Nghiên cứu lượng vật rơi rụng và ảnh hưởng của các công thức bón phân đến sinh trưởng của rừng trồng luồng

Xuất phát từ thực tiễn nói trên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu lượng vật rơi rụng và ảnh hưởng của các công thức bón phân đến sinh trưởng của rừng trồng Luồng Dendrocalamu

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này được hoàn thành tại Trường Đại học Lâm nghiệp theo chương trình đào tạo Thạc sĩ Lâm nghiệp khóa 17, giai đoạn 2009 - 2011,

cấp thiết mới phát sinh tại địa phương: “Nghiên cứu các giải pháp chống thoái hóa, phục hồi và phát triển bền vững rừng Luồng tại Thanh Hóa”

Trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của Khoa Sau Đại học cũng như của các thầy, cô giáo Trường Đại học Lâm nghiệp và các cán bộ nghiên cứu Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

Con - TS Đặng Thịnh Triều người hướng dẫn khoa học, đã 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 công tác, học tập cũng như trong thời gian thực hiện luận văn

Tác giả xin cảm ơn phòng Nghiên cứu Kỹ thuật Lâm sinh, Chi cục Lâm nghiệp Thanh Hóa, các Ban Quản lý rừng phòng hộ, các công ty Lâm nghiệp tỉnh Thanh Hóa, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả triển khai đề tài cũng như thu thập số liệu ngoại nghiệp phục vụ cho luận văn

thân trong gia đình đã giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn này

Tôi xin cam đoan số liệu thu thập và kết quả tính toán là trung thực và được trích dẫn rõ ràng

Hà Nội, năm 2011

MỤC LỤC

Trang phụ bìa Trang Lời cảm ơn

Mục lục

Danh mục các từ viết tắt iv

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình viii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Trên thế giới 4

1.2 Ở Việt Nam 14

Chương 2: MỤC TIÊU - PHẠM VI - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 26

2.2 Đối tượng, phạm vi và giới hạn nghiên cứu của đề tài 26

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 26

2.2.2 Phạm vi và giới hạn nghiên cứu 26

2.3 Nội dung nghiên cứu 27

2.4 Phương pháp nghiên cứu 27

2.4.1 Quan điểm và cách tiếp cận 27

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 31

2.4.3 Phương pháp nội nghiệp 39

Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 40

3.1 Điều kiện tự nhiên – kinh tế - xã hội huyện Ngọc Lặc 40

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 40

3.1.2 Điều kiện dân số – kinh tế - xã hội 43

3.2 Điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội huyện Bá Thước 44

3.2.1 Điều kiện tự nhiên 44

3.2.2 Điều kiện dân sinh – kinh tế - xã hội 46

3.3 Điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội huyện Lang Chánh 49

3.3.1 Điều kiện tự nhiên 49

3.3.2 Điều kiện dân sinh - kinh tế - xã hội 51

3.4 Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội của 3 huyện 52

3.4.1 Thuận lợi 52

3.4.2 Khó khăn 53

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 55

4.1 Sinh khối cây cá lẻ và lâm phần Luồng 55

4.1.1 Cấu trúc sinh khối cây cá lẻ Luồng 55

4.1.2 Sinh khối lâm phần Luồng tại khu vực nghiên cứu 60

4.2 Nghiên cứu lượng dinh dưỡng hoàn trả cho đất từ vật rơi rụng và vật liệu để lại sau khai thác của rừng Luồng 63

4.2.1 Nghiên cứu hàm lượng dinh dưỡng hoàn trả cho đất từ vật rơi rụng 64

4.2.2 Nghiên cứu hàm lượng dinh dưỡng hoàn trả cho đất từ vật liệu để lại sau khai thác 68

4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của các công thức bón phân tới các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của rừng Luồng tại huyện Bá Thước 71

4.3.1 Ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng đường kính và chiều cao của cây Luồng ở Bá Thước 72

4.3.2 Ảnh hưởng của phân bón đến hệ số sinh măng của lâm phần Luồng tại huyện Bá Thước 75

