Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu quản lý vật liệu hữu cơ sau khai thác rừng Keo lá tràm tại Phú Bình- tỉnh Bình Dương

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:140

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chính của luận văn là nghiên cứu tính chất đất và đặc điểm rừng trước khi khai thác để làm thí nghiệm; Nghiên cứu các biện pháp quản lý vật liệu hữu cơ sau khai thác (ngọn cây, cành nhánh, lá, vỏ...) ảnh hưởng đến năng suất rừng trồng Keo lá tràm và độ phì của đất sau khi tiến hành thí nghiệm 3 năm (Chu kỳ 3). 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 quản lý vật liệu hữu cơ sau khai thác rừng Keo lá tràm tại Phú Bình- tỉnh Bình Dương

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP _____________________________ HÀ KHẮC SƠN NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ VẬT LIỆU HỮU CƠ SAU KHAI THÁC RỪNG KEO LÁ TRÀM TẠI PHÚ BÌNH -TỈNH BÌNH DƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Đồng Nai, 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP _________________________ HÀ KHẮC SƠN NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ VẬT LIỆU HỮU CƠ SAU KHAI THÁC RỪNG KEO LÁ TRÀM TẠI PHÚ BÌNH -TỈNH BÌNH DƯƠNG CHUYÊN NGÀNH : LÂM HỌC MÃ SỐ : 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS. PHẠM THẾ DŨNG Đồng Nai, 2012
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này do chính tôi thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của TS. Phạm Thế Dũng. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn của tôi hoàn toàn trung thực và chƣa hề công bố hoặc sử dụng để bảo vệ học vị nào. Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Đồng Nai, tháng 01 năm 2012 Tác giả Hà Khắc Sơn
ii LỜI CẢM ƠN Đƣợc sự đồng ý của Khoa Sau đại học - Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, Ban Lãnh đạo Phân viện nghiên cứu khoa học lâm nghiệp Nam bộ đề tài đã đƣợc triển khai nghiên cứu tại Trạm thực nghiệm lâm nghiệp Phú Bình – tỉnh Bình Dƣơng thuộc Phân viện nghiên cứu khoa học lâm nghiệp Nam bộ . Sau hơn một năm thu thập, xử lý số liệu, viết và chỉnh sửa đến nay luận văn đã hoàn thành. Có đƣợc kết quả này, trƣớc hết Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Phạm Thế Dũng, Thầy giáo đã tận tình hƣớng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này. Qua đây Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo đã trực tiếp giảng dạy tôi trong hơn 3 năm học vừa qua; Cảm ơn tới ban lãnh đạo Chi cục Kiểm lâm Đồng Nai, bạn bè và ngƣời thân trong gia đình đã động viên, khích lệ và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành đề tài. Nhân dịp này, Tôi xin cảm ơn về sự giúp đỡ nhiệt tình của Ban Lãnh đạo, cán bộ của Phân viện nghiên cứu khoa học lâm nghiệp Nam bộ, Trạm thực nghiệm lâm nghiệp Phú Bình – tỉnh Bình Dƣơng, đặc biệt là Ths. Vũ Đình Hƣởng, Ks. Lê Thanh Quang và Ks. Phạm Văn Bốn đã hỗ trợ và đóng góp những ý kiến quý báu cho bản luận văn của tôi đƣợc hoàn thiện. Trong quá trình thực hiện đề tài, mặc dù đã có nhiều cố gắng song luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tác giả rất mong nhận đƣợc các ý kiến đóng góp quý báu của các Thầy, Cô giáo và bạn bè. Xin chân thành cảm ơn! Đồng Nai, ngày 30 tháng 01 năm 2012 Hà Khắc Sơn
iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan ................................................................................................................. i Lời cảm ơn .................................................................................................................. ii Mục lục ...................................................................................................................... iii Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt ........................................................................... iv Danh mục bảng ............................................................................................................... v Danh mục hình............................................................................................................. vii ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................ 