Luận văn Thạc sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm nâng cao năng suất và chất lượng rừng keo tai tượng (acacia mangium wild) tại Quảng Trị

Chia sẻ: Tri Tâm | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:128

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhằm xác định được kỹ thuật quản lý VLHCSKT và bón phân phù hợp trồng rừng Keo tai tƣợng tại Quảng Trị; xác định được kỹ thuật quản lý thực bì dưới tán rừng, kỹ thuật làm đất và quản lý chất lượng thân cây rừng trồng Keo tai tượng tại Quảng Trị.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm nâng cao năng suất và chất lượng rừng keo tai tượng (acacia mangium wild) tại Quảng Trị

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP -------------------------------- TRẦN ANH HẢI NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT LÂM SINH NHẰM NÂNG CAO NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƢỢNG RỪNG KEO TAI TƢỢNG (ACACIA MANGIUM WILD) TẠI QUẢNG TRỊ LUẬN VĂN THẠC SỸ LÂM NGHIỆP Hà Nội - 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM -------------------------------- TRẦN ANH HẢI NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT LÂM SINH NHẰM NÂNG CAO NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƢỢNG RỪNG KEO TAI TƢỢNG (ACACIA MANGIUM WILD) TẠI QUẢNG TRỊ CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 60.62.02.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ LÂM NGHIỆP NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS. VÕ ĐẠI HẢI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Hà Nội - 2017
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Tôi xam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp với bất kỳ công trình nghiên cứu nào đã công bố, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết luận đánh giá luận văn của Hội đồng khoa học. Luận văn có sử dụng một phần số liệu của đề tài: "Nghiên cứu np p kỹ thuật tổng hợp để p t tr ển trồng rừn un p ỗ lớn loà Keo ta tượng, Keo lá tràm và Bạ đàn trên lập địa sau khai thác ít nh t hai chu kỳ tại một số vùng trồng rừng tập trung" do GS.TS. Võ Đại Hải làm chủ nhiệm đề tài, tác giả là cộng tác viên và thực hiện chính phần nội dung nghiên cứu của luận văn. Phần này đã đƣợc chủ nhiệm đề tài đồng ý cho sử dụng vào luận văn. Hà Nội, tháng 11 năm 2017 Ngƣời cam đoan Trần Anh Hải
LỜI CẢM ƠN Luận văn này đƣợc hoàn thành tại Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp theo chƣơng trình đào tạo Cao học Lâm nghiệp khóa 23B1 (2015 - 2017). Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn, tác giả đã nhận đƣợc sự quan tâm, giúp đỡ của Phòng Đào tạo Sau đại học cũng nhƣ các thầy, cô giáo Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Chi cục Lâm nghiệp Quảng Trị, nhân dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ qu báu đó. Trƣớc hết, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới thầy giáo GS.TS. Võ Đại Hải - ngƣời hƣớng dẫn khoa học, đã trực tiếp hƣớng dẫn, tận tình giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức quý báu và dành những tình cảm tốt đẹp cho tác giả trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Tác giả xin cảm ơn Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp Bắc Trung Bộ, Chi cục Lâm nghiệp t nh Quảng Trị đã tạo mọi điều kiện cho tác giả trong quá trình thu thập số liệu ngoại nghiệp. Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Trung tâm thông tin thƣ viện trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, bộ phận Thông tin tƣ liệu - Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam đã cung cấp nhiều tài liệu qu báu để tác giả có thể hoàn thiện luận văn này. Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, bạn bè và ngƣời thân trong gia đình đã giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, năm 2017 Tác giả Trần Anh Hải
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BẢN NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SỸ Họ và tên ngƣời hƣớng dẫn: GS. TS. Võ Đại Hải Họ và tên học viên: Trần Anh Hải Chuyên ngành: Lâm học Khóa học: 23 B1 Nội dung nhận xét: 1. Tinh thần, thái độ làm việc, ý thức tổ chức kỷ luật:............................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ 2. Về năng lực và trình độ chuyên môn: ................................................................. ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ 3. Về quá trình thực hiện đề tài và kết quả của luận văn: ....................................... ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ 4. Đồng ý cho học viên bảo vệ luận văn trƣớc Hội đồng: Có/ Không Hà Nội, ngày 02 tháng 11 năm 2017 Ngƣời nhận xét GS. TS. Võ Đại Hải
MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ...... i DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG LUẬN VĂN ................................. ii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ BIỂU ĐỒ TRONG LUẬN VĂN ............ iii ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................ 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................... 4 1.1. Một số khái niệm có liên quan đến đề tài ................................................. 4 1.2. Trên thế giới ............................................................................................ 5 1.2.1. Nghiên cứu quản l vật chất hữu sau khai thác ............................................5 1.2.2. Nghiên cứu kỹ thuật bón phân ......................................................................6 1.2.3. Nghiên cứu về chu trình dinh dƣỡng ............................................................8 1.2.4. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật làm đất và t a thân, t a cành ...............10 1.3. Ở Việt Nam ........................................................................................... 11 1.3.1. Nghiên cứu quản l vật chất hữu sau khai thác ..........................................11 1.3.2. Nghiên cứu kỹ thuật bón phân ....................................................................13 1.3.3. Nghiên cứu về chu trình dinh dƣỡng ..........................................................17 1.3.4. Nghiên cứu kỹ thuật làm đất và t a thân, t a cành ......................................18 1.4. Nhận xét và đánh giá chung ................................................................... 19 Chƣơng 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....... 21 2.1. Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................. 21 2.1.1. Mục tiêu tổng quát ......................................................................................21 2.1.2. Mục tiêu cụ thể ...........................................................................................21 2.2. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................ 21 2.3. Giới hạn nghiên cứu .............................................................................. 21 2.4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 21 2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................... 22 2.5.1. Quan điểm và cách tiếp cận ........................................................................22 2.5.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................22
Chƣơng 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU ............................................................................................. 34 3.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 34 3.1.1. Vị trí địa lý ..................................................................................................34 3.1.2. Đặc điểm địa hình .......................................................................................34 3.1.3. Khí hậu, thủy văn ........................................................................................35 3.1.4. Tài nguyên đất, rừng và thảm thực vật .......................................................37 3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ...................................................................... 38 3.2.1. Dân số .........................................................................................................38 3.2.2. Nguồn nhân lực ...........................................................................................39 3.2.3. Kết cấu hạ tầng kinh tế - xã hội ..................................................................39 3.2.4. Văn hóa .......................................................................................................39 3.4. Đánh giá chung ...................................................................................... 40 3.3.1. Thuận lợi .....................................................................................................40 3.3.2. Khó khăn .....................................................................................................41 Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 42 4.1. Ảnh hƣởng của các biện pháp quản lý VLHCSKT và bón phân rừng trồng Keo tai tƣợng tại Quảng Trị ................................................................ 42 4.1.1. Ảnh hƣởng của quản l VLHCSKT và bón phân đến tính chất vật lý và hoá học của đất rừng ....................................................................................................42 4.1.2. Ảnh hƣởng của quản l VCHCSKH đến sinh trƣởng rừng Keo tai tƣợng .55 4.1.3. Ảnh hƣởng của quản l VLHCSKT đến sinh khối rừng trồng Keo tai tƣợng 60 4.1.4. Cân đối dinh dƣỡng rừng trồng Keo tai tƣợng ..............................................61 4.2. Ảnh hƣởng của các biện pháp quản lý thực bì dƣới tán rừng trồng Keo tai tƣợng tại Quảng Trị ...................................................................................... 65 4.3. Ảnh hƣởng của các biện pháp kỹ thuật làm đất trồng lại rừng Keo tai tƣợng .... 69 4.4. Ảnh hƣởng của kỹ thuật t a thân, t a cành rừng trồng Keo tai tƣợng ...... 71 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................... 76 1. Kết luận .............................................................................................................76
2. Tồn tại ...............................................................................................................78 3. Khuyến nghị ......................................................................................................78 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 79 1. Tài liệu tiếng Việt..................................................................................... 79 2. Tài liệu nƣớc ngoài ................................................................................... 80 PHỤ LỤC Phụ lục 01. Kết quả phân tích thống kê sự sai khác giữa các công thức thí nghiệm quản lý VLHCSKT. Phụ lục 02. Kết quả phân tích thống kê sự sai khác giữa các công thức thí nghiệm quản lý thực bì. Phụ lục 03. Kết quả phân tích thống kê sự sai khác giữa các công thức thí nghiệm kỹ thuật làm đất. Phụ lục 04. Kết quả phân tích thống kê sự sai khác giữa các công thức thí nghiệm quản lý chất lƣợng thân cây (t a thân, t a cành). Phụ lục 05. Lịch sử rừng trồng chu kỳ trƣớc. Phụ lục 06. Cấu tạo phẫu diện đất tại khu vực nghiên cứu.
