị thể tích đó được sử dụng cho mọi cây khác có cùng đường kính, chiều cao và hình dạng”. Kể từ thời của Cotta, hàng trăm biểu thể tích đã được xây dựng bằng nhiều phương pháp khác nhau và đã được đưa vào sử dụng. Tuy nhiên, kể từ thế kỷ 20 đã xuất hiện xu hướng giảm thiểu số biểu thể tích bằng cách gộp các lại và xây dựng các biểu có khả năng áp dụng cho nhiều loài và ở những nơi có cùng điều kiện áp dụng biểu (Husch, 2003)[21]. 1.1. Nghiên cứu biểu thể tích thân cây 1.1.1. Trên thế giới 1.1.1.1. Xây dựng biểu thể tích bằng phương pháp đường sinh Theo Petrovxki. V.S (1963, 1964) ở Liên Xô cũ, biểu thị quan hệ đường kính lấy ở vị trí bất kỳ với khoảng cách L từ đường kính đó đến gốc bằng phương trình Parabol dạng X2 = 2.P.(y - h) (1.1)
4 Trong đó: P là thông số tiêu đỉnh của đường sinh X,y lần lượt là tọa độ parabol H là chiều cao của thân bớt đi 1m. Từ đó thể tích thân cây được xác định theo công thức cơ bản 1.2 (1.2) V= = .M .H Trong đó: M tùy thuộc vào loài cây. Theo Đồng Sỹ Hiền [4], Wauthoz L (1964) đã xây dựng phương pháp xác định thể tích thân cây và lập biểu thể tích trên cơ sở phương trình dạng 1.3 y2 = A. xm . Thân cây gồm nhiều thể khác nhau, thông số hình dạng m biến động từ gốc đến ngọn. Ở mỗi đoạn, thông số m nằm trong phạm vi nào đó. Tác giả xác định trị số m của một thể hình học trừu tượng đơn giản có thể tích bằng thể tích phức tạp là thân cây. Nếu trị số m của thể đơn giản ấy xác định được thì thể tích thân cây được tính bằng tích phân của phương trình 1.3 cụ thể như dạng 1.4 V= . dx = .h (1.4) Trong đó g0 là tiết diện ngang ở cổ rễ. Trong thực tiễn g0 được thay bằng g1.3 (tiết diện ngang ở vị trí 1.3 m). Ta có thể tích: V = . .h (1.5) Heijbel. I (1965), ở Thụy Điển đã sử dụng 3 phương trình kết hợp lại tiếp cận phương trình đường sinh thân cây dạng n = i - Ktg. [K(n - i)] (1.6) Trong đó: n là hệ số độ thon tự nhiên: n= ;
5 n là chiều cao tương đối: n = ; K, i, i: là những hệ số cố định. Khi đó thể tích cơ bản được cụ thể theo dạng 1.7 (1.7) Vg = i - Ktg. [ K(n - i)]2}.dn 1.1.1.2. Xây dựng biểu thể tích bằng phương pháp tương quan Theo Đồng Sỹ Hiền [4], AlganH (1901) dựa trên kinh nghiệm lâu năm đã đưa ra nhận xét: Thể tích thân cây tăng gấp 10 lần nếu đường kính ngang ngực tăng từ 20 cm – 50 cm, 25cm – 65 cm, 30cm – 80 cm.Thể tích tăng gấp đôi nếu đường kính tăng từ 20 cm – 25 cm, 30 cm – 40 cm, 45cm – 60cm…Và ông đã lập biểu thể tích một nhân tố với 20 nấc, từ 1 – 20 theo sự biến đổi của V45 từ 0,9; 1,0; 1,1 đến 2,8 m3(trong đó V45 là thể tích thân cây có đường kính 45cm). Schaeffer(1949) đã dùng công thức toán học để nắn biểu của Algan mà ông gọi là biểu nhanh theo dạng 1.8 V= (1.8) Do đó (1.9) Ngoài ra ông còn lập ra hững biểu biến thiên chậm hơn theo công thức 1.10 V= (1.10)