1 Chƣơng 1 - TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................................. 3 1.1. Khái quát chung về cây Keo là tràm ...................................................................... 4 1.2. Tổng luận về các công trình đã công bố về vấn đề nghiên cứu ............................. 5 1.3. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu .................................................................... 19 Chƣơng 2 - ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU .............. 20 Chƣơng 3 - MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................................. 27 Chƣơng 4 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ....................................................................... 34 4.1 Ảnh hƣởng của quản lý vật liệu hữu cơ sau khai thác đến sinh trƣởng, trữ lƣợng, sinh khối, năng suất rừng Keo lá tràm 3 năm tuổi- Chu kỳ 3 ..................... 34 4. 2 Ảnh hƣởng của các biện pháp quản lý vật liệu hữu cơ sau khai thác tới tính chất đất sau 3 năm thí nghiệm - chu kỳ 3 ............................................................ 61 4. 3 Phân tích cân bằng dinh dƣỡng đất sau 3 năm thí nghiệm - chu kỳ 3 ................. 68 Chƣơng 5 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................... 71 5. 1 Kết luận............................................................................................................. 71 5. 2 Kiến nghị ......................................................................................................... 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC
iv CÁC CHỮ VIẾT TẮT CIFOR: Trung tâm nghiên cứu lâm nghiệp quốc tế VLHCSKT: Vật liệu hữu cơ sau khai thác VLHC Vật liệu hữu cơ MARD: Bộ Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn KHLN: Khoa học Lâm nghiệp D1.3 (cm): Đƣờng kính ở vị trí cao 1,3 m. Hvn (m): Chiều cao vút ngọn M (m3): Trữ lƣợng Δ (m3/ha/năm): Tăng trƣởng bình quân hàng năm TLS (%): Tỷ lệ sống LSD : Sự khác biệt có ý nghĩa Sig : Mức ý nghĩa Mg : Ma giê K: Ka li N% : Đạm tổng số Ca : Can xi C: Chất hữu cơ P: Lân V: Thể tích SE : Sai tiêu chuẩn của trung bình mẫu [1] Số hiệu tài liệu trích dẫn trong danh sách tài liệu tham khảo
v DANH SÁCH CÁC BẢNG Số hiệu Tên Bảng Trang Bảng Bảng 4.1 Kí hiệu công thức thí nghiệm từ dự án CIFOR sang đề tài nghiên cứu. 37 Bảng 4.2 Diễn biến độ chua và dung trọng của đất ở chu kỳ 2 trƣớc khi thí nghiệm 37 Bảng 4.3 Ảnh hƣởng của quản lý VLHCSKT đến C, N và P tầng đất mặt từ 0 -10 cm ở chu kỳ 2 trƣớc thí nghiệm 38 Bảng 4.4 Lƣợng Cation trao đổi ở chu kỳ 2 trƣớc khi thí nghiệm. 39 Bảng 4.5 Phân tích nguồn dinh dƣỡng (kg/ha) ở các nghiệm thức chu kỳ 2. 40 Bảng 4.6 Ảnh hƣởng của quản lý VLHCSKT tới sinh trƣởng rừng 6 năm tuổi, chu kỳ 2 43 Bảng 4.7 Sinh khối và thành phần dinh dƣỡng tích lũy của rừng 6 năm tuổi, tuổi chu kỳ 2. 43 Bảng 4.8 Lƣợng VLHCSKT và khả năng cung cấp dinh dƣỡng cho đất ở Chu kỳ 2. 45 Bảng 4.9 Ảnh hƣởng của quản lý VLHCSKT đến sinh trƣởng rừng trồng 12 tháng tuổi (1 năm tuổi). 46 Bảng 4.10 Ảnh hƣởng của quản lý VLHCSKT đến sinh trƣởng rừng trồng 24 tháng tuổi (2 năm tuổi). 47 Bảng 4.11 Ảnh hƣởng của quản lý VLHCSKT đến tỷ lệ sống rừng trồng t 36 tháng tuổi (3 năm tuổi). 47 Bảng 4.12 Ảnh hƣởng của quản lý VLHCSKT đến sinh trƣởng chiều cao rừng trồng 36 tháng tuổi (3 năm tuổi). 48 Bảng 4.13 Ảnh hƣởng của quản lý VLHCSKT đến sinh trƣởng đƣờng kính rừng trồng 36 tháng tuổi (3 năm tuổi). 51 Bảng 4.14 Ảnh hƣởng của quản lý VLHCSKT đến sinh trƣởng thể tích rừng trồng 36 tháng tuổi (3 năm tuổi) 54
vi Bảng 4.15 Ảnh hƣởng của quản lý VLHCSKT đến sinh trƣởng, động thái sinh trƣởng rừng trồng 36 tháng tuổi (3 năm tuổi). 54 Bảng 4.16 Ảnh hƣởng của quản lý VLHCSKT đến sinh khối thân có vỏ, cành từ 1-5cm và cành
vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Số hiệu Tên Hình Trang Hình 2.1 Bản đồ Vị trí khu vực nghiên cứu. 20 Hình 4.1 Ảnh hƣởng của quản lý VLHCSKT đến hàm lƣợng C, N và P 36 trong tầng đất 0 - 10cm theo tuổi rừng trƣớc thí nghiệm. Hình 4.2 Cation trao đổi (kg/ha) của các tầng đất trƣớc và sau thí nghiệm 37 của chu kỳ 2. Hình 4.3 Cân bằng dinh dƣỡng giữa các thí nghiệm. 38 Hình 4.4 Sinh khối của rừng theo tuổi ở các thí nghiệm. 40 Hình 4.5 Tích lũy các chất dinh dƣỡng của rừng theo tuổi ở các thí nghiệm. 42 Hình 4.6 Phƣơng trình tƣơng quan giữa đƣờng kính với sinh khối khô tổng số, sinh khối khô thân cây có vỏ, cành 1-5cm, cành < 1cm và lá 44 cây Hình 4.7 Sinh trƣởng của rừng 02 năm tuổi ở các thí nghiệm. 46 Hình 4.8 Biểu đồ phân bố chiều cao của rừng 3 tuổi theo các thí nghiệm 48 Hình 4.9 Ảnh chụp rừng keo lá tràm rừng 3 năm tuổi ở nghiệm thức F[M]. 49 Hình 4.10 Biểu đồ phân bố đƣờng kính của rừng 3 tuổi theo các thí nghiệm 50 Hình 4.11 Ảnh chụp rừng keo lá tràm rừng 3 năm tuổi ở nghiệm thức F[L]. 51 Hình 4.12 Ảnh chụp rừng keo lá tràm rừng 3 năm tuổi ở nghiệm thức F[H]. 52 Hình 4.13 Biểu đồ phân bố thể tích của rừng 3 tuổi theo các thí nghiệm. 53 Hình 4.14 Biểu đồ sinh trƣởng và động thái sinh trƣởng của rừng 3 tuổi theo các nghiệm thức 55 Hình 4.15 Biểu đồ sinh khối của rừng 3 năm tuổi theo các nghiệm thức 58 Hình 4.16 Đo đếm và lấy mẫu sinh khối cây Keo lá tràm 3 năm tuổi (chu kỳ 3) tại hiện trƣờng 58
viii Hình 4.17 Biểu đồ tích lũy dinh dƣỡng trong thực vật của rừng 3 năm tuổi theo các nghiệm thức 61 Hình 4.18 Ảnh chụp thu thập mẫu đất năm thứ 3 (chu kỳ 3) tại hiện trƣờng 62 Hình 4.19 Sự tăng đạm và lân dễ tiêu trong đất giữa các nghiệm thức thí nghiệm quản lí VLHCSKT ở năm thứ 3, chu kỳ 3 65 Hình 4.20 Sự thay đổi trong đất (a) chất hữu cơ- C, (b) đạm- N, (c) lân - P 66 Hình 4.21 Biểu đồ cân bằng dinh dƣỡng của rừng 3 năm tuổi theo các nghiệm thức 70
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Phát triển lâm nghiệp bền vững đã và đang là con đường tất yếu của mỗi quốc gia trong việc giải quyết những mâu thuẫn có tính qui luật giữa sử dụng và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên. Trong kinh doanh và phát triển rừng, đặc biệt trồng rừng sản xuất có qui mô lớn như ở các quốc gia Indoneshia, Trung quốc, Brazil, Chilê…chủ rừng luôn nhận thấy rằng: năng suất rừng sụt giảm ở các chu kỳ kế tiếp, kèm theo là sự thoái hóa về đất đai mà trực quan cũng dễ nhận biết qua thực vật chỉ thị. Giải quyết vấn đề này, đã có nhiều nghiên cứu về quản lý lập địa thông qua các biện pháp cải tạo đất như cày xới, đặc biệt là bón phân cho rừng trồng theo hướng sử dụng phân hữu cơ, vi sinh ..vv…Tuy nhiên, phát hiện mới là: Ở các nước nhiệt đới, thông thường sau khai thác rừng, thường để lại một lượng sản phẩm hữu cơ rất lớn (cành, nhánh cây nhỏ, ngọn cây…) trên sàn rừng. Khi dọn thực bì để trồng mới, giải pháp nhanh gọn thường dùng là đốt dọn thực bì. Việc làm này đã mất đi một lượng lớn chất hữu cơ không được phân hủy, các vi sinh vật trong đất nơi gần bề mặt bị tiêu diệt, tính chất cơ lý của đất bị thay đổi … đã dẫn đến suy thoái độ phì nhiêu của đất. Phát hiện này đã được Trung tâm Nghiên cứu lâm nghiệp Quốc tế (CIFOR) cảnh báo và bắt tay vào nghiên cứu tìm kiếm giải pháp khắc phục để lượng hóa đựơc những mất mát về độ phì nhiêu của đất cũng như tính toán được hiệu quả của của các kỹ thuật áp dụng đối với năng suất rừng trồng. Nghiên cứu này đã được thực hiện tại nhiều nước trên thế giới như Braxil, Indoneshia, Chile, Pháp, Trung Quốc, Nam Phi… Từ năm 2002-2007, CIFOR đã giúp Phân viện nghiên cứu khoa học lâm nghiệp Nam Bộ thuộc Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam thực hiện dự án “Nghiên cứu về quản lý lập địa và năng suất rừng trồng nhiệt đới”. Tiếp theo kết quả nghiên cứu này, đề tài “Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật nhằm bảo vệ độ phì đất và nâng cao năng suất rừng ở các chu kỳ sau (2008-2012)” đã được Bộ NN&PTNT giao cho Phân viện thực hiện với mục tiêu mở rộng kết quả NC của dự án trên 3 vùng sinh thái Bắc, Trung và Nam cho một số loài cây trồng rừng chính của Việt Nam. Một trong nhiệm vụ của đề tài này là đào tạo, hướng dẫn học viên
