Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu một số cơ sở khoa học trồng rừng thâm canh Sa mộc (Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook) ở vùng Đông Bắc Bộ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:197

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài nghiên cứu nhằm xác định được một số cơ sở khoa học trồng rừng thâm canh Sa mộc ở vùng Đông Bắc Bộ; đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Sa mộc ở vùng Đông Bắc Bộ. Để hiểu rõ hơn về đề tài, mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết luận án!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu một số cơ sở khoa học trồng rừng thâm canh Sa mộc (Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook) ở vùng Đông Bắc Bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM LÊ THỊ NGỌC HÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC TRỒNG RỪNG THÂM CANH SA MỘC (Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook) Ở VÙNG ĐÔNG BẮC BỘ LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP HÀ NỘI – 2021
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM LÊ THỊ NGỌC HÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC TRỒNG RỪNG THÂM CANH SA MỘC (Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook) Ở VÙNG ĐÔNG BẮC BỘ Chuyên ngành: Lâm sinh Mã số: 9 62 02 05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Đặng Văn Thuyết TS. Trần Bình Đà HÀ NỘI - 2021
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi, luận án đƣợc thực hiện trong thời gian từ năm 2015 đến năm 2020 dƣới sự hƣớng dẫn của TS Đặng Văn Thuyết và TS Trần Bình Đà. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trình ày trong luận án là trung thực. Nội dung của luận án có sử dụng một phần kết quả của đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp Bộ “Nghiên cứu chọn giống và kỹ thuật trồng rừng thâm canh Sa mộc (Cunninghamia lanceolata (Lam ). Hook cho năng suất cao nhằm cung cấp gỗ lớn ở vùng núi phía Bắc (Đông Bắc Bộ và Tây Bắc Bộ)”, do TS Đặng Văn Thuyết chủ nhiệm. Trong giai đoạn, tác giả là cộng tác viên của đề tài, đã tham gia thu thập số liệu rừng trồng Sa mộc hiện có, thiết kế, thu thập, xử lý số liệu các thí nghiệm và viết báo cáo các nội dung nghiên cứu ở vùng Đông Bắc Bộ. Các thông tin, số liệu và tài liệu liên quan đến luận án đã đƣợc chủ trì đề tài cho phép sử dụng và công bố trong luận án. Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Nghiên cứu sinh Lê Thị Ngọc Hà
ii LỜI CẢM ƠN Luận án này đƣợc hoàn thành theo chƣơng trình đào tạo tiến sỹ khóa 27, của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Đầu tiên, tác giả xin ày tỏ lòng iết ơn sâu sắc và kính trọng nhất đến TS. Đặng Văn Thuyết và TS. Trần Bình Đà, với tƣ cách là ngƣời hƣớng dẫn khoa học, đã dành nhiều thời gian và công sức, tận tâm giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án này. Xin chân thành cảm ơn GS.TS Vũ Tiến Hinh và TS. Trần Lâm Đồng đã hỗ trợ tác giả trong quá trình xử lý và trình ày kết quả nghiên cứu của luận án. Xin chân thành cảm ơn cơ quan chủ quản nơi NCS công tác đã tạo mọi điều kiện về thời gian và công việc để tác giả có thể tham gia học tập và hoàn thành luận án. Tác giả cũng xin cảm ơn các cán ộ của Viện Nghiên cứu Lâm sinh và Công ty Phát triển ền vững (tại Thanh Sơn, Ba Chẽ, Quảng Ninh) đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình ố trí thí nghiệm, thu thập số liệu và điều tra hiện trƣờng. Trong quá trình học tập, thực hiện và hoàn thành luận án, tác giả cũng đã nhận đƣợc sự hỗ trợ của Ban Lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Lâm sinh; lãnh đạo và chuyên viên của Ban Khoa học, Đào tạo và HTQT; lãnh đạo và chuyên viên của Viện Nghiên cứu Lâm sinh; các thầy cô thuộc phòng Đào tạo Sau đại học, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, nhân dịp này, tác giả xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành nhất về sự hỗ trợ quý áu của các cá nhân, đơn vị kể trên. Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến tất cả ngƣời thân trong gia đình, ạn è, đồng nghiệp đã giúp đỡ và động viên tác giả hoàn thành luận án này. Nghiên cứu sinh
