Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm sinh thái - sinh trưởng của loài Mây nếp (Calamus tetradactylus Hance) tại tỉnh Hoà Bình và Hà Giang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:112

Thêm vào BST

Báo xấu

23
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài này được thực hiện nhằm đề xuất được một số ứng dụng trong phát triển Mây nếp: xác định nhanh tuổi cây, chọn điều kiện lập địa thích hợp cho trồng Mây nếp, chọn biện pháp kỹ thuật che sáng và bón phân hợp lý cho Mây nếp ở giai đoạn vườn ươm. 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: Nghiên cứu đặc điểm sinh thái - sinh trưởng của loài Mây nếp (Calamus tetradactylus Hance) tại tỉnh Hoà Bình và Hà Giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP --------------------------------------------- TRẦN KHOA PHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI - SINH TRƯỞNG CỦA LOÀI MÂY NẾP (CALAMUS TETRADACTYLUS HANCE) TẠI TỈNH HOÀ BÌNH VÀ HÀ GIANG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội - 2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP --------------------------------------------- TRẦN KHOA PHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI - SINH TRƯỞNG CỦA LOÀI MÂY NẾP (CALAMUS TETRADACTYLUS HANCE) TẠI TỈNH HOÀ BÌNH VÀ HÀ GIANG Ngành: Lâm học Mã ngành: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. PHẠM VĂN ĐIỂN Hà Nội - 2010
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Nghiên cứu đặc điểm sinh thái - sinh trưởng của loài cây rừng có ý nghĩa lớn trong sản xuất lâm nghiệp. Kết quả thu được sẽ giúp cho việc xác định ảnh hưởng của những nhân tố chủ yếu đến sự tồn tại, phân bố và sinh trưởng của cây. Từ đó làm cơ sở khoa học cho việc chọn lựa điều kiện lập địa, đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp với từng giai đoạn sinh trưởng, góp phần nâng cao sản lượng, chất lượng của cây trồng. Ở nước ta, mây là lâm sản ngoài gỗ được xếp hàng thứ ba sau gỗ và tre nứa. Do đặc tính bền, bóng đẹp, dẻo, dễ uốn, nên mây là nguồn nguyên liệu được dùng để làm nhiều mặt hàng như làm đồ gia dụng, bàn ghế, trang trí, sản phẩm mỹ nghệ xuất khẩu rất được ưa chuộng. Việt Nam có trên 30 loài mây, phân bố rộng khắp ở 8 vùng sinh thái (Phạm Văn Điển, 2006) [7]. Đây là một tiềm năng lớn của tài nguyên rừng Việt Nam, có vai trò quan trọng trong đời sống, sản xuất và xuất khẩu. Nhiều loài là yếu tố xoá đói giảm nghèo và đóng góp tích cực vào sinh kế cho các cộng đồng vùng cao, trong đó có loài Mây nếp (Calamus tetradactylus Hance) - một nguồn nguyên liệu quan trọng cho việc duy trì và phát triển các làng nghề thủ công mỹ nghệ. Ngày nay, việc phát triển loài cây này đã được nhận thức như một lựa chọn có triển vọng trong kinh doanh rừng theo hướng cho thu nhập sớm và có hiệu quả kinh tế cao. Tuy nhiên, nguồn tài nguyên Mây nếp đã bị cạn kiệt cùng với sự suy thoái nghiêm trọng của tài nguyên rừng. Một trong những nguyên nhân trực tiếp dẫn đến tài nguyên này bị cạn kiệt là do thiếu thông tin về đặc điểm của loài. Người ta không thể bảo vệ, phát triển hoặc gây trồng mây nếu không biết các đặc điểm sinh trưởng, sinh thái của loài và mối quan hệ giữa chúng, ngay cả khi có giống tốt.
2 Trong những năm gần đây, việc gây trồng các loài mây đã được quan tâm đầu tư, trong đó loài Mây nếp đã được trồng ở nhiều nơi như: Thái Bình, Hà Nội, Hưng Yên, Hoà Bình, Hải Dương, Hà Giang, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Lâm Đồng… Tuy nhiên, do ít quan tâm về đặc điểm sinh thái - sinh trưởng nên hiệu quả đầu tư chưa cao. Đặc biệt việc đánh giá tác động của các nhân tố sinh thái, sức sinh trưởng của Mây nếp, nắm rõ các đặc điểm sinh trưởng và phát triển, cũng như việc lựa chọn lập địa gây trồng của loài vẫn còn hạn chế nên chưa đủ cơ sở khoa học cho việc trồng thâm canh Mây nếp trên quy mô lớn. Vì vậy, nghiên cứu về đặc điểm sinh thái - sinh trưởng của loài cây này là hết sức cần thiết, làm cơ sở để đưa ra những biện pháp kỹ thuật tác động hợp lý cho trồng thâm canh nguyên liệu Mây nếp dưới tán rừng trồng và rừng tự nhiên theo hướng có hiệu quả cao và bền vững. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài: "Nghiên cứu đặc điểm sinh thái - sinh trưởng của loài Mây nếp (Calamus tetradactylus Hance) tại tỉnh Hoà Bình và Hà Giang" đã được lựa chọn và triển khai thực hiện.