4.4 Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật nhằm phát triển bền vững rừng Luồng tại Thanh Hóa 79

KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Mk(c) Sinh khối khô cành sau khi sấy ở 1050C (kg)

Mk(l) Sinh khối khô lá sau khi sấy ở 1050C (kg)

Mk(n) Sinh khối khô ngọn sau khi sấy ở 1050C (kg)

Mk(t) Sinh khối khô thân sau khi sấy ở 1050C (kg)

Mkhô/cây Tổng sinh khối khô cây cá lẻ sau khi sấy ở 1050C (kg)

Mki Khối mẫu khô của bộ phận i sau khi sấy (kg)

Mt(c) Sinh khối tươi cành (kg)

Mt(l) Sinh khối tươi lá (kg)

Mt(n) Sinh khối tươi ngọn (kg)

Mt(t) Sinh khối tươi thân (kg)

Mti Khối mẫu tươi của bộ phận i (kg)

Mtươi/cây Tổng sinh khối tươi cây cá lẻ (kg)

N(cây/ha) Mật độ rừng Luồng

Si Silicate

T Thời gian phân hủy (năm)

Wi Hàm lượng nước trong bộ phận i (%)

X Lượng vật rơi rụng còn thừa lại sau thời gian phân hủy nhất định

X0 Lượng vật rơi rụng trước khi bắt đầu phân hủy

DANH MỤC CÁC BẢNG

2.1 Số lượng cây mẫu chặt theo tuổi và cấp kính 32 2.2 Khối lượng vật rơi rụng dưới tán rừng Luồng theo tháng 35

2.4 Các công thức thí nghiệm bón phân tại Bá Thước –

4.9 So sánh hàm lượng dinh dưỡng hoàn trả cho đất và

4.10

Kết quả phân tích phương sai về ảnh hưởng của phân

bón đối với chỉ tiêu đường kính ngang ngực và chiều cao

của lâm phần Luồng

72

4.11 Kiểm tra sự sai khác sinh trưởng D1.3 và Hvn giữa các

CTTN

73

4.12 Phân nhóm ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng

4.13

So sánh mức tăng trưởng đường kính ngang ngực và

chiều cao trung bình của cây Luồng trước và sau khi

bón phân

75

4.14 Kết quả phân tích phương sai về ảnh hưởng của phân

bón đối với hệ số sinh măng của lâm phần Luồng 76

4.15 Kiểm tra sự sai khác của hệ số sinh măng giữa các

4.16 Phân nhóm ảnh hưởng của phân bón đến hệ số sinh măng 78

DANH MỤC CÁC HÌNH

2.1 Chu trình vật chất hệ sinh thái rừng 28

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong hầu hết các hệ sinh thái nói chung và hệ sinh thái rừng nói riêng, tuần hoàn dinh dưỡng được diễn ra liên tục nhờ hai quá trình hấp thu và hoàn trả, cây rừng sử dụng các chất dinh dưỡng khoáng từ đất để sinh trưởng, phát triển, đồng thời hoàn trả lại dinh dưỡng cho đất thông qua vật rơi rụng Hai quá trình này có mối liên hệ mật thiết với nhau tạo nên vòng tuần hoàn dinh dưỡng khoáng

Nghiên cứu đặc điểm vật rơi rụng dưới tán rừng có ý nghĩa quan trọng trong lâm nghiệp Vật rơi rụng là một yếu tố hợp thành hệ sinh thái rừng, là khâu quan trọng trong tuần hoàn vật chất Vật rơi rụng thể hiện rõ nét quá trình trao đổi qua lại giữa hệ sinh thái rừng và môi trường, có thể nói đây là chu trình tuần hoàn vật chất và năng lượng lớn nhất trong tự nhiên, sản phẩm của quá trình phân giải vật rơi rụng chính là nguồn bổ sung dinh dưỡng tốt và lâu dài nhất cho đất, giúp duy trì độ phì cho đất rừng, đồng thời nó còn góp phần làm giảm tốc độ dòng chảy mặt, hạn chế xói mòn, tăng khả năng thấm

và giữ nước cho đất Những nghiên cứu về đặc điểm vật rơi rụng của rừng chính là cơ sở xây dựng các biện pháp kỹ thuật bảo vệ đất và dự đoán nhu cầu dinh dưỡng của cây rừng

Mặt khác, trong quá trình sinh trưởng và phát triển, cây rừng nếu chỉ dựa vào lượng dinh dưỡng khoáng có trong đất và từ lượng vật rơi rụng thì năng suất và chất lượng sản phẩm rừng sẽ không đạt hiệu quả cao Với mục tiêu của các nhà lâm học là phát triển rừng bền vững, phát huy tối đa được các chức năng của hệ sinh rừng thì việc nghiên cứu tìm ra các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động phù hợp cho từng đối tượng rừng là việc làm hết sức quan trọng Bón phân chính là một trong những biện pháp kỹ thuật thâm canh

mang lại hiệu quả cao, nó góp phần bổ sung lượng dinh dưỡng thiếu hụt cho

hệ sinh thái rừng một cách nhanh chóng và kịp thời nhất mà bất cứ một loại cây trồng nào, muốn tăng năng suất và chất lượng cũng đều cần phải có sự tác động của phân bón

Luồng (Dendrocalamus barbatus Hsuech et D.Z.Li) là một trong

những loài cây đa tác dụng và có giá trị kinh tế cao Với đặc điểm dễ gây trồng, mức đầu tư thấp, khi trưởng thành lại được khai thác hàng năm nên Luồng đã mang lại thu nhập thường xuyên, đảm bảo lấy ngắn nuôi dài cho người dân làm nghề rừng Ngoài ra, rừng trồng Luồng còn có khả năng phòng

hộ tốt nên đã trở thành loài cây trồng rừng chính và đóng vai trò là nguồn thu nhập lớn ở nhiều địa phương trên cả nước Thanh Hóa là một địa phương điển hình có diện tích trồng Luồng lớn nhất cả nước (gần 70.000 ha, với trữ lượng khoảng 102 triệu cây, chiếm khoảng 55% tổng diện tích Luồng cả nước)[26], thu nhập từ kinh doanh rừng Luồng có ảnh hưởng lớn đến đời sống nhân dân tại đây

Tuy nhiên, qua thời gian dài kinh doanh dài, nhiều diện tích rừng Luồng ở Thanh Hóa đã và đang bị thoái hóa Nguyên nhân chủ yếu là do khâu trồng và khai thác, sức ép của đời sống nên nhiều hộ dân khai thác không theo quy trình, quy phạm Điều này gây ảnh hưởng lớn đến năng suất, chất lượng cũng như thu nhập của người dân từ rừng Luồng Khi hiệu quả sản xuất của cây Luồng trên đơn vị diện tích không cao so với các loài cây trồng khác thì

có thể rừng Luồng sẽ bị thu hẹp và bị thay thế Ngoài ra, Luồng được coi là

loài cây “tham lam” về dinh dưỡng, nếu chỉ dựa trên lượng dinh dưỡng hoàn

trả từ vật rơi rụng thì rừng Luồng sẽ mau chóng bị thoái hóa, phát triển kém,

từ đó làm giảm năng suất và chất lượng sản phẩm [31]

Như vậy, một vấn đề lớn được đặt ra là: Làm thế nào để kinh doanh rừng Luồng bền vững? Xuất phát từ thực tiễn nói trên tôi tiến hành nghiên

cứu đề tài: “Nghiên cứu lượng vật rơi rụng và ảnh hưởng của các công

thức bón phân đến sinh trưởng của rừng trồng Luồng (Dendrocalamus barbatus Hsuech et D.Z.Li) làm cơ sở đề xuất các biện pháp phục hồi rừng Luồng thoái hoá ở Thanh Hóa” Đây cũng chính là những cơ sở khoa học để

tìm ra các biện pháp tác động thích hợp nhằm nâng cao sản lượng, chất lượng sản phẩm rừng Luồng