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN ........................................ vi DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN ÁN………………………………….vii DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN ÁN ......................................................... x PHẦN MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................................. 6 1.1. Tổng quan nghiên cứu về Sa mộc trên thế giới ............................................... 6 1.1.1. Đặc điểm phân loại, hình thái, công dụng của Sa mộc ................................. 6 1.1.2 . Nghiên cứu về đặc điểm phân ố, sinh thái, lập địa trồng rừng Sa mộc ........... 8 1.1.3. Nghiên cứu về chọn, tạo giống Sa mộc ...................................................... 14 1.1.4. Nghiên cứu về kỹ thuật trồng, nuôi dƣỡng rừng Sa mộc ........................... 18 1.2. Nghiên cứu về Sa mộc tại Việt Nam ......................................................................... 24 1.2.1. Đặc điểm phân loại, hình thái, công dụng của Sa mộc ............................... 24 1.2.2. Nghiên cứu về đặc điểm phân ố, sinh thái, điều kiện gây trồng ............... 25 1.2.3. Nghiên cứu về chọn, tạo giống Sa mộc ...................................................... 27 1.2.4. Nghiên cứu về kỹ thuật trồng, nuôi dƣỡng rừng Sa mộc ........................... 28 1.3. Nhận xét và đánh giá ................................................................................................... 32 1.3.1. Thí nghiệm làm đất trồng rừng .................................................................. 33 1.3.2. Thí nghiệm tuổi cây con đem trồng ............................................................ 34 1.3.3. Thí nghiệm mật độ trồng ............................................................................ 34 1.3.4. Thí nghiệm ón phân .................................................................................. 34 1.3.5. Thí nghiệm tỉa cành .................................................................................... 35 1.3.6. Thí nghiệm tỉa thƣa nuôi dƣỡng ................................................................. 36 Chƣơng 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................... 37 2.1. Nội dung nghiên cứu...................................................................................... 37
iv 2.1.1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhân tố lập địa đến sinh trƣởng và tăng trƣởng của rừng trồng Sa mộc tại vùng Đông Bắc Bộ........................................................................ 37 2.1.2. Nghiên cứu một số iện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Sa mộc ............... 37 2.1.3. Nghiên cứu một số iện pháp kỹ thuật tỉa thƣa nuôi dƣỡng rừng trồng Sa mộc 37 2.1.4. Đề xuất một số iện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Sa mộc ở vùng Đông Bắc Bộ. ................................................................................................................................. 37 2.2. Quan điểm, phƣơng pháp luận và cách tiếp cận nghiên cứu ......................... 38 2.2.1. Quan điểm, phƣơng pháp luận .................................................................... 38 2.2.2. Cách tiếp cận ............................................................................................... 38 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................... 40 2.3.1. Phƣơng pháp nghiên cứu tài liệu thứ cấp ............................................................... 40 2.3.2. Phƣơng pháp điều tra, đánh giá ảnh hƣởng của các nhân tố lập địa đến sinh trƣởng Sa mộc tại vùng Đông Bắc Bộ .................................................................. 40 2.3.3. Phƣơng pháp ố trí thí nghiệm ................................................................................. 44 2.3.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu ....................................................................................... 49 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ...................................... 54 3.1. Ảnh hƣởng của nhân tố lập địa đến sinh trƣởng và tăng trƣởng của rừng trồng Sa mộc tại vùng Đông Bắc Bộ .................................................................... 54 3.1.1. Một số đặc điểm lập địa và sinh trƣởng của Sa mộc tại vùng Đông Bắc Bộ ..... 54 3.1.2. Ảnh hƣởng của một số nhân tố lập địa đến sinh trƣởng và tăng trƣởng của rừng trồng Sa mộc ........................................................................................................................ 68 3.2. Kết quả nghiên cứu một số iện pháp kỹ thuật trồng rừng Sa mộc............... 78 3.2.1. Ảnh hƣởng của kỹ thuật làm đất trồng đến sinh trƣởng rừng trồng Sa mộc ...... 78 3.2.2. Ảnh hƣởng của tuổi cây con đem trồng đến sinh trƣởng rừng trồng Sa mộc ..... 80 3.2.3. Ảnh hƣởng của mật độ trồng đến sinh trƣởng rừng trồng Sa mộc ............. 82 3.2.4. Ảnh hƣởng của ón phân đến sinh trƣởng rừng trồng Sa mộc ............................ 84 3.2.5. Ảnh hƣởng của tỉa cành đến sinh trƣởng rừng trồng Sa mộc............................... 86 3.3. Kết quả nghiên cứu một số kỹ thuật tỉa thƣa nuôi dƣỡng rừng trồng Sa mộc ....... 88