i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Ký hiệu/ Giải nghĩa Chữ viết tắt CEC Dung tích hấp thu của đất (khả năng trao đổi cation) CHDCND Cộng hoà Dân chủ Nhân dân Center for International Forestry Research (Trung tâm Nghiên CIFOR cứu Lâm nghiệp Quốc tế) D1.3 Đƣờng kính tại vị trí 1,3 m (cm) Dt Đƣờng kính tán (m) Hvn Chiều cao vút ngọn (m) KHCN Khoa học Công nghệ M Trữ lƣợng lâm phần (m3/ha) N Mật độ lâm phần (cây/ha) NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn QĐ Quyết định TCLN Tổng cục Lâm nghiệp TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TLS Tỷ lệ sống (%) USD Đô la mỹ V Hệ số biến động (%) VLHCSKT Vật liệu hữu cơ sau khai thác ZM Tăng trƣởng trữ lƣợng thƣờng xuyên hàng năm
ii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG LUẬN VĂN Trang Bảng 1.1. Tích lũy dinh dƣỡng tầng thảm mục theo loài cây .....................................9 Bảng 1.2. Chu trình dinh dƣỡng của Keo tai tƣợng ..................................................10 Bảng 2.1. Một số thông số và phƣơng pháp phân tích đất thông dụng trong điều tra lập bản đồ đất ............................................................................................................28 Bảng 4.1. Một số ch tiêu vật lý của đất trƣớc khi xây dựng thí nghiệm ..................42 Bảng 4.2. Một số ch tiêu vật lý của đất sau 36 tháng thí nghiệm ............................43 Bảng 4.3. Thành phần hoá học của đất trƣớc thí nghiệm .........................................44 Bảng 4.4. Thành phần hoá học của đất sau 36 tháng thí nghiệm ..............................46 Bảng 4.5. Biến động hàm lƣợng Mùn tổng số sau 36 tháng thí nghiệm...................48 Bảng 4.6. Biến động ch tiêu đạm tổng số-Nts sau 36 tháng thí nghiệm ..................50 Bảng 4.7. Biến động Lân dễ tiêu - Nts sau 36 tháng thí nghiệm ..............................52 Bảng 4.8. Biến động Kali dễ tiêu - Kts sau 36 tháng thí nghiệm..............................54 Bảng 4.9. Ảnh hƣởng của quản l VLHCSKT đến sinh trƣởng rừng trồng Keo tai tƣợng tại Quảng Trị ...................................................................................................56 Bảng 4.10. Ảnh hƣởng của quản l VLHCSKT và phân bón tới sinh khối Keo tai tƣợng 36 tháng tuổi ...................................................................................................60 Bảng 4.11. Cân đối dinh dƣỡng rừng Keo tai tƣợng 3 tuổi tại Quảng Trị ................62 Bảng 4.12. Cân đối dinh dƣỡng rừng Keo tai tƣợng 3 tuổi tại Quảng Trị ................63 Bảng 4.13. Sinh trƣởng của Keo tai tƣợng trong thí nghiệm quản lý thực bì ...........66 Bảng 4.14. Sinh trƣởng của Keo tai tƣợng trong thí nghiệm làm đất .......................69 Bảng 4.15. Sinh trƣởng của Keo tai tƣợng trong thí nghiệm quản lý chất lƣợng thân cây .....................................................................................................................71 Bảng 4.16. Một số ch tiêu chất lƣợng thân cây Keo tai tƣợng trong thí nghiệm quản lý chất lƣợng thân cây ...............................................................................................73
iii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ BIỂU ĐỒ TRONG LUẬN VĂN Trang Hình 2.1. Quản l VLHCSKT trƣớc khi trồng rừng .................................................23 Hình 2.2. Chọn và hạ cây giải tích .............................................................................26 Hình 2.3. Cắt khúc, lấy mẫu sinh khối các bộ phận thân cây ...................................27 Hình 4.1. Keo tai tƣợng trong thí nghiệm quản lý VLHCSKT (36 tháng) ...............60 Hình 4.2. Thí nghiệm t a thân, t a cành (36 tháng) ...................................................73 Biểu đồ 4.1 và biểu đồ 4.2. Biến động hàm lƣợng mùn tổng số trong các công thức đốt VLHCSKT theo thời gian ...................................................................................49 Biểu đồ 4.3 và biểu đồ 4.4. Biến động hàm lƣợng mùn tổng số trong các công thức không đốt VLHCSKT theo thời gian ........................................................................49 Biểu đồ 4.5 và Biểu đồ 4.6. Biến động đạm tổng số trong công thức đốt VLHCSKT theo thời gian .............................................................................................................51 Biểu đồ 4.7 và biểu đồ 4.8. Biến động đạm tổng số trong công thức đốt VLHCSKT theo thời gian .............................................................................................................51 Biểu đồ 4.9 và biểu đồ 4.10. Biến động lân dễ tiêu trong công thức đốt VLHCSKT theo thời gian .............................................................................................................53 Biểu đồ 4.11 và Biểu đồ 4.12. Biến động lân dễ tiêu trong công thức đốt VLHCSKT theo thời gian .............................................................................................................53 Biểu đồ 4.13 và biểu đồ 4.14. Biến động Kali trao đổi trong công thức đốt VLHCSKT theo thời gian .........................................................................................55 Biểu đồ 4.15 và Biểu đồ 4.16. Biến động Kali trao đổi trong công thức đốt VLHCSKT theo thời gian .........................................................................................55 Biểu đồ 4.17. Sinh trƣởng đƣờng kính (D1.3) của các công thức trong thí nghiệm quản lý VLHCSKT. ..................................................................................................58 Biểu đồ 4.18. Sinh trƣởng chiều cao vút ngọn (Hvn) của các công thức trong thí nghiệm quản lý VLHCSKT. .....................................................................................58 Biểu đồ 4.19. Sinh trƣởng đƣờng kính tán (Dt) của các công thức trong thí nghiệm quản lý VLHCSKT. ..................................................................................................59
iv Biểu đồ 4.20. Tỷ lệ sinh khối các bộ phận thân cây tai tƣợng theo các công thức trong thí nghiệm quản lý VLHCSKT ........................................................................61 Biểu đồ 4.21. Sinh trƣởng của Keo tai tƣợng trong thí nghiệm quản l thực bì.......67 Biểu đồ 4.22. Biến động tăng trƣởng thƣờng xuyên hàng năm của Keo tai tƣợng trong thí nghiệm quản l thực bì ...............................................................................68 Biểu đồ 4.23. Biến động sinh trƣởng của Keo tai tƣợng trong thí nghiệm làm đất ..70 Biểu đồ 4.24. Biến động sinh trƣởng của Keo tai tƣợng trong thí nghiệm quản lý chất lƣợng thân cây ...................................................................................................72
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Mục tiêu Đề án tái cơ cấu ngành Lâm nghiệp đến năm 2020, Việt Nam đạt 3,84 triệu ha rừng trồng sản xuất, trong đó có 2,4 triệu ha rừng trồng hiện có và 1,0 triệu ha rừng trồng mới và 0,35 triệu ha cải tạo rừng tự nhiên nghèo kiệt, trong đó mỗi năm khai thác và trồng lại 0,25 triệu ha với trữ lƣợng gỗ lớn 150 m3 chu kỳ bình quân 12 năm và gỗ nhỏ 70 m3 chu kỳ bình quân 7 năm. Trong những năm gần đây, ngành Lâm nghiệp đã đạt đƣợc những thành tựu rất đáng kể, tốc độ tăng trƣởng của ngành giai đoạn 2010 - 2012 tăng 5,03%; năm 2013 tăng 6,04%, năm 2014 tăng 7,09% và năm 2015 tăng 7,8%; Kim ngạch xuất khẩu gỗ và đồ gỗ có tốc độ tăng trƣởng trung bình 15%/năm, trong đó kết quả đánh giá tổng kim ngạch xuất khẩu gỗ và sản phẩm từ gỗ năm 2016 của Việt Nam đạt gần 7,3 tỷ USD, đứng thứ 7 trong nhóm các mặt hàng/ngành hàng xuất khẩu hàng đầu của Việt Nam [2]. Trong giai đoạn từ năm 2002 - 2016, diện tích rừng trồng ở nƣớc ta đã