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Trên thế giới

1.1.1 Những nghiên cứu về sinh khối và dinh dưỡng

1.1.1.1 Nghiên cứu về sinh khối cây rừng

Sinh khối và năng suất rừng là kết quả của quá trình sinh học tổng hợp,

là tổng lượng chất hữu cơ của thực vật tích lũy trong hệ sinh thái, là toàn bộ nguồn vật chất và cơ sở năng lượng vận hành trong hệ sinh thái, nó phản ánh chỉ tiêu quan trọng của sinh thái rừng Sinh khối rừng đã được nghiên cứu rất sớm, từ năm 1840 trở về trước, các tác giả đã đi sâu vào nghiên cứu lĩnh vực sinh lý thực vật, đặc biệt là nghiên cứu vai trò và hoạt động của diệp lục thực vật màu xanh trong quá trình quang hợp để tạo nên các sản phẩm hữu cơ dưới tác động của các nhân tố tự nhiên như: đất, nước, không khí và năng lượng ánh sáng mặt trời Tiêu biểu cho lĩnh vực này có tác giả sau:

- Liebig, J (1840)[39] lần đầu tiên đã định lượng về sự tác động của thực vật tới không khí và phát triển thành định luật "tối thiểu" Mitscherlich, E.A (1954) đã phát triển luật tối thiểu của Liebig, J thành luật "năng suất"

- Riley, G.A (1944), Steemann Nielsen, E (1954), Fleming, R.H (1957)

đã tổng kết quá trình nghiên cứu và phát triển sinh khối rừng trong các công trình nghiên cứu của mình [45]

Việc xây dựng các phương pháp nghiên cứu định lượng, các mô hình

dự báo sinh khối cây rừng được thực hiện từ rất sớm, nhiều công trình nghiên cứu đã sử dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật trong việc xác định như: Công nghệ viễn thám, hóa học, Cho đến nay, các nhà khoa học đã xác định sinh khối bằng việc áp dụng thông qua các mối quan hệ giữa sinh khối cây

với các nhân tố điều tra cơ bản, dễ đo đếm như đường kính ngang ngực, chiều cao cây, giúp cho việc dự đoán sinh khối nhanh chóng, kinh tế hơn

- Năm 1956, tại Ấn Độ, các tác giả P.S.Roy, K.G Saxena và D.S Kamat đã sử dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) với các công cụ như: Ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, laze, rada, hệ thống định vị toàn cầu (GIS) để điều tra sinh khối, đo đếm lượng Carbon trong hệ sinh

thái và biến đổi của chúng Với công trình nghiên cứu: "Đánh giá sinh khối thông qua viễn thám” đã nêu tổng quát vấn đề sản phẩm sinh khối và việc

đánh giá sinh khối bằng ảnh vệ tinh (dẫn theo Lý Thu Quỳnh, 2007)[20]

- Năm 1963, hai tác giả Aruga và Maidi đã đưa ra phương pháp

“Chlorophyll” để xác định sinh khối thông qua hàm lượng Chlorophyll trên

một đơn vị diện tích mặt đất vì hàm lượng này là một chỉ tiêu biểu thị khả năng của hệ sinh thái hấp thụ các tia bức xạ hoạt động quang tổng hợp (dẫn theo Đặng Trung Tấn, 2001)[22]

- Năm 1964, tác giả Lieth H [40], đã thể hiện năng suất trên toàn thế giới bằng bản đồ năng suất, đồng thời với sự ra đời của chương trình sinh học quốc tế “IBP” (1964) và chương trình sinh quyển con người “MAB” (1971)

đã tác động mạnh mẽ tới việc nghiên cứu sinh khối Những nghiên cứu trong giai đoạn này tập trung vào các đối tượng đồng cỏ, savan, rừng rụng lá, rừng mưa thường xanh

Sinh khối cây rừng có thể xác định nhanh chóng dựa vào mối liên hệ giữa sinh khối với kích thước của cây hoặc của từng bộ phận cây theo dạng hàm toán học nào đó Phương pháp này được sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và Châu Âu (Whittaker, 1966)[53]; Tritton và Hornbeck (1982); Smith và Brand (1983) Tuy nhiên, do gặp khó khăn trong việc thu thập rễ cây nên phương pháp này chủ yếu dùng để xác định sinh khối của bộ phận trên mặt đất (Grier

và cộng sự - 1981; Reichel – 1991; Burton V.Barnes và cộng sự, 1998)