v 3.3.1. Ảnh hƣởng của mật độ để lại đến sinh trƣởng, tăng trƣởng rừng Sa mộc tỉa thƣa ở tuổi 7 .................................................................................................................................. 88 3.3.2. Ảnh hƣởng của mật độ để lại đến sinh trƣởng, tăng trƣởng rừng Sa mộc tỉa thƣa ở tuổi 11................................................................................................................................ 95 3.3.3. Ảnh hƣởng của ón phân đến sinh trƣởng, tăng trƣởng rừng Sa mộc tỉa thƣa ở tuổi 7 ................................................................................................................................... 105 3.3.4. Ảnh hƣởng của ón phân đến sinh trƣởng, tăng trƣởng rừng Sa mộc tỉa thƣa ở tuổi 11 ................................................................................................................................. 112 3.4. Đề xuất một số iện pháp kỹ thuật trồng và nuôi dƣỡng rừng Sa mộc tại vùng Đông Bắc Bộ .............................................................................................. 119 3.4.1. Đề xuất về lập địa trồng rừng Sa mộc .................................................................. 119 3.4.2. Đề xuất một số iện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Sa mộc .................... 122 3.4.3. Đề xuất một số iện pháp tỉa thƣa nuôi dƣỡng rừng trồng Sa mộc ................... 124 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................... 125 1. Kết luận ........................................................................................................... 125 2.Tồn tại ............................................................................................................................. 126 3. Kiến nghị ......................................................................................................... 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 129 I. Tài liệu tiếng Việt ............................................................................................ 129 II. Tài liệu nƣớc ngoài ........................................................................................ 131 PHỤ LỤC ................................................................................................................ 140
vi CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN Ký hiệu, Giải thích từ viết tắt ∆D: Tăng trƣởng đƣờng kính cây (cm/thời gian) ∆Dt: Tăng trƣởng đƣờng kính tán cây (m/thời gian) ∆H: Tăng trƣởng chiều cao cây (m/thời gian) ∆M: Tăng trƣởng trữ lƣợng lâm phần (m3/ha/thời gian) CEC: Khả năng trao đổi cation Clay: Hạt sét CTTN: Công thức thí nghiệm D0 (cm): Đƣờng kính gốc cây D1,3 (cm): Đƣờng kính của cây tại vị trí 1,3m ĐC: Đối chứng Dt (m): Đƣờng kính tán cây Dtrong: Dung trọng đất f: Hình số thân cây Hdc (m): Chiều cao dƣới cành Hvn (m): Chiều cao vút ngọn K: Kali Limon: Đất thịt 3 M (m /ha): Trữ lƣợng cây đứng Chế phẩm hữu cơ vi sinh do Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ MF1: rừng sản xuất NPK: Phân khoáng tổng hợp đạm, lân, kali OM: Hàm lƣợng mùn tổng số (%) OTC: Ô tiêu chuẩn p: Xác xuất pH: Độ chua TB: Trung bình Sandy: Hạt cát VS: Phân hữu cơ vi sinh
vii DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN ÁN Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 2.1 : Vị trí và đặc điểm của các OTC tại khu vực điều tra ..............................42 Bảng 3.1: Đặc điểm lập địa rừng trồng Sa mộc ........................................................54 Bảng 3.2: Tổng hợp số liệu điều tra rừng trồng Sa mộc ở vùng Đông Bắc Bộ ............61 Bảng 3.3: Tổng hợp mức độ ảnh hƣởng của các nhân tố đến sinh trƣởng của lâm phần Sa mộc ..............................................................................................................69 Bảng 3.4: Tổng hợp mức độ ảnh hƣởng của các nhân tố đến tăng trƣởng trữ lƣợng của lâm phần Sa mộc.................................................................................................73 Bảng 3.5: Mô hình tƣơng quan giữa ∆M với các nhân tố lập địa .............................75 Bảng 3.6: Sinh trƣởng của Sa mộc ở thí nghiệm làm đất .........................................79 Bảng 3.7: Sinh trƣởng của Sa mộc ở thí nghiệm tiêu chuẩn cây con đem trồng ......81 Bảng 3.8: Sinh trƣởng của Sa mộc ở thí nghiệm mật độ trồng .................................82 Bảng 3.9: Sinh trƣởng của Sa mộc ở thí nghiệm ón phân ......................................85 Bảng 3.10: Sinh trƣởng của Sa mộc ở thí nghiệm tỉa cành .......................................87 Bảng 3.11: Các chỉ tiêu của rừng Sa mộc 7 tuổi trƣớc và ngay sau khi ...................88 Bảng 3.12: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng Sa mộc 7 tuổi sau tỉa thƣa 20 tháng .89 Bảng 3.13: Các chỉ tiêu tăng trƣởng của rừng Sa mộc 7 tuổi sau tỉa thƣa 20 tháng .90 Bảng 3.14: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng Sa mộc 7 tuổi sau tỉa thƣa 32 tháng .91 Bảng 3.15: Các chỉ tiêu tăng trƣởng của rừng Sa mộc 7 tuổi sau tỉa thƣa 32 tháng .92 Bảng 3.16: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng Sa mộc 7 tuổi sau tỉa thƣa 42 tháng ......93 Bảng 3.17: Các chỉ tiêu tăng trƣởng của rừng Sa mộc 7 tuổi sau tỉa thƣa 42 tháng ......94 Bảng 3.18: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng 11 tuổi trƣớc và ngay sau tỉa thƣa.........95
