Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu giải pháp bón phân hợp lý cho rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) ở Quảng Ninh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

14
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp "Nghiên cứu giải pháp bón phân hợp lý cho rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) ở Quảng Ninh" được nghiên cứu với mục tiêu: Xác định được nhu cầu phân bón cho rừng trồng Keo tai tượng; Xác định được ảnh hưởng của thời điểm bón phân đến sinh trưởng rừng trồng Keo tai tượng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu giải pháp bón phân hợp lý cho rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) ở Quảng Ninh

CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1. Tran Van Do và cộng sự (2018), “Importance of Fertilization on Growth and Biomass of Acacia Plantations in Vietnam”, Asian Journal of Advances in Agricultural Research (Article no.AJAAR.41890), pp. 1-6. 2. Nguyen Toan Thang và cộng sự (2019), “Aboveground Net Primary Production at Acacia mangium Plantation in Northern Vietnam”, Asian Journal of Research in Agriculture and Forestry ( Article no. AJRAF.49001), pp.1-7. 3. Vu Tien Lam, Nguyen Huy Son, Nguyen Toan Thang, Phung Dinh Trung, Pham Dinh Sam, Ho Trung Luong, Nguyen Huu Thinh, Dao Trung Duc and Tran Van Do (2019), “Importance of phosphorus application in Acacia mangium plantation”, World Journal of Advanced Research and Reviews: e-ISSN: 2581-9615. 4. Vũ Tiến Lâm, Nguyễn Huy Sơn, Phạm Đình Sâm, Hồ Trung Lương. (2019), “Kết quả nghiên cứu bón phân cho rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) tại vùng Đông Bắc Bộ”, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (10), pp.101-107. 5. Nguyễn Toàn Thắng và cộng sự (2021), “Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến sinh khối rễ cám rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Will) tại Quảng Ninh”, Tạp chí khoa học Lâm nghiệp (6), pp.62- 70. 6. Nguyen Toan Thang và cộng sự (2020), “Changes in fineroot growth dynamics in response to phosphorus application in an Acacia mangium plantation in Vietnam”, New Forests (51), pp.835–847. 7. Tran Van Do và cộng sự (2020), “Monitoring fine root growth to identify optimal fertilization timing in a forest plantation: a case study in Northeast Vietnam”, Plos One 14(11):e0225567. 2
3 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Theo Chiến lược Phát triển Lâm nghiệp Việt Nam giai đoạn 2021- 2030, tầm nhìn đến 2050 (Quyết định 523/QĐ-TTg, 2021), xây dựng ngành lâm nghiệp thực sự trở thành một ngành kinh tế - kỹ thuật; thiết lập, quản lý, bảo vệ, phát triển và sử dụng bền vững rừng và diện tích đất được quy hoạch cho lâm nghiệp; đảm bảo sự tham gia rộng rãi, bình đẳng của các thành phần kinh tế vào các hoạt động lâm nghiệp.... Một trong những mục tiêu của Chiến lược (i) Tốc độ tăng giá trị sản xuất lâm nghiệp: 5,0% đến 5,5%/năm. (ii) Giá trị xuất khẩu đồ gỗ và lâm sản: 18 đến 20 tỷ USD vào năm 2025, 23 đến 25 tỷ USD vào năm 2030; giá trị tiêu thụ lâm sản thị trường trong nước đạt 5 tỷ USD vào năm 2025, đạt trên 6 tỷ USD vào năm 2030. (iii) Trồng rừng sản xuất: khoảng 340.000 ha/năm vào năm 2030. Keo tai tượng là loài cây gỗ lớn mọc nhanh có thể đáp ứng được mục tiêu này của Chiến lược. Đồng thời, gỗ Keo tai tượng có đặc điểm phù hợp với công nghệ chế biến để sản xuất đồ mộc gia dụng và các sản phẩm thủ công mỹ nghệ, đáp ứng được nhu cầu sử dụng trong nước và xuất khẩu. Phân bón và bón phân cho rừng trồng là một trong những biện pháp kỹ thuật mũi nhọn trong thâm canh rừng trồng. Các nhà khoa học đã chứng minh rằng bón phân cho rừng trồng phải căn cứ vào nhu cầu dinh dưỡng của từng loài cây cụ thể và căn cứ vào khả năng cung cấp dinh dưỡng của từng loại đất, nên việc xác định loại phân và liều lượng phân bón thích hợp vừa phát huy được hiệu lực của phân và vừa tiết kiệm được phân bón, tránh gây lãng phí không cần thiết, tăng hiệu quả kinh tế cho người trồng rừng. Xuất phát từ những lý do nêu trên, luận án: “Nghiên cứu giải pháp bón phân hợp lý cho rừng trồng Keo tai tượng ở Quảng Ninh” là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, góp phần cung cấp thêm các luận cứ khoa học. 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 2.1. Ý nghĩa khoa học Luận án đã góp phần xây dựng các luận cứ khoa học làm cơ sở bón phân rừng trồng Keo tai tượng. 2.2. Ý nghĩa thực tiễn Đã đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật xác định liều lượng và thời điểm bón phân cho rừng trồng Keo tai tượng ở Quảng Ninh.
4 3. Mục tiêu của luận án 3.1. Mục tiêu lý luận Góp phần bổ sung cơ sở khoa học về phân bón và bón phân cho trồng rừng keo đem lại hiệu quả kinh tế cao tại Việt Nam. 3.2. Mục tiêu thực tiễn - Xác định được nhu cầu phân bón cho rừng trồng Keo tai tượng. - Xác định được ảnh hưởng của thời điểm bón phân đến sinh trưởng. rừng trồng Keo tai tượng. 4. Những đóng góp mới của luận án - Đã xác định được loại phân và liều lượng phân bón cho rừng trồng Keo tai tượng ở Quảng Ninh và một số tỉnh lân cận vùng Đông Bắc Bộ. - Đã xác định được thời điểm bón phân thích hợp cho rừng trồng Keo tai tượng ở Quảng Ninh và một số tỉnh lân cận vùng Đông Bắc Bộ. 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5.1. Đối tượng nghiên cứu: Loài Keo tai tượng Tên khoa học: (Acacia mangium Willd), xuất xứ Pongaki. 5.2. Phạm vi nghiên cứu Bổ sung các nghiên cứu về loại phân, liều lượng phân bón và thời điểm bón phân cho rừng trồng Keo tai tượng ở tỉnh Quảng Ninh. 5.3. Giới hạn nghiên cứu 5.3.1. Giới hạn về nội dung nghiên cứu - Về đặc đặc điểm lập địa khu vực trồng rừng chỉ tập trung nghiên cứu: đặc điểm khí hậu, chế độ nhiệt, chế độ ánh sáng, lượng mưa; Đất đai: chỉ nghiên cứu trên 2 dạng tiểu lập địa gồm tiểu lập địa A có có độ dày tầng đất ≥ 80 cm và tỷ lệ đá lẫn/đá lộ đầu 45 %. - Các nghiên cứu định lượng tổng sinh khối trên và dưới mặt đất tại các thí nghiệm về loại phân, liều lượng và thời điểm bón phân: Xác định loại phân, liều lượng và thời điểm bón phân khác nhau; Tổng sinh khối trên mặt đất bao gồm thân, cành, lá tại các công thức thí nghiệm; Tổng sinh khối sản sinh của rễ cám tại các công thức thí nghiệm. - Các nghiên cứu về lượng vật rơi rụng trên mặt đất và tốc độ phân hủy trả lại dinh dưỡng cho đất; Lượng rễ cám chết trong đất và tốc độ phân
