- Trên cơ sở xác định công thức bón phân tốt nhất ở TN2, luận án áp dụng công thức bón phân: bón lót 100g phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh kết hợp 10g chất giữ ẩm/hố cho 2 loài cây Keo lá liềm và Keo lá tràm trồng trên nhóm dạng lập địa III1. Bố trí thí nghiệm, tiêu chuẩn cây con đem trồng, các biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc, và theo dõi thí nghiệm tương tự như thí nghiệm 1.
- Địa chỉ áp dụng: Tại xã Ngư Thủy Bắc, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình.
Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của cây trồng phù trợ và vị trí trồng (trước và sau đai rừng Phi lao đã có) đến sinh trưởng cây Phi lao trồng trên nhóm dạng lập III2
Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên 3 công thức, mỗi công thức 3 lần lặp, diện tích mỗi lần lặp là 200m2, tương ứng với 90 cây/lần lặp. Tổng diện tích thí nghiệm 1.800m2 (3 công thức x 200 m2/công thức x 3 lần lặp). Thí nghiệm áp dụng trên đất cát mới bồi ven biển xã Cẩm Dương, huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh. Các công thức thí nghiệm cụ thể như sau:
CT1: Đối chứng (không trồng băng cây Dứa dại phía trước), trồng bổ sung cây Phi lao mới phía trước đai rừng Phi lao đã có;
CT2: Trồng bổ sung cây Phi lao mới phía trước đai rừng Phi lao đã có, kết hợp trồng 1 hàng Dứa dại phía trước đai rừng Phi lao mới trồng;
CT3: Trồng bổ sung cây Phi lao mới phía sau đai rừng Phi lao đã có.
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm |
Có thể bạn quan tâm!
-
Cơ Sở Khoa Học Và Các Tiêu Chí Phân Chia Lập Địa Vùng Cát Ven Biển -
Cơ Sở Khoa Học Của Việc Đánh Giá Hiệu Quả Phòng Hộ Của Các Đai Rừng Chắn Gió, Chắn Cát Bay -
Quan Điểm, Cách Tiếp Cận Và Phương Pháp Luận Nghiên Cứu -
Đặc Điểm Về Điều Kiện Tự Nhiên Khu Vực Nghiên Cứu -
Hiện Trạng Khai Thác Cát Làm Vật Liệu Xây Dựng Và Nuôi Trồng Thủy Sản Tại Khu Vực Nghiên Cứu -
Diện Tích Và Phân Bố Các Loại Đất Cát Ven Biển Theo Độ Cao
Xem toàn bộ 207 trang tài liệu này.
Trồng bổ sung 5 - 7 hàng Phi lao, mật độ 4.444 cây/ha (cự ly 1,5 x 1,5 m), áp dụng như nhau ở tất cả các công thức. Cây Dứa dại được trồng theo hàng, cự ly cây cách cây 30 - 40 cm, cách hàng Phi lao ngoài cùng 50cm và cách biển 30 - 50m.
Tiêu chuẩn cây Phi lao: cây gieo từ hạt, từ 8 tháng tuổi, đường kính cổ rễ từ
0,5 - 0,8 cm, chiều cao cây từ 70 - 80 cm, cây cứng cáp, sinh trưởng tốt, thân thẳng, cân đối, không sâu bệnh, không cụt ngọn. Kích thước bầu 8 x 15 cm, bầu không bị vỡ, không biến dạng.
Hình 2.4. Đai rừng Phi lao ven biển bị sóng biển đánh bật gốc (trái) và thí nghiệm trồng hàng dứa dại kết hợp trồng bổ sung cây Phi lao (phải)
Đai rừng Phi lao đã có để bố trí thí nghiệm 25 năm tuổi, có mật độ 1.200 cây/ha, đường kính bình quân 13,2cm, chiều cao 12,5m. Do mật độ, phân bố và kết cấu đai rừng chưa đảm bảo chức năng phòng hộ ven biển, mỗi khi có áp thấp nhiệt đới hoặc bão kết hợp sóng biển làm bật gốc hàng loạt cây Phi lao phía ngoài cùng. Vì vậy, để đảm bảo chức năng phòng hộ ven biển của đai rừng Phi lao, cần tiến hành gia cố đai Phi lao bằng cách trồng bổ sung hàng dứa dại bên ngoài cùng kết hợp trồng bổ sung thêm các hàng Phi lao mới phía trước và sau đai rừng Phi lao hiện có, cách mép biển từ 30 - 50m, làm “hàng rào sống” hạn chế gió kết hợp sóng biển làm ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển cũng như khả năng phòng hộ của các đai rừng Phi lao.
Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng phân bón lót kết hợp chất giữ ẩm đến sinh trưởng cây Keo lá liềm trồng trên nhóm dạng lập III3
- Địa chỉ áp dụng: Tại xã Ngư Thủy Bắc, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình và xã Triệu Trạch, huyện Triệu Phong, tỉnh Quảng Trị.
Thí nghiệm 6: Ảnh hưởng nhóm dạng lập địa II và III1 đến sinh trưởng cây Phi lao
- Trên cơ sở xác định công thức bón phân tốt nhất ở TN1, luận án áp dụng công thức bón phân: bón lót 100g phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh kết hợp 10g chất giữ ẩm/hố cho cây Phi lao trồng trên 2 nhóm dạng lập địa II và III1. Bố trí thí nghiệm, tiêu chuẩn cây con đem trồng, các biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc, và theo dõi thí nghiệm tương tự như thí nghiệm 1.
- Địa chỉ áp dụng: Tại xã Ngư Thủy Bắc, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình và xã Triệu Trạch, huyện Triệu Phong, tỉnh Quảng Trị.
Thí nghiệm 7: Ảnh hưởng nhóm dạng lập địa II và III1 đến sinh trưởng cây Keo
lá liềm
- Trên cơ sở xác định công thức bón phân tốt nhất ở TN5, luận án áp dụng
công thức bón phân: bón lót 100g phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh kết hợp 10g chất giữ ẩm/hố cho cây Keo lá liềm trồng trên 2 nhóm dạng lập địa II và III1. Bố trí thí nghiệm, tiêu chuẩn cây con đem trồng, các biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc, và theo dõi thí nghiệm tương tự như thí nghiệm 5.
- Địa chỉ áp dụng: Tại xã Ngư Thủy Bắc, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình và xã Triệu Trạch, huyện Triệu Phong, tỉnh Quảng Trị.
e) Phương pháp đánh giá hiệu quả phòng hộ của các đai rừng
* Hiệu quả chắn gió: bố trí thí nghiệm trên đai rừng Keo lá liềm 10 tuổi trồng trên nhóm dạng lập III3 tại xã Triệu Trạch, huyện Triệu Phong, tỉnh Quảng Trị.
Hình 2.5. Đai rừng Keo lá liềm 10 tuổi bố trí đo hiệu năng chắn gió
Trên đai rừng, lập 03 OTC, kích thước 500m2/ô. Trong OTC điều tra, đo đếm các chỉ tiêu về mật độ lâm phần, đường kính ngang ngực, chiều cao cây, đường kính tán, số cành/cây. Xác định hướng gió chính và sử dụng máy Kestrell 3000 cầm tay để đo đếm
các chỉ tiêu nghiên cứu (nhiệt độ, ẩm độ không khí, vận tốc gió trung bình, cực đại và cực tiểu trong 10 phút, ở độ cao 1,5 m tại ví trí 5H trước đai rừng và sau đai rừng 5H (H là chiều cao đai rừng, chiều cao trung bình đai rừng là 12,4±1,7m), vào các thời điểm từ 14h00, 14h30, 15h00, 15h30, 16h00 và 16h30 trong ngày. Đo vận tốc gió trước và sau đai rừng vào mùa gió chính Tây Nam (tháng 5) trong 3 ngày liên tục.
* Hiệu quả chắn cát: bố trí thí nghiệm trên đai rừng Keo lá liềm trồng trên nhóm dạng lập địa II ở thời điểm 14 tháng tuổi tại thôn Long Quang, xã Triệu Trạch, huyện Triệu Phong, tỉnh Quảng Trị. Đai rộng 100 - 120m, trên đai lập 03 OTC kích thước 500m2 (25m x 20m) tại 03 vị trí: 01 điểm ở vị trí giữa đai, 02 điểm còn lại ở vị trí cách 3m từ ngoài hai đầu đai rừng. Trên OTC đo đếm tất cả các chỉ tiêu: mật độ hiện tại, các chỉ tiêu sinh trưởng: D0, HVN, DT, số cành dài trên 50cm của tất cả các cây trong OTC.