viii Bảng 3.19: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng Sa mộc 11 tuổi sau tỉa thƣa 20 tháng ....96 Bảng 3.20: Các chỉ tiêu tăng trƣởng của rừng Sa mộc 11 tuổi .................................96 Bảng 3.21: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng Sa mộc 11 tuổi .................................98 Bảng 3.22: Các chỉ tiêu tăng trƣởng của rừng Sa mộc 11 tuổi .................................98 Bảng 3.23: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng Sa mộc 11 tuổi .................................99 Bảng 3.24: Các chỉ tiêu tăng trƣởng của rừng Sa mộc 11 tuổi sau tỉa thƣa 42 tháng ..... 100 Bảng 3.25: Kết quả tổng hợp sinh trƣởng D1,3 theo cấp kính sau tỉa thƣa 42 tháng ....102 Bảng 3.26: Các chỉ tiêu của rừng Sa mộc 7 tuổi trƣớc và ngay sau khi tỉa thƣa ở thí nghiệm ón phân .....................................................................................................106 Bảng 3.27: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng Sa mộc 7 tuổi sau tỉa thƣa 20 tháng ở thí nghiệm ón phân ................................................................................................107 Bảng 3.28: Các chỉ tiêu tăng trƣởng của rừng Sa mộc 7 tuổi sau tỉa thƣa 20 tháng ở thí nghiệm ón phân ................................................................................................108 Bảng 3.29: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng Sa mộc 7 tuổi sau tỉa thƣa 32 tháng ở thí nghiệm ón phân ................................................................................................109 Bảng 3.30: Các chỉ tiêu tăng trƣởng của rừng Sa mộc 7 tuổi sau tỉa thƣa 32 tháng ở thí nghiệm ón phân ................................................................................................109 Bảng 3.31: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng Sa mộc 7 tuổi sau tỉa thƣa 42 tháng ở thí nghiệm ón phân ................................................................................................110 Bảng 3.32: Các chỉ tiêu tăng trƣởng của rừng Sa mộc 7 tuổi sau tỉa thƣa 42 tháng ở thí nghiệm ón phân ................................................................................................111 Bảng 3.33: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng 11 tuổi trƣớc và ngay sau tỉa thƣa ở thí nghiệm ón phân .....................................................................................................113 Bảng 3.34: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng Sa mộc 11 tuổi sau tỉa thƣa 20 tháng ở thí nghiệm ón phân .............................................................................................114
ix Bảng 3.35: Các chỉ tiêu tăng trƣởng của rừng Sa mộc 11 tuổi sau tỉa thƣa 20 tháng ở thí nghiệm ón phân ................................................................................................115 Bảng 3.36: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng Sa mộc 11 tuổi sau tỉa thƣa 32 tháng ở thí nghiệm ón phân ................................................................................................116 Bảng 3.37: Các chỉ tiêu tăng trƣởng của rừng Sa mộc 11 tuổi sau tỉa thƣa 32 tháng ở thí nghiệm ón phân ................................................................................................116 Bảng 3.38: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng Sa mộc 11 tuổi sau tỉa thƣa 42 tháng ở thí nghiệm ón phân ................................................................................................117 Bảng 3.39: Các chỉ tiêu tăng trƣởng của rừng Sa mộc 11 tuổi sau tỉa thƣa 42 tháng ở thí nghiệm ón phân ................................................................................................118
x DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN ÁN Số hiệu hình Tên hình Trang Hình 1.1. Bản đồ khu vực trồng rừng Sa mộc trên thế giới ........................................ 9 Hình 1.2: Khu vực trồng rừng Sa mộc tại Trung Quốc ............................................ 10 Hình 1.3: Diện tích Sa mộc có trữ lƣợng lớn hơn 450 m3/ha ở tuổi 20 ở Trung Quốc ................................................................................................................................... 23 Hình 2.1: Sơ đồ phƣơng pháp tiếp cận của đề tài nghiên cứu .................................. 39 Hình 2.2. Các điểm điều tra nghiên cứu của đề tài ở vùng Đông Bắc Bộ ................ 41 Hình 3.1: Biểu đồ mức độ tƣơng đồng về điều kiện lập địa của các OTC ............... 57 Hình 3.2: Biểu đồ thể hiện mức độ tƣơng đồng giữa các OTC theo kiểu khoanh vùng .... 58 Hình 3.3: Biểu đồ thể hiện mức độ tƣơng đồng giữa các nhân tố lập địa. ................ 