5 hủy trả lại dinh dưỡng cho đất; chỉ tập trung nghiên cứu các yếu tố đa lượng N,P,K hoàn trả dinh dưỡng lại cho đất. - Đề xuất giải pháp kỹ thuật bón phân cho trồng rừng Keo tai tượng ở Quảng Ninh. 5.3.2. Giới hạn về địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện tại Trạm thực nghiệm Nông lâm nghiệp Miếu Trắng thuộc Trường Cao đẳng Nông Lâm Đông Bắc, phường Bắc Sơn, Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh. 6. Bố cục luận án Luận án có tổng 124 trang với 29 bảng và 19 sơ đồ, hình ảnh có kết cấu như sau: Phần mở đầu 4 trang; Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu 20 trang; Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu 21 trang; Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận 62 trang; Kết luận, tồn tại và kiến nghị: 4 trang. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TRÊN THẾ GIỚI Doran và cộng sự, 1997 Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) có phân bố tự nhiên từ Australia, Papua New Guinea và Indonexia. Phân bố chủ yếu từ 8o đến 18o vĩ độ Nam, ở độ cao dưới 300 m so với mực nước biển, lượng mưa trung bình 1.500-3.000 mm/năm. Một số công trình nghiên cứu về khảo nghiệm giống, các nhà khoa học cũng đã sử dụng chỉ tiêu sinh trưởng để đánh giá và chọn giống Keo tai tượng, điển hình như công bố của Griffin và cộng sự (2010); Arnold và cộng sự (2003); Lim và Gan, (2000); Chatarpaul và cộng sự (1983); Baggayan và cộng sự (1998); Bai và cộng sự (1997); Ani và cộng sự (1993); Nguyen Toan Thang và cộng sự (2019). Tất cả các nghiên cứu trên đều cho thấy điều kiện lập địa có ảnh hưởng rất rõ đến khả năng sinh trưởng của các loài keo nói chung. Khi nghiên cứu sinh khối rễ cây họ đậu, trong đó có cả sinh khối Keo tai tượng, Sprent và Spren (1990) đã xác định năng suất sinh khối, trọng lượng nốt sần cố định đạm ở rễ và hàm lượng N mà quá trình cố định đạm cộng sinh chuyển hóa được từ không khí vào trong đất. Tác giả đã đưa ra số liệu chứng minh là trồng cây cố định đạm với mật độ cao trên đất tốt vùng nhiệt đới có thể đạt tổng sinh khối 20 tấn/ha/năm, sau 5 năm trồng có thể đạt 100 tấn sinh khối trên mặt đất. Ngoài ra, có thể thu 1-4 tấn nốt sần ở trong đất, trong đó có khoảng 40-240 kg N. Như vậy, cơ sở khoa học để
6 bón phân cho rừng trồng là căn cứ vào nhu cầu của từng loài cây và khả năng cung cấp các chất dinh dưỡng của đất ở từng địa điểm cụ thể. Các nghiên cứu cho thấy rễ cây có đường kính ≤ 2 cm có chức năng hút nước và dinh dưỡng nuôi cây (Du và Wei, 2017); Helmisaari và cộng sự, 2000). Bên cạnh đó rễ cám có tuổi đời rất ngắn từ vài tuần đến vài tháng (Osawa và Aizawa, 2012). Do vậy, sự phát triển của rễ cám có thể được sử dụng là một nhân tố xác định thời điểm bón phân cho rừng trồng. Theo kết quả tổng kết từ nhiều công trình nghiên cứu ở nhiều nơi trên thế giới trong mạng lưới nghiên cứu của CIFOR, Tiarks và cộng sự (2004) đã chỉ ra rằng trong 16 dạng lập địa khác nhau được khai thác rừng thì có 6 dạng lập địa không để lại vật liệu hữu cơ sau khai thác đã không làm tăng hàm lượng mùn trong đất, 1 dạng lập địa không để lại vật liệu hữu cơ còn làm giảm hàm lượng mùn trong đất, còn lại các lập địa để lại vật liệu hữu cơ sau khai thác có hàm lượng mùn trong đất tăng lên. Như vậy, sau khi khai thác rừng hoặc xử lý thực bì để trồng rừng, vấn đề diễn biến độ phì vẫn xảy ra theo 2 chiều tăng và giảm khác nhau tùy thuộc vào kỹ thuật quản lý lập địa. 1.2. TẠI VIỆT NAM Tính đến 31/12/2020 diện tích đất có rừng ở Việt Nam là 14.677.215 ha, trong đó rừng tự nhiên 10.279.185 ha và rừng trồng 4.398.030 ha, bao gồm cả rừng phòng hộ (RPH), rừng đặc dụng (RĐD) và rừng sản xuất (RSX). Riêng rừng trồng là RSX có 3.691.240 ha (Bộ NN&PTNT, 2021), trong đó ước tính có khoảng 70 % diện tích là rừng trồng các loài keo và bạch đàn, còn lại là các loài cây gỗ bản địa, cây lâm sản ngoài gỗ. Ảnh hưởng của điều kiện lập địa đến khả năng sinh trưởng và năng suất gỗ rừng trồng đã được khẳng định khá rõ trong các công trình của Hoàng Xuân Tý (1995), Ngô Đình Quế và cộng sự (2015). Đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Phạm Thế Dũng (2004). Nhìn chung, đối với mỗi loài cây nói chung và Keo tai tượng nói riêng, điều kiện lập địa đóng vai trò quan trọng đối với năng xuất, chất lượng và hiệu quả kinh tế rừng trồng. Vùng sinh thái, chế độ nhiệt, lượng mưa, mùa vụ và điều kiện thổ nhưỡng là nhân tố mấu chốt quyết định đến sinh trưởng phát triển rừng trồng Keo tai tượng. Khi nghiên cứu bón lót phân cho KTT trên đất tái canh ít nhất 2 chu kỳ kinh doanh ở các tỉnh Yên Bái và Quảng Trị, Võ Đại Hải và cộng sự (2018) cũng cho thấy những công thức có bón phân lân cho khả năng sinh