6 CoklM(1959), lập biểu trung gian giữa biểu nhanh của Algan và biểu chậm của Schaeffer theo công thức (1.11) Cũng theo Đồng Sỹ Hiền [4], Kopexki.B (1899 – 1900) và Geharhardt. E (1901) đã lập phương trình đường thẳng của thể tích theo dạng (1.12) V = A + b.g. Sau này, Humme.F.C (1955), AbadieJ và AyrlP (1956) đã dùng phương trình 1.11 lập biểu thể tích theo dạng: V = a + b.d2 (1.13) Krauter (1958) cùng đoàn chuyên gia Đức lập ra biểu thể tích một nhân tố theo cấp chiều cao, biểu được lập đáp ứng kịp thời công tác điều tra quy hoạch lâm nghiệp thời kỳ sau hòa bình (1954). Biểu thể tích Krauter thực chất là biểu hình cao hf1.3 ứng với mỗi cỡ kính xác định tích số hf1.3 cho từng cấp chiều cao (h được xác định từ cấp chiều cao, f1.3 được xác định theo cỡ kính). Mặt khác, do chuyển từ cỡ kính sang cỡ tiết diện của Wanner nên trong biểu các trị số hf1.3 được chia cho 40. Hiện nay, biểu ít được sử dụng. Việc xây dựng biểu thể tích một nhân tố thường được áp dụng trên quan hệ tương quan giữa nhân tố thể tích và nhân tố khác như đường kính ngang ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn), tiết diện ngang (g)… Theo Husch (2003) [21] các hàm thể tích được phân thành 3 nhóm chính: + Nhóm các hàm thể tích địa phương: sử dụng một biến độc lập, chủ yếu là đường kính ngang ngực, đôi khi sử dụng dưới dạng biến đổi để xây dựng biểu thể tích. Dạng hàm đơn giản nhất của một biểu thể tích địa phương được biểu diễn dưới dạng: V = b0 (1.14) Trong đó: V là thể tích d là đường kính ngang ngực b1 là các hằng số
7 Theo báo cáo của Prodan (1965 và 1997), các hàm thể tích địa phương khác đã được sử dụng chủ yếu ở Châu Âu: V = b0 (1.15) V = b0 + b1d + b2d2 (1.16) V = b0 + b1g (g là tiết diện ngang) (1.17) + Nhóm các hàm thể tích chung: được xác định cả đường kính và chiều cao, trong một số trường hợp thêm cả nhân tố hình dạng. Theo hướng này có Schumacher và Hall (1933) đã đề xuất phương trình: V = K.db1.hb2 (1.18) hay Log V= log k+ b1logd+b2logh hoặc Log V = a+ b1logd+b2logh. Thể tích thân cây được coi là tích số giữa tiết diện ngang bình quân ở các vị trí khác nhau trên thân cây với chiều cao của cây  V = gn.h =  .dn.h (1.19) 4 Trong đó: dn là đường kính tương ứng với tiết diện bình quân gn là khi thân cây được chia thành 10 đoạn có độ dài tương ứng bằng nhau. Theo Sperr. SH (1952) các cây cùng cỡ đường kính nhưng có chiều cao không giống nhau, vì thế thể tích không những phụ thuộc vào đường kính mà còn phụ thuộc vào chiều cao. Do đó, ông đã đề xuất phương trình 1.20 V = a+ b(d2h) (1.20) Theo Carrow John - 1963 (Đồng Sỹ Hiền [4]) khi điều tra người ta đo tổng tiết diện ngang, chiều cao, đường kính. Do đó ông đã dùng phương pháp Spurr kết hợp với phương pháp Bitterlich và đưa ra phương trình dạng 1.21 hay 1.22 V = a + bd2h biến đổi thành V = a + b.g1.3.h (1.21) V= V = N.a + b.h. g (1.22)
8 Sau khi kiểm nghiệm tác giả cho rằng có thể dùng phương trình Spurr để dự kiến tăng trưởng thường xuyên đối với những tổ hợp khác nhau giữa đường kính và chiều cao. Theo Đồng Sỹ Hiền [4], Spurr còn đưa ra một số loại đa thức dạng 1.23; 1.24; 1.25và 1.26 V = a + b1d2+b2h+b3hd2 (1.23) V = a + b1d+b2d2+b3d3+b4h+b5h2 (1.24) V = a + b1d+b2dh+b3d2+b4h+b5d2h (1.25) V = a + b1d2+b2d2h+b3h+b4dh2 (1.26) Các nghiên cứu về xây dựng biểu thể tích tập trung vào nghiên cứu hình số thân cây để từ đó làm cơ sở xây dựng biểu. So với giá trị d và h thì f1.3 khó xác định hơn, đặc biệt là ở cây đứng. Vì thế nhiều tác giả đã xem xét mối quan hệ giữa d và h để có căn cứ xác định f1.3. f1.3 là hàm của d; f1.3 của hàm d và h. f1.3 = (1.27) f1.3 = a - b (1.28) f1.3 = a0+a1h+a2 . (1.29) f1.3 = a0+ + + + + (1.30) f1.3 = a0+ + + (1.31) Theo Wolf (1970) đã xác định dn thông qua d1.3 dn = a+ b.d1.3 Từ công thức trên xác định được thể tích thân cây: V= . (a+bd)2.h (1.32)