Trên mỗi OTC bố trí 04 điểm theo dõi, đo độ cao cát bốc, cát lấp: 01 điểm trước đai rừng 5H, 01 điểm trong đai rừng 10H, 01 điểm trong đai rừng 20H và 01 điểm sau đai rừng 5H. Tại mỗi vị trí cắm 20 cọc tre theo hình tam giác đều, mỗi cạnh dài 50cm. Dùng thước đo từ đỉnh cọc xuống mặt cát để xác định độ cao bề mặt cát hiện tại. Định kỳ 3 tháng (từ tháng 4 đến tháng 7) đo độ cao cát bốc, cát lấp khi đai rừng chịu ảnh hưởng của gió Tây Nam ở tất cả các cọc trong hình tam giác.
Hình 2.6. Bố trí thí nghiệm đo chiều cao cát bốc và cát lấp (ở bên ngoài đai rừng) |
Sở dĩ luận án lựa chọn đai rừng Keo lá liềm ở giai đoạn 14 tháng tuổi để bố trí thí nghiệm đánh giá khả năng chắn cát là bởi, ở giai đoạn này cây sinh trưởng phát triển ổn định và thể hiện rõ mức độ cát bốc (phía trước đai), cát lấp (giữa đai và sau đai). Ở các đai rừng (Keo lá liềm hoặc Phi lao) đã khép tán không thể hiện rõ mức độ cát bốc, cát lấp.
* Tác dụng cải thiện đất thông qua hoàn trả lại vật rơi rụng và cải thiện đất cátthông qua khối lượng nốt sần của các lâm phần rừng trồng Keo lá liềm
- Bố trí thí nghiệm: tại các lâm phần rừng trồng Keo lá liềm (Cẩm Xuyên, Hà Tĩnh; Lệ Thủy, Quảng Bình và Triệu Phong, Quảng Trị) lập 03 OTC kích thước 500m2 (25m x 20m) và được bố trí theo phương pháp ngẫu nhiên. Tổng 21 OTC được lập cho 7 lâm phần Keo lá liềm tại 3 địa điểm nghiên cứu.
- Theo dõi, thu thập số liệu: sau 1, 2 năm theo dõi, đánh giá tỷ lệ sống (%), các chỉ tiêu sinh trưởng D0, HVN, DT, số thân, số cành > 50cm/cây của toàn bộ cây điều tra trong tất cả các OTC.
- Xác định vật rơi rụng: ở giai đoạn đầu (dưới 2 tuổi), tại mỗi thời điểm đo ở mỗi OTC xác định 3 cây sinh trưởng trung bình (các chỉ tiêu đường kính gốc, chiều cao cây, đường kính tán có giá trị bằng hoặc gần bằng các giá trị trung bình tương ứng của lâm phần), tiến hành dùng lưới cước có chiều cao 50 cm quây quanh tán cây (lưới quây cách điểm gần nhất khoảng 30 cm, không ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây). Ở giai đoạn trên 2 năm tuổi, bố trí và lập 5 ô dạng bản tại 4 góc và giữa mỗi OTC, kích thước 1m2/ô, cách mặt đất 10cm để hứng vật rơi rụng. Định kỳ 12 tháng thu vật rơi rụng 1 lần. Dùng cân có độ chính xác đến 0,1 gram xác định lượng vật rơi rụng của cây cá thể và ô dạng bản sau đó tính trung bình và quy đổi ra hecta.
- Xác định khối lượng nốt sần ở rễ cây Keo lá liềm ở giai đoạn 12 tuổi trồng trên nhóm dạng lập địa III1: ở mỗi OTC xác định 3 cây có sinh trưởng trung bình (đường kính gốc, chiều cao vút ngọn và đường kính tán có giá trị bằng hoặc gần bằng giá trị trung bình của lâm phần), tiến hành cắt hạ và đào toàn bộ rễ, trong quá trình đào thu nhặt những rễ bị đứt, nốt sần rơi để riêng. Sau đó tiến hành cắt, tách và phân loại các thành phần (thân, cành, lá, rễ, nốt sần), dùng cân có độ chính xác 0,1gram xác định sinh khối tươi các bộ phân thân cây cá thể và lượng nốt sần.