2 cao học nghiên cứu cụ thể cho một loài cây ở phía Nam và hoàn thành luận văn thạc sĩ chuyên ngành. Tác giả đã chọn cây Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) một loài cây được gây trồng chủ yếu ở các tỉnh phía Nam làm đối tượng nghiên cứu cho đề tài: Nghiên cứu quản lý vật liệu hữu cơ sau khai thác rừng Keo lá tràm tại Phú Bình- tỉnh Bình Dương. Như đã biết, Keo lá tràm là loài cây được xác định là thích hợp với điều kiện đất đai, khí hậu ở Việt Nam và có diện tích gây trồng tương đối lớn trong các chương trình trồng rừng. Loài cây này có chu kỳ kinh doanh ngắn, gỗ có thể phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau như làm giấy, ván dăm, ván sợi... Keo lá tràm là loài cây lá rộng, mọc nhanh, mọc được trên nhiều loại đất, có biên độ sinh thái rộng, phù hợp cho trồng rừng trên quy mô lớn. Ngoài việc cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất giấy, ván nhân tạo, gỗ của loài cây này còn được sử dụng cho các mục đích khác như xây dựng, đồ gỗ, trang trí nội thất, gỗ củi... Đây cũng là loài cây có nốt sần chứa cả Rhizobium và Bradyrhiobium, có khả năng tổng hợp nitơ tự do trong không khí rất cao (Dart và các cộng sự, 1991) [37], có khả năng thích ứng với nhiều điều kiện khí hậu đất đai ở nước ta từ vùng cát ven biển tương đối khô hạn đến vùng núi thấp dưới 400m ở Tây Nguyên. Theo dự báo trong chiến lược phát triển lâm nghiệp, nhu cầu gỗ lớn trong công nghiệp và dân dụng năm 2010 khoảng 8 triệu m3, năm 2015 khoảng hơn 10 triệu m3 và đến năm 2020 khoảng 12 triệu m3. Do đó việc trồng rừng thâm canh cây Keo lá tràm với các kỹ thuật quản lý tốt lập địa trồng rừng sẽ luôn duy trì năng suất rừng một cách ổn định và bền vững đáp ứng được nhu cầu gỗ nêu trên.
3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát chung về cây keo lá tràm Keo Acacia là một chi thực vật họ phụ Trinh nữ (Mimosoideae) thuộc họ Đậu (Leguminosae) bao gồm khoảng 1200 loài có phân bố rộng ở châu Á, và châu Đại Dương. Riêng Austrailia có khoảng 850 loài Keo Acacia với hàng trăm loài có lá giả (Pedley, 1987) [51] . Ở Việt Nam, vào đầu những năm 1960 gần 20 loài Keo Acacia được đưa vào thử nghiệm gây trồng, Keo lá tràm là một trong những loài có khả năng thích nghi cao và sinh trưởng nhanh do đó trở thành loài cây trồng rừng phổ biến ở các tỉnh phía Nam (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1997) [13]. Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A.Cunn. ex Benth), có nơi còn gọi là Tràm bông vàng (vì chúng có lá giống lá cây Tràm và có hoa màu vàng) là loài cây đơn thân, thẳng, thường xanh và sinh trưởng khá nhanh. Hiện nay ở nước ta Keo lá tràm là một trong những loài cây trồng rừng kinh tế chủ yếu. Số liệu thống kê toàn quốc giai đoạn 1986 - 1992 của vụ khoa học công nghệ, Bộ lâm nghiệp (1994) [3] cho thấy diện tích trồng Keo lá tràm khoảng 43.000 ha chiếm 4,5% . Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) có nguồn gốc từ Australia, Papua New Guinea (PNG) và Indonesia được nhập vào nước ta từ những năm 1960 (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1997) [13] , phân bố chủ yếu ở 8 - 160 vĩ Nam, ở độ cao 100m, có thể đến 400m trên mặt biển, lượng mưa 1400 - 3400mm/năm, song có thể chịu được lượng mưa 500- 1000mm. Keo lá tràm là một trong những loài cây đang được ưa chuộng trên thị trường đồ mộc ở nước ta và trên thế giới. Keo lá tràm thường có kích thước trung bình, thân ngắn nhiều cành nhánh, tuy nhiên trên các lập địa tốt loài này có thế cao 30 m với đường kính 80 cm và thân thẳng đơn trục (Pinyopusarerk, 1990) [55]. Đây là loài cây sinh trưởng nhanh, gỗ có tỷ trọng 0,5 - 0,6, thậm chí 0,7, nhiệt lượng cao (4800 - 4900 Kcal/kg) (Viện hàn lâm khoa học Mỹ, 1984) có thể dùng làm giấy, làm gỗ xây dựng và gỗ đồ mộc.