Tác giả Newbould P.J (1967)[42], đã đưa ra phương pháp “cây mẫu”

để nghiên cứu sinh khối và năng suất của quần xã từ các ô tiêu chuẩn Phương pháp này đã được chương trình quốc tế “IBP” thống nhất áp dụng

Phương pháp lấy mẫu rễ để xác định sinh khối được mô tả bởi các nhà khoa học Shurrman và Geodewaaen (1971), Moore (1973), Gadow và Hui (1999), Oliveira và cộng sự (2000), Voronoi (2001), McKenzie và cộng sự (2001)[41]

Ngoài việc nghiên cứu về sinh khối thực vật của các hệ sinh thái rừng, trong năm 1971, tác giả Duyiho đã công bố thực vật ở biển hàng năm quang hợp đến 3x1010 tấn vật chất hữu cơ, trên mặt đất là 5,3x1010 tấn Đối với hệ sinh thái rừng nhiệt đới năng suất chất khô thuần từ 10 - 50 tấn/ha/năm, trung bình là 20 tấn/ha/năm, sinh khối chất khô từ 60 - 800 tấn/ha/năm, trung bình

là 450 tấn/ha/năm (dẫn theo Lê Hồng Phúc, 1996)[15] Cũng trong năm này, tác giả Dajoz đã đưa ra một số kết quả về năng suất sơ cấp của một số hệ sinh thái như sau:

 Năng suất mía ở châu Phi: 67 tấn/ha/năm;

 Năng suất rừng nhiệt đới thứ sinh ở Yangambi: 20 tấn/ha/năm;

 Savana cỏ Mỹ (Penisetum purpureum) châu Phi: 30 tấn/ha/năm;

 Đồng cỏ tự nhiên ở Fustuca (Đức): 10,5 - 15,5 tấn/ha/năm;

 Đồng cỏ tự nhiên Deschampia và Trifolium ở vùng ôn đới là 23,4 tấn/ha/năm;

 Sinh khối của Savana cỏ cao Andrôpgon (cỏ Ghine): 5000 - 10000 kg/ha/năm;

 Rừng thứ sinh 40 - 50 tuổi ở Ghana: 362,369 kg/ha/ năm (dẫn theo Dương Hữu Thời, 1992) [24]

Năm 1982, Tác giả Cannell với công trình “Sinh khối và năng suất sơ cấp rừng thế giới - World forest biomass and primary production data” đã

tập hợp 600 công trình được xuất bản về sinh khối khô thân, cành, lá và một

số thành phần, sản phẩm sơ cấp của hơn 1.200 lâm phần thuộc 46 nước trên thế giới [34]

Theo Catchpole và Wheeler (1992) bộ phận cây bụi và những cây tầng dưới của tán rừng đóng góp một phần quan trọng trong tổng sinh khối rừng

Có nhiều phương pháp để ước tính sinh khối cho bộ phận này, các phương pháp bao gồm: (1) - Lấy mẫu toàn bộ cây; (2) - Phương pháp kẻ theo đường; (3) - Phương pháp mục trắc; (4) - Phương pháp lấy mẫu kép sử dụng tương quan (dẫn theo Lý Thu Quỳnh, 2007)[20]

Năm 1995, hai tác giả P Shanmughevel và K Francis khi nghiên cứu

về sinh khối của Bambusa bambos tại vùng Tamil Nadu - Ấn độ, đã cho rằng

sinh khối rừng tăng theo tuổi và tập trung chủ yếu ở phần thân Sinh khối trên mặt đất có khối lượng đáng kể đạt 286 tấn/ha Hai tác giả cũng tiến hành so

sánh với lượng sinh khối xác định hàng năm đối với loài Bambusa vulgaris ở tuổi 3 và 4 là 7 tấn/ha; loài Gigantochloa aspera là 1 tấn/ha (Chinte, 1965) Ở rừng tự nhiên tại Malaysia, sinh khối trên mặt đất của loài Gantochloa scortechnii là 72 tấn/ha và 36 tấn/ha ở rừng trồng tuổi 3 (Othman, 1992) Với các loài cây trồng mọc nhanh như: Eucalyptus glubus ở tuổi 4 là 8 tấn/ha (theo Cromer and Williams, 1982); Leucaena leucocephala ở tuổi 5 là 47 tấn/ha (theo Pandey et al, 1989); Pinus caribaea ở tuổi 6 là 87 tấn/ha