tăng từ 3.083.258 ha lên 4.135.541 triệu ha (trung bình tăng 75.163 ha/năm); Chính sách chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng đã tạo thêm nguồn lực mới cho ngành, góp phần tăng thu giá trị sản xuất cho ngƣời trồng rừng, ổn định cuộc sống [1]. Mặc dù đã đạt đƣợc những thành tựu trên, ngành Lâm nghiệp vẫn còn rất nhiều các thách thức đã và đang đặt ra cần giải quyết, năng suất và chất lƣợng rừng trồng đang có xu hƣớng giảm dần qua các chu kỳ kinh doanh, hơn nữa với các tập quán canh tác truyền thống nhƣ đốt các vật liệu hữu cơ, đào hố bằng lát cuốc, cày đất hoặc ủi chà gốc gây mất một lƣợng lớn chất dinh dƣỡng, không bón phân hoặc bón bằng phân hoá học, liều lƣợng chƣa đáp ứng nhu cầu sinh trƣởng của cây trồng cũng nhƣ gây ra những tác động có hại đến sinh vật có lợi trong đất. Ở nƣớc ta nói chung và Quảng Trị nói riêng, phần lớn đất Lâm nghiệp là đất đồi núi dốc, nằm trong vùng có khí hậu mƣa mùa tập trung với lƣợng mƣa cao, đất qua các chu kỳ kinh doanh đang dần bị xói mòn rửa trôi mạnh, đất ngày càng nghèo dinh dƣỡng, khô cứng. Vì vậy, đất bị thoái hóa và suy giảm năng suất rừng ở các chu kỳ tiếp theo, cần thiết phải có các giải pháp về chính sách cũng nhƣ kỹ thuật trồng rừng để góp phần
2 đáp ứng mục tiêu kinh doanh rừng bền vững, nâng cao năng suất và chất lƣợng rừng trồng sản xuất. Để khắc phục những tồn tại nêu trên, ngày 10/6/2013 Thủ tƣớng Chính phủ đã ban hành quyết định số 899/QĐ-TTg phê duyệt Đề án tái cơ cấu ngành nông nghiệp theo hƣớng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững. Để triển khai có hiệu quả Quyết định này, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã ban hành một loạt các văn bản quan trọng: i) Quyết định số 1656/QĐ-BNN-TCLN ngày 08/7/2013 của Bộ trƣởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phê duyệt đề án tái cơ cấu ngành lâm nghiệp; ii) Quyết định 774/QĐ-BNN-TCLN ngày 18/4/2014 của Bộ trƣởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phê duyệt kế hoạch hành động nâng cao năng suất, chất lƣợng và giá trị rừng trồng sản xuất giai đoạn 2014- 2020; iii) Quyết định 986/QĐ-BNN-KHCN ngày 9/5/2014 của Bộ trƣởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành Kế hoạch thúc đẩy nghiên cứu và ứng dụng KHCN phục vụ tái cơ cấu ngành Nông nghiệp theo hƣớng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững. Nội dung quan trọng thuộc lĩnh vực Lâm nghiệp là tập trung “ưu tiên nghiên cứu xây dựng gói kỹ thuật tối ưu về chuyển hoá rừng trồng gỗ nhỏ sang rừng cung cấp gỗ lớn, trồng lại rừng sau khai thác, trồng rừng mới theo hướng thâm canh, giá thành phù hợp theo từng nhóm cây trồng ở các điều kiện lập địa khác nhau để chuyển giao vào thực tiễn”. Bên cạnh đó, Quyết định số 4961/QĐ-BNN-TCLN ngày 17/11/2014 của Bộ NN&PTNT Ban hành danh mục các loài cây chủ lực cho trồng rừng sản xu t và danh mục các loài cây chủ yếu cho trồng rừng theo các vùng sinh thái Lâm nghi p, trong đó các loài sinh trƣởng nhanh nhƣ Keo và Bạch đàn đều có trong danh mục này và phù hợp với hầu hết các vùng sinh thái Lâm nghiệp nƣớc ta. Hơn nữa, các kết quả đánh giá khảo sát hiện trạng rừng trồng trên cả nƣớc đều cho thấy, Keo tai tƣợng là cây chủ lực trong trồng rừng công nghiệp cung cấp nguyên liệu gỗ, giấy, ván dăm; Sự phát triển rừng trồng Keo tai tƣợng đã có những đóng góp đáng kể trong phát triển kinh tế xã hội. Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài “Nghiên cứu một số bi n pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm nân ao năn su t và ch t lượng rừn Keo ta tượn a a man um
3 Wild tạ Quản Trị” đặt ra là rất cần thiết, có nghĩa về cả lý luận và thực tiễn sản xuất, góp phần nâng cao năng suất cũng nhƣ chất lƣợng sản phẩm gỗ rừng trồng, đáp ứng mục tiêu kinh doanh và mục tiêu nâng cao năng suất chất lƣợng rừng theo Đề án tái cơ cấu ngành Lâm nghiệp.