9 Mặc dù có nhiều nghiên cứu về thể tích song thường áp dụng công thức cơ bản: V= g.h.f = .d2.h.f (1.33) Trong đó f là hàm số của d và h, d và h có mối liên hệ mật thiết. Từ đó V được coi là một hàm của d hoặc của d và h V= (d) (d;h) Với Spurr đã đã đưa ra phương trình: V = a0 + a1d+a2d2h+a3h2+a4dh2 (1.34) V = a0 + a1d+a2dh+a3d2+a4.h.d2 (1.35) V = a0 + a1d+a2d2+a3d3+a4h+a5h2 (1.36) V = a0 + a1d2+a2h+a3d2 (1.37) V = a0+ a1d2h (1.38) Các loại biểu lập theo hệ số thể tích sản phẩm tối đa có ưu điểm rất thuận lợi và mềm dẻo cho việc xác định thời điểm rừng cho giá trị hàng hóa sản phẩm nào đó cho sản phẩm cao nhất khi nó phù hợp với nhu cầu thị trường. Tuy nhiên, loại biểu này không phản ánh được quy luật cấu trúc sản phẩm lâm phần. 1.1.2. Ở Việt Nam 1.1.2.1. Xây dựng biểu thể tích bằng phương pháp đường sinh Công trình nghiên cứu về lập biểu thể tích thân cây đứng theo cấp chiều cao vùng lưu vực Sông Hiếu - Nghệ An (1962 – 1964) do đoàn chuyên gia Trung Quốc đã sử dụng chỉ tiêu q2/1 của Tretchicuov để nghiên cứu hình dạng thân cây làm cơ sở lập biểu thể tích theo cấp chiều cao rừng tự nhiên khu sông Hiếu - Nghệ Tĩnh (theo Đồng Sỹ Hiền -1971 [4]). Kết quả kiểm tra sai dị bình quân ở 24 loài cây thường gặp bằng tiêu chuẩn t của Student các tác giả cũng kết luận là thuần nhất. Từ đó đã lập biểu thể tích thân cây đứng,
10 đến nay biểu vẫn được sử dụng. Rút kinh nghiệm của các tác giả đi trước Đồng Sỹ Hiền và các cộng sự thuộc tổ lập biểu Viện khoa học lâm nghiệp đặt vấn đề nghiên cứu sâu sắc và toàn diện hơn về hình dạng thân cây thân cây rừng Việt Nam từ nguồn tài liệu thực nghiệm phong phú, bằng phương pháp nghiên cứu khoa học và hiện đại các tác giả đã rút ra những kết quả có tính định hướng cho khoa học điều tra rừng Việt Nam đó là: - Dãy số thon của Hohenadl thể hiện trung thực và toàn diện hình dạng thân cây gỗ rừng Việt Nam và đồng thời là tài liệu cơ sở tốt nhất để lập phương trình đường sinh thân cây. - Hình số tự nhiên (f01) là chỉ tiêu cô động biểu thị trung thực hình dạng thân cây, đại lượng này chính bằng tích phân của phương trình đường sinh thân cây đã nói trên. - Hình dạng trung bình của một một loài cây thể hiện ở sự ổn định của dãy số thon, bậc và vị trí điểm uốn phương trình đường sinh cũng như trị số tự nhiên bình quân của loài đó . - Hình dạng thân cây rừng Việt Nam phụ thuộc chủ yếu vào loài, phụ thuộc không đáng kể vào yếu tố địa phương. Từ những kết luận trên, công tác điều tra nói chung và lập biểu thể tích nói riêng cần thực hiện theo nhóm loài cây có hình dạng thuần nhất và không cần thiết phải mang tính địa phương. Đó chính là cơ sở để Nguyễn Ngọc Lung (1971)[10] xây dựng biểu thể tích toàn quốc theo 5 tổ hình dạng cho các loài cây rừng tự nhiên đang được sử dụng rộng rãi hiện nay. Tác giả Vũ Nhâm (1988), đã ứng dụng phương pháp hệ đường sinh để lập biểu thể tích cây đứng và biểu thương phẩm cho loài thông đuôi ngựa vùng Đông Bắc. Về phương pháp lập biểu có thể tóm tắt như sau:
11 Sản phẩm được phân chia trên biểu độ thon tương ứng với cỡ d và h. Trong đó, hệ số thon Koi (Koi = ) được suy diễn từ phương trình biểu thị quan hệ giữa Koi với chiều cao tương đối thân cây. Thể tích mỗi loại sản phẩm trên cây bình quân được tính bằng tích phân từ phương trình đường sinh thân cây. Tác giả Bảo Huy, Tăng Công Tráng (1997) cũng đã sử dụng phương pháp trên để lập biểu thể tích và biểu thương phẩm cho loài Xoan Mộc, loài Bằng lăng và nhóm loài cây ưu thế ở rừng tự nhiên Tây Nguyên. Theo Lê Thị Yến [19], Trần Văn Cẩn (1999) đã lập biểu thể tích Mỡ trồng tại vùng nguyên liệu giấy đã vận dụng phương pháp đường sinh thân cây. Kết quả đề tài thu được đối với phương trình đường sinh thân cây có vỏ loài Mỡ dạng 1.39 y = 3,6194.x - 9,9123x2 + 19,6282x3 - 20,8944x4 + 8,7576x5 (1.39) Trần Hữu Viên (2002) đã áp dụng phương pháp của Pêtrôpski.V.X (CHLB Nga) để xây lập biểu thể tích và biểu độ thon thân cây ở Việt nam với thể tích thân cây được xác định bằng phương pháp đường sinh dạng 1.40 V= (2X)2dl = Fd05H = F (1.40) Trong đó: 2X là đường kính thân cây tại vị trí độ cao l tính từ gốc d05 là đường kính giữa thân cây F là hằng số được coi là hình số không đổi phụ thuộc vào loài cây Là hàm của biến số ( ) H là chiều cao của thân cây
12 Thể tích của từng đoạn thân cây tại vị trí bất kỳ được xác định bằng công thức 1.41 V= 2X2dl (1.41) Trong đó b = 1,2,3… là chiều cao tại vị trí 1, 2, 3m… Xuất phát từ công thức của Pêtrôpski: 2X = d05 ta thu được 2X = Từ công thức tính thể tích thân cây, công thức tính thể tích từng đoạn thân cây và công thức tính đường kính thân cây tại vị trí độ cao l tính từ gốc nói trên, cho phép xây dựng biểu thể tích và biểu độ thon thân cây có thể theo mẫu biểu 2 nhân tố hoặc theo cấp chiều cao. Lê Thị Yến (2009)[19], đã sử dụng phương trình đường sinh có sẵn để lập biểu thể tích gỗ dưới cành và gỗ to thân cây cho 15 loài cây rừng tự nhiên: Trường mật, Vên vên, Vải, Lim xanh, Máu chó, Táu muối, Kiền kiền, Giổi, Bời lời, táu mật, Sến mật, Hoàng mang, Dẻ, Dung, Re. 1.1.2.2. Xây dựng biểu biểu tích bằng phương pháp tương quan Nghiên cứu về dạng phương trình thể tích trong điều kiện của rừng miền Bắc nước ta, Đồng Sỹ Hiền (1971)[4] đã thử nghiệm hai dạng parabol 1.16; 1.42 và 3 dạng lũy thừa 1.14; 1.18 và 1.43 dưới đây cho một số loài cây rừng tự nhiên ở nước ta: V = a + b.d2 (1.42) logV = a + b1logd+ b2logh+b3logq2 (1.43) Trên cơ sở đánh giá những biểu thể tích đã lập ở Việt Nam và những nghiên cứu trong lĩnh vực lập biểu thể tích các tác giả đã đi đến kết luận là trong điều kiện tự nhiên Việt Nam không thể lập biểu thể tích 1 nhân tố, cũng