59 Hình 3.4: Biểu đồ sinh trƣởng đƣờng kính thân cây ................................................. 63 Hình 3.5: Biểu đồ hiện trạng sinh trƣởng chiều cao cây ........................................... 65 Hình 3.6: Hiện trạng tổng tiết diện ngang của lâm phần Sa mộc điều tra ................ 67 Hình 3.7: Biểu đồ tƣơng quan giữa lập địa với sinh trƣởng D1.3 lâm phần............... 70 Hình 3.8: Biểu đồ tƣơng quan giữa lập địa với sinh trƣởng Hvn lâm phần ............... 71 Hình 3.9: Biểu đồ tƣơng quan giữa lập địa với tổng tiết diện ngang của lâm phần . 72 Hình 3.10: Biểu đồ tƣơng quan giữa nhân tố lập địa với trữ lƣợng lâm phần ................. 74 Hình 3.11: Biểu đồ mô hình tƣơng quan giữa ∆M với các nhân tố lập địa .............. 74 Hình 3.12: So sánh chỉ tiêu tăng trƣởng ∆D1,3 của rừng Sa mộc tỉa thƣa ở tuổi 7 và tuổi 11 ...................................................................................................................... 101 Hình 3.13: So sánh chỉ tiêu tăng trƣởng ∆M của rừng Sa mộc tỉa thƣa ở tuổi 7 và tuổi 11 ...................................................................................................................... 103
1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết của đề tài luận án Năm 2020 là một năm thành công rực rỡ của ngành Lâm nghiệp Việt Nam khi xuất khẩu gỗ đã vƣợt qua rất nhiều ngành hàng xuất khẩu truyền thống khác để thiết lập một kỉ lục mới, thu về hơn 13,2 tỉ USD, tăng gần 16,9% so với năm 2019 (TCLN 2021) [21]. Tuy nhiên, cơ hội này cũng đang gặp phải không ít thách thức, đặc iệt là ài toán xây dựng vùng nguyên liệu. Theo số liệu thống kê từ Tổng cục Lâm nghiệp, về mặt lí thuyết để có thể cung cấp đƣợc 2 triệu m3 gỗ lớn cho ngành chế iến sản phẩm đồ gỗ, mỗi năm Việt Nam cần khoảng 30.000 ha rừng trồng gỗ lớn đƣa vào khai thác. Nhƣ vậy sau chu kỳ 12 năm với cây sinh trƣởng nhanh thì phải phát triển và duy trì đƣợc 360.000 ha rừng trồng gỗ lớn (TCLN, 2019) [20]. Tuy nhiên, hiện nay 70% diện tích rừng trồng của nƣớc ta là Keo và Bạch đàn với chu kỳ ngắn (từ 5-7 năm), 20% còn lại là Mỡ, Bồ đề, Tràm, chỉ có 10% diện tích rừng trồng các loài cây ản địa (BIFA, 2020) [1]. Theo các chuyên gia lâm nghiệp, việc gây trồng và khai thác sớm các diện tích rừng trồng thuần loài có thể gây những hệ lụy lớn về sinh thái và tính ền vững. Vì vậy, phát triển trồng rừng thâm canh các loài cây ản địa có chu kỳ kinh doanh dài hơn chính là iện pháp khắc phục những tồn tại nêu trên mà vẫn đảm ảo hiệu quả kinh tế. Trên cơ sở đó, các ngành chức năng đã an hành các chính sách nhƣ: quyết định số 1565/QĐ-BNN-TCLN ngày 8/7/2013, phê duyệt "Đề án tái cơ cấu ngành Lâm nghiệp" với mục tiêu trọng tâm là phát triển nâng cao chất lƣợng rừng để đạt sản lƣợng gỗ thƣơng phẩm ằng 80% trữ lƣợng, trong đó 40% gỗ lớn và 60% gỗ nhỏ. Về loài cây lâm nghiệp đƣợc chọn để tập trung phát triển rừng sản xuất, ngoài 2 loài cây phổ iến hiện nay là cây Keo và Bạch đàn, quyết định số 4961/QĐ-BNN-TCLN ngày 17/11/2014 của Bộ NN&PTNT đã đƣa ra danh mục 14 loài cây lâm nghiệp chủ lực cho trồng
2 rừng sản xuất tại các vùng sinh thái lâm nghiệp. Trong số 14 loài đó, cây Sa mộc vừa là loài cây chủ lực cho trồng rừng sản xuất vừa là loài cây chủ yếu cho trồng rừng ở các tỉnh vùng Tây Bắc Bộ, Trung tâm Bắc Bộ và Đông Bắc Bộ. Tiếp theo đó, thông tƣ số 30 năm 2018 của Bộ NN&PTNT về việc Quy định danh mục loài cây lâm nghiệp chính thì cây Sa mộc (Cunninghamia lanceolata (Lam .) Hook) đƣợc chọn là một trong 6 loài cây chủ lực của trồng rừng sản xuất. Thực tế, cây Sa mộc tuy đã đƣợc trồng khá phổ iến ở các tỉnh vùng núi phía Bắc nhƣ Lào Cai, Hà Giang, Yên Bái… nhƣng những nghiên cứu về loài cây này ở nƣớc ta chƣa thực sự có chiều sâu. Riêng đối với nghiên cứu về kỹ thuật trồng rừng Sa mộc ở nƣớc ta hiện nay còn có một số khoảng trống nhƣ: Chƣa có hệ thống kỹ thuật trồng rừng Sa mộc thâm canh từ khâu xác định lập địa trồng thích hợp, tiêu chuẩn cây con, phƣơng thức trồng, làm đất, mật độ trồng, ón phân, tỉa cành, tỉa thƣa nuôi dƣỡng rừng theo hƣớng cung cấp gỗ lớn. Trong khi đó, trên thế giới, các nƣớc nhƣ Trung Quốc, Newzealand, Brazil… đã nghiên cứu và đạt đƣợc rất nhiều thành tựu trong việc phát triển hệ thống kỹ thuật trồng rừng thâm canh cây Sa mộc, tạo ra đƣợc rừng trồng Sa mộc năng suất, chất lƣợng cao. Các thành tựu này chính là cơ sở vận dụng trong nghiên cứu của luận án này. Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn nêu trên, đề tài luận án “Nghiên cứu một số cơ sở khoa học trồng rừng thâm canh Sa mộc (Cunninghamia lanceolata (Lam .) Hook) ở vùng Đông Bắc Bộ” đƣợc đặt ra là cần thiết, có ý nghĩa lý luận và thực tiễn. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài luận án - Về lý luận: Xác định đƣợc một số cơ sở khoa học trồng rừng thâm canh Sa mộc ở vùng Đông Bắc Bộ.