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Ở ngoài nước 1.1.1. Thành quả nghiên cứu 1.1.1.1. Nghiên cứu về đặc điểm sinh thái - sinh trưởng cây rừng Theo tổng hợp các kết quả nghiên cứu ở các nước vùng nhiệt đới, tổ chức Nông lương thế giới (FAO, 2004) đã chỉ ra rằng, khả năng sinh trưởng của rừng trồng, đặc biệt là rừng trồng nguyên liệu công nghiệp phụ thuộc rất rõ vào 4 nhân tố chủ yếu có liên quan tới điều kiện lập địa là: khí hậu, địa hình, loại đất và hiện trạng thực bì, điển hình là các công trình nghiên cứu của Laurie (1974), Julian Evans (1974), 1992) [27, 28], Pandey (1983) [34], Golcalves J.L.M và cộng sự (2004) [30]. FAO (1979), đã xuất bản cẩm nang hướng dẫn “Đánh giá đất đai cho nông nghiệp nhờ nước trời” và “Đánh giá đất đai cho Lâm Nghiệp” năm 1984 trên cơ sở một số nội dung: - Đánh giá tiềm năng đất đai (Land capability): Xác định mức độ thích hợp cao hay thấp của các kiểu sử dụng đất cho một đơn vị đất đai và tổng hợp cho toàn khu vực dựa trên so sánh yêu cầu kiểu sử dụng đất với đặc điểm của các đơn vị đất đai. Phương pháp đánh giá này đã và đang được sử dụng rất nhiều trên thế giới trong các nghiên cứu và đánh giá đất đai. Ngoài ra còn có một số phương pháp đánh giá khác nhau được nhiều nơi áp dụng.Việc nghiên cứu này có rất nhiều quan điểm và phương pháp khác nhau, do vậy tạm chia ra một số phương pháp sau: Các phương pháp đánh giá sinh trưởng trên quan điểm sinh thái Theo Jones (1960) có ba trường phái phân chia và đánh giá rừng và đất rừng (Evaluation of site): - Trường phái phân chia cấp đất (Site index approach): Theo Cajender (1962), việc phân loại đánh giá rừng bằng chỉ tiêu cấp đất (Site Index) do Huber thực hiện lần đầu tiên ở nước Đức năm 1824. Đến
4 đầu thế kỷ 20, phương pháp này được phổ biến rộng rãi ở Châu Âu, lan truyền sang Bắc Mỹ. Phương pháp này được đánh giá là đơn giản nhưng có hiệu quả. Từ khi Eichhorn (1904) theo Assman [25] phát hiện ra quy luật “Trữ lượng rừng là một hàm số của chiều cao bình quân lâm phần”, thì phương pháp phân chia cấp đất được củng cố cơ sở lý luận bền vững chắc chắn. Nội dung chính của phương pháp này là xây dựng một hàm sinh trưởng theo tuổi của một nhân tố điều tra lựa chọn nào đó, thông thường là chiều cao bình quân, chiều cao tầng trội (dominant height)… Nhân tố lựa chọn này phải là một chỉ tiêu có quan hệ chặt chẽ với trữ lượng rừng (site). Trên cơ sở đường cong trung bình này, chia thành một số cấp khác nhau theo thứ tự tốt đến xấu gọi là các cấp đất. Các phương trình của từng cấp đất đã phản ánh một khái niệm trực quan về sinh trưởng chiều cao, từ đó suy ra trữ lượng. Theo Erteld 1966 [29], Prodan (1951) và Mitscherlich [22] đã sử dụng chỉ tiêu tăng trưởng trung bình về đường kính để chia cấp đất cho rừng chặt chọn tại Đức. Thực chất của phân chia điều kiện lập địa (ĐKLĐ) là đánh giá và phân chia trực tiếp mức độ sinh trưởng của rừng, dùng chỉ tiêu sinh trưởng để đánh giá mức độ tốt, xấu của ĐKLĐ. Do vậy hiệu quả của việc phân chia đánh giá này thường cao. - Trường phái phân chia thực bì (Vegetation approach): Theo Manstroem (1949), việc phân loại thực bì rừng đã áp dụng từ cuối thế kỷ 19 cho vùng Bắc Âu (theo báo Post 1862 và Norlin 1861). Từ đầu thế kỷ 20, với các công trình nghiên cứu của Cajander (1909, 1926), trường phái này phát triển mạnh ở Phần Lan. Sau này được phát triển rộng rãi sang Bắc Mỹ và lục địa Châu Âu… Một số tác giả như Krajian (1960, 1963, 1964, 1965) cho rằng phân chia thực bì chính là phân chia hệ sinh thái. Vì thực bì là nhân tố chỉ thị cho hệ sinh thái và loại đất. Có hai kiểu phân chia thực bì là phân loại (vegetation classification) và phân hạng (vegetation ordination). Phân loại là chia đối tượng nghiên cứu
5 theo một số tiêu chuẩn cụ thể nào đó (tiêu chuẩn định tính hay định lượng). Mỗi đối tượng chỉ được sắp xếp trong một đơn vị phân loại. Phân loại rừng thực chất là phân loại thực bì và là một vấn đề lớn, nên đã phát triển như một nội dung khoa học riêng biệt với lý thuyết khác nhau như: học thuyết kiểu rừng của Morodov (1912), lý thuyết về hệ sinh thái (Ecosytem) của Tansley (1935), học thuyết sinh địa quần lạc thực vật (Biogeocenose) của Sukasov (1944), học thuyết lâm hình của Sukasov… Trường phái sinh học Thuỵ Điển đã phân hạng thực bì miền Bắc nước này theo hai trrục độ phì (4 cấp), độ ẩm (5 cấp) và định nghĩa 16 hạng thực bì theo các tổ hợp độ phì - độ ẩm khác nhau (công trình của Armberg 1953). Một số nhà khoa học Mỹ như: Behusis 1962, Wering và Major 1964… (theo Jones 1969) nghiên cứu quan hệ giữa chỉ số cấp đất của lâm phần (ứng với một loại rừng nào đó) với các chỉ số môi trường như: độ phì, độ ẩm… Bảng phân hạng kiểu lập địa của Progrepnhick theo độ phì (4 cấp) độ ẩm (6 cấp) cũng là một bảng phân hạng thực bì. Đặc biệt trong thực hành để đánh giá độ phì và độ ẩm, đã sử dụng đến yếu tố thực vật chỉ thị: cây rừng chỉ thị độ phì, thảm tươi, chỉ thị độ ẩm. - Trường phái phân chia môi trường (Environmental apparoch): Các nhân tố môi trường (nhân tố sinh thái) được sử dụng để phân chia, đánh giá sức sản xuất hay đặc trưng hoàn cảnh rừng. Có hai hướng nghiên cứu môi trường: nghiên cứu nhân tố (Factorial approach) và nghiên cứu tiểu hoàn cảnh (Holistic approach). Nghiên cứu nhân tố: Lần đầu tiên do Haig áp dụng để nghiên cứu quan hệ giữa chỉ số cấp đất với chỉ số hàm lượng limonset (silt plus clay) trong đất trồng rừng Thông đỏ (Red pine) trên nền đất rừng mầu nâu ở Conecticut (theo Jones 1969 [32]. Ngày nay trường phái này được phát triển với nhiều nghiên cứu đa dạng khác, đặc biệt với các chỉ số lý hoá tính của đất với công cụ toán học là phép phân tích hồi quy nhiều biến số. Những công trình tiêu biểu trong
6 lĩnh vực này là của tác giả: Caile (1935,1955); Gysel và Arend (1963), Carmean (1963); Hermsnik (1966)… Trước thập kỷ 70 này, đã có những nhầm lẫn trong việc sử dụng phương pháp phân tích tương quan hay hồi quy, người ta sử dụng biến không ngẫu nhiên (như chỉ số cấp đất, mã loại đất… ) đóng vai trò hàm số trong các phương tình tương quan hồi quy một hay nhiều biến số. Từ cuối thập kỷ 60, đã phát triển lý thuyết phân tích tách biệt (Discrimiant analyse) để xử lý cho trường hợp hàm số là các biến không ngẫu nhiên. Nghiên cứu toàn cảnh (Holistic approach): Môi trường được phân chia dưới một cách nhìn tổng hợp. Có 4 trường phái nhỏ theo hướng này: + Phân loại đất (soil servey): phân chia đất thành những loại đất hay hạng đất. + Phân hạng lập địa theo kiểu Đức (German site mapping): Đã phát triển từ cuối thế kỷ 19 trên những vùng nói tiếng Đức. Đơn vị phân chia cơ bản của hệ thống này là “dạng lập địa” (site unit), là những đơn vị thống nhất về những điều kiện hoàn cảnh như khí hậu, thổ nhưỡng, địa hình… thể hiện bằng thực bì che phủ trên đó. Đã phát triển một hệ thống phân chia bao gồm các vùng sinh trưởng (growth distrist) đến dạng lập địa cấp I, cấp II, cấp III… + Phân loại địa văn theo Hills (Hills physiographic site type): Nhà lâm hình Canada Hills đề xuất hệ thống phân loại kiểu lập địa tổng hợp (total site), được định nghĩa như phức hợp của kiểu lập địa và kiểu rừng, bao gồm các yếu tố khí hậu thuỷ văn, địa chất, địa hình, quá trình hình thành đất, nước ngầm, quần thể động thực vật và tác động của con người… (Hills 1955, 1961 - theo Jones 1969). + Phân hạng môi trường (Environmental ordination): Trong phân hạng môi trường, một hay nhiều nhân tố môi trường được định nghĩa, phân cấp trở thành gradient phân hạng (theo những mục tiêu lựa chọn). Phân hạng môi trường khác phân hạng thực bì ở chỗ trong phân hạng thực bì, mục tiêu phân chia là để phát hiện và đánh giá các loại hình thực bì khác nhau. Trong phân
7 hạng môi trường thể hiện sự tìm tòi của con người về sự ảnh hưởng của các nhân tố môi trường. Nhiều tác giả sử dụng nhiều nhân tố môi trường khác nhau trong nghiên cứu như: chế độ nước trong đất, độ hút ẩm của đất, độ phì nhiêu của đát, mức độ rửa trôi, xói mòn hay tích tụ của các chất trong đất… Jones, 1967 đã xây dựng một phương trình dự báo chỉ số cấp đất cho loài Aspen (Popolus sp.) vùng Curolado và Bắc New Mexico từ các nhân tố môi trường. Chế độ nhiệt ảnh hưởng đến sinh trưởng. Loucks đã xây dựng chỉ tiêu chế độ ẩm cho vùng sông Green ở New Brunswick dựa trên độ dốc thoát nước (Loucks 1962, theo Jones 1969). Năm 1986, Peler.R.Stevens (1986) đã viết “Sổ tay để phân hạng lập địa và đánh giá mức độ thích hợp của lập địa áp dụng ở Bangladet” trong đó áp dụng lập địa để đề xuất cây trồng và đánh giá độ thích hợp của cây trồng với các dạng lập địa thông qua chỉ tiêu năng suất,… Trung tâm lâm nghiệp Quốc tế (CIFOR) đã tiến hành nghiên cứu về quản lý lập địa và sản lượng rừng cho rừng trồng ở các nước nhiệt đới trên các đối tượng là: Bạch đàn, Thông, Keo trồng thuần loài