13 như biểu thể tích cấp cao mà phải lập biểu thể tích 2 nhân tố cho từng loài hay từng nhóm loài cây có hình dạng thuần nhất. Biểu thể tích cấp chiều cao bạch đàn Trung Quốc được Thuật Hùng (1989) đã lập thành biểu thể tích cấp chiều cao cho loài Bạch đàn liễu và Bạch đàn chanh ở Lôi Châu, Trung Quốc trên cơ sở quan hệ H/D theo phương trình 1.44 h = d(a + bd) và quan hệ V theo dạng hàm 1.24 Biểu thể tích rừng Thông đuôi ngựa ở vùng Đông Bắc: Biểu này do Phạm Ngọc Giao lập năm 1988 trên cơ sở quan hệ V = f(d.h) (1.45) Vũ Tiến Hinh (1996) đã lập biểu thể tích chung cho loài cây Keo lá tràm ở Đồng Nai, Quảng Nam – Đà Nẵng, Thừa Thiên Huế, Quảng Trị, Hòa Bình, Vĩnh Phúc. Qua thử nghiệm một số dạng phương trình mô tả mối quan hệ giữa V với d và h, tác giả đã chọn phương trình dạng 1.46 dưới đây làm cơ sở lập biểu thể tích V = - 0,03196 + 0,00511.h + 0,187. với R = 0.988 (1.46) Khúc Đình Thành (1999) [12], lập biểu thể tích Keo tai tượng tại khu vực Uông Bí và Đông Chiều Quảng Ninh trên cơ sở công thức cơ bản dạng hàm 1.33 Theo Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999) [11] Khi lập biểu thể tích rừng Thông ba lá đã sử dụng phương trình dạng 1.47 V = a + b1d+ b2h + b3d2h (1.47) Năm 2001, Đào Công Khanh [8] lập biểu thể tích cho loài Keo tai tượng, đã thử nghiệm các dạng hàm 1.18; 1.20 và 1.26 để lập biểu thể tích cho một số loài cây trong đề tài. Trong đó dạng phương trình 1.18 là phù hợp nhất và nhân tố hình dạng đã được phản ánh qua đường kính và chiều cao trong công thức.
14 Năm 2002, Nguyễn Thị Hải Yến [20] lập biểu thể tích cây đứng cho loài Cao su ở khu vực miền Đông Nam Bộ đã thử nghiệm các dạng hàm 1.18; 1.20 và 1.48 V = a + bh +cd2h (1.48) Kết quả cho thấy phương trình dạng 1.18 là phù hợp nhất để lập biểu. Khi lập biểu sinh trưởng và sản lượng tạm thời cho rừng Keo lai trồng thuần loài, Nguyễn Trọng Bình (2003) [1], đã sử dụng phương pháp đường sinh để lập biểu thể tích hai nhân tố. Qua kết quả tính toán và thử nghiệm bậc phương trình đường sinh thân cây, tác giả đã chọn được phương trình bậc 5 là phù hợp nhất cho cả thân cây có vỏ và không vỏ. Theo Nguyễn Trọng Bình (2003) [1] và Vũ Tiến Hinh (1999 – 2000) kết quả xây dựng biểu thể tích được kiểm nghiệm thông qua số liệu của 15 – 20 cây không tham gia thiết lập phương trình. Kết quả cho thấy sai số xác định thể tích cây cá lẻ cũng như trữ lượng lâm phần của biểu, đồng thời đánh giá biểu có sai số hệ thống hay không. Nhận xét về nghiên cứu biểu thể tích thân cây trên thế giới và Việt Nam: Kết quả nghiên cứu về lập biểu thể tích cho thấy 2 phương pháp đường sinh và tương quan đã được nhiều tác giả sử dụng để lập biểu cho nhiều loài cây thuộc cả hai đối tượng rừng trồng và rừng tự nhiên. Các kết quả thu được về lập biểu đã được ứng dụng nhiều trong thực tiễn sản xuất kinh doanh để xác định trữ lượng lâm phần. Nhìn chung, các kết quả nghiên cứu đã góp phần hoàn thiện bảng biểu và xác định được phương pháp hợp lý cho lập thể tích thân cây cho từng đối tượng rừng. Với loài cây Cao su, khi gỗ đang được các nhà kinh doanh quan tâm để ứng dụng trong thực tiễn sản xuất thì việc xác định nhanh được trữ lượng gỗ của một lâm phần là một việc cấp thiết. Tuy nhiên, các nghiên cứu về lập biểu để xác định nhanh trữ lượng chưa được nhiều tác giả quan tâm. Với những lý do trên, Luận văn nghiên cứu các