3 - Về thực tiễn: Đề xuất đƣợc một số iện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Sa mộc ở vùng Đông Bắc Bộ. 3. Ý nghĩa của đề tài luận án 3.1. Ý nghĩa khoa học Góp phần xây dựng luận cứ khoa học trong việc trồng rừng thâm canh Sa mộc tại vùng Đông Bắc Bộ. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Phát triển các iện pháp trồng rừng thâm canh Sa mộc theo hƣớng kinh doanh gỗ lớn. 4. Những đóng góp mới của đề tài luận án - Xác định đƣợc tƣơng quan giữa một số nhân tố lập địa đến sinh trƣởng rừng trồng Sa mộc, trên cơ sở đó đề xuất vùng trồng và điều kiện lập địa trồng rừng Sa mộc ở vùng Đông Bắc Bộ. - Xác định đƣợc một số iện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Sa mộc về tiêu chuẩn cây con đem trồng, kỹ thuật làm đất trồng rừng, mật độ trồng, lƣợng phân ón, kỹ thuật tỉa cành và một số iện pháp tỉa thƣa nuôi dƣỡng rừng trồng Sa mộc ở vùng Đông Bắc Bộ. 5. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu 5.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài luận án là rừng trồng Sa mộc (Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook). 5.2. Địa điểm nghiên cứu - Điều tra, đánh giá sinh trƣởng và xác định lập địa trồng rừng Sa mộc ở 8 xã, thuộc 6 huyện (huyện Bảo Lâm, Bảo Lạc, tỉnh Cao Bằng; huyện Tràng Định, Văn Lãng, Cao Lộc, tỉnh Lạng Sơn và huyện Ba Chẽ tỉnh Quảng Ninh). Qua khảo sát thực tế cho thấy đây là những địa điểm có rừng trồng Sa mộc
4 thành lâm phần đảm ảo lập ô tiêu chuẩn để tiến hành đo đếm đƣợc. - Thiết lập thí nghiệm trồng rừng và tỉa thƣa nuôi dƣỡng rừng trồng tại huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh, nơi có diện tích rừng trồng Sa mộc lớn và cây Sa mộc sinh trƣởng tốt. 6. Giới hạn phạm vi nghiên cứu của đề tài luận án 6.1. Giới hạn về nội dung nghiên cứu - Đề tài luận án giới hạn nghiên cứu ảnh hƣởng của một số nhân tố lập địa chủ đạo gồm: khí hậu (nhiệt độ trung ình năm, độ ẩm trung ình năm, lƣợng mƣa trung ình năm); địa hình (độ cao so với mực nƣớc iển và độ dốc); thổ nhƣỡng (loại đất; tính chất vật lý đất nhƣ thành phần cơ giới đất, dung trọng đất; thành phần hóa học đất nhƣ hàm lƣợng đạm, lân, kali tổng số, hàm lƣợng mùn, khả năng trao đổi Cation; độ dày tầng đất) đến sinh trƣởng, tăng trƣởng của rừng trồng Sa mộc. - Giới hạn nghiên cứu các iện pháp kỹ thuật trồng rừng chủ yếu gồm: Tuổi cây con đem trồng, làm đất trồng rừng, mật độ trồng rừng, ón phân, tỉa cành. - Giới hạn nghiên cứu xác định mật độ để lại, ón phân cho rừng trồng Sa mộc tỉa thƣa ở tuổi 7 và tuổi 11 tại Quảng Ninh. Một trong những iện pháp thâm canh rừng là sử dụng giống tốt, nhƣng trong luận án này không nghiên cứu về chọn giống mà kế thừa nguồn giống đã đƣợc chọn lọc từ nghiên cứu giống của Đề tài trọng điểm cấp Bộ. 6.2. Giới hạn về địa bàn nghiên cứu - Nội dung nghiên cứu xác định các nhân tố lập địa chủ đạo trong nhóm nhân tố về khí hậu, điạ hình và đất đến sinh trƣởng và tăng trƣởng của rừng trồng Sa mộc đƣợc thực hiện tại 6 huyện (huyện Bảo Lâm, Bảo Lạc, tỉnh Cao Bằng; huyện Tràng Định, Văn Lãng, Cao Lộc, tỉnh Lạng Sơn và huyện Ba Chẽ tỉnh Quảng Ninh) là những nơi có rừng trồng Sa mộc tập trung thành lâm