trên các lập địa ở các nước Brazil, Công gô, Nam Phi, Trung Quốc, Indonesia,… và nay bắt đầu nghiên cứu ở Việt Nam. Kết quả nghiên cứu cho thấy các biện pháp xử lý lập địa khác nhau và các loài cây trồng khác nhau đã có ảnh hưởng rất không giống nhau đến độ phì, cân bằng nước, sự phân huỷ thảm mục và chu trình dinh dưỡng khoáng… [23]. Khi đánh giá khả năng sinh trưởng của loài Thông (P.patula) ở Swaziland, Evans (1974) [19] đã chứng minh khả năng sinh trưởng về chiều cao của các loài Thông có quan hệ chặt (R = 0,81) với các yếu tố địa hình và đất. Khảo sát rừng trồng ở các điều kiện lập địa khác nhau, Pandey (1983) [34] đã chỉ cho thấy Bạch Đàn E.camaldulensis trồng ở các vùng nhiệt đới khô với chu kỳ kinh doanh 10 - 20 năm thường chỉ đạt từ 5 - 10m3/ha/năm, nhưng ở vùng nhiệt đới ẩm thì có thể đạt 30m3/ha/năm. Khi nghiên cứu về sản lượng rừng trồng Bạch đàn ở Brazil, GolcavesJ.L.M và các cộng sự (2004) [30] cho rằng năng suất trồng là sự “kết
8 hôn” thích hợp giữa kiểu gen với điều kiện lập địa và kỹ thuật canh tác. Ngoài ra tác giả còn chỉ ra giới hạn của sản lượng rừng có liên quan tới các yếu tố môi trường theo thứ tự mức độ quan trọng sau: nước > dinh dưỡng > độ sâu tầng đất. Qua các nghiên cứu trên cho thấy việc xác định các điều kiện lập địa phù hợp với cây trồng có ý nghĩa rất quan trọng. Điều kiện lập địa có ý nghĩa quyết định tới năng suất, sản lượng rừng trồng. Vì vậy, việc lựa chọn điều kiện lập địa phù hợp với cây trồng nhằm nâng cao năng suất, sản lượng rừng là hết sức cần thiết. 1.1.1.2. Nghiên cứu đặc điểm sinh thái - sinh trưởng Mây nếp Hầu hết các loài mây đều mọc cụm, thân ngầm nằm dưới đất hình dạng như củ gừng, mặt dưới thâm ngầm có mang rễ, rễ rất khoẻ nên có thể mọc đựơc ở những nơi đất cứng và khô. Khóm mây càng già thân ngầm càng lớn và có nhiều rễ. Thân ngầm có xu hướng ăn nổi dần trên mặt đất. Ở những nơi đất tốt sâu ẩm rễ ăn nông trên lớp đất mặt, dễ đánh trồng đi nơi khác. Với đặc điểm này thuận lợi cho việc đánh trồng đi nơi khác. Mỗi cụm mây thường có nhiều thân khí sinh mọc lên từ thân ngầm. Thường mỗi năm từ đầu thân ngầm mọc ra 2 chồi, nhưng chỉ 1 chồi phát triển thành thân khí sinh. Đây là đặc điểm cần chú ý khi tách chồi mây. Sau khi trồng 5 - 6 năm mây ra hoa kết quả. Mây là cây đơn tính khác gốc, cây đực và cây cái riêng rẽ. Cây sai quả nhất vào năm thứ 8 - 10 sau khi trồng (Xu Huangcan và cộng sự, 2000) [36]. Một số nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sự phục hồi và sinh trưởng của mây đã được nghiên cứu. Loài Calamus egregius không thể phơi sáng hoàn toàn. Cây con của loài C. simplicifolius cần che sáng 50%. Ánh sáng đầy đủ kích thích sinh trưởng của loài C. truchycoleus. Đất bồi tụ rất thích hợp cho loài C. caesius, C. scipionum và C. tumidus. Đất ẩm, giàu dinh dưỡng thích hợp cho các loài C. egregius, C. ornatus, C. tetradactylus (Mây nếp). Loài C. javensis thích nghi rộng với nhiều loại đất. Loài C. ovoideus sinh trưởng mạnh ở nơi đất thoát nước, còn loài C. wuilong sinh trưởng tốt ở nơi nhiều
9 mùn. Đất hơi chua thích hợp cho loài C. tetradactylus (Mây nếp) và Daemonorops margaritae (Mây nước). Rất ít loài mây trong chi Calamus sinh trưởng ở độ cao địa hình từ 1000m trở lên, còn lại đều thích hợp dưới 1000m. Đa số loài mây thích nghi với điều kiện ẩm độ cao và lượng mưa lớn ở vùng nhiệt đới [33]. Một số thông tin về ảnh hưởng của điều kiện thổ nhưỡng đến sinh trưởng của mây được mô tả bởi Rao (1994). Hiện nay rất ít nghiên cứu về đặc điểm sinh lý sinh thái và sinh trưởng của mây (Aminuddin, 1989; Dransfield var Manokaran, 1993; Nur Supardi var Wan Razali, 1989; Rao, 1989; Wan Razali, 1992). Sinh thái quần thể, tính đa dạng loài và mật độ cây, tỷ lệ cây đực và cây cái trong quần thể, tái sinh tự nhiên sau khai thác đã được nghiên cứu như một hợp phần trong các nghiên cứu về tài nguyên mây. Tăng trưởng của 4 loài mây đã được ghi chép, đạt 1 - 4 m/năm. Sự phân hoá mây phụ thuộc vào nguồn giống, điều kiện thổ nhưỡng, thực vật, tiểu khí hậu, độ chín của hạt, sự hình thành và giai đoạn phát triển của thân cây, v.v.. (Manokaran, N, 1985) [33]. Tính thích ứng sinh thái một cách tự nhiên của các loài mây đã được đề cập từ những quan sát trong quá trình điều tra, phân loại. Đó là những tóm tắt về mây ở bán đảo Malaixia, Sabah và Sarawak trong các công trình của Dransfiel (1979, 1984, 