7 trưởng lớn nhất ở công thức xử lý thực bì không đốt. Phạm Thế Dũng (2012); Nguyễn Toàn Thắng (2021); Vu Tien Lam (2019) nghiên cứu bón phân các loài keo cho thấy: bón phân 3 lần, mỗi lần 100 g NPK/cây cho trữ lựơng rừng tăng 7,5 % so với không bón hoặc bón 3 lần mỗi lần 0,5 kg phân vi sinh sông Gianh + NPK 100 g/cây cho trữ lượng vượt so không bón 3,6 %. Nhìn chung, về loại phân và liều lượng phân bón cho cây rừng nói chung và Keo tai tượng nói riêng đã có nhiều tác giả trong nước nghiên cứu, chủ yếu là thử nghiệm theo phương pháp “thử và sai” để thăm dò và xác định một cách tương đối loại phân và lượng phân bón cho mỗi loại đất và tuổi cây. Bón phân cho rừng trồng cũng đã được áp dụng khá sớm tại nước ta nhằm tăng năng xuất và hiệu quả kinh tế của rừng trồng. Thông thường bón lót được áp dụng trước khi trồng cây 15-30 ngày. Đối với bón thúc, thời điểm bón thường được xác định là mùa Xuân hoặc đầu mùa mưa/mùa sinh trưởng tương ứng với mỗi vùng sinh thái (Đỗ Đình Sâm, 2001; Phạm Thế Dũng và cộng sự, 2003; Nguyễn Huy Sơn, 2006; Phạm Thế Dũng, 2012; Võ Đại Hải và cộng Sự, 2018). Nhìn chung, thời điểm bón phân vẫn được xác định theo kinh nghiệm truyền thống. Các nghiên cứu, so sánh và đánh giá hiệu quả của giữa các thời điểm bón phân khác nhau vẫn chưa được thực hiện đầy đủ và bài bản. Các kết quả nghiên cứu của Kiều Tuấn Đạt (2015); Trần Văn Đô (2020) trên đây cũng khá phù hợp với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Huy Sơn (1999), khi nghiên cứu khả năng cải tạo đất Bazan thoái hóa ở Tây Nguyên bằng một số loài cây họ đậu, trong đó có cây Keo tai tượng và Keo lá tràm. Kết quả nghiên cứu cho thấy các đặc điểm vật lý của đất trồng rừng Keo tai tượng như độ ẩm đất đều tăng lên theo tuổi của rừng trồng; tỷ trọng, dung trọng đất giảm theo tuổi rừng trồng khá rõ rệt; các tính chất hóa học của đất trồng Keo tai tượng, nhất là các chất đa lượng N, P, K lại có xu hướng tăng theo tuổi rừng trồng và ổn định ở tuổi 6-7. Xuất phát từ thực tế trên, luận án hướng tới xác định chính xác hơn thời điểm bón phân thông qua cách tiếp cận và phương pháp dùng ảnh rễ cám, nhằm giảm lượng phân bón, tăng năng suất cây trồng đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn cho người trồng Keo tai tượng. Chương 2
8 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1.1. Đặc điểm điều kiện lập địa khu vực trồng rừng - Đặc điểm khí hậu: chế độ nhiệt, chế độ ẩm; - Đặc điểm đất: tính chất lý, hóa đất; - Đặc điểm địa hình: độ cao, độ dốc nơi trồng rừng. 2.1.2. Xác định thời điểm bón phân thích hợp cho rừng trồng KTT - Xác định thời điểm bón phân thích hợp; - Ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng cây trồng; - Ảnh hưởng của phân bón đến sinh khối trên mặt đất. 2.1.3. Xác định nhu cầu phân bón của rừng trồng Keo tai tượng - Đánh giá thực trạng dinh dưỡng khoáng (N, P, K) trong đất rừng trồng 1 và 2 năm tuổi; - Đánh giá nhu cầu dinh dưỡng khoáng ở giai đoạn 1 và 2 năm tuổi thông qua các chất khoáng đa lượng (N, P, K) trong lá cây; - Ảnh hưởng của lượng phân bón thúc đến sinh trưởng rừng trồng. 2.1.4. Nghiên cứu các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến độ phì đất rừng trồng - Ảnh hưởng của vật rơi rụng trên mặt đất đến độ phì của đất (lượng rơi rụng, tốc độ phân hủy, hàm lượng chất khoáng trả lại cho đất); - Ảnh hưởng của lượng rễ cám chết và phân hủy đến độ phì đất (lượng rễ cám chết, tốc độ phân hủy, hàm lượng chất khoáng trả lại cho đất); 2.1.5. Đề xuất biện pháp kỹ thuật bón phân cho rừng trồng Keo tai tượng - Trên cơ sở căn cứ vào kết quả của luận án và kế thừa kết quả nghiên cứu trước đây, đề xuất biện pháp kỹ thuật thích hợp cho trồng rừng Keo tai tượng tại Quảng Ninh nói riêng và một số tỉnh vùng Đông Bắc Bộ nói chung. 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1. Cách tiếp cận Luận án được triển khai thực hiện với cách tiếp cận chủ yếu sau: - Tiếp cận theo từng loài cây là đối tượng nghiên cứu của luận án, trên cơ sở các nghiên cứu trước đây, kế thừa những kết quả về giống tiến bộ kỹ thuật và biện pháp kỹ thuật thâm canh để bố trí thí nghiệm theo phương pháp sinh thái thực nghiệm. 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu tổng quát
9 Sử dụng phương pháp chuyên gia kết hợp điều tra khảo sát để thu thập số liệu về đặc điểm điều kiện lập địa ở Quảng Ninh phục vụ chọn địa điểm và loại đất trồng rừng mang tính đại diện. Ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật về giống và trồng rừng thâm canh để bố trí các thí nghiệm theo phương pháp sinh thái thực nghiệm kết hợp với phương pháp phân tích trong phòng để xác định các chỉ tiêu cần thiết. 2.2.3. Phương pháp nghiên cụ thể a. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm điều kiện lập địa khu vực trồng rừng Sử dụng phương pháp kế thừa, kế thừa số liệu của trạm khí tượng thủy văn gần nhất tại Uông Bí-Quảng Ninh, số liệu được tính trung bình cho 5 năm gần nhất. Trên cơ sở kế thừa số liệu các trạm khí tượng gần nhất luận án đã đặt máy đo nhiệt độ trong khoảng thời gian một năm. Máy tự động ghi số liệu 5 phút/lần. Để xác định đặc điểm đất trước khi trồng, đã điều tra 3 phẫu diện đất chính và 6 phẫu diện đất phụ. Phẫu diện chính nằm ở giữa sườn đồi, mỗi phẫu diện có kích thước rộng 80 cm, dài 150 cm và sâu 50 cm. Phẫu diện phụ cách phẫu diện chính 100-150 m về hai phía chân và đỉnh đồi, phẫu diện phụ có kích thước rộng 60 cm, dài 100 cm và sâu 50 cm. Mỗi phẫu diện chính lấy 2 mẫu đất ở các độ sâu: 0-20 cm; 30-50 cm. Các phẫu diện phụ lấy 2 mẫu đất ở độ sâu: 0-20 cm và 30-50 cm. Các mẫu đất ở các độ sâu: 0-20 cm; 30-50 cm của cả phẫu diện chính và phẫu diện phụ được trộn đều theo “Phương pháp chia 4 lấy nửa” hay còn gọi là phương pháp hỗn hợp (Nguyễn Mười và cộng sự, 1979). Thí nghiệm “Nghiên cứu về thời điểm bón phân thích hợp”; “Nghiên cứu về nhu cầu phân bón” được bố trí trên 2 dạng lập địa khác nhau: (1) lập địa A có có độ dày tầng đất ≥ 80 cm và tỷ lệ đá lẫn/đá lộ đầu 45 %. Tại mỗi dạng lập địa, điều tra 3 phẫu diện đất. b. Phương pháp xác định thời điểm bón phân thích hợp Khu thí nghiệm có thực bì chủ yếu là cây bụi tự nhiên có độ che phủ 20-30 %. Xử lý thực bì thủ công bằng phát thực bì toàn diện, băm thành đoạn dài tối đa 0,5 m, xếp giữa hai hàng trồng cây. Cuốc hố thủ công, kích thước 40cm x 40cm x 40cm. Sau khi cuốc hố, bón lót ngay và lấp hố. Lượng bón 100 g NPK (16:16:8)/hố. Mật độ trồng 1.100 cây/ha (3 m x 3 m). + (1) Thời điểm bón phân, gồm: mùa Xuân (9/3/2018), đầu mùa mưa (2/6/2018), và bón dựa vào hình ảnh rễ cám (bón tại thời điểm rễ cám phát