4 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Một số khái niệm có liên quan đến đề tài - Quản lý lập địa đƣợc hiểu là toàn bộ những hoạt động của con ngƣời nhằm có đƣợc những dữ liệu tốt nhất về các yếu tố cấu thành lập địa (đất đai, thực vật, ngoại cảnh tự nhiên và các hoạt động xã hội khác…) làm căn cứ để sử dụng tài nguyên đất một cách tốt nhất. - Trồng rừng thâm canh là phƣơng pháp canh tác dựa trên cơ sở đƣợc đầu tƣ cao bằng việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp và liên hoàn. - Vật li u hữu ơ sau k a t rừng (VLHCSKT) đƣợc hiểu là toàn bộ cành, nhánh, vỏ, ngọn cây cây rừng trồng có đƣờng kính từ < 5 cm (phần không bán đƣợc), vật rơi rụng, cỏ dại và cây bụi dƣới tán rừng. - Quản lý VLHCSKT là tổng hợp các biện pháp kỹ thuật tác động vào các VLHCSKT (cành, nhánh, vật rơi rụng, cỏ dại và cây bụi), có thể đốt trên toàn bộ diện tích hoặc giữ lại và cắt ngắn, rải đều trên toàn diện tích. - Quản lý thự ì dưới tán rừng đƣợc hiểu là các biện pháp kỹ thuật tác động vào lớp cây bụi - thảm tƣơi, cỏ dại dƣới tán rừng bằng nhiều kỹ thuật khác nhau nhƣ: phát thủ công (bằng tay hoặc bằng máy), phát theo băng, phun thuốc diệt cỏ,.. - Kỹ thuật làm đ t trong đề tài bao gồm các biện pháp đang đƣợc áp dụng trong thực tiễn sản xuất lâm nghiệp (đào hố thủ công, cơ giới hoá), từ đó đánh giá hiệu quả của các biện pháp trong ứng dụng sản xuất. - Kỹ thuật tỉa thân - tỉa cành đƣợc hiểu là việc chọn lựa những cây từ 2 thân trở lên để áp dụng t a thân, ch giữ lại một thân có triển vọng nhất, t a cành đƣợc áp dụng trong đề tài là t a toàn bộ cành đến độ cao 2,5 m của cây rừng. - Sinh khối trên mặt đ t là toàn bộ khối lƣợng các bộ phận trên mặt đất nhƣ thân, cành, lá, vỏ của cây Keo tai tƣợng và cây bụi - thảm tƣơi, vật rơi rụng, đƣợc sấy khô ở 105oC đến khối lƣợng không đổi. - C u trìn d n dưỡng của rừng trồng (tốc độ di chuyển, sự gia tăng và mất mát; sự tƣơng tác của thực vật - đất, sự phân bố sinh khối trên, dƣới mặt đất
5 và các bộ phận rễ cây) là nền tảng cho kỹ thuật quản lý rừng, đặc biệt là xác định biến động phân bón trong đất, tỷ lệ phân bón bổ sung, thời gian và các biện pháp áp dụng. 1.2. Trên thế giới 1.2.1. Nghiên cứu quản vật chất h u sau khai thác Vật chất hữu cơ sau khai thác (VLHCSKT) là toàn bộ cành nhánh, ngọn, lá, vỏ cây, hoa, quả, cây bụi, thảm tƣơi dƣới tán rừng, vật rơi rụng,… đƣợc để lại sau khi phần gỗ thƣơng phẩm đƣợc lấy đi. Tuy nhiên, rừng trồng cây mọc nhanh ở nhiều nơi chủ yếu đƣợc áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh đơn giản nhƣ trồng thuần loài, khai thác trắng và đốt các VLHCSKT để chuẩn bị hiện trƣờng trồng lại rừng. Do đó, một lƣợng lớn các chất dinh dƣỡng bị mất do đốt, xói mòn và rửa trôi chất dinh dƣỡng; các kết cấu và các chức năng khác của đất suy giảm do không có thảm mục che phủ đất (Macedo et al. 2008) [32]. Paul et al. (2002) [37] đã tổng hợp kết quả nghiên cứu của 43 đề tài trồng rừng cho thấy, hàm lƣợng mùn hầu hết giảm trong những năm đầu sau khi trồng rừng do ảnh hƣởng của các biện pháp chuẩn bị hiện trƣờng và đất không đƣợc che phủ những năm đầu dẫn đến xói mòn rửa trôi mạnh. VLHCSKT bị đốt làm cho các chất dinh dƣỡng bị phân giải bay hơi ở nhiệt độ cao hoặc dễ dàng bị xói mòn và rửa trôi sau khi đƣợc giải phóng từ dạng hữu cơ sang vô cơ (DeBano et al. 2005 [24]; Hardiyanto & Wicaksono 2008 [27]; Huong et al. 2004 [29]). Các tính chất lý, hóa và sinh học khác của đất cũng bị ảnh hƣởng do sự mất đi của lƣợng mùn trong đất. Do đó, giữ lại VLHCSKT vừa giảm xói