Khảo nghiệm mở rộng một số loài có triển vọng và biện pháp kỹ thuật trồng rừng ở vùng núi cao miền Bắc Việt Nam

ĐẶT VẤN ĐỀ

Thông Caribê (Pinus caribaea Morelet) thuộc họ Thông (Pinaceae) có phân bố tự nhiên ở vùng Trung Mỹ. Đây là loài cây sinh trưởng nhanh, cành nhánh nhỏ, thân thẳng đẹp, tỉ lệ lợi dụng gỗ cao, có khả năng cung cấp gỗ lớn... nên đã có trên 65 nước gây trồng, chủ yếu là các nước ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới. Thông Caribê là loài cây trồng phù hợp với đất đồi ở nhiều tỉnh nước ta, từ vùng ven biển đến vùng Tây Nguyên và đã trở thành một trong những loài cây trồng rừng kinh tế chủ lực.

Nhằm phát huy vai trò, tác dụng của Thông Caribê góp phần đáp ứng nhu cầu sử dụng gỗ ngày càng tăng và đa dạng hiện nay của xã hội, vấn đề đặt ra là phải trồng rừng thâm canh tăng năng suất, cung cấp gỗ nguyên liệu có chất lượng và giá trị cao. Tuy nhiên thực tiễn của công tác trồng rừng Thông Caribê trong những năm qua chưa đạt được năng suất, chất lượng và hiệu quả cao, đáp ứng được nhu cầu thực tiễn đang đòi hỏi. Nguyên nhân chính là do chưa hiểu biết một cách toàn diện về điều kiện gây trồng và áp dụng biện pháp kỹ thuật thích hợp, vì vậy chưa phát huy được tiềm năng đất đai, ưu thế của loài cây trồng này.

2. Những đóng góp mới của đề tài

- Về khoa học: Xác định được ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc, nuôi dưỡng đến sinh trưởng rừng Thông Caribê ở vùng núi cao miền bắc Việt Nam để cung cấp gỗ lớn.

- Về thực tiễn: Đề xuất biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh Thông Caribê ở vùng núi cao miền bắc Việt Nam để cung cấp gỗ lớn.

Vì vậy, việc nghiên cứu và thực hiện luận văn “Đánh giá sinh trưởng mô hình rừng trồng Thông caribê (Pinus caribaea) tại tỉnh Cao Bằng và tỉnh Yên Bái nhằm cung cấp gỗ lớn” là cần thiết, có ý nghĩa về khoa học và thực tiễn. Mục tiêu của đề tài là xác định được ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh nhằm nâng cao năng suất và chất lượng gỗ rừng trồng Thông caribê đáp ứng nhu cầu về nguyên liệu sản xuất.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 97 trang tài liệu này.

Luận văn Thực hiện dựa trên cơ sở kế thừa những số liệu ban đầu và mô hình trồng rừng thâm canh của đề tài cấp bộ: “Khảo nghiệm mở rộng một số loài có triển vọng và biện pháp kỹ thuật trồng rừng ở vùng núi cao miền Bắc Việt Nam” do Ths. Bùi Trọng Thuỷ là chủ nhiệm và tôi là cộng tác viên chính thực hiện đề tài này. Do điều kiện thời gian thực hiện của đề tài cấp bộ có hạn (2012 -2016) chưa thu thập và đánh giá được khả năng sinh trưởng của những năm tiếp theo, nên đề tài luận văn này đã kế thừa và tiếp tục đánh giá cả về số lượng và chất lượng gỗ rừng trồng của mô hình làm cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh ở tại tỉnh Cao Bằng và tỉnh Yên Bái để hoàn thiện luận văn theo chương trình đào tạo Thạc sĩ của Trường Đại học Lâm nghiệp khóa 2016-2018.