* Tác dụng hấp thụ CO2 và lưu trữ các bon: xác định sinh khối tươi, khô cây cá thể và lâm phần thông qua hệ thống OTC được bố trí cùng thí nghiệm tác dụng cải thiện đất thông qua hoàn trả lại lượng vật rơi rụng. Trên mỗi OTC xác định 3 cây tiêu chuẩn, có sinh trưởng trung bình (về đường kính, chiều cao và đường kính tán có các giá trị bằng hoặc gần bằng giá trị trung bình của lâm phần), tiến hành cắt, hạ và đào toàn bộ rễ cây, trong quá trình đào thu nhặt những rễ bị đứt. Sau đó tiến hành cắt, tách và phân loại các thành phần sinh khối cây cá thể (thân, cành, lá, rễ, thảm mục và nốt sần), dùng cân có độ chính xác 0,1 gram xác định sinh khối tươi các bộ phận thân cây cá thể.
Sau khi xác định sinh khối tươi cây giải tích, tiến hành lấy mẫu xác định sinh khối
khô. Các mẫu thân, cành, lá và rễ, mỗi mẫu lấy 0,5kg, lấy đều cho 3 cây giải tích/OTC. Mẫu đem về sấy theo phương pháp tủ sấy. Sấy ở nhiệt độ 1050C trong khoảng thời gian 5 - 5,5h đối với mẫu lá, 7 - 8h đối với mẫu cành, rễ và 18h đối với mẫu thân. Tất cả các mẫu sau sấy để nguội, cho vào bình hút ẩm để 5h, sau đó cân bằng cân kỹ thuật với độ chính xác 0,01 gram. Cân đến khi khối lượng không đổi là khối lượng khô của mẫu.
f) Phương pháp đề xuất bổ sung biện pháp kỹ thuật trồng rừng phòng hộ phù hợp, hiệu quả và bền vững trên các nhóm dạng lập địa chính vùng cát ven biển
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu chính của luận án, kết hợp xin ý kiến các chuyên gia, nhà khoa học... Qua đó làm cơ sở đề xuất bổ sung một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng phòng hộ phù hợp, hiệu quả và bền vững trên các nhóm dạng lập địa chính vùng cát ven biển ba tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình và Quảng Trị.
g) Phương pháp chuyên gia
Trong quá trình thực hiện các nội dung nghiên cứu, luận án tham vấn và xin ý kiến các Thầy giáo hướng dẫn khoa học, chuyên gia, các nhà quản lý, các nhà khoa học có chuyên môn, am hiểu sâu rộng đến lĩnh vực nghiên cứu về các ý kiến đánh giá, nhận định, kinh nghiệm... có liên quan đến các vấn đề nghiên cứu.
h) Phương pháp xử lý số liệu
* Theo dõi các chỉ tiêu nghiên cứu
Đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng cho tất cả các cây trong từng CTTN cho cả 3 lần lặp, cụ thể:
- Tỷ lệ cây sống (%): định kỳ 12 tháng đo đếm tất cả các cây trong CTTN.
- Đường kính gốc (D0, cm): đo bằng thước kẹp kính, có độ chính xác 0,1 cm.
- Chiều cao cây (HVN, m): đo bằng thước sào có khắc vạch, độ chính xác 0,1 m.
- Đường kính tán (DT, m): đo bằng thước sào có khắc vạch, độ chính xác 0,1 m, đo theo 2 hướng Đông Tây - Nam Bắc vuông góc, tính trung bình.
- Số thân, cành/cây bằng cách đếm trực tiếp số thân, cành/cây của toàn bộ cây điều tra.
- Tính toán các đặc trưng thống kê như sau:
(2.1) | |
n + Phương sai: S2=1( Xi X )2 n 1 i1 | (2.2) |
(2.3) | |
𝑛 + Sd (sai tiêu chuẩn): 𝑆𝑑 = ±√∑𝑛=𝑖(𝑥𝑖−𝑥̅)2 n | (2.4) |
* Tác dụng chắn gió của đai rừng
Các chỉ tiêu đánh giá hiệu năng chắn gió của đai rừng được xác định thông qua các công thức theo yêu cầu kỹ thuật của đai rừng phòng hộ chắn gió, chắt cát ven biển theo TCVN 12510-1:2018 (Bộ KH&CN, 2018) [9]:
(2.5) | |
+ Hệ số lọt gió (K) = V0/V | (2.6) |
Trong đó: E (lần) là hiệu năng chắn gió hay số lần vận tốc gió ở sau đai 5H giảm hay tăng so với trước đai 5H; V (m/s): vận tốc gió lấy ở khoảng cách sau đai rừng 5H; và V0 (m/s): vận tốc gió ở vị trí trước đai rừng 5H.