15 phương pháp lập biểu thể tích và lựa chọn được phương pháp hợp lý nhất cho lập biểu sẽ góp phần quan trọng và thực tiễn trong sản xuất, kinh doanh rừng Cao su. 1.2. Tình hình nghiên cứu về cây Cao su 1.2.1. Trên thế giới Cây Cao su có nguồn gốc từ Nam Mỹ, sau này được đưa đi trồng ở các nước Châu Á, Châu Phi. Cây cao su có khả năng thích ứng rộng, tính chống chịu cao, là cây công nghiệp có giá trị kinh tế lớn. Vì vậy những công trình nghiên cứu về cây Cao su và gỗ Cao su đã được nhiều tác giả đề cập. Năm 1873, những cố gắng thử nghiệm đầu tiên trong việc trồng Cây cao su ra ngoài phạm vi Brazin đã được tiến hành. Sau một thời gian, 12 hạt giống đã nảy mầm tại Vườn thực vật Hoàng gia Kew. Những cây con này đã được gửi tới Ấn Độ để gieo trồng nhưng chúng đều đã chết. Đến năm 1975, sau những nghiên cứu tiếp theo đã có khoảng 70.000 hạt giống được gửi tới Kew trong đó có khoảng 4% hạt giống đã nảy mầm. Năm 1876, những cây giống đã được gửi tới Ceylon và các Vườn thực vật tại Singapo. Sau đó, cây Cao su đã được nhân rộng khắp tại các thuộc địa của Anh. Các cây Cao su đã có mặt tại các vườn thực vật ở Buitenzorg, Malaysia vào năm 1983. Năm 1898, một đồn điền Cao su đã được thành lập tại Malaysia. Đến nay phần lớn các khu vực trồng cao su nằm tại Đông Nam Á và một số tại khu vực châu Phi nhiệt đới. Bên cạnh những mục tiêu tạo tuyển giống cây Cao su có năng suất mủ cao, khả năng chống chịu bệnh tốt và thích nghi với môi trường, năng suất gỗ cũng trở thành tiêu chí quan trọng trong chọn tạo giống Cao su vì nhu cầu gỗ Cao su ngày càng cao. Để đáp ứng được mục tiêu đó, Malaysia đã đặt mục tiêu tạo tuyển giống Cao su đạt năng suất bình quân 3.5 tấn mủ/ha/năm và năng suất gỗ toàn cây đạt 1.5m3/cây vào cuối chu kỳ kinh doanh.
16 Hiện nay, Indonesia là nước trồng Cao su lớn nhất thế giới. Indonesia thành lập các tổ chức hỗ trợ cho việc phát triển cao su như: NES (Nuclear Estate Schemes – Kế hoạch đại điền hạt nhân) nhằm hỗ trợ sự phát triển diện tích canh tác mới của cây Cao su cho thành phần nông dân nghèo không có đất, tổ chức này ký hợp đồng với nhà nước và sử dụng đại điền làm hạt nhân để hỗ trợ sự phát triển tiểu điền xung quanh như xây dựng cơ sở hạ tầng, hỗ trợ trồng và chăm sóc vườn cây cho tới khi khai thác. Thái lan là nước du nhập cao su từ Java, Indonesia vào trồng tại tỉnh Trang, vùng Tây – Năm vào năm 1899, sau đó cây Cao su đã lan sang phía Nam và phía Đông của nước này. Ngày nay, Thái lan đã phát triển cao su ra phía Bắc và Đông Bắc. Thái lan cũng có các tổ chức hỗ trợ cho việc phát triển cao su tiểu điền như ORRAF (Office of the Rubber Aid Fund – Văn phòng vốn tái canh cao su), CRAM (Central Rubber Auction Market – Chợ đấu giá trung tâm)…(Nuchanat Na – Ranong), 2006[24] Trước năm 1990, Malaysia là nước trồng và sản xuất cao su thiên nhiên hàng đầu thế giới, sản lượng Cao su đạt cao nhất là 1.661.000 tấn vào năm 1988. Malaysia là một điển hình trong nghiên cứu chọn lọc và khuyến cáo giống cao su thích nghi theo điều kiện sinh thái của môi trường để tối ưu hóa tiềm năng của giống. Việc phân vùng chủ yếu dựa trên mức độ gây hại cao su như bênh nấm hồng, bệnh rụng lá phấn trắng, bệnh héo đen đầu lá và bệnh rụng lá Corynespora. Ấn Độ cũng đã nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp để phát triển cây Cao su ở ngoài vùng truyền thống (từ vĩ độ 15 – 200B), kết quả đạt được rất khả quan và năng suất cây Cao su có thể đạt được trên 1.5 tấn/ha/năm (S.K.Dey và T.K.Pal,2006)[25] Trung Quốc là nước trồng Cao su rất đặc thù so với các nước khác. Các yếu tố bất lợi cơ bản đối với cây Cao su ở Trung Quốc là khí hậu mùa đông lạnh,