1992). Những tổng kết về sinh thái rộng như vậy là vô cùng quí giá: đó là những hiểu biết rất cơ bản để thiết lập các quần thể cây trồng. Một lỗ hổng lớn nhất trong nhận thức về sinh thái của mây là vấn đề hiểu biết về động thái quần thể, vì đó là một điều kiện tiên quyết đảm bảo cho việc chỉ đạo phát triển mây đạt kết quả tốt (Manokaran, N, 1985) [33]. Một số tài liệu cho rằng, mây là một loài chỉ thị cho loại hình khí hậu khô cạn. Một số loại hình điển hình rừng mưa nhiệt đới, thể hiện tính đa dạng của cây gỗ và dây mây, có độ dài kinh người, nói chung đều đạt mấy chục mét, nhưng mây Calamus có thể đạt 300m, hiện tượng hoa quả mọc thân, trên thân chất gỗ không có lá…
10 Nghiên cứu về dinh dưỡng khoáng và ảnh hưởng của phân bón tới sinh trưởng và phát triển cây giống của 2 loài C. Tetradactylus và D. Magraritae mới được nghiên cứu ở Trung Quốc (Chen Qingdu, 2000) [26]. A.b. Mohamad và J.B. Hall (1990) nghiên cứu về chế độ phân bón cho loài C. manan trồng xen trong mô hình rừng trồng Cao su ở Tây Malaysia. Kết quả cho thấy sinh trưởng của loài cây này phụ thuộc vào hàm lượng đạm và lân trong đất. Tuy nhiên hàm lượng đạm ảnh hưởng nhiều đến sinh trưởng của cây nhất là bộ rễ ở giai đoạn từ 0 - 6 tháng tuổi, cây càng lớn hàm lượng đạm cần ít hơn, nên phối hợp giữa các loại phân N, P, K và Mn trong quá trình phát triển của loài (Aminuddin bin Mohamad và cộng sự, 1989) [24]. Việc xác định giới tính các loài mây vẫn thường dựa trên hình thái của cụm hoa. Mây thường bắt đầu ra hoa ở giai đoạn 4 - 6 năm tuổi (Wan Razali etal., 1992; Rao, 1998). Điều này có ý nghĩa là giới tính của chúng chỉ có thể được xác định khi có dấu hiệu ra hoa vào thời gian đó. Vì vậy, việc ứng dụng chỉ thị ADN cho việc xác định giới tính mây ở giai đoạn tuổi sớm là điều mong muốn của các nhà sản xuất kinh doanh rừng cũng như các nhà chọn tạo giống mây. Gần đây, Hua Yang và cộng sự, 2005 đã xác định được phân đoạn RAPD - S 1443 liên kết với giới tính loài Calamus simplicifolius C. F. Wei [31]. Mây nếp đã được một số tác giả người Trung Quốc nghiên cứu như Xu Huangcan, Zhong Huifu và Fu shisheng (2000) [35]. Các kết quả nghiên cứu đã cho thấy, Mây nếp là loài cây mọc thành cụm, thân tương đối dài, có hoa đơn tính khác gốc, thân có thể dài đến 30m hoặc hơn, phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của Trung Quốc. Mây nếp là loài đang được trồng nhiều ở phía Nam Trung Quốc, đảo Hải Nam, một phần ở phía Nam tỉnh Quảng Đông và cả ở Hồng Kông với tổng diện tích có loài cây này lên đến 200.000 km2. Mây nếp sinh trưởng nhanh nảy chồi tốt vào mùa mưa khi mà lượng nước mưa dồi dào, độ ẩm không khí tương đối cao và ngược lại với mùa khô. Mây nếp cũng sinh trưởng và phát triển tốt ở những nơi đất dốc và độ pH H2O thích hợp là 5,0 - 6,4. Kết quả nghiên cứu trong 6 năm, Xu Huangcan và cộng sự,
11 2000 [36] cho thấy Mây nếp phát triển chậm trong thời gian từ tuổi 1 đến tuổi 3, sinh trưởng hàng năm dưới 0,3 m và sau 3 năm chiều cao thân dưới 0,5 m. Sinh trưởng chiều cao thân hàng năm vượt quá 1,0 m khi cây trồng sau 4 năm. Mây nếp cũng giống như nhiều loài mây khác có sinh trưởng dạng bụi. Và nó có thể được nhân giống bằng chồi mầm, thân ngầm và hạt, tuy nhiên thì nhân giống bằng hạt vẫn phổ biến hơn cả. Ở Trung Quốc cho thấy rằng hạt trước tiên được ngâm và đãi sạch trong nước trong vòng 1 - 3 ngày, sau đó gieo trên các luống cát có che nắng và sau 50 - 70 ngày khi các cây con với lá đầu tiên xuất hiện có thể đem cấy vào các bầu đất và hỗn hợp phân bón. Các bầu cây được đặt cạnh nhau trong vườn ươm với cường độ ánh sáng tối thích với mây con khi được che sáng 50% (Xu Huangcan và cộng sự, 2000) [36]. 1.1.2. Tồn tại nghiên cứu Nhìn chung, những nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến sinh trưởng của rừng mới chỉ được định lượng trong phòng thí nghiệm. Nên còn rất nhiều những tình huống còn rất hạn chế, chưa mô phỏng được sát đúng với các điều kiện sinh thái tự nhiên. Các nghiên cứu về cơ bản đã khẳng định mối quan hệ giữa năng suất, sinh trưởng của rừng trồng với điều kiện lập địa. Song các nghiên cứu này vẫn còn đánh giá ở mức độ chung chung, các nghiên cứu chưa thực sự đi sâu vào loài, nhóm loài, kiểu lập địa, dạng lập địa trồng rừng. Việc lựa chọn đánh giá còn thiếu hẳn thực nghiệp đánh giá đại trà sản xuất. Nên từ nghiên cứu đến ứng dụng chưa rút ra được những kết luận chính xác. Thời gian nghiên cứu cho những đánh giá ngắn vì vậy kết luận chỉ dừng lại ở mức độ nào đó. Nghiên cứu từ tổng hợp đến chi tiết, từ vi mô đến vĩ mô và thực nghiệm đến sản xuất và từ sản xuất đến nghiên cứu đòi hỏi phải có những đánh giá tổng hợp và cụ thể hơn khi nghiên cứu về vấn đề sinh trưởng này, đặc biệt là với cây Mây nếp. Vấn đề nghiên cứu đặc điểm sinh thái - sinh trưởng của Mây nếp được rất ít tác giả trên thế giới nghiên cứu, các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở mức