5 phần đảm ảo cho việc điều tra, đo đếm số liệu. - Các nội dung nghiên cứu kỹ thuật trồng rừng thâm canh Sa mộc về tiêu chuẩn cây con đem trồng, kỹ thuật làm đất, mật độ trồng, ón phân, tỉa cành và iện pháp tỉa thƣa nuôi dƣỡng rừng trồng Sa mộc tuổi 7 và tuổi 11 đƣợc lựa chọn thực hiện tại huyện Ba Chẽ tỉnh Quảng Ninh. 7. Bố cục luận án Luận án gồm 128 trang, ngoài các phần lời cam đoan; lời cảm ơn; danh mục các từ viết tắt; danh mục các ảng iểu, hình ảnh; tài liệu tham khảo và các phụ lục; đề tài luận án gồm có các phần chính sau đây: Phần mở đầu (5 trang); Chƣơng 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu (31 trang); Chƣơng 2: Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu (17 trang); Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (71 trang); Kết luận, tồn tại và kiến nghị (4 trang);
6 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng quan nghiên cứu về Sa mộc trên thế giới 1.1.1. Đặc điểm phân loại, hình thái, công dụng của Sa mộc Sa mộc (Cunninghamia lanceolata (Lam .) Hook), thuộc họ Bụt mọc (Taxodiaceace). Chi Cunninghamia có 2 loài gồm Cunninghamia lanceolata và C. konishi. Loài C. konishi có kích thƣớc nhỏ hơn C. lanceolata (Dallimore và cộng sự, 1931) [43]. Sa mộc là cây gỗ lớn, thƣờng xanh, sinh trƣởng nhanh, sản lƣợng cao, chất lƣợng gỗ tốt. Cây có thân thẳng, tròn, có thể cao tới 50 m, đƣờng kính đạt tới 3 m, tán lá màu xanh đậm, hình kim tự tháp hoặc hình nón. Vỏ xám sẫm đến nâu sẫm hoặc đỏ nhạt, nứt không đều, có mùi thơm. Cành mọc xoắn quanh thân, phân cành ngang. Lá dày, cứng mọc hình xoắn ốc thành 2 hàng, thẳng hoặc cong hình lƣỡi liềm, dài 0,8-6,5 cm; rộng 1,5-5 mm. Hạt có kích thƣớc 12x8 mm, khi non màu xanh, khi chín chuyển sang màu nâu đỏ, hình trứng hoặc hình cầu. Mỗi vảy có 3 hạt, hạt có cánh nhỏ. Cây 6-8 tuổi ắt đầu ra nón vào tháng 2 đến tháng 5, nón chín từ cuối tháng 8 đến tháng 11 (Thực vật chí Trung Quốc, 1982) [90]. Gỗ Sa mộc mềm nhƣng ền, thớ thẳng, màu trắng đến vàng nhạt. Khối lƣợng thể tích gỗ 0,4-0,5 g/cm3. Đƣợc sử dụng trong xây dựng, cột, cầu, thuyền, phƣơng tiện vận tải, đồ gia dụng và làm củi đun rất tốt. Tại Trung Quốc, gỗ Sa mộc chiếm 20-30% sản lƣợng gỗ thƣơng mại. Vỏ Sa mộc dùng sản xuất tannin, cành nhỏ dùng để chiết xuất tinh dầu làm nƣớc hoa. Các sản phẩn từ cây Sa mộc có thể làm thuốc trị các vết thâm tím trên cơ thể, thuốc giảm đau và trị vết thƣơng (Chang và cộng sự, 1988) [31]. Sa mộc có dáng đẹp, khả năng chống sâu ệnh tốt nên đƣợc dùng để trồng rừng trong vùng á nhiệt đới, đƣợc dùng trong hệ thống nông lâm kết
7 hợp với các loài Ngô, Đậu, Lúa mì, Khoai tây, Lạc, Thuốc lá, Lúa nƣơng hay trồng hỗn giao với các loài cây đa tác dụng nhƣ Trẩu, Sở, trồng làm cảnh quan trên đƣờng phố, công viên (Chang và cộng sự, 1988) [31]. Sa mộc đã đƣợc trồng làm cảnh quan ở một số nƣớc Châu Âu, Vƣơng Quốc Anh và Mỹ, tuy nhiên khi trồng thành rừng tập trung thì không thành công do chúng không thích ứng với điều kiện khí hậu ở đó (FAO, 1982) [49]. Với rừng trồng Sa mộc ở độ tuổi 34, 22 và 10, sinh khối lƣợng cành, lá khô hàng năm lần lƣợt là 4,88 (± 0,21), 3,73 (± 0,21) và 3,29 (± 0,36) tấn/ha/năm. Nhƣ vậy, tổng chất dinh dƣỡng trả