4 Keo lá tràm có phân bố tự nhiên ở Ôxtrâylia, Papua New Guinea và Indonesia. Ở Ôxtrâylia cây phân bố chủ yếu ở các vùng phía bắc bang Northern Territory với độ cao 400m (nằm giữa vĩ độ 110 đến 140 nam và kinh độ 1300 đến 1350 đông), Cape York Peninsula, Queesland và trên đảo Torres Strait ở độ cao 150m (100 đến 160 vĩ nam và 1420 đến 1450 kinh đông). Ở Papua New Guinea Keo lá tràm chủ yếu ở phía Tây từ vùng giáp ranh Irian Jaya đến vùng sông oriomo. Tại Indonesia chúng có phân bố gần Papua New Guinea và trên đảo Kai Island chủ yếu ở độ cao từ 5 đến 20m (Pinyopusarerk. K, 1984) [53]. Ở Việt Nam, Keo lá tràm là cây nhập nội đã được gây trồng rộng rãi ở hầu hết các địa phương, đây là loài cây thích ứng khá rộng với các vùng sinh thái khác nhau của nước ta, từ điều kiện khí hậu, đất đai của vùng cát ven biển tương đối khô hạn miền Trung đến vùng núi thấp dưới 400m ở Tây nguyên. (Lê Đình Khả và cộng sự, 2001) [10] Gỗ Keo lá tràm có tỷ trọng từ 0,5 đến 0,6 thậm chí 0,7 nhiệt lượng cao 4800 đến 4900 kcal/kg (Viện hàn lâm khoa học Mỹ, 1984), trong thành phần hoá học gỗ chứa 48-50,5% cellulose, 23,5-25,5% lignin và 19,6-22,7% pentosan (Lê Đình Khả ,1999) [11] vì vậy thường được sử dụng làm chất đốt, làm giấy sợi, gỗ xây dựng và đồ mộc. Ngoài ra, Keo lá tràm cũng là loài cây có nốt sần ở rễ chứa cả Rhizobium và Bradyrhizobium có khả năng tổng hợp Nitơ trong khí quyển rất cao, do đó khả năng cải tạo đất của chúng rất hiệu quả. Nhiều nơi đã dùng Keo lá tràm như là một trong những loài cây tiên phong để cải tạo đất trống đồi núi trọc. Chu kỳ kinh doanh của cây Keo lá tràm thường từ 8 đến 12 năm với mục tiêu làm gỗ nguyên liệu. Vỏ và giác cây thường chiếm khoảng 30% thể tích cây (Chomcharn và cộng sự, 1986) [36], lõi có mầu nâu nhẹ đến đỏ thẫm, thớ gỗ mịn, có thể dùng đóng đồ mộc rất tốt. Ở nước ta hiện nay gỗ Keo lá tràm được dùng làm nguyên liệu giấy sợi, gỗ xây dựng, gỗ chống lò và đóng đồ gia dụng, đồ mỹ nghệ. Do gỗ có vân đẹp và có mầu phù hợp nên có nơi gọi là “Cẩm lai giả” (Lê Đình Khả, 1993) [8] điều đó chứng tỏ gỗ Keo lá tràm được dùng rộng rãi và được người dân chấp nhận khi gỗ của một số loài như Đinh, Lim, Lát, v.v... ngày càng hiếm và đắt.
5 Kết quả khảo nghiệm xuất xứ trong nhiều năm qua ở nước ta cho thấy trong hàng chục xuất xứ Keo lá tràm chỉ có một số ít là có sinh trưởng nhanh rõ rệt. Nơi địa phương Keo lá tràm được nhập trước đây tuy có khả năng chịu đựng khá tốt đối với hoàn cảnh khắc nghiệt nhưng sinh trưởng kém hơn nhiều xuất xứ khác, lại có nhiều cành nhánh (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1997) [13]. Vì vậy, việc chọn những cá thể ưu trội có sinh trưởng nhanh, chất lượng thân cây đẹp và khảo nghiệm dòng vô tính để xác định tính ổn định di truyền của chúng là một trong những biện pháp góp phần nâng cao năng suất và chất lượng của rừng trồng loài cây này. Với những ưu điểm vừa nêu, Keo lá tràm nhanh chóng được các nước ở vùng nhiệt đới sử dụng như là một loài chủ yếu để trồng rừng kinh tế, phủ xanh đất trống đồi núi trọc nhất là các nước vùng Đông Nam Á và Trung Quốc. Do đó nghiên cứu về Keo lá tràm được các nhà khoa học trên thế giới rất quan tâm. 1.2 Tổng luận về các công trình đã công bố về vấn đề nghiên cứu 1.2.1 Nghiên cứu ở ngoài nước Nghiên cứu về sinh thái cây Keo lá tràm Theo Verdcourt (1979) [64] thì Keo lá tràm là loài cây gỗ nhỏ đến trung bình cao khoảng 8 đến 20m nhưng ở những nơi có lập địa thích hợp Keo lá tràm có thể cao đến 30m, đường kính đạt từ 80cm đến 90cm. Tán Keo lá tràm khá dày, rộng và xanh quanh năm, màu lá xanh lục đậm. Vỏ Keo lá tràm màu nâu, dày từ 3-10mm có nứt dọc nhỏ. Cây non có vỏ mền màu xám, nhẵn sau trở nên xù xì chuyển màu đậm dần theo tuổi. Khi ở giai đoạn cây mầm, lá Keo lá tràm là lá