17 đối với một số vùng như đảo Hải Nam thì thường xuyên đối diện với sự gây hại của gió bão, để hạn chế tác hại của các yếu tố không thuận lợi, Trung Quốc đã nghiên cứu và áp dụng những biện pháp kỹ thuật canh tác và tạo hình thích hợp đối với từng vùng trồng Cao su cụ thể. Kết quả là năng suất của một số vùng như XishuaBana thuộc tỉnh Vân Nam năng suất mủ bình quân đạt trên 2 tấn/ha/năm với các giống PR 107, RRIM 600 và GT 1. Hai giống mới có khả năng chống chịu lạnh và khô hạn tốt là Vân Nghiên 77 - 2, Vân Nghiên 77 - 4 (Xiong Daiqun và Jiang Jusheng,2006) [26] Ngày nay, trên thế giới đã có xu hướng phát triển Cao su mới đó là trồng cao su theo mô hình nông lâm kết hợp để thay thế dần cho mô hình trồng cao su độc canh (Laxman Joshi, Eric Penot, 2006)[23] 1.2.2. Ở Việt Nam Năm 1897, bác sỹ Yersin đã du nhập thành công cây Cao su vào Việt Nam và vườn cao su đầu tiên được ông trồng tại Suối Dầu – Nha Trang. Đầu thế kỷ 20, cây cao su được trồng tại Đông Nam Bộ và đến đầu thập kỷ 50 được trồng tại một số vùng Tây Nguyên, miền Trung và một số vùng phía Bắc (Đặng Văn Vinh, 2000) [18] Vào năm 1976, diện tích Cao su nước ta còn khoảng 76.600 ha cho sản lượng chỉ 40.200 tấn ( năng suất bình quân 0.52 tấn/ha). Hơn 30 năm phát triển với chính sách và đầu tư đúng đắn của Nhà nước, kết hợp với sự đóng góp của các thành phần kinh tế khác nhau và các tiến bộ khoa học kỹ thuật, đến năm 2003 diện tích cao su thuộc Tổng công ty Cao su Việt Nam là 215.610ha, đưa vào khai thác 173.14ha với năng suất bình quân 1,51 tấn/ha/năm (Lê Hồng Tiễn, 2006). Đến cuối năm 2007, tổng diện tích Cao su cả nước đã đạt 549.000 ha cho tổng sản lượng 601.700 tấn (năng suất bình quân 1,612 tấn/ha). Năng suất trên diện tích do Tập đoàn Công nghiệp Cao su Việt Nam quản lý đạt 1,716 tấn/ ha, cao hơn năng suất các nước sản xuất cao hàng đầu như Thái lan, Indonesia,
18 Malaysia vốn có điều kiện tự nhiên thuận lợi hơn Việt Nam. Trong khi, năng suất của Cao su tiểu điền tại Việt nam hiện vẫn còn thấp, bình quân đạt 1,44 tấn/ha. Giá trị xuất khẩu của Cao su Việt Nam không những tăng về số lượng mà còn tăng đáng kể về mặt chất lượng. Trong năm 2007, Việt Nam đã xuất khẩu 741.000 tấn Cao su với 15 chủng loại khác nhau mang về nguồn ngoại tệ gần 1,4 tỷ USD (Trần Thị Thúy Hoa, 2008) [22] Sau 110 năm cây cao su được di nhập, hiện nay nước ta đang đứng thứ 6 trên thế giới về sản lượng cao su thiên nhiên và thứ 4 về xuất khẩu cao su thiên nhiên. Trong các vùng trồng cao su chính ở Việt nam, Đông Nam Bộ chiếm 67,4% về diện tích nhưng đóng góp đến 78,55 về sản lượng, đồng thời cũng là vùng đạt mức năng suất cao nhất nước. Trong khi tại Tây Nguyên và miền Trung là vùng có điều kiện khí hậu ít thuận lợi thì cây cao su vẫn phát triển