lại đất hàng năm của rừng trồng Sa mộc liên quan đến Cac on (1,12-2,71 tấn/ha/năm), N (39,32 - 62,04 kg/ha/năm), K (15,95 - 22,44 kg/ha/năm), và P (1,30-1,63 kg/ha/năm) (Zhou T., và cộng sự, 2009) [87]. Ngoài ra, dinh dƣỡng trong đất thay đổi từ điều kiện hạn chế đạm sang điều kiện hạn chế lân (Li và cộng sự, 2020) [74]. Nghiên cứu về khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng Sa mộc tại Lào cho thấy khả năng hấp thụ CO2 của rừng Sa mộc tuổi 5 đạt 3,009 tấn/ha; ở tuổi 7 đạt 5,581 tấn/ha; ở tuổi 8 đạt 6,167 tấn/ha và đạt 6,687 tấn/ha đối với rừng tuổi 11 (Chen, Wang và cộng sự 2017) [41]. Nghiên cứu thành phần hóa học của các chất chiết xuất từ Sa mộc đã đƣợc các nhà khoa học tập trung nghiên cứu trong vài thập kỷ trở lại đây (Zhou T., và cộng sự, 2009) [87]. Tinh dầu của Sa mộc, ngay cả khi ở nồng độ thấp đã có thể kháng nấm, chống lại hai loại nấm gây thối trắng, Trametes versicolor và Irpex lacteus (He, Kang, Wang, 2015) [53]. Ngoài tinh dầu, chiết xuất thực vật của Sa mộc còn có cồn thô (APE) với protein (17,7 mg mL-1), flavonoid (2,35 mg mL-1) và phenol (0,19 mg mL-1). APE thô này từ Sa mộc đƣợc phát hiện nhƣ một chất chống oxy hóa tự nhiên và kháng khuẩn mạnh với hàm lƣợng protein, flavonoid và phenolics cao (Jyoti và cộng sự, 2018) [61].
8 1.1.2 . Nghiên cứu về đặc điểm phân bố, sinh thái, lập địa trồng rừng Sa mộc Gần đây, cây Sa mộc đã đƣợc ghi nhận nhƣ một loài thực vật đƣợc du nhập đến nhiều nƣớc trên thế giới, loài cây này đƣợc trồng chủ yếu để làm cây xanh đƣờng phố và cây cảnh trong vƣờn nhà. Bên cạnh những nghiên cứu của các nhà khoa học đến từ Trung Quốc, có một số nghiên cứu học thuật liên quan đến trồng rừng Sa mộc sản xuất đã có ở Newzealand (Fung, 1993) [51]; và ở Brazil (Caieiras, 1982) [29]. Sa mộc có phân ố ở Trung Quốc, Việt Nam, Lào và đƣợc trồng rộng rãi ở Nhật Bản (Dallimore và cộng sự, 1931) [43]. Phân ố tự nhiên của Sa mộc ở khu vực á nhiệt đới, trong phạm vi 21041’-34003’ vĩ độ Bắc và 101045’- 121053’ kinh độ Đông. Ở Trung Quốc, Sa mộc phân ố ở lƣu vực sông Dƣơng Tử, Tần Lĩnh và khu vực phía Nam. Đây là khu vực gây trồng rộng nhất và cây sinh trƣởng nhanh nhất. Phân ố theo độ cao ở mỗi khu vực có khác nhau: nhƣ tại khu vực núi Đại Biệt ở phía Đông phân ố ở độ cao 700 m (so với mặt nƣớc iển) trở xuống, khu vực núi Đới Vân của tỉnh Phúc Kiến phân ố ở độ cao 1.000 m trở xuống, khu vực núi Nga Mi ở tỉnh Tứ Xuyên phân ố từ 1.800 m trở xuống và ở Đại Lý tỉnh Vân Nam phân ố ở độ cao 2.500 m trở xuống (Thực vật chí Trung Quốc, 1982) [90]. Sa mộc phân bố tự nhiên ở khu vực khí hậu cận á nhiệt đới có độ ẩm cao, khu vực ấm áp, có lƣợng mƣa nhiều, nhiệt độ trung ình năm từ 15 ÷ 230C, tháng 1 có nhiệt độ trung bình từ 0 ÷ 150C, Sa mộc có thể chịu lạnh đến nhiệt độ -170C, mùa Hè (tháng 7, 8, 9) nhiệt độ bình quân có thể vƣợt quá 300C, thậm chí có ngày cao nhất còn vƣợt quá 400C. Hoạt động sinh trƣởng, phát triển của Sa mộc diễn ra khi nhiệt độ từ 150C trở lên, nhiệt độ thích hợp nhất từ 20-260C. Sa mộc phân bố chủ yếu ở khu vực có lƣợng mƣa 1.200- 2.000 mm (Li và cộng sự, 2020) [74]. Sa mộc xuất hiện cả ở rừng tự nhiên rụng lá và rừng thƣờng xanh (Thực