kép lông chim. Sau khoảng 20 ngày nảy mầm, cây cho ra các lá có phiến rộng, mỏng do cuống lá biến đổi thành tuy vậy trên đầu lá vẫn mang đôi lá kép như lá ban đầu (lá thật). Hoa của Keo lá tràm là hoa tự chùm dài 8 - 10cm mọc thành từng đôi từ nách lá, mỗi hoa nhỏ dài 0,5 -1,5cm ở vùng nguyên sản Keo lá tràm ra hoa vào tháng 6, tháng 7. Quả của Keo lá tràm là quả đậu, dẹt và mỏng dài 6 - 10cm. Khi còn non quả thẳng, khi già quả cuộn lại xoắn ốc, vỏ quả hoá gỗ cứng. Mỗi quả mang 5-7 hạt nằm ngang trong vỏ, có dây rốn dài màu vàng cuốn lại dính vào vách vỏ quả. Quả Keo lá tràm chín vào tháng 9, tháng 10. Hạt Keo lá tràm dẹt hình bầu dục dài 4- 6mm, rộng 3-
6 4mm, dày khoảng 1mm. Khi chín hạt màu nâu đen, vỏ hạt rất cứng 1kg có từ 30.000- 60.000 hạt. Nghiên cứu của Pinyopusarerk (1984) [53] về Keo lá tràm cho thấy ở vùng nguyên sản sinh trưởng tốt ở độ cao thấp hơn 400m, nhiệt độ trung bình 28- 30oC không có sương mù. Lượng mưa hàng năm thay đổi từ 760mm đến 2000mm, số ngày mưa thông thường từ 80 - 100 ngày trong một năm và phân bố theo mùa. Theo Turnbull và các cộng sự (1997) [62] Keo lá tràm mọc được trên nhiều loại đất. Ở Papua New Guinea chúng mọc được trên đất chua đến đất glay hoá mạnh, úng nước với pH từ 4- 6 và có thể mọc được trên đất có tính kiềm cao pH từ 8- 9 ở Northern Territory Keo lá tràm còn có khả năng sinh trưởng và phát triển ở những nơi có hoàn cảnh khác hẳn so với vùng nguyên sản, như có mùa khô kéo dài, lượng mưa trung bình hàng năm nhỏ hơn 650mm, hoặc ở những vùng đất hoang hoá bị xói mòn mạnh kể cả chịu ảnh hưởng của khí độc công nghiệp như ở một số nơi của Trung Quốc và Ấn Độ nó vẫn sống và phát triển tốt. Keo lá tràm cũng như một số loài trong chi Acacia là những loài mọc nhanh, có khả năng cố định đạm trong đất, cải tạo đất, cải tạo môi trường và phát triển được trong nhiều hoàn cảnh dù là khắc nghiệt ít loài cây khác mọc được. Theo Banerjee (1973) [34] “Ít có loài cây nào có khả năng thích nghi rộng rãi với hoàn cảnh sống như Keo lá tràm, nó có vai trò đặc biệt trong việc trồng lại rừng ở những lập địa khó khăn, đất đai nghèo dinh dưỡng do xói mòn vì thiếu hiểu biết khi canh tác”. Do có nhiều ưu điểm như đã trình bày, Keo lá tràm nhanh chóng được các nước ở vùng nhiệt đới trồng thành những vùng rộng lớn như là một loài chủ yếu phủ xanh đất trống, đồi trọc. Nghiên cứu về sinh trƣởng, năng suất rừng và giống cây trồng Theo Brewbaker (1986) [35] khi tổng kết tình hình sinh trưởng của Keo lá tràm ở Indonesia cho thấy trong những điều kiện thuận lợi về khí hậu (lượng mưa bình quân >2000mm) đất đai tốt thì Keo lá tràm sinh trưởng mạnh ở tuổi 10 đến 12 cao từ 15m- 18m, đường kính 15cm - 20cm và năng suất có thể đạt được 20m3 -
7 25m3/ha/năm. Tuy vậy trên những vùng đất bạc màu bị xói mòn mạnh thì năng suất chỉ đạt 8m3 - 10m3/ha/năm và ở những nơi có lượng mưa thấp, mùa khô kéo dài trồng không bón phân thì năng suất chỉ còn 2m3 đến 4m3/ha/năm. Điều này giống với năng suất rừng Keo lá tràm trồng quảng canh ở nước ta hiện nay. Nghiên cứu tuổi khai thác của Keo lá tràm trồng trên đất hoang hoá ở Indonesia của Djuwadi, Fanani và Durbari (1981) [38] cho thấy lượng tăng trưởng hàng năm và lượng tăng trưởng bình quân hàng năm bằng nhau ở tuổi 14, sau đó giảm dần và đến tuổi 18 thì lượng tăng trưởng hàng năm bằng không. Vì vậy, tác giả đề nghị tuổi khai thác của Keo lá tràm nên ở tuổi 14. Tuy nhiên, tác giả không đề cập đến mục đích kinh doanh rừng Keo lá tràm vì mục đích kinh doanh là một chỉ tiêu rất quan trọng để quyết định tuổi khai thác rừng trồng. Sự sai khác rất lớn về sinh trưởng và hình dạng thân giữa các xuất xứ Keo lá tràm đã được nghiên cứu và ghi nhận ở rất nhiều nước trên thế giới như Australia (Harwood và cộng sự, 1991) [43] và