10 triển mạnh nhất trong năm 2018 thông qua ảnh scan rễ cây chôn dưới đất kết nối với máy tính. (3 CTTN x 3 lần lặp x 1 dạng lập địa =9 CTTN). Mỗi CTTN có diện tích 324 m2, tương ứng với 36 cây/1 CTTN. + (2) Lượng phân bón thúc, gồm: 100 g NPK(16:16:8)/cây, 200 g NPK(16:16:8)/cây và đối chứng (không bón phân). Mỗi CTTN có diện tích 324 m2, tương ứng với 36 cây/1 CTTN. (3 CTTN x 3 lần lặp x 1 dạng lập địa =9 CTTN). Các lặp bố trí cách nhau 6 m, đảm bảo cây ở các lặp không ảnh hưởng đến nhau. Dùng mika trắng làm hộp hình khối chữ nhật có kích thước dài 45 cm, rộng 30 cm và dày 8 cm, kích thước vừa đủ để đặt máy Scan A4- Cannon 310. Dùng keo dán để gắn hộp mika. Chôn hộp xuống đất theo chiều thẳng đứng, vuông góc với mặt đất và định kỳ scan ảnh rễ. Khi scan, máy có thể tiếp nhận cả hai mặt ở hai phía của khối hộp chữ nhật để có thể kiểm tra rễ cám được cả hai bên. Tổng có 7 hộp mika được chôn trong thí nghiệm xác định thời điểm bón phân. Từ tháng 10 năm trước đến tháng 3 năm sau, định kỳ 2 tuần scan 1 lần (đây là thời kỳ rễ phát triển chậm). Định kỳ vào các tháng thứ 3, 6, 9, 12, 15 và 48 sau khi trồng thu thập số liệu cho toàn bộ CTTN. c. Phương pháp xác định nhu cầu phân bón Thí nghiệm được bố trí trên 2 dạng tiểu lập địa, gồm: (1) lập địa A có có độ dày tầng đất ≥ 80 cm và tỷ lệ đá lẫn/đá lộ đầu < 10 % và (2) lập địa B có độ dày tầng đất ≤ 40 cm và tỷ lệ đá lẫn/đá lộ đầu > 45 %. Bố trí thí nghiệm gồm 3 công thức bón thúc và 1 đối chứng, cụ thể như sau: (i) Bón thúc 100 g NPK(16:16:8)/cây/năm; (ii) Bón thúc 200 g NPK/cây/năm; (iii) Bón thúc theo nhu cầu: dựa vào dinh dưỡng có trong đất và trong lá để xác định lượng phân bón cụ thể cho từng năm; (iv) Đối chứng (không bón phân). Mỗi CTTN trồng 36 cây. Vào tháng 14/3/2018 và tháng 13/3/2019, tại mỗi công thức thu mẫu lá của 14 cây ở tâm ô. Mỗi cây trong cùng ô lấy 2 lá đầu cành (lá non), 2 lá tại gốc cành (lá già) và 2 lá giữa cành (lá bánh tẻ). Cành được chọn ở giữa chiều cao tán lá, mọc tại hướng Đông, Tây, Nam, Bắc, đầu cành vượt khỏi tán lá. Mỗi loại lá trên cùng 1 ô được trộn đều thành 1 mẫu để phân tích. d. Phương pháp xác định các yếu tố cơ bản ảnh hoàn trả dinh dưỡng rừng trồng Keo tai tượng
11 Thí nghiệm được bố trí tại rừng Keo tai tượng trồng vào tháng 6/2016 bằng cây con từ hạt. Mật độ trồng 1.100 cây/ha (3 m x 3 m), cuốc hố thủ công 40 cm x 40 cm x 40 cm. Bón thúc năm thứ 2 và thứ 3. Sử dụng phương pháp “Túi hứng vật rơi rụng”. Túi hứng vật rơi rụng làm bằng lưới, có hình vuông, diện tích hứng vật rơi rụng 1 m2 (1 m x 1 m), được bố trí ngẫu nhiên trong OTC 300 m2 (15 m x 20 m) tương ứng với phần lõi của các CTTN 648 m2, vào tháng 3/2018, mỗi OTC bố trí 5 túi. Định kỳ thu số liệu 3 tháng một lần. Sử dụng túi phân hủy để xác định tốc độ phân hủy vật rơi rụng trên mặt đất (Robertson và Paul, 1999). Túi phân hủy có kích thước 0,3 m x 0,3 m, kích thước mắt lưới 1-2 cm. Mỗi túi đựng khoảng 200 g vật rơi rụng khô tuyệt đối, bao gồm cành, lá, hoa, quả. Trong mỗi túi gắn 1 số hiệu bằng nhựa không phân hủy. Mỗi OTC đặt 10 túi (5 OTC x 10 túi = 50 túi phân hủy) và được phân bố đều trong OTC. Định kỳ 3 tháng/1 lần. Tiến hành đóng ống thép đến độ sâu 20 cm để thu rễ cám và được bố trí theo đường chéo của OTC 300 m 2 (15 m x 20 m). Dùng thước dây kéo một đường chéo trong OTC, cứ 1 m dài trên đường chéo của OTC thì tiến hành đóng ống thép cách đều 30 cm sang phía hai bên của đường chéo OTC. Định kỳ thu thập rễ cám 3 tháng/1 lần. Mẫu được thu 5 lần vào tháng 12/2017, tháng 3, 6, 9, và tháng 1/2019. Xác định tốc độ phân hủy rễ cám trong đất bằng phương pháp túi phân hủy có kích thước 10 cm x 10 cm (Osawa và Aizawa, 2012). Túi phân hủy được làm bằng vải đặc biệt có kích thước lỗ rất nhỏ 0,0006 mm, với kích thước lỗ này không cho rễ cám từ ngoài phát triển vào bên trong túi, nhưng vẫn cho phép vi sinh vật, nấm, nước, hạt đất xâm nhập vào trong túi để phân hủy rễ cám bên trong túi như điều kiện bình thường bên ngoài. Các chất hữu cơ trả lại cho đất gồm phần trên mặt đất (cành, lá, hoa, quả) và phần dưới mặt đất (chủ yếu là rễ cám; chiếm > 95 % (Osawa và Aizawa, 2012). Tại mỗi thời điểm, thu mẫu vật rơi rụng trên măt đất và rễ cám chết trong đất. Các mẫu được rửa sạch (đối với rễ cám) và sấy khô để phân tích hàm lượng khoáng chất N, P, K. Các mẫu thu được tại tất cả các thời điểm (tháng 3, 6, 9, 12/2018 và 3/2019 đối với vật rơi rụng và tháng 12/2017, 3, 6, 9/2018 và 1/2019 đối với rễ cám chết) được trộn đều để lấy 3 mẫu cho mỗi loại, phân tích xác định hàm lượng N, P, K có trong mẫu thu được. 2.2.4. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
12 Số liệu sinh trưởng được xử lý theo phương pháp thống kê toán học có sự trợ giúp của các phần mền chuyên dụng trên máy tính như: Excel, SPSS. Các trị số trung bình được tính theo công thức 2.5: = (2.5) Trong đó: X là giá trị trung bình; xi là các tham số điều tra: D1,3; Hvn; Dt; n là số cây điều tra trong OTC. Tiết diện ngang cây cá lể được xác định theo công thức 2.6: g = (3,14*D1,32)/4 (2.6) Tiết diện ngang OTC bằng tổng tiết diện ngang toàn bộ cây có trong ô. Tăng trưởng tiết diện (ΔG) được xác định theo công thức 2.7: ΔG = Gj – Gi (2.7) Trong đó: Gj là tiết diện ngang tại thời điểm j và Gi là tiết diện ngang tại thời điểm i (j ≥ i). Sinh khối khô trên mặt đất cây cá lẻ (AGB) được xác định theo công thức 2.8 (Thanh và cộng sự, 2015). AGB = 0,223 * D1,32.251 (2.8) Từ số liệu thu thập được, so sánh đánh giá kết quả giữa các công thức thí nghiệm bằng phân tích phương sai (ANOVA) và hậu