Chương 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Trên thế giới

Nhằm tăng năng suất và chất lượng rừng trồng đã có nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới, từ khảo nghiệm loài, khảo nghiệm xuất xứ, khảo nghiệm giống để chọn loài, xuất xứ hoặc giống phù hợp với đặc điểm sinh thái và lập địa nơi trồng. Ngoài ra, cũng có nhiều nghiên cứu về kỹ thuật nhân giống, kỹ thuật trồng, chăm sóc và nuôi dưỡng rừng. Trong phạm vi tổng quan vấn đề nghiên cứu của đề tài có thể xem xét tới các khía cạnh liên quan đến các nội dung nghiên cứu của đề tài như:

1.1.1. Các nghiên cứu khảo nghiệm xuất xứ Thông caribê

Thông caribê (Pinus caribaea Morelet) là loài hạt trần được trồng nhiều nhất ở vùng nhiệt đới. Các chương trình trồng rừng trên toàn thế giới bao gồm 4 châu lục lên tới khoảng 90,000 ha mỗi năm, làm cho là loài hạt trần chiếm ưu thế nhất trong trồng rừng trên thế giới. Có 4 lý do để Thông caribê trở thành loài cây hạt trần được trồng nhiều nhất là: (1) tăng trưởng và phát triển nhanh; (2) chống chịu tốt với côn trùng và bệnh; (3) chất lượng tốt của sợi gỗ; (4) có thể thích nghi tốt trong các môi trường sống khác nhau. Việc chọn Thông caribê cho các chương trình trồng rừng vùng nhiệt đới chủ yếu được xác định dựa trên việc sử dụng trong ngành công nghiệp giấy và các sử dụng khác như cho sản phẩm gỗ và gỗ củi. Vì vậy nó được biết đến như một loài cây sinh trưởng nhanh và đa mục đích. Tuy nhiên một vấn đề chính hiện nay là sản lượng hạt giống của loài này bên ngoài xuất xứ của nó còn rất thấp và chi phí nhập khẩu hạt giống này là quá đắt đối với nhiều quốc gia kém phát triển (Berlyn, Kohls et al. 1991). [18]

Một khảo nghiệm quốc tế do Viện nghiên cứu Lâm nghiệp thuộc trường Đại học Oxford thực hiện với các xuất xứ của loài Pinus caribaea Morlet and P. oocarpa Schiende ở khu vực trung Mỹ và vùng Caribê được thực hiện từ những năm đầu 1960. Đến đầu những năm 1970 hạt của chúng được khảo nghiệm ở trên 50 quốc gia với hàng trăm các mô hình thực nghiệm. Kết quả khảo nghiệm đã chỉ ra sự khác nhau giữa các xuất xứ của loài Pinus caribaea. Với xuất xứ P. caribaea

var. caribaea có hình thân đẹp, cành nhánh nhỏ và có mật độ sợi gỗ cao, có thể chống chịu được với loài sâu đục ngọn của vùng Đông Nam Á. Tuy nhiên xuất xứ này có tỉ lệ sống thấp ở giai đoạn đầu đặc biệt là ở vùng nhiệt đới. Xuất xứ P. caribaea var. bahamensis có đặc điểm giống như xuất xứ P. caribaea var. caribaea nhưng có sự chống chịu với gió kém hơn. Xuất xứ coastal của P. caribaea var. hondurensis có tăng trưởng rất tốt, hình thân đẹp, vỏ mỏng và có thể chống chịu được gió. Cành nhánh nhỏ, tuy nhiên có hiện tượng ngọn sinh trưởng dạng đuôi cáo, nhược điểm của xuất xứ này là mật độ sợi gỗ thấp và loài này dễ bị sâu đục ngọn tấn công ở vùng Đông Nam Á. Với xuất xứ có nguồn gốc inland của P. caribaea var. hondurensis có sự rất khác nhau về tăng trưởng với hầu hết ở các khảo nghiệm có tăng trưởng rất thấp tuy nhiên có một số lại có tăng trưởng rất cao, về tỷ trọng gỗ ở xuất xứ này lại cao hơn xuất xứ có nguồn gốc coastal, ngọn ít có xu hướng biểu hiện dạng đuôi cáo và ra hoa kết hạt sớm. Hình dáng thân thẳng chống chịu với gió tốt nhưng cành nhánh không được tốt như xuất xứ có nguồn gốc coastal và ít chịu được với sâu đục ngọn. Xuất xứ có nguồn gốc insular (Guanaja) của P. caribaea var. hondurensis có tăng trưởng và tỷ trọng gỗ cao nhưng kém chống chịu với gió và có cành nhánh cong qoeo, tỉa cành tự nhiên kém, ít chịu được với sâu đục ngọn (Birks and Barnes 1990) [19]