12 độ chung chung như một số đặc điểm sinh thái, ảnh hưởng của ánh sáng, phân bón, đất đến sinh trưởng của Mây, xác định giới tính qua hình thái hoa... Một nghiên cứu về tổng thể đặc điểm sinh thái - sinh trưởng Mây nếp từ khi gieo ươm đến khi khai thác, để từ đó đưa ra các biện pháp kỹ thuật hợp lý để tăng sản lượng mây trồng. 1.2. Ở trong nước 1.2.1. Thành quả nghiên cứu 1.2.1.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh thái - sinh trưởng cây rừng Nghiên cứu về ảnh hưởng của điều kiện lập địa đến sinh trưởng và năng suất rừng (vấn đề phân chia cấp đất hay cấp năng suất) là nhiệm vụ hàng đầu, là cơ sở đánh giá chính xác năng suất, sản lượng rừng. Một số nghiên cứu trong thời gian gần đây đã tổng kết lại. Thành quả đầu tiên phải kể đến là danh lục loài cây trồng rừng cho 9 vùng sinh thái được Bộ Lâm nghiệp (này là Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn) đã ban hành năm 1986 và bổ sung qua Quyết định số 16/2005/QĐ-BNN ngày 15/3/2005 của Bộ NN & PTNT. Nghiên cứu “Quan hệ giữa sinh trưởng và tính chất đất của Keo tai tượng và Thông mã vĩ thuần loài tại Núi Luốt Xuân Mai, Hà Nội”. Những chỉ tiêu sinh trưởng H, D của hai đối tượng nghiên cứu có tương quan với các chỉ tiêu độ phì đất trong khu vực nghiên cứu một cách tổng hợp chứ không phải riêng lẻ [18]. Nghiên cứu sinh trưởng của cây Mỡ, Lâm Công Định [13] đã đưa ra một số kết luận. Cây tiêu chuẩn 35 tuổi ở vị trí sườn đồi H VN = 19,5m, D1.3 = 30,7m, V = 0,64 m3. Trong điều kiện cơ bản của đất đai và khí hậu, Mỡ sinh trưởng trung bình. Tốc độ sinh trưởng có thể giảm bớt hay tăng lên, nhất là trong thời kỳ tuổi nhỏ. Sự tăng giảm đó lệ thuộc chặt chẽ vào các điều kiện chi phối cụ thể nơi trồng: hướng phơi, thời vụ trồng, sự xâm chiếm của cây hoang dại. Xác định loài cây trồng phù hợp với điều kiện lập địa gây trồng được GS.TSKH. Đỗ Đình Sâm và cộng sự (1994), “Đánh giá tiềm năng sản xuất
13 lâm nghiệp vùng Đông Nam Bộ”, tác giả đã căn cứ vào 3 nội dung cơ bản có mối quan hệ chặt chẽ với nhau là đơn vị sử dụng đất; tiền năng sản xuất của đất và độ thích hợp của cây trồng. Kết quả nghiên cứu cho thấy vùng Đông Nam Bộ có tiền năng sản xuất kinh doanh cây lâm nghiệp rất lớn, diện tích đất phù hợp để phát triển cây lâm nghiệp chiếm từ 70-80%, đặc biệt là rất thích hợp để phát triển cây cung cấp gỗ nguyên liệu mọc nhanh như: Bạch đàn (Eucalypus) và Keo (Acacia). Khi nghiên cứu xác định tiêu chuẩn phân chia lập địa cho rừng trồng công nghiệp tại một số vùng sinh thái của Việt Nam, TS. Ngô Đình Quế và cộng sự (2001) cũng đã có nhận định là có 4 yếu tố cơ bản chủ đạo ảnh hưởng rõ rệt tới khả năng sinh trưởng của rừng trồng công nghiệp bao gồm: đá mẹ và loại đất; độ dày tầng đất và tỷ lệ đá lẫn; độ dốc; thảm thực bì chỉ thị. Khi nghiên cứu đánh giá đất lâm nghiệp cấp xã để phục vụ trồng rừng, Đỗ Đình Sâm và cộng sự (2005) [2] đã xây dựng được bộ tiêu chí và chỉ tiêu để đánh giá gồm 6 tiêu chí với 24 chỉ tiêu về điều kiện tự nhiên và 5 tiêu chí về điều kiện kinh tế xã hội. Nguyễn Ngọc Nhị và Nguyễn Văn Khánh (1982) đã phân vùng sinh trưởng cho toàn quốc trên cơ sở đặc trưng khí hậu thuỷ văn, thổ nhưỡng, thực vật với hệ thống phân loại chi tiết với 6 cấp phân vị. Các công trình nghiên cứu sinh trưởng rừng, trong giai đoạn đầu mới chỉ đưa ra những chỉ số trung bình theo các giai đoạn tuổi hay giai đoạn phát triển rừng về chiều cao, đường kính, thể tích… Trong đánh giá kết quả công tác trồng rừng các loài cây bản địa một số tỉnh miền núi Bắc Bộ. Phân viện điều tra quy hoạch rừng Đông Bắc Bộ (2003) đã đề xuất 12 cây trồng bản địa vào trồng rừng tương ứng với từng loại đất, từng tiểu vùng lập địa và trạng thái thực bì tương ứng với từng loại đất, từng tiểu vùng lập địa và trạng thái thực bì tương ứng, trong đó có các loài cây Mỡ, Re gừng, Giổi xanh,... [15].