Malaysia (Nor Aini và cộng sự, 1997)[49] Các xuất xứ có nguồn gốc từ Papua New Guinea (PNG) có sinh trưởng sinh khối lớn hơn các xuất xứ có nguồn gốc từ Queensland (Qld) và Northern Territory (NT) nhưng các xuất xứ có nguồn gốc từ (Qld) lại có tỷ lệ cây một thân cao hơn, có hình dạng thân đẹp hơn. Tuy nhiên, các nghiên cứu của Pinyopusarerk và cộng sự (1997) tại Thái Lan [54] lại cho thấy rằng các xuất xứ từ Queens land (Qld) sinh trưởng tốt hơn và có hình dạng thân đẹp hơn các xuất xứ từ Papua New Guinea (PNG) và Northern Territory (NT). Nghiên cứu của Nor Aini và các cộng sự (1997) [49] tại Malaysia trên khảo nghiệm xuất xứ 4 năm tuổi cho thấy không những các xuất xứ khác nhau thì sinh trưởng khác nhau mà tỷ trọng của gỗ cũng sai khác rất lớn. Các xuất xứ có sinh trưởng tốt nhất đồng thời cũng là những xuất xứ cho tỷ trọng gỗ cao nhất, trong khi các xuất xứ sinh trưởng kém có tỷ trọng gỗ thấp nhất. Song song với các khảo nghiệm loài và xuất xứ, trong khoảng 10 năm gần đây các kỹ thuật di truyền phân tử cũng đã được áp dụng rộng rãi trong nghiên cứu chọn
8 giống cây rừng. Các nghiên cứu di truyền phân tử được dùng trong đánh giá mức độ đa dạng di truyền trong quần thể và giữa các quần thể, tỷ lệ giao phấn chéo trong quần thể. Các nghiên cứu của Wickneswari. R và Norwati. M (1993) [66] sử dụng chất isozyme trong đánh giá đa dạng di truyền của quần thể Keo lá tràm tự nhiên tại Australia cho thấy sự sai khác khá cao giữa các quần thể và sự sai khác di truyền là do sự sai khác giữa các cá thể trong quần thể. Điều này có thể lý giải sự sai khác về sinh trưởng cũng như khả năng thích nghi của các xuất xứ trong các khảo nghiệm và là cơ sở quan trọng trong chọn lọc cá thể. Sau khảo nghiệm loài và xuất xứ, việc chọn lọc cá thể (cây trội) để xây dựng các khảo nghiệm hậu thế, dòng vô tính và vườn giống để cung cấp hạt giống là bước tiếp theo của một chương trình chọn giống. Khảo nghiệm hậu thế các gia đình cây trộ i Keo lá tràm được chọn lọc từ nơi nguyên sản và từ các lâm phần địa phương tại Thái Lan năm 1989 đã cho thấy có sự sai khác rất lớn về sinh trưởng giữa các xuất xứ cũng như giữa các gia đình trong cùng xuất xứ. Các gia đình được chọn lọc trong các rừng sản xuất tại Thái Lan có sinh trưởng kém đã bị chặt bỏ khi khảo nghiệm này được chuyển hoá thành vườn giống. Sự sinh trưởng kém của các gia đình địa phương đã được lý giải là do nền tảng di truyền hẹp, tình trạng giao phối cận huyết và chọn lọc âm tính (các cá thể có sinh trưởng kém được chọn để thu hái hạt giống cho sản xuất đại trà) đã xảy ra qua nhiều thế hệ (Pyniopusarerk và cộng sự, 1997) [54]. Nghiên cứu về quản lý lập địa trồng rừng Keo lá tràm Trong những năm gần đây, do nhu cầu về gỗ nguyên liệu ngày càng tăng, các loài cây gỗ mọc nhanh như keo, bạch đàn, thông, ... đã được gây trồng trên những diện tích lớn ở các nước nhiệt đới. Việc thay thế các rừng rậm nhiệt đới bằng các rừng thuần loại, mọc nhanh, với chu kỳ khai thác ngắn đã gây ra những lo ngại về sự thoái hoá đất và giảm năng suất ở các luân kỳ sau. Nghiên cứu của Nambiar (1996) [47] cho thấy sự thoái hóa lập địa do khai thác rừng thông Pinus radiata với chu kỳ ngắn ở Úc. Theo tác giả, có tới 90% chất dinh dưỡng trong sinh khối bị lấy đi khỏi rừng khi khai thác. Sands (1983) [56]