mòn rửa trôi và còn duy trì đƣợc một lƣợng lớn dinh dƣỡng và các l hóa tính của đất cho luân kỳ sau. Tiarks A. và Ranger (2008) [40] tổng kết các kết quả trong chƣơng trình nghiên cứu quản l lập địa của CIFOR đã kết luận, trong chu kỳ đầu trên 16 lập địa khác nhau có 9 lập địa cho thấy để lại VLHCSKT đã làm tăng đáng kể chất hữu cơ trong đất, 6 lập địa chƣa thấy sai khác, 1 lập địa cho thấy giảm chất hữu cơ trong đất. Chất hữu cơ có ảnh hƣởng lớn đến tăng sản lƣợng rừng thông qua ảnh hƣởng đến tính chất vật l đất nhƣ khả năng giữ nƣớc và chứa những dinh dƣỡng quan
6 trọng. Sự phân hủy các VLHCSKT là nguồn dinh dƣỡng chủ yếu cho cây. Một số kết quả nghiên cứu cho các loài Keo trên thế giới có thể tổng hợp nhƣ sau: Keo có khả năng cố định đạm và sinh trƣởng nhanh, điều này đồng nghĩa là các vật chất hữu cơ trong đất rừng Keo cao hơn các loài Bạch đàn (Schiavo et al. 2009 [38]; Yang et al. 2009 [42]), thông (Bernhard-Reversat 1996) [22] hay rừng trồng một số loài cây bản địa (Wang et al. 2010) [41]. Rừng trồng Keo tai tƣợng có thể tạo ra lƣợng vật rơi rụng từ 9,4 đến 11,1 tấn/ha/năm (Hardiyanto & Wicaksono 2008 [27]; Li Z et al. 2000 [31]) và rừng trồng Keo lá tràm là từ 4,8 đến 6,7 tấn/ha/năm (Huong et al. 2008 [28]; Li Z et al. 2000 [31]). Thí nghiệm để lại VLHCSKT so với thí nghiệm đốt hoặc lấy đi các VLHCSKT tại Indonesia làm tăng năng suất gỗ của rừng Keo tai tƣợng 15% (Hardiyanto & Wicaksono 2008 [27]). Năng suất gỗ có quan hệ khá chặt với hàm lƣợng chất dinh dƣỡng trong đất khi các chất hữu cơ này phân hủy. Tƣơng tự, nghiên cứu của Tiarks và cộng sự (2008) cho Keo tai tƣợng ở Indonesia cho thấy sinh trƣởng cây trồng sau 5 năm tại công thức để lại VLHCSKT cao hơn rõ rệt so với công thức di chuyển hết đi nơi khác. Lƣợng chất dinh dƣỡng để lại từ VLHCSKT cao, thay thế phần lớn phân bón. Nhƣ vậy, có thể thấy ngay ở chu kỳ đầu áp dụng để lại VLHCSKT đã làm tăng sinh trƣởng và dinh dƣỡng đất rõ rệt. Cụ thể: tại công thức BL2 + BK (để lại VLHCSKT và vỏ cây thƣơng phẩm) sau 5 năm so với BL1 (di chuyển hết đi nơi, ch để lại thảm tƣơi và thảm mục) lần lƣợt với H là 26,1 và 24,4m, với D 1.3 là 18.8 và 17,4 cm. Lƣợng chất dinh dƣỡng để lại từ VLHCSKT của hai công thức là: N là 949 và 515kg/ha; P là 21 và 9 kg/ha; K là 327 và 87 kg/ha; Ca là 382 và 207 kg/ha; Mg là 78 và 50 kg/ha [40]. 1.2.2. Nghiên cứu kỹ thuật n ph n Đất là kho dự trữ nguồn dinh dƣỡng chủ yếu để cung cấp cho cây. Việc sử dụng nguồn dinh dƣỡng này một cách có hiệu quả, bền vững, điều này có nghĩa là khi trồng rừng cần thiết phải vừa sử dụng vừa duy trì, bổ sung và cải thiện nguồn dinh dƣỡng trong đất là nhiệm vụ rất quan trọng của ngƣời trồng cây. Trong đất, dinh dƣỡng có từ các nguồn: i) dự trữ vô cơ (chất khoáng từ đá mẹ, phân hóa học);
7 ii) dự trữ hữu cơ (mùn, phân chuồng); iii) dự trữ sinh học (thực vật, động vật, giun, vi sinh vật, vi khuẩn,…). Ngƣời trồng rừng cần có hiểu biết về các nguồn dinh dƣỡng có khả năng cung cấp này làm cơ sở cho các giải pháp lâm sinh nhằm bổ sung dinh dƣỡng tùy theo điều kiện canh tác cụ thể sau: + Đối với đạm: Việc giữ ẩm và giữ mùn là điều kiện tiên quyết để đạm hữu cơ có khả năng thủy phân và đạm khoáng có thể đƣợc bộ rễ trao đổi và hấp thu. Tốc độ phân giải hữu cơ nhanh và giải phóng NH4+ cao hơn vào mùa nóng là cơ sở của các khuyến nghị bón đạm vào mùa lạnh và ƣu tiên dùng phân chuồng, phân rác ủ, phân xanh vào mùa nóng. + Đối với phân lân: việc bón lân vào đất luôn luôn chuyển hóa từ dạng dễ tan sang dạng bị hấp phụ (bề mặt và nội