14 Khi nghiên cứu phân chia điều kiện lập địa theo mức độ thích hợp cho loài Giổi Xanh (Michelia mediocris) tại thôn Đèo Vai - Quảng Chu - Bắc Cạn, Nguyễn Thị Hà (2005) đã đưa ra kết luận: Giổi xanh có thể sinh trưởng và phát triển tốt nhất ở các điều kiện lập địa có đặc điểm sau: nhiệt độ bình quân năm 15-250C, độ ẩm không khí > 80%, lượng mưa bình quân năm 1800- 2500 mm, độ cao < 700 m, độ dốc < 35 0, thành phần cơ giới: thịt, trung bình và nặng,… [10]. Nguyễn Hoàng Nghĩa (2003) đã tập hợp các nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước về phân loại, phân bố, đặc điểm sinh học, sinh thái, tiềm năng sử dụng và triển vọng gây trồng trên nhiều vùng sinh thái và nhiều dạng lập địa cũng như các kết quả khảo nghiệm ở nước ta, đã đề xuất một số loài Keo có triển vọng tại Việt Nam là: Keo lá tràm, Keo tai tượng, Keo lá liềm… [14]. Lê Đình Khả (2004) cũng đã đưa ra một số loài cây trồng thích hợp và có triển vọng nhất cho vùng Bắc Trung Bộ là Thông Caribeae, Thông nhựa, Keo lai, Bạch đàn Uro,... [13]. Khi đánh giá năng suất rừng trồng Bạch đàn (E.urophylla) trên 3 loại đất khác nhau ở Tây Nguyên, Nguyễn Huy Sơn và các cộng sự (2004) chỉ ra rằng, trên đất xám Granit ở An Khê và K’Bang rừng trồng E.urophylla sau 4- 5 tuổi có thể đạt từ 200-24m3/ha/năm, nhưng trên đất nâu đỏ phát triển trên đá Macma acid ở Mang Yang sau 6 năm tuổi chỉ đạt 12m3/ha/năm, trên đất đỏ Bazan thoái hoá ở Pleiku sau 4 năm tuổi chỉ đạt 11m3/ha/năm [17]. Vũ Đình Hưởng và các cộng sự (2004) cho rằng trên các dạng lập địa khác nhau (các dạng đất khác nhau) tăng trưởng của các mô hình rừng Keo lá tràm là không giống nhau. Việc khai thác, chuẩn bị lập địa và hoạt động chăm sóc rừng non từ khi trồng đến khi khép tán kéo dài và ảnh hưởng chủ yếu đến năng suất của rừng trồng Keo lá tràm tại khu vực Đông Nam Bộ [12]. Các nghiên cứu về tác động của rừng trồng một số loài cây tới môi trường đất cũng đã được chú ý. Nghiên cứu ảnh hưởng của rừng trồng Bạch đàn Urô, Bạch đàn Camal, Keo lá tràm, Keo tai tượng tới môi trường đăt phụ
15 thuộc vào các điều kiện về đất đai và khí hậu nơi trồng rừng; nhưng chưa đủ cơ sở kết luận trồng rừng Bạch đàn làm thoái hoá mạnh đến môi trường đất của GS.TSKH. Đỗ Đình Sâm, Phạm Ngọc Mậu, Ngô Đình Quế (2005) [16]. 1.2.1.2. Nghiên cứu về đặc điểm sinh thái - sinh trưởng của Mây nếp Hầu hết các loài mây ở Việt Nam có phân bố khá rộng, có thể bắt gặp ở cả miền Bắc, miền Trung và miền Nam. Các tỉnh có rừng lá rộng thường xanh đều có thể gặp mây, nhưng tập trung nhất là Lào Cai, Hà Giang, Yên Bái, Hoà Bình, Hà Tĩnh, Quảng Ngãi, Gia Lai, Lâm Đồng,... Tuy nhiên do đặc điểm sinh thái của mây là ưa sáng mạnh ở tuổi trưởng thành nên dưới tán rừng nguyên sinh rất ít gặp mây. Trong các khu rừng nửa rụng lá, số lượng mây giảm nhiều, thường gặp một số loài chịu hạn như C. rudentum, C. tonkinensis. Trong rừng tre nứa và rừng ngập mặn không gặp mây. Về độ cao, các loài mây hiện có tại Việt Nam thường phân bố ở độ cao từ 3 m đến 1500 m so với mặt nước biển. Trong đó, tập trung chủ yếu ở độ cao từ 3 m đến 700 m có khoảng 67% số loài (2 loài Mây nếp và Mây nước tập trung ở độ cao này), từ độ cao 800 m đến 1500 m có khoảng 27% và từ độ cao 1500 m trở lên chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ < 5% với 1 loài đại diện [9]. Tính đến thời gian này, chưa có công trình nghiên cứu nào đề cập một cách hệ thống về đặc điểm sinh thái học của loài mây. Sinh thái loài mây chỉ được đề cập một cách tản mạn, mờ nhạt trong nghiên cứu thực vật học, và đưa ra một số nhận xét định tính như: trong rừng nguyên sinh rất ít gặp mây, thường gặp chúng trong các khu rừng thứ sinh, dọc đường, ven suối. Khi non 1 - 3 tuổi, mây là loài ưa bóng cần có tàn che mới phát triển bình thường. Nhưng sau 4 tuổi nếu không được mở sáng kịp thời hoặc leo lên tán rừng, cây mây sẽ ngừng sinh trưởng hoặc chết. Cây cao trên 0,5m trên bẹ lá xuất hiện tay để bám vào giá thể, gặp giá thể cây phát triển rất nhanh (Phạm Văn Điển, 2005) [4]. Vũ Văn Dũng, Lê Huy Cường (2004) [9] đã đưa ra quy trình kỹ thuật trồng Mây nếp. Tuy nhiên trong đó các tác giả chỉ đưa ra khâu chọn giống, xử
16 lý hạt, tạo cây con, kỹ thuật làm đất và chọn đất dựa trên kinh nghiệm của người dân. Phạm Văn Điển (2005) [5], trong cuốn "Bảo tồn và phát triển thực vật cho lâm sản ngoài gỗ" cũng đã đề xuất kỹ thuật trồng Mây nếp. Quy trình đã đề cập khâu chọn giống, thu hái, bảo quản, xử lý hạt và tạo cây con. Tuy nhiên, do chưa có những nghiên cứu kỹ lưỡng về đặc điểm sinh vật học, sinh thái học, mối quan hệ giữa lập địa và sinh trưởng của Mây nếp cho nên quy trình chọn điều kiện lập địa để gây trồng Mây nếp chỉ mang tính định hướng. Theo bách khoa tri thức, phần sinh vật học xuất bản tháng 7 năm 2006, trong rừng nhiệt đới, á nhiệt đới, nhiều cây to đều bị một loại roi dài leo bám, đó là cây Mây trắng, tên khoa học gọi là Calamus tetradactylus Hance. Thông thường Mây trắng dài 200 - 300m, dài nhất có thể lên tới 400m, chiếm quán quân về chiều dài trong thực vật. Toàn thân cây mây có gai móc nhỏ. Ngọn mây dài theo gió đung đưa chạm vào cây, gai móc luôn vào cây không rời ra bao giờ… Mây ở nước ta đã được gây trồng từ lâu đời và còn đi trước các nước Đông Nam Á khác. Tuy nhiên việc gây trồng mây vẫn mang tính tự phát, chưa có hướng dẫn kỹ thuật cụ thể và thiếu chính sách khuyến khích. Khu vực trồng tập trung ở các tỉnh đồng bằng, không có đất để phát triển và khả năng thu hái hạt giống rất bị động. Nguồn giống chủ yếu hiện nay đều thu hái từ tự nhiên, hạt giống được xử lý ngâm trong nước ấm, cây con được cấy vào bầu có phân chuồng hoai và supe lân theo hướng dẫn kỹ thuật trồng một số loài cây đặc sản. Nghiên cứu xử lý nảy mầm hạt giống mới được áp dụng cho 2 loài C. tetradactylus và C. platyacanthus. Để rút ngắn thời gian tạo giống 2 loài cây này các tác giả Vũ Văn Dũng và Lê Huy Cường (2008) [9] đã tìm ra một số công thức xử lý cho kết quả cao như xử lý hạt giống ngâm trong nước ấm hay dùng dung dịch hoá chất, tuy nhiên cũng đã có nghiên cứu xử lý nảy mầm bằng cách cạy rốn hạt cho thời gian nảy mầm chỉ sau 4 ngày.