và đạt sản lượng bình quân tương ứng là 1,360 – 1,172 tấn/ha. Tuy nhiên, có thể thấy rõ có sự chênh lệch khá lớn giữa năng suất vườn Cao su của các đơn vị sản xuất thuộc Tập Đoàn Công Nghiệp Cao su Việt Nam (VRG), là đơn vị có năng lực và tích cực áp dụng kịp thời các tiến bộ kỹ thuật trong canh tác cây cao su, với năng suất bình quân đạt 1,8 tấn/ha vào năm 2007. VRG đã thành lập câu lạc bộ 2 tấn để khuyến khích các đơn vị thành viên có biện pháp nâng cao sản lượng, tính đến cuối năm 2007 với 6 công ty gồm 61 nông trường đã đạt năng suất bình quân trên 2 tấn/ha (VRG, 2007)[17] Tác giả Tống Viết Thịnh đã có công trình nghiên cứu về đánh giá phân hạng sử dụng đất trồng cao su. Theo tác giả căn cứ vào mức độ hạn chế của 9 chỉ tiêu khí hậu (chế độ mưa, cân bằng nước, chế độ nhiệt, sương mù và tốc độ gió) và 10 chỉ tiêu đất (tầng dầy, thành phần cơ giới, độ phì, sỏi đá và độ dốc). Áp dụng nguyên tắc của FAO để phân hạng sử dụng đất trồng cao su bao gồm 3 hạng đất phù hợp và 2 hạng đất không phù hợp. Từ năm 1990 đến nay, tại các công ty cao su Đông Nam Bộ và Tây Nguyên đã ứng dụng thành công trên diện
19 tích rộng. Trên các diện tích áp dụng phân hạng đất trồng cao su theo FAO, các cơ sở áp dụng để định suất đấu và khoán vườn cây hợp lý và hiệu quả hơn, không còn xảy ra hiện tượng vườn cao su bị thanh lý do trồng trên đất kém. Tiến bộ này đã được Tập đoàn công nghiệp cao su Việt Nam (VRG) chính thức đưa vào áp dụng trong toàn ngành (Tống Viết Thịnh, 2008)[13] Cũng tác giả này đã nghiên cứu về kỹ thuật bón phân cho cây cao su theo phương pháp chuẩn đoán dinh dưỡng. căn cứ vào mức độ thiếu hụt, thặng dư và tỷ lệ cân đối của từng nguyên tố dinh dưỡng qua phân tích và đánh giá hàm lượng dinh dưỡng trong đất và lá trên vườn cây cao su theo các thang chuẩn và căn cứ vào hiện trạng vườn cây (giống, năng suất, sinh trưởng và lịch sử chăm sóc, bón phân của vườn cây) để đề xuất liều lượng và tỷ lệ các nguyên tố dinh dưỡng hợp lý, tạo ra sinh trưởng và năng suất mủ vườn cây đạt hiệu quả kinh tế - kỹ thuật tối ưu. Từ năm 2002 đến nay, đã ứng dụng tthành công trên diện rộng tại các công ty cao su Đông Nam Bộ và Tây Nguyên. Trên các diện tích áp dụng bón phân theo chuẩn đoán dinh dưỡng đã mang lại các hiệu quả: tiết kiệm phân bón, gia tăng và ổn định sinh trưởng và sản lượng mủ trong nhiều năm. Với các kết quả trên, từ năm 2004, VRG đã chính thức đưa kỹ thuật bón phân theo chuẩn đoán dinh dưỡng vào quy trình của ngành (Tống Viết Thịnh, 2008) [14] Về kỹ thuật khai thác, chăm sóc cây cao su cũng đã có nhiều tác giả nghiên cứu. Năm 2004, Tổng công ty Cao su Việt Nam đã xuất bản Quy trình kỹ thuật cây cao su. Trong quy trình này đã quy định rõ các biện pháp kỹ thuật trong quy trình sản xuất, quy trình khai thác mủ và chăm sóc cây Cao su, quy trình bảo vệ thực vật, phân hạng đất trồng cây Cao su. Những năm tiếp theo các nhà nghiên cứu đã không ngừng đưa ra các cải tiến kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất và sản lượng Cao su. Tác giả Hà Văn Khương - 2006 [9], đã nghiên cứu để áp dụng các tiến bộ KHKT vào vườn cao su của Tổng công ty cao su Việt Nam.