Thông caribê được đưa vào trồng tại phía Nam Trung Quốc từ năm 1961 với xuất xứ Pinus caribaea var. caribaea từ Cuba và xuất xứ từ Guatemala Pinus caribaea var. hondurensis, Pinus caribaea var. bahamensis được giới thiệu vào năm 1973. Tuy nhiên cho tới tận 1983 khảo nghiệm xuất xứ mới được thực hiện trên một số lập địa. Kết quả khảo nghiệm cho thấy có sự khác nhau về chất lượng gen trong tăng trưởng giữa các xuất xứ và P. caribaea var. bahamensis cho tăng trưởng tốt nhất (Wang, Malcolm et al. 1999).[32]

Năm 1988 một nghiên cứu thực hiện để tìm ra xuất xứ tốt nhất phục vụ cho trồng rừng thương mại và xây dựng vườn giống được tiến hành khảo nghiệm với 5 xuất xứ gồm 47 gia đình được xây dựng tại Planaltina, Brazil. Các xuất xứ đưa vào khảo nghiệm gồm có xuất xứ Poptun (Guatemala), Gualjoco, Los Limones, El Porvenir và Santa Cruz de Yojoa (Honduras). Đánh giá sau 12 năm tuổi kết quả

khảo nghiệm cho thấy xuất xứ Poptun và Gualjoco có trữ lượng cao nhất, xuất xứ Los Limones và El Porvenir ít có hiện tượng phân nhánh và hình dạng ngọn đuôi cáo. Kết quả khảo nghiệm các xuất xứ so sánh với P. caribaea var. hondurensis được khảo nghiệm tại các vùng khác của Brazil, Colombia và Venezuela cho thấy ít có sự ảnh hưởng tác động qua lại lớn giữa lập địa với nguồn gốc xuất xứ và các gia đình đưa vào khảo nghiệm giống như các loài thông khác (Moura and Dvorak 2001). [23]

Số liệu tăng trưởng ở tuổi 15 từ một nghiên cứu về so sánh tăng trưởng di truyền giữa 4 dòng gồm P. elliottii var. elliottii, P. caribaea var. hondurensis, và cây lai F1 và F2 giữa hai dòng P. elliottii var. elliottii and P. caribaea var. hondurensis, cây con được trồng trên 3 lập địa khác nhau tại đông nam Queensland, Úc. Số liệu tăng trưởng cho thấy 17,6, 23,0, 23,7 và 23,5 m3/năm tương ứng cho các dòng PEE, PCH, F1 và F2. Nghiên cứu đã đưa ra khuyến cáo rằng nên sử dụng cây lai F1 cho mục đích trồng rừng lấy gỗ tại toàn bang Queensland (Dieters and Brawner 2007).[20]

Tóm lại, qua các khảo nghiệm của loài Pinus caribaea Morelet với nhiều xuất xứ khác nhau cho thấy xuất xứ Pinus caribaea var. hondurensis là có ưu điểm hơn cả, điều này cũng trùng khớp với một số nghiên cứu của Việt Nam cho thấy xuất xứ này đã được trồng và được chuyển hóa làm rừng giống tại Đại Lải cho thấy rừng trồng từ nguồn giống này có mức sinh trưởng là trội hơn cả so với các xuất xứ khác trên nhiều vùng sinh thái và được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn khuyến nghị sử dụng nguồn giống này cho trồng rừng rộng rãi.

1.1.2. Các nghiên cứu chọn giống và trồng rừng trên các dạng lập địa khác nhau

Các dạng lập địa khác nhau, nhất là các loại đất ở độ cao khác nhau ảnh hưởng rất rõ đến năng suất chất lượng rừng trồng. Vì vậy, các nhà khoa học trên thế giới đã chú ý đến việc khảo nghiệm và chọn giống cho các dạng lập địa khác nhau cũng như ở các độ cao khác nhau từ rất sớm, điển hình là các nghiên cứu;

Năm 1987 một nghiên cứu về phục hồi rừng bằng 83 loài cây đã được tiến hành, tỷ lệ sống và sinh trưởng của các loài cây được trồng khảo nghiệm trên lập địa là đồng cỏ tại nam Kalimantan, Indonesia. Khảo nghiệm được thiết kế ngẫu nhiên