17 Nguyễn Thị Mai Dương và cộng sự (2009) [3] đã nhân giống thành công với loài C. simplisifolius bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào. Kết quả nghiên cứu cho thấy, trước khi đưa cây ra ngoài vườn ươm phải được huấn luyện 7 ngày trong nhà lưới, thành phần ruột bầu cấy cây là 89% đất thịt pha cát + 10% phân chuồng hoai và 1% lân cây sinh trưởng và phát triển tốt đạt tỷ lệ sống trên 70%. Chế độ che sáng thích hợp cho cây mây in vitro ở giai đoạn vườn ươm là 75%. Ngày nay, Mây nếp là một trong những loài được lựa chọn ưu tiên cho các chương trình trồng rừng tại Việt Nam (Bộ NN&PTNT, 2004) [1]. Nhiều chương trình nghiên cứu khoa học và dự án hỗ trợ phát triển ngành đã chọn Mây nếp là đối tượng chính. Tuy nhiên kết quả mới chỉ phản ánh một phần nhỏ sự thích nghi của loài tại các khu vực nghiên cứu, còn việc giải thích tại sao lại có sự sai khác về sinh trưởng phát triển của loài chưa thực sự khoa học, chính xác và đầy đủ. Hiện nay, Mây nếp là loài cây được trồng chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc như Thái Bình, Hải Dương, Hưng Yên, Nghệ An và Hà Tĩnh với sản lượng ước tính 1500 - 2000 tấn/năm (Phạm Văn Điển, 2005) [4]. Phương thức trồng chủ yếu là xuang quanh nhà và vườn hộ gia đình. Lê Thu Hiền, Nguyễn Tử Kim và Lưu Quốc Thành (2001) [11] đã nghiên cứu thiết lập mô hình trồng Song mật (C. platyacanthus) và Mây nếp (C. tetradactylus) dưới tán rừng phục hồi tại trung tâm thực nghiệm Lâm sinh Cầu Hai và trạm nghiên cứu môi trường rừng phòng hộ Sông Đà. Các kết quả nghiên cứu cho thấy Mây nếp và Song mật sinh trưởng và phát triển tốt dưới tán rừng có độ tàn che là 0,4 - 0,5. Điều kiện tự nhiên như nhiệt độ trung bình từ 21,60C - 26,60C, lượng mưa trung bình từ 1800mm - 2100mm, độ cao từ 80 - 400m so với mực nước biển, loại đất feralit phát triển trên đá phiến thạch sét, đất xám kết von, đất dốc tụ, bồi tụ và địa hình bằng phẳng gần khe suối, thung lũng, sườn đồi phù hợp với yêu cầu sinh thái của cây Mây nếp.
18 Phạm Văn Điển, Nguyễn Minh Thanh (2007) [6] đã tiến hành nghiên cứu nuôi cấy mô tế bào cho 2 loài C. tetradactylus và C. poilanei thành công ở cả thể chồi và hạt, tuy nhiên cũng mới ở giai đoạn tạo bình mẫu trong phòng thí nghiệm chưa đưa ra sản xuất đại trà. 1.2.2. Tồn tại nghiên cứu Trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đã có rất nhiều các nghiên cứu về sinh thái - sinh trưởng rừng. Nghiên cứu mối quan hệ giữa tăng trưởng và năng suất của rừng với các dạng lập địa, kiểu lập địa thì có rất ít những nghiên cứu được tiến hành một cách toàn diện và chi tiết. Các nghiên cứu mới chỉ dừng lại tập trung nghiên cứu ở một số loài cây trồng rừng nguyên liệu như: Keo, Bạch đàn, Thông, Mỡ,… nhưng còn rất nhiều khoảng trống đối với một số loài cây bản địa, cũng như cây nhập nội khác, đặc biệt là với loài Mây nếp - nguồn nguyên liệu mây tre đan xuất khẩu đang ngày một khan hiếm. Mặc dù ở Việt Nam đã có một số nghiên cứu về sinh thái - sinh trưởng cho một số loài cây, trong đó có cả Mây nếp. Nhưng những nghiên cứu đó còn một số hạn chế về tính hệ thống, tính chi tiết. Các nghiên cứu chưa đưa ra được danh lục loài cây chi tiết cho các dạng lập địa, các địa phương trên phạm vi toàn quốc. Một số nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở một vài cấp tuổi hay mới chỉ đưa ra được sinh trưởng và năng suất sinh học mà chưa đưa ra được năng suất kinh tế. Số lượng loài cây được nghiên cứu còn ít, trong khi đó nhu cầu trồng rừng lớn dẫn tới một số loài cây đưa vào trồng rừng chưa thực sự mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất do chưa phù hợp hay chưa phát huy được hết những đặc tính sinh học ưu việt, để có biện pháp tác động thích hợp về mặt số lượng, thời gian đến cây trồng. Mây nếp ở Việt Nam do xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đã được một số tác giả nghiên cứu. Tuy nhiên những nghiên cứu đó mới chỉ đạng ở giai đoạn bước đầu nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái, sinh trưởng. Việc chọn đất trồng Mây nếp chủ yếu dựa vào kinh nghiệm của người dân. Sự sai khác