kiểm để xác định công thức có ảnh hưởng tốt nhất tới sinh trưởng cây Keo tai tượng. Độ tin cậy 95 % được áp dụng cho tất cả các phân tích thống kê. CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc điểm lập địa khu vực trồng rừng 3.1.1. Đặc điểm khí hậu Kết hợp 4 yếu tố về chế độ nhiệt, số giờ nắng, lượng mưa và số ngày mưa cho thấy thời điểm từ tháng 5 hàng năm khi bắt đầu vào mùa Hè/mùa mưa, thời tiết tại khu vực nghiên cứu có sự chuyển biến mạnh, là những điều kiện thuận lợi cho cây Keo tai tượng phát triển sau khoảng thời gian mùa Đông (tháng 12-3) cây có sinh trưởng phát triển chậm để thích ứng với điều kiện tự nhiên về nhiệt độ thấp và mùa khô. Với đặc điểm về chế độ nhiệt và chế độ ẩm cho thấy Uông Bí nói riêng và tỉnh Quảng Ninh nói chung thích hợp để phát triển trồng rừng KTT. Chế độ gió có ảnh hưởng đáng kể đến rừng trồng nói chung và rừng trồng KTT nói riêng. KTT mặc dù có hệ rễ ăn sâu và rộng, tuy nhiên cây
13 lại có tán to, rậm. Nếu trồng tại khu vực có cường độ gió lớn, gió xoáy rất rễ gây gẫy cành, đổ cây làm ảnh hưởng đến chất lượng rừng trồng. Vì vây, hạn chế trồng rừng Keo tai tượng tại những vị trí đón gió, nơi xuất hiện gió xoáy, lốc xoáy, khu vực có tầng đất nông (< 40 cm). 3.1.2. Đặc điểm đất, đá 3.1.2.1. Đặc điểm đất khu vực thí nghiệm trồng rừng Đất ở Uông Bí, nơi bố trí thí nghiệm chủ yếu là đất feralit vàng hoặc xám-vàng phát triển trên đá phiến thạch sét, tỷ lệ sỏi/đá lẫn biến động lớn, từ 5 % đến 45 %, có nơi còn cao hơn. Kết quả cho thấy hầu hết các mẫu đất đều rất chua với pHKCl dao động 3,57-3,73. Hàm lượng mùn tầng đất mặt (0-20 cm) ở mức trung bình (2,37-2,53 %) và giảm dần theo chiều sâu, phần lớn các mẫu đất ở tầng 30- 50 cm đều ở mức nghèo (1-2 %). Kết quả phân tích một số tính chất vật lý cho thấy dung trọng ở mức trung bình, tăng dần từ trên xuống, tầng 0-20 cm dao động 0,987-1,066 g/cm3, tầng 30-50 cm dao động 1,124-1,275 g/cm 3. Đặc điểm này có liên quan đến hàm lượng sét, hạt có < 0,002 mm. 3.1.2.2. Đặc điểm đất ở thí nghiệm về thời điểm bón phân thích hợp Kết quả phân tích cho thấy các chỉ số lý hóa tính giữa 2 tiểu lập địa không có sự khác nhau. Riêng hàm lượng K2O rễ tiêu ở tiểu lập địa A lớn hơn tiểu lập địa B với các trị số 4,34 mg/100 g đất tại lập địa B và 5,11 mg/100 g đất tại lập địa A. 3.1.3. Đặc điểm địa hình Nơi bố trí thí nghiệm có đặc điểm địa hình đặc trưng ở vùng Đông Bắc Bộ. Trong đó, độ cao trung bình chủ yếu dao động từ 52-124 m so với mực nước biển; độ dốc dao động từ 3-20o, đây là độ dốc phổ biến ở vùng Đông Bắc B. So sánh đặc điểm điều kiện địa hình ở nơi bố trí thí nghiệm với nhu cầu sinh thái của cây Keo tai tượng ở phần tổng quan tài liệu cho thấy các yếu tố địa hình hoàn toàn phù hợp để trồng rừng Keo tai tượng. 3.2. Xác định thời điểm bón thúc 3.2.1. Xác định thời điểm bón phân theo quan sát ảnh rễ cám Quan sát ảnh rễ cám cho thấy thời điểm ra rễ nhiều nhất bắt đầu từ giữa tháng 5 kéo dài đến hết tháng 6, sau đó tốc độ phát triển rễ cám giảm dần đến cuối năm. Trong khoảng thời gian 5 ngày từ ngày 5 đến ngày 10 tháng 6, lượng rễ cám phát triển chỉ bằng 1/2 lượng rễ cám phát triển trong khoảng thời gian 4 ngày từ ngày 10 đến ngày 14 tháng 6. Bên cạnh đó, theo ghi nhận vào tối ngày 10 tháng 6 tại địa điểm thí nghiệm có trận mưa
14 rào lớn, kéo dài trong khoảng 2 tiếng và vào ngày 14 tháng 6 khi scan ảnh rễ thì tại hiện trường đất rất ẩm, quan sát thấy nhiều rễ cám Keo tai tượng màu vàng ăn nổi lên mặt đất. Từ những kết quả định lượng về tốc độ phát triển rễ cám, độ ẩm đất; đã quyết định bón thúc vào 15/6/2018. 3.2.2. Ảnh hưởng thời điểm và lượng phân bón đến chỉ tiêu sinh trưởng Tại thời điểm 3 và 6 tháng sau khi trồng (khi cây chưa được bón thúc). Phân tích phương sai và hậu kiểm cho thấy, phân bón lót có ảnh hưởng rõ ràng (p < 0,05) tới sinh trưởng Do và Hvn cây trồng. Sau khi trồng 3 tháng, bón lót cho Do cao nhất 16,81 mm và Hvn cao nhất 1,23 m; trong khi đó tại đối chứng Do chỉ 10,91 mm và Hvn chỉ 0,81 m. Sau khi trồng 6 tháng, bón lót cho Do cao nhất 24,63 mm và Hvn cao nhất 1,52 m; trong khi đó tại đối chứng Do chỉ 16,19 mm và Hvn chỉ 1,03 m. Kết quả này cho thấy, bón lót có vai trò quan trọng đối với sinh trưởng Keo tai tượng ngay sau khi trồng. Tại thời điểm sau khi trồng 9 tháng, cây trồng tại công thức bón thúc vào mùa Xuân (bón sau khi trồng 6 tháng) đã được bón thúc 3 tháng. Tại các công thức khác, cây vẫn chưa được bón thúc. Kết quả phân tích phương sai 2 nhân tố và hậu kiểm cho thấy phân bón thúc có ảnh hưởng rõ ràng (p < 0,05) đến sinh trưởng D1,3 và Hvn. D1,3 (21,33 mm tại công thức bón thúc 100 g NPK/cây; 22,16 mm tại công thức bón thúc 200 g NPK/cây) và Hvn (2,49 m tại công thức bón thúc 100 g NPK/cây; 2,56 m tại công thức bón thúc 200 g NPK/cây) có sinh trưởng tốt nhất tại công thức bón vào mùa Xuân và kém nhất tại công thức đối chứng có D1,3 = 9,38 mm và Hvn = 1,83 m. Tại thời điểm sau khi trồng 12 tháng, kết quả phân tích cho thấy sinh trưởng tốt nhất tại công thức bón 200 g NPK/cây tại thời điểm bón dựa theo quan sát ảnh rễ với D1,3 = 59,55 mm và Hvn = 4,02 m; tiếp đến tại công thức bón 200 g NPK/cây vào đầu mùa mưa với D1,3 = 47,53 mm và Hvn = 3,76 m; và thấp nhất tại đối chứng với D1,3 = 31,03 mm và Hvn = 2,82 m. Tại thời điểm sau khi trồng 15 tháng, Về liều lượng phân bón, bón 200 g NPK/cây cho sinh trưởng tốt nhất, tiếp đến là bón 100 g NPK/cây và thấp nhất là đối chứng. Kết quả phân tích cho thấy sinh trưởng tốt nhất tại công thức bón 200 g NPK/cây tại thời điểm bón dựa theo quan sát ảnh rễ với D1,3 = 67,38 mm, Hvn = 4,40 m và Dt = 2,50; tiếp đến tại công thức bón 200 g NPK/cây vào đầu mùa mưa với D1,3 = 57,97 mm, Hvn = 4,09 m và Dt = 2,15 m; và thấp nhất tại đối chứng với D1,3 = 39,00 mm, Hvn = 3,02 m và Dt = 1,70.