tại), và cuối cùng bị cố kết lại, không còn trao đổi đƣợc với môi trƣờng nƣớc hoặc dịch rễ cây. Quá trình này rất nhanh và tốc độ chuyển hóa các nhóm phốt phát nhanh chóng hơn nhiều so với tốc độ cây hút đƣợc. Do đó, để bảo đảm nhu cầu lân cho cây thì nồng độ lân dễ tiêu phải có đủ trong dung dịch đất. Để luôn luôn có đƣợc cân bằng trao đổi liên tục lân dễ tiêu đối với đất chua, cần phải bón các dạng lân kiềm tính, phối hợp với sử dụng vôi, phân chuồng và phân hữu cơ khác. Nhƣ vậy, để duy trì cân bằng lân dễ tiêu thì không ch đơn giản là bón lân mà cần tạo ra môi trƣờng thích hợp để rễ cây dễ hấp phụ. + Đối với kali, khả năng cây hấp phụ kali tốt và cũng dễ dàng trao đổi qua dung dịch đất. Nguồn kali sinh học có nghĩa lớn trong việc bù đắp sự thiếu hụt kali trong đất qua sử dụng vật liệu hữu cơ để phủ đất. Tùy theo đặc điểm tự nhiên của đất và loài cây trồng, từ lâu con ngƣời luôn tìm cách bổ sung thêm nguồn dinh dƣỡng cho đất để cung cấp cho cây trồng thông qua bón phân. Tuy nhiên, bón phân nhƣ thế nào cho hiệu quả, còn tùy thuộc hàng loạt câu hỏi nhƣ: bón phân gì, liều lƣợng bao nhiêu, khi nào bón và cách bón ra sao,… đây là vấn đề khó đối với cây dài ngày nhƣ cây rừng và cần phải có thời gian nghiên cứu. Đối với rừng trồng rừng cây mọc nhanh chu kỳ ngắn đa luân kỳ, bón phân là biện pháp kỹ thuật quan trọng nhằm bù đắp lại lƣợng chất dinh dƣỡng trong đất mất
8 đi trong quá trình canh tác và lƣợng gỗ khai thác. Bón phân cho rừng trồng Keo đƣợc nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu. Các loài Keo là cây cố định đạm nên đƣợc giả định là cần nhiều lân cho các hoạt động cố định đạm. Do đó, các nghiên cứu trên thế giới tập trung nhiều vào xác định lƣợng lân cần thiết bổ sung cho rừng trồng keo. Năm 1991, Mead và Miller [34] đã nghiên cứu bón phân cho rừng trồng Keo tai tƣợng và đƣa ra khuyến cáo nên dùng 100 g super lân để bón lót và sau đó bón thúc 150 g/cây sau 6 tháng; những nơi đất xấu nên bón thêm phân đạm. Tổ chức CSIRO đã thực hiện hàng loạt các nghiên cứu về bón phân ở nhiều quốc gia cho thấy việc bổ sung lân và kali cho cây đƣợc cho rừng trồng Keo là rất cần thiết (Simpson, Dart, và McCourt, 1997 [39]). J.A Simpson (1992) khi nghiên cứu về chuẩn đoán tình trạng dinh dƣỡng rừng Keo tai tƣợng cho rằng: phân tích lá là công cụ hữu dụng để đánh gía tình trạng dinh dƣỡng của rừng trồng Keo; nghiên cứu trong nhà kính về hàm lƣợng dinh dƣỡng trong lá cho biết biểu hiện triệu chứng của N, P, K; sự thiếu hụt lân là nghiêm trọng ở Kalimantan và Trung Quốc, nhƣng bón 50 kg lân/ha khi trồng đã giúp giảm bớt sự căng thẳng thiếu lân ở các nƣớc này. Đây là hoạt động phổ biến có tính thực tiễn ở các nuớc bón lân trong trồng rừng; thiếu hụt kali là vấn đề nghiêm trọng ở các rừng trồng đƣợc lấy mẫu ở Việt Nam, Kalimantan và Trung Quốc; đối với Mg và B và Ca, Mg, Zn, Mn, Cu tác giả cho rằng không thực sự thiếu hụt trong đất trồng rừng nói chung [36]. 1.2.3. Nghiên cứu về chu trình dinh dưỡng Các nghiên cứu đã ch ra rằng, trong cây có khoảng tới 93 nguyên tố hóa học, trong đó 13 nguyên tố quan trọng gồm đa lƣợng NPK và trung lƣợng Ca, Mg, S chiếm 2 - 30g/kg chất khô; 7 nguyên tố vi lƣợng nhƣ Fe, Mn, Zn, Cu, Mo, B, Cl chiếm 0,3-50 mg/kg chất khô. Theo Nyle. CBrady, trong dung dịch đất các nguyên tố trên ở dạng ion. Trong số các nguyên tố dinh dƣỡng cần cho cây thì: nhóm đa, trung lƣợng mà cây có thể hấp thụ đƣợc là: N ở dạng NH4+, NO3- ; P ở dạng ion HPO4-2 ; dạng K+ đƣợc cây hấp thụ ở dạng dễ tiêu; Ca ở dạng ion Ca+2 cũng là ion