theo từng block và được lặp lại 6-8 lần, 5 hàng trên một plot. Sau 2 năm một số loài ngoại lai như Acacia, Gmelina arborea, Paraserianthes falcataria và Cassia siamea có tỷ lệ sống 90-100%, đường kính tán 3-6m và chiều cao trung bình đạt 5-8m. Một số loài cây bản địa triển vọng như Anthocephalus chinensis, Peronema canescens và Parkia roxburghii nhưng sinh trưởng của chúng lại không được mong đợi như những loài ngoại lai trên. Các loài bạch đàn và thông không được xếp vào những loài có sinh trưởng nhanh và không được khuyến khích trồng rừng ở những lập địa là đồng cỏ. Ở tuổi 7-8 các loài trên vẫn chiếm ưu thế về sinh trưởng nhưng tỉ lệ sống một số loài đã giảm xuống. Đặc biệt loài Acacia crassicarpa và A. cincinnata bị ảnh hưởng, loài bản địa Anthocephalus chinensis hầu hết bị chết. Nghiên cứu chỉ ra và khuyến nghị rằng các loài cây có giai đoạn đầu sinh trưởng nhanh trong trồng phục hồi rừng là rất cần thiết và là cơ sở cho các hoạt động tiếp theo của hoạt động phục hồi rừng (Otsamo, Adjers et al. 1997). [25]

Một nghiên cứu về sinh trưởng của 6 loài cây bản địa và 2 loài cây nhập nội mọc nhanh (Pinus caribaea var hondurensis và Gmelina arborea Roxd) trên vùng khí hậu ẩm đến bán ẩm của vùng Nam Costa Rica. Số liệu được quan sát hàng năm và kết quả sinh trưởng sau 7 năm cho thấy các loài bản địa có phản ứng rõ nét đối với lập địa, đối với cây nhập nội thì ngược lại. Sinh trưởng của loài cây nhập nội trên lập địa có tính axit và có mùa khô rõ rệt cao hơn của các loài cây bạn địa được chọn trong nghiên cứu. Tuy nhiên khi yếu tố về chế độ dinh dưỡng đất và nước được bổ sung thì khoảng cách về sự tăng trưởng giữa loài bản địa và loài nhập nội càng được rút ngắn.

Thông caribê (Pinus caribaea Morelet) gồm 3 biến chủng là Pinus caribaea var caribaea, Pinus caribaea var hondurensis và Pinus caribaea var bahamensis có phân bố tự nhiên ở vùng Trung Mỹ. Trong đó, biến chủng Caribaea sinh trưởng tập trung ở những vùng thấp, đồi bát úp của quần đảo Cuba và đảo Juventus thuộc vùng biển Caribê; phân bố từ 160 - 200 độ vĩ Bắc, thường ở độ cao 330m so với mặt biển, ngoài ra biến chủng Caribaea còn xuất hiện ở độ cao gần 760m, ít có trường hợp phân bố ở độ cao trên 1200m (Poyton, 1977) [27]. Biến chủng Bahamensis phân bố tự nhiên từ 220 - 270 độ vĩ Bắc, thuộc vùng đảo Bahamas và Caicos, ngoài ra còn

tìm thấy ở bán đảo Yucatan thuộc vùng Đông Bắc Mỹ (Perry, 1977) [26]. Biến chủng Hondurensis phân bố tự nhiên từ 120- 160 độ vĩ Bắc, tập trung chủ yếu ở đảo Belize, Guatemala, Poptun, Guanaja, Nicaragua. Sinh trưởng tập trung chủ yếu trên các khu vực đồng cỏ, đồng bằng ven biển có độ cao so với mặt biển là 460 - 760m, nhưng phân bố tập trung nhiều nhất ở độ cao 460m (Perry, 1977) [26].

Một số nghiên cứu đã cho thấy đây là loài đã được dẫn nhập và gây trồng ở trên 65 nước trên thế giới với giới hạn vĩ độ vùng trồng được mở rộng đáng kể so với nơi nguyên sản, từ 550 vĩ độ Nam ở Argentina tới 330 vĩ độ Bắc ở Ấn Độ. Độ cao từ mặt nước biển tới 1.200m ở Zaire, lên tới 1.220m ở Nigeria, trên 1.820m ở Uganda và 2.400m ở Kenya. Thông caribê đã được gây trồng trên nhiều vùng tiểu khí hậu của các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới (Noruo A. O. and G. P. Berlyn, 1993) [24].