15 Tại thời điểm sau khi trồng 48 tháng, về thời điểm bón, bón phân dựa theo quan sát ảnh rễ cho sinh trưởng tốt nhất, tiếp đến bón vào đầu mùa mưa, bón vào mùa Xuân và thấp nhất là đối chứng. Kết quả phân tích cho thấy sinh trưởng tốt nhất tại công thức bón 200 g NPK/cây tại thời điểm bón dựa theo quan sát ảnh rễ với D1,3 = 160,06 mm, Hvn = 15,97 m và Dt = 4,21 m; tiếp đến tại công thức bón 100 g NPK/cây dựa vào quan sát ảnh rễ với D1,3 = 144,21 mm, Hvn = 13,85 m và Dt = 4,02 m; và thấp nhất tại đối chứng với D1,3 = 100,08 mm, Hvn = 10,12 m và Dt = 3,11 m. Độ vượt trội về sinh trưởng của rừng Keo tai tượng sau khi trồng 48 tháng tại các thời điểm bón thúc và lượng phân bón thúc được thể hiện. Đối với lượng phân bón thúc 100 g NPK/cây, độ vượt trội của thời điểm bón dựa vào quan sát ảnh rễ so với thời điểm bón khác về D1,3 dao động 5,8-8,3 %, về Hvn dao động 1,3-7,3 %, và về Dt dao động 12,6-20,7 %. Đối với lượng phân bón thúc 200 g NPK/cây, độ vượt trội đạt 14,1-23,0 % đối với D1,3, 11,6-26,0 % đối với Hvn và 8,5-25,7 % đối với Dt. 3.2.3. Ảnh hưởng thời điểm và lượng phân bón đến sinh khối trên mặt đất Sinh khối trên mặt đất (AGB) rừng thí nghiệm tại thời điểm 48 tháng sau khi trồng ở các công thức thời điểm và lượng phân bón khác nhau. Kết quả phân tích phương sai và hậu kiểm cho thấy lượng phân bón và thời điểm bón phân có ảnh hưởng rõ ràng (p < 0,05) đến AGB giữa các công thức thí nghiệm. Sinh khối lớn nhất đạt 126,05 tấn/ha tại công thức 200 g NPK/cây bón dựa vào quan sát ảnh rễ, tiếp đến công thức 100 g NPK/cây bón dựa vào quan sát ảnh rễ (99,68 tấn/ha), công thức 200 g NPK/cây bón vào đầu mùa mưa (93,73 tấn/ha), công thức 100 g NPK/cây bón vào đầu mùa mưa (87,72 tấn/ha), công thức 100 g NPK/cây bón vào đầu mùa Xuân (83,33 tấn/ha), và tại công thức 200 g NPK/cây bón vào đầu mùa Xuân (79,14 tấn/ha). Thấp nhất tại đối chứng, chỉ đạt 43,72 tấn/ha. Độ vượt trội về AGB sau khi trồng 48 tháng giữa công thức bón phân theo quan sát ảnh rễ và bón phân vào đầu mùa mưa và mùa Xuân là rất lớn; đạt thấp nhất 13,6 % tại công thức bón 100 g NPK/cây giữa bón phân theo quan sát ảnh rễ và bón phân vào mùa đầu mùa mưa; đạt cao nhất 59,2 % tại công thức bón 200 g NPK/cây giữa bón phân theo quan sát ảnh rễ và bón phân vào mùa Xuân. 3.3. Xác định nhu cầu phân bón 3.3.1. Dinh dưỡng trong đất và trong lá 3.3.1.1 Dinh dưỡng trong đất
16 Hai tiểu lập địa A và B chỉ có sự khác nhau về độ dày tầng đất và tỷ lệ đá lẫn. Các chỉ số lý hóa tính khác giữa 2 tiểu lập địa không có sự khác nhau, trừ đối với K2O; lập địa A > lập địa B. Như vậy, cho thấy tiểu lập địa A có tổng dinh dưỡng N, P và K trong đất lớn hơn so với tiểu lập địa B. Tiểu lập địa A có tầng đất dày gấp 2 lần tiểu lập địa B. Do vậy có thể thấy, tổng dinh dưỡng đất tại tiểu lập địa A có thể gần gấp đôi tiểu lập địa B. Thông thường sau khi trồng rừng keo có tác dụng cải thiện lý hóa tính đất: giảm dung trọng đất, tăng độ xốp đất và tăng dinh dưỡng N, P, K có trong đất. Tuy nhiên do rừng trồng mới được 1,5 tuổi tại thời điểm thu mẫu đất năm 2019, lượng vật chất hữu cơ trả lại cho đất chưa nhiều. Đó đó lý hóa tính đất chưa có thay đổi so với thời điểm trước khi trồng rừng. 3.3.1.2. Dinh dưỡng trong lá Hàm lượng đạm trong lá có sự khác nhau rõ ràng (p < 0,04) giữa 3 loại lá, giảm dần theo tuổi lá. Hàm lượng đạm cao nhất trong lá non, giảm xuống là trung bình/lá bánh tẻ và lá già có hàm lượng đạm thấp nhất. Tiểu lập địa có ảnh hưởng rõ rệt (p < 0,05) tới hàm lượng lân trong lá Keo tai tượng. Tiểu lập địa A, nơi có tầng đất dày, lá có hàm lượng lân cao hơn so với tiểu lập địa B nơi có tầng đất mỏng. Hàm lượng lân cao nhất trong lá non, giảm xuống là trung bình và lá già có hàm lượng lân thấp nhất. Tiểu lập địa có ảnh hưởng rõ rệt (p < 0,05) tới hàm lượng kali trong lá Keo tai tượng. Tiểu lập địa A, nơi có tầng đất dày, lá có hàm lượng kali cao hơn so với tiểu lập địa B nơi có tầng đất mỏng. Hàm lượng kali cũng có xu hướng giảm dần từ lá non đến lá già. 3.3.2. Lượng phân bón thúc Nghiên cứu về bón phân rừng trồng keo tại Malaysia chỉ ra rằng, việc bón phân N và K ít có hiệu quả và không cần thiết, do keo có khả năng cố định đạm và tự cung cấp đạm thông qua quá trình cố định đạm (Inagaki và cộng sự, 2009). Trong nghiên cứu này Inagaki và cộng sự cũng chỉ ra rằng đối với trồng rừng keo tại khu vực Đông Nam Á thì việc bón P là rất cần thiết. Không có sự khác nhau về hàm lượng dinh dưỡng N, P và K trong các bộ phận cây keo trên 2 tiểu lập địa, điều này cho thấy tiểu lập địa nhìn chung không ảnh hưởng đến dinh dưỡng trong các bộ phân cây Keo tai tượng 1 và 2 năm tuổi. Do vậy, căn cứ duy nhất để xác định lượng phân cần bón là điều kiện lập địa. Từ những phân tích, đánh giá trên, xác định lượng phân bón cụ thể cho cây rừng tại các điều kiện cụ thể về lập địa có thể được xác định theo công thức 3.1.