9 cũng cho rằng sự thay thế rừng bạch đàn tự nhiên ở Úc bằng rừng trồng thông (Pinus radiata) với chu kỳ chặt 15 – 20 năm (400m3/ ha) cũng làm giảm độ phì đất do khai thác gỗ. Mặt khác tầng thảm mục dày và khó phân giải của thông cũng làm chậm sự quay vòng các nguyên tố khoáng và đạm ở các lập địa này. Theo Nambiar và Brown (1997) [57] thì việc trồng rừng có thể đem lại những ảnh hưởng tích cực khi mà độ phì đất được cải thiện. Ngược lại nó đem lại ảnh hưởng tiêu cực nếu nó làm mất cân bằng hay cạn kiệt nguồn dinh dưỡng trong đất. Nhìn chung việc trồng rừng cải thiện các tính chất vật lý đất. Tuy nhiên việc sử dụng cơ giới hoá trong xử lý thực bì, khai thác, trồng rừng là nguyên nhân dẫn đến sự suy giảm sức sản xuất của đất. Quản lý độ phì đất là tổng hợp các biện pháp kỹ thuật về xử lý thực bì trước khi trồng, quản lý vật liệu sau khai thác, quản lý tầng thảm tươi cây bụi và quản lý nguồn dinh dưỡng trong đất đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của rừng nhằm ổn định và cải thiện năng suất rừng trồng qua nhiều chu kỳ khai thác (Nambiar và Brown, 1997) [48]. Tại Úc và New Zealand, năng suất rừng trồng thông (Pinus radiata) giảm đi là do quá trình xử lý đất trồng rừng bằng việc đốt thực bì trước khi trồng rừng đã làm mất lượng mùn và đạm. Số liệu nghiên cứu cho thấy khi đốt vật liệu hữu cơ sau khai thác sẽ làm thất thoát khoảng 423 kg đạm/ha và giảm 28 % tổng lượng đạm có trong đất tính tới độ sâu 50 cm (Flinn và cs., 1980) [40]. Kết quả nghiên cứu của Goncalves (1997) [41] cho thấy trong công tác chuẩn bị đất trồng rừng, nếu đốt vật liệu hữu cơ sau khai thác (phần ngọn cây, cành nhánh, lá và phần vỏ của loài bạch đàn Eucalyptus grandis 7 tuổi) thì sẽ mất một lượng lớn chất dinh dưỡng được qui đổi theo 1 ha như sau: đạm 345 kg, lân 11 kg, kali 79 kg, 129 kg canxi. Trong điều kiện đất cát khi mất lượng thảm mục che phủ thì dẫn tới giảm nước trong đất (Sands, 1983) [56]. Năng suất rừng trồng thông (Pinus radiata) được ổn định khi mà cành nhánh, lá cây sau khai thác được giữ lại tại hiện trường (Squire và cs., 1985) [58].
10 Năng suất rừng giảm dần là do khi canh tác không chú ý nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật phục hồi và nâng cao tiềm năng sức sản suất của đất rừng (Nambiar 1996, 1997) [47,48]. Tổng kết các nghiên cứu về quản lý lập địa tại Maramarua- New Zealand qua hai thập kỷ cho thấy khi thảm mục của rừng bị mất đi và bề mặt đất bị nén lại sau khai thác sẽ làm giảm năng suất rừng là 8%. Tầng đất mặt bị mất do xói mòn sẽ giảm năng suất lên tới 42% (Murphy và cs., 2004) [46]. Goncalves và cs. (2004) [42] đã nghiên cứu các biện pháp quản lý lập địa cho rừng trồng bạch đàn tại Sao Paulo, Brazil cho kết quả là sinh trưởng rừng trồng 15 tháng luân kỳ 2 đã tăng lên khi để lại cành nhánh sau khai thác, trong khi đó năng suất rừng bạch đàn Eucalyptus grandis 6 tuổi tại Brazil đã giảm đi 36,5 % do không để lại cành nhành sau khai thác, kết quả này cũng tương tự với các nghiên cứu tại Úc (O’Connell và cs., 2000; Simpson và cs., 2000). [50], [57] Việc giữ lại vật liệu hữu cơ sau khai thác đã làm tăng số lượng đạm, lượng nước có trong đất (Du Toi và cs., 2004; Goncalves và cs., 2004) [39], [42]. Nghiên cứu về quản lý lập địa đối với rừng trồng keo tai tượng tại Indonesia (Hardiyanto và cs., 2004) [44] cho thấy việc lấy đi cành nhánh sau khai thác đã ảnh hưởng tới nguồn dinh dưỡng trong đất là lân, kali và canxi và giảm năng suất rừng trồng. Tại Úc, công tác quản lý rừng thâm canh được áp dụng nhằm thúc đẩy quá trình sinh trưởng để tối đa hóa sản lượng rừng trên một héc ta. Thực tiễn cho thấy trong giai đoạn thiết lập rừng trồng bao gồm trải qua các bước như làm đất, quản lý thực vật và bón phân. Trong đó công tác quản lý thực vật có vai trò chính làm thúc đẩy quá trình sinh trưởng của cây rừng trên các dạng lập địa và điều kiện khí hậu khác nhau (Boomsma và Hunter, 1990; Richardson, 1993). Armson (1967) [33] cho rằng nghiên cứu thành phần dinh dưỡng trong lá cây là cơ sở để cho các nghiên cứu về dinh dưỡng và bón phân cho rừng trồng. Chẩn đoán tình trạng dinh dưỡng loài cây keo tai tượng được trồng tại các nước châu Á như Trung Quốc, Philipine và Việt Nam đã được Simpson (2000) [57]