Nếu E < 0 tức là vận tốc gió ở sau đai 5H (V) nhỏ hơn vận tốc gió phía trước đai 5H (V0), được biểu thị bằng dấu (-) và như vậy vận tốc gió vẫn chưa có khả năng phục hồi. Ngược lại ở vị trí sau đai rừng 5H có E > 0 thì vận tốc gió ở đó đã có khả năng phục hồi so với vận tốc gió trước đai rừng 5H, được biểu thị bằng dấu (+).
* Xác định sinh khối các bộ phân thân cây
- Sinh khối tươi cây tiêu chuẩn:
(2.7) |
- Sinh khối tươi cho lâm phần (1ha):
(2.8) |
- Sinh khối khô cây tiêu chuẩn:
(2.9) |
- Sinh khối khô cho lâm phần (1ha):
(2.10) |
Trong đó: Wt(th), Wt(c), Wt(la), Wt(re): sinh khối tươi của các bộ phận thân, cành, lá, rễ; Wk(th), Wk(c), Wk(la), Wk(re): sinh khối khô của các bộ phận thân thân, cành, lá, rễ; N: số cây trong 1ha.
* Xác định hàm lượng carbon, CO2 trong sinh khối khô
Phân tích hàm lượng carbon trong từng bộ phận thân, cành, lá và rễ theo phương pháp WALKLEY BLACK - TCVN: 8941-2011 (Bộ KH&CN, 2011) [7]:
- Hàm lượng carbon của cây tiêu chuẩn sẽ là tổng hàm lượng carbon ở các bộ phận: thân, cành, lá và rễ và được tính theo công thức:
(2.11) |
Trong đó: CC(th), CC(c), CC(la), CC(re): hàm lượng carbon trong các bộ phận thân, cành, lá và rễ.
- Trữ lượng CO2 của lâm phần áp dụng theo công thức:
(2.12) |
Trong đó: CS, CS(1) lần lượt là trữ lượng C và CO2; 3,67 là hệ số quy đổi 1C
= 3,67CO2.
* Xử lý số liệu
Số liệu được tổng hợp, tính toán theo mục đích nghiên cứu bằng phần mềm R
3.2.4 (Nguyễn Văn Tuấn, 2014, 2018) [81, 82]. Cụ thể như sau:
Để so sánh từng chỉ tiêu nghiên cứu (biến liên tục) giữa các CTTN ở thí nghiệm 1 đến thí nghiệm 7, luận án áp dụng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) và dùng hàm aov trong R để kiểm định thông qua lệnh:
> d0 = aov (D0~CTTN)
> summary (d0)
Tuy nhiên, kết quả trên chỉ cho biết có sự khác nhau có ý nghĩa thống kê ở mức độ tin cậy 95% hay không giữa các CTTN, nhưng chưa cho biết công thức nào khác nhau có ý nghĩa với công thức nào. Để so sánh sự khác nhau có ý nghĩa thống kê hay không giữa từng cặp đôi CTTN, luận án tiếp tục dùng phương pháp kiểm định hậu định (post-hoc test anova) Tukey với hàm TuykeyHSD trong gói agricolae để kiểm tra: > TukeyHSD (d0)
Và thể hiện kết quả phân tích giữa các CTTN và khoảng tin cậy 95% bằng biểu đồ thông qua hàm plot: > plot (TukeyHSD (d0), ordeder=TRUE)
* Xác định mô hình hồi qui logistic tối ưu
Sử dụng package BMA (Bayesian Model Average) trong R để tìm mô hình hồi qui logistic tối ưu (parsimonious model):
Gọi Fx = log (odds) và F là hàm số. Theo ngôn ngữ toán và R:
(2.13) |
Các mô hình khả dĩ có thể:
- Fx = F (tuổi, D1.3, HVN, DT, ...);