17 (G2-G1)*Dcây – (Mđ*Tđ*Dđ)*(Kđ*Ktpcg*Km*Ktb*Kde*Ktán) Pb= (3.1) N Bảng 3.1. Lượng phân bón thúc tại 2 tiểu lập địa Tiểu lập địa TT Thí nghiệm Tiểu lập địa A B Năm 2018 2019 2018 2019 1 Bón 100 g NPK/cây 100 100 100 100 2 Bón 200 g NPK/cây 200 200 200 200 250 g lân; Bón theo dinh dưỡng đất và 400 g lân; 500 g lân; 313 g lân; 3 68,5 g cây = bón theo nhu cầu 91,3 g đạm 116,0 g đạm 85,6 g đạm đạm 4 Đối chứng (không bón) 0 0 0 0 3.3.3. Sinh trưởng và sinh khối rừng Keo tai tượng 2 và 4 năm tuổi - D1.3 Kết quả phân tích phương sai và hậu kiểm cho thấy, tiểu lập địa và bón thúc có ảnh hưởng rõ rệt (p < 0,05) tới sinh trưởng D1,3 rừng Keo tai tượng 2 và 4 năm tuổi. Rừng tại tiểu lập địa A có sinh trưởng tốt hơn rừng tại tiểu lập địa B. Tại tiểu lập địa A, không có sự khác nhau (p = 0,19) về D1,3 giữa bón 200 g NPK/cây (10,0 cm) và bón theo nhu cầu (10,0 cm) và giữa bón 100 g NPK/cây (8,9 cm) và đối chứng (8,8 cm). Bón theo nhu cầu và bón 200 g NPK/cây có D1,3 lớn hơn so với bón 100 g NPK/cây và đối chứng. - Hvn Kết quả phân tích phương sai và hậu kiểm cho thấy, tiểu lập địa và bón phân có ảnh hưởng rõ rệt (p < 0,05) tới sinh trưởng Hvn rừng Keo tai tượng 2 và 4 năm tuổi. Tại tiểu lập địa A, không có sự khác nhau về chiều cao giữa bón 200 g NPK/cây (15,1 m) và bón theo nhu cầu (15,2 m), hai công thức này có cây cao hơn rõ rệt đối với công thức bón 100 g NPK/cây (13,2 m) và cây thấp nhất thuộc về công thức đối chứng (10,3 m). Tại tiểu lập địa B, có sự khác nhau rõ ràng giữa các công thức bón phân và đối chứng. Chiều cao lớn nhất tại công thức bón theo nhu cầu (14,1 m), giảm xuống công thức bón 200 g NPK/cây (13,9 m), công thức 100 g NPK/cây (13,1 m) và thấp nhất tại công thức đối chứng (8,5 m). - Dt Tiểu lập địa và bón phân có ảnh hưởng rõ rệt (p < 0,05) tới sinh trưởng Dt rừng Keo tai tượng 2 và 4 năm tuổi. Nhìn chung cây tại tiểu lập địa A có Dt lớn hơn cây tại tiểu lập địa B.
18 Tại tiểu lập địa A, có sự khác nhau rõ rệt giữa các công thức bón phân. Dt lớn nhất tại công thức bón theo nhu cầu (7,3 m), giảm xuống công thức bón 200 g NPK/cây (5,6 m), công thức bón 100 g NPK/cây (4,5 m) và thấp nhất tại công thức đối chứng (3,3 m). Tại tiểu lập địa B, không có sự khác nhau về Dt giữa công thức bón theo nhu cầu (5,2 m) và bón 200 g NPK/cây (5,1 m), hai công thức này có Dt cao hơn rõ rệt so với bón 100 g NPK/cây (4,3 m) và đối chứng (3,1 m). - AGB Về AGB rừng 4 năm tuổi: Tại tiểu lập địa A, có sự khác nhau rõ ràng giữa công thức; bón theo nhu cầu có sinh khối lớn nhất (198,87 tấn/ha), giảm xuống công thức bón 200 g NPK/cây (183,24 tấn/ha), công thức bón 100 g NPK/cây (96,27 tấn/ha) và thấp nhất tại đối chứng (67,15 tấn/ha). Tại tiểu lập địa B, không có sự khác nhau rõ ràng giữa công thức bón theo nhu cầu (81,68 tấn/ha) và công thức bón 200 g NPK/cây (80,29 tấn/ha), giảm xuống công thức bón 100 g NPK/cây (64,68 tấn/ha) và thấp nhất tại đối chứng (44,71 tấn/ha). 3.4. NC các yếu tố cơ bản hoàn trả dinh dưỡng cho rừng trồng KTT 3.4.1. Vật rơi rụng và tốc độ phân hủy 3.4.1.1. Vật rơi rụng Vật rơi rụng tại rừng Keo tai tượng 2 năm tuổi phụ thuộc vào mùa trong năm và sự khác nhau giữa các mùa là rõ rệt (p < 0,05). Lượng vật rơi rụng lớn nhất vào mùa Thu-Đông/trong khoảng thời gian từ tháng 9 đến tháng 1 năm sau (4,06 g/m2/ngày); tiếp đến là mùa Đông-Xuân/trong khoảng thời gian từ tháng 1 đến tháng 3 (3,36 g/m2/ngày); mùa Hè- Thu/trong khoảng thời gian từ tháng 6 đến tháng 9 (2,29 g/m2/ngày); và thấp nhất vào mùa Xuân-Hè/trong khoảng thời gian từ tháng 3 đến tháng 6 (1,10 g/m2/ngày). Tổng lượng vật rơi rụng của rừng keo 2 năm tuổi tại Uông Bí-Quảng Ninh là 6,69 tấn/ha/năm. 3.4.1.2. Tốc độ phân hủy vật rơi rụng Mùa vụ có ảnh hưởng rõ rệt (p < 0,04) tới tốc độ phân hủy vật rơi rụng tại rừng Keo tai tượng 2 năm tuổi. Vụ Hè-Thu có tốc độ phân hủy lớn nhất (44 %), tiếp đến là vụ Xuân-Hè (32 %), vụ Thu-Đông (28 %) và thấp nhất là vụ Đông-Xuân (22 %). Trong thời gian 1 năm, tốc độ phân hủy vật rơi rụng là 126 %. 3.4.2. Rễ cám và tốc độ phân hủy 3.4.2.1. Sinh khối rễ cám