1.1.3. Các nghiên cứu về kỹ thuật trồng rừng

Cùng với các nghiên cứu về khảo nghiệm giống, kỹ thuật trồng rừng cũng là một vấn đề quan trọng nhằm nâng cao năng suất, chất lượng rừng đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu từ rất sớm, điển hình là công trình nghiên cứu của Appanah, S. and Weiland, G. (1993) [17], các tác giả đã tổng kết những kinh nghiệm trồng rừng gỗ lớn ở bán đảo Malaysia, trong đó có hơn 40 loài cây đã được xây dựng hướng dẫn kỹ thuật trồng rừng lấy gỗ. Mayhew, J.E. và Newton, AQ.C. (1998) [22] đã tổng hợp các tiến bộ kỹ thuật lâm sinh trong kinh doanh cây gỗ thương mại nổi tiếng loài cây Mahogany (Swietenia macrophylla).

Khi nghiên cứu về mật độ trồng rừng, Evans Julians (1992) [21] cho thấy mật độ có ảnh hưởng khá rõ đến khả năng sinh trưởng, năng suất gỗ rừng trồng khá rõ. Đồng thời tỉa thưa cũng là biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất chất lượng rừng, khi nghiên cứu rừng trồng thông Pinus patula, ở giai đoạn 19 tuổi chưa qua tỉa thưa chiều dài tán lá bằng 29% tổng chiều dài thân, nhưng ở rừng cùng tuổi đã tỉa thưa một lần vào tuổi 9, chiều dài tán lá lên tới 40% chiều dài thân cây. Chứng tỏ tỉa thưa đã làm tăng sự phát triển của tán lá, tức là tăng diện tích quang hợp của lá, từ đó đã nâng cao được năng suất rừng trồng.

Với sự trợ giúp của tổ chức JICA Nhật Bản, hiện nay ở Trung Quốc đang phát triển việc tạo bầu ươm cây con bằng giá thể hữu cơ, các loài cây đang được nghiên cứu sử dụng giá thể hữu cơ từ giai đoạn vườn ươm là các loài Pinus yunnanensis, Pinus armandi, Pinus densata, Acacia richii, Acacia mearnsii, Eucalyptus maidenii, Picea balfouriana, Larix kaemperi (Toshiaki 2005, 2007) [30],[31]. Ưu điểm của phương pháp này là ruột bầu rất nhẹ (trọng lượng chỉ bằng ¼ trọng lượng bầu đất thông thường) rễ cây con cuốn chặt trong bầu hữu cơ, do vậy khi mang cây đi trồng rừng người dân sẽ tiết kiệm được một khoản chi phí rất lớn do công vận chuyển cây con lên rừng, đặc biệt là do rễ cây con cuốn chặt với nhau trong giá thể hữu cơ do vậy khi mang cây đi trồng rừng người ta không sợ bầu cây bị vỡ, cây con không bị đứt rễ khi nhổ từ vườn ươm do vậy tỷ lệ sống sẽ cao hơn so với trồng cây bằng giá thể bầu đất bình thường.

Bón phân cho rừng trồng là một trong những biện pháp kỹ thuật thâm canh ảnh hưởng trực tiếp đến hệ rễ của cây trồng nói chung và rừng trồng acacias nói riêng nhằm nâng cao năng suất chất lượng rừng trồng. Vấn đề này đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu từ rất sớm cho các loài cây rừng khác nhau, điển hình như công trình Herrero at al (1988) nghiên cứu bón phân cho Pinus caribeae... Tuy nhiên, việc bón phân cho rừng trồng dựa trên cơ sở khoa học nào thì hiện nay chỉ có một số ít công trình đề cập đến, điển hình là công trình của Simpson, J.A. (2000) [28] nghiên cứu phân bón cho rừng trồng A. mangium ở Kalimantan và Trung Quốc. Tác giả đã phân tích hàm lượng dinh dưỡng trong lá cây và trong đất, đặc biệt là hàm lượng các nguyên tố đa lượng như N, P, K. Hàm lượng các nguyên tố này trong lá sẽ chỉ cho biết trong đất thiếu chất dinh dưỡng nào, hoặc nhu cầu của cây đang cần nguyên tố nào, từ đó tác giả đã xác định P là nguyên tố cần bổ sung cho đất và đã bón 50 kg super lân/ha. Ngoài ra, tác giả còn cho thấy K là nguyên tố thường ít thiếu hụt trong đất trồng rừng ở Kalimantan, Trung Quốc và Việt Nam, các nguyên tố trung lượng và vi lượng như Mg, Bo, Ca, Zn, Mn và Cu không thực sự thiếu hụt trong các loại đất trồng rừng nói chung.