19 Rễ cám tập chung chủ yếu ở lớp đất mặt do các yếu tố sau quyết định: 1/ lớp đất mặt có hàm lượng dinh dưỡng cao, tơi xốp; 2/ lớp đất mặt có lượng ôxy lớn hơn các lớp đất ở phía dưới. Đây là các yếu tố cần thiết cho rễ cám sinh trưởng phát triển tốt và hút chất dinh dưỡng, nước nuôi cây. Từ kết quả này cho thấy, đối với bón phân không nên bón quá sâu; sâu hơn tầng rễ cám phát triển, như vậy hiệu quả hấp thụ phân sẽ giảm. Ngược lại bón quá nông sẽ bị thực vật phi mục đích hấp thụ, giảm hiệu quả bón phân. Độ sâu tốt nhất cho bón thúc phân trong độ sâu khoảng 10-20 cm tính từ mặt đất. Sinh khối rễ cám sống và chết thu được tại 4 thời điểm có sự khác nhau rõ ràng (p < 0,05). Rễ cám sống đạt 98,3 g/m2 vào tháng 12/2017, tăng lên 104,1 g/m2 vào tháng 3/2018, giảm xuống 38,2 g/m 2 vào tháng 6/2018, tiếp tục tăng lên 227,1 g/m2 vào tháng 9/2018, và giảm xuống 55,4 g/m2 vào tháng 1/2019. Trong khi đó rễ cám chết tăng đều theo thời gian, từ 80,3 g/m2 vào tháng 12/2017, đến 102,1 g/m2 vào tháng 3/2018, 144,5 g/m2 vào tháng 6/2018, 148,1 g/m2 vào tháng 9/2018 và 387,5 g/m2 vào tháng 1/2019. Tại cùng 1 thời điểm luôn có rễ cám mới sinh ra, rễ cám sống chết đi, và rễ chết được phận hủy để trả lại dinh dưỡng cho đất. Các nghiên cứu đều cho thấy rễ cám có tuổi thọ từ vài tuần đến vài tháng, ngắn hơn rất nhiều so với tuổi thọ của cây (Tran Văn Đô và cộng sự, 2016); (Osawa và Aizawa 2012). Lượng rễ cám sống cao nhất vào tháng 9/2018 do đây là mùa sinh trưởng Keo tai tượng tại khu vực thí nghiệm, cây cần hút nhiều nước và chất dinh dưỡng để thúc đẩy quá trình quang hợp và sinh trưởng. 3.4.2.2. Tốc độ phân hủy rễ cám Tốc độ phân hủy rễ cám có sự khác nhau rõ ràng (p < 0,05) giữa các khoảng thời gian khác nhau trong năm. Tốc độ phân hủy cao nhất (0,0081 %/ngày) trong khoảng thời gian từ tháng 12 năm trước đến tháng 3 năm sau và thấp nhất (0,0061 %/ngày) trong khoảng từ tháng 9 năm trước đến tháng 1 năm sau. Sự khác biệt này có thể được giải thích do sự khác nhau về điều kiện tự nhiên, nhất là nhiệt độ và độ ẩm đất. 3.4.2.3. Sinh khối rễ cám phân hủy, chết và sản sinh theo mùa Mùa trong năm có ảnh hưởng rõ ràng (p < 0,04) đến lượng rễ cám chết được phân hủy, lượng rễ cám chết, và tổng lượng rễ cám sản sinh. Đối với rễ cám phân hủy trả lại dinh dưỡng cho đất lớn nhất (2,77 g/m 2/ngày) trong khoảng thời gian tháng 6-9, giảm xuống 2,77 g/m 2/ngày trong khoảng
20 thời gian tháng 9-1, xuống 1,94 g/m2/ngày trong khoảng thời gian tháng 3- 6, và thấp nhất 1,34 g/m2/ngày trong khoảng thời gian tháng 12-3. Đối với rễ cám chết lớn nhất (2,98 g/m2/ngày) trong khoảng thời gian tháng 6-9, giảm xuống 2,51 g/m2/ngày trong khoảng thời gian tháng 3-6, xuống 2,26 g/m2/ngày trong khoảng thời gian tháng 9-1, và thấp nhất 1,61 g/m2/ngày trong khoảng thời gian tháng 12-3. Đối với tổng lượng rễ cám sản sinh lớn nhất (5,22 g/m 2/ngày) trong khoảng thời gian tháng 6-9, giảm xuống 4,54 g/m 2/ngày trong khoảng thời gian tháng 9-1, xuống 1,77 g/m2/ngày trong khoảng thời gian tháng 3-6, và thấp nhất 1,69 g/m2/ngày trong khoảng thời gian tháng 12-3. 3.4.2.3. Tổng sinh khối rễ cám phân hủy, chết, sản sinh trong 1 năm Trong 1 năm tổng lượng rễ cám sản sinh tại rừng Keo tai tượng 2 năm tuổi là 10,4 tấn/năm. Lượng rễ cám bị chết đi là 8,75 tấn/ha và lượng rễ cám bị phân hủy hoàn toàn để trả lại dinh dưỡng cho đất là 7,95 tấn/ha. Tổng lượng vật rơi rụng trên mặt đất là 6,69 tấn/ha/năm (hình 3.7). Như vậy cho thấy, lượng rễ cám chết đi 8,75 tấn/ha/năm lớn hơn nhiều so với lượng rơi rụng trên mặt đất. Từ đây cho thấy vai trò quan trong của rễ cám trong chu trình dinh dưỡng và các bon của rừng trồng nói chung và Keo tai tượng nói riêng. 3.4.2.4. Tương quan giữa rễ cám và đặc trưng lâm phần Rễ cám nằm trong đất, đòi hỏi chi phi và nhân lực để xác định được chính xác. Bên cạnh đó rễ cám đóng vai trò quan trọng đối với chu trình dinh dưỡng và các bon rừng nói chung và rừng Keo tai tượng nói riêng. Vì vậy, việc xây dựng các tương quan giữa rễ cám và các đặc tính khác rễ xác định của lâm phần là hết sức có ý nghĩa, như đối với xây dựng tương quan xác định sinh khối cây cá lẻ với D1,3 và/hoặc Hvn. Tăng trưởng tiết diện ngang lâm phần có quan hệ chặt với các thông số về rễ cám. Quan hệ giữa tăng trưởng tiết diện ngang và rễ cám sản sinh có R2 = 0,75, giảm xuống R2 = 0,48 giữa tăng trưởng tiết diện ngang và rễ cám phân hủy, và R2 = 0,44 giữa tăng trưởng tiết diện ngang và rễ cám chết. Như vậy, để xác định các giá trị có liên quan đến rễ cám cho rừng trồng Keo tai tương, chỉ cần xác định tăng trưởng về tiết diện ngang của lâm phần đó. Đây là giá trị có thể xác định, chỉ thông qua đo D1,3. 3.4.3. Dinh dưỡng trả lại cho đất từ vật rơi rụng và rễ cám chết 3.4.3.1. Dinh dưỡng có trong vật rơi rụng và rễ cám chết