(Madgwick et al, 1977)[48]

Kế tiếp là công trình nghiên cứu của tác giả Anand Narain Singh về

sinh khối của loài Dendrocalamus strictus (1998)[32], đã cho thấy tổng lượng

sinh khối ở rừng trồng 3 tuổi xác định được là khoảng 46,9 tấn/ha; rừng tuổi 5

là 74,4 tấn/ha, trong đó 35% là sinh khối dưới mặt đất Mặt khác, đối với những loài tre trồng trên đất mỏ có sinh khối lớn hơn so với các nghiên cứu trước đây, đạt khoảng 30 - 49 tấn/ha Ở một số vùng khác, người ta xác định

được lượng sinh khối trên mặt đất vào khoảng 0,8 đến 24 tấn/ha (Veblen et al., 1980; Taylor và Zisheng, 1987; Rao và Ramakrishnan, 1989; Tripathi và

Singh, 1996) Sinh khối trên mặt đất của loài Sasa kurilensis ở Nhật Bản là 90 tấn/ha (Oshima, 1961); Chusquea culeou ở San Pablo, Andes là 158,8 tấn/ha (Veblen et al., 1980) và Arundinaria alpina ở Kenya là 100 tấn/ha

(Wimbush, 1945)

1.1.1.2 Nghiên cứu về dinh dưỡng rừng trồng

Năm 1996, Shanmughavel và Francis đã nghiên cứu về chu trình dinh

dưỡng trong rừng Bambusa bambos Khi tiến hành phân tích thành phần dinh

dưỡng trong các bộ phận khác nhau của cây đều cho thấy hàm lượng dinh dưỡng tăng theo tuổi, đối với lá cây khối lượng các chất dinh dưỡng giảm dần theo thứ tự N>K>Mg>Ca>P khác so với ở thân, cành, thân ngầm là K>N>Mg>Ca>P Khi so sánh với các nghiên cứu về sự hấp thu và hoàn trả

dinh dưỡng ở loài Pinus patula (Bhartari 1986), Dalbergia sissoo (Sharma et

al 1988), Eucalyptus grandis (Westmann 1978; Turner and Lambert 1983), and E.globulus (George and Varghese 1990), thì ở Bambusa bambos lượng

dinh dưỡng hoàn trả lớn hơn nhiều Tuy nhiên, lượng dinh dưỡng được sử dụng trong tổng số lượng dinh dưỡng hoàn trả lại không cao Ở cây tuổi 4, đối với Nitơ: 89% được hoàn trả trong khi chỉ có 11% được đất hấp thụ, tương tự với P: 90% được hoàn trả và chỉ có 10% được đất hấp thụ; Với K,Ca, Mg hoàn trả lần lượt là: 91%, 89%, 89% và 9%, 11% và 11% được đất hấp thụ [49]

Những nghiên cứu về dinh dưỡng hoàn trả cho đất trong rừng Bambusa bambos cũng được Shanmughavel (2000) thực hiện ở các độ tuổi khác nhau

tại Ấn Độ Kết quả cho thấy, hàm lượng N, P, K, Ca, và Mg hoàn trả cho đất

ở rừng 4 tuổi là 120, 10, 101, 60 và 66 kg/ha, đối với rừng 5 tuổi hàm lượng của các nguyên tố trên tương ứng là 141, 13, 121, 72 và 79 kg/ha, và đối với

rừng 6 tuổi hàm lượng dinh dưỡng của các nguyên tố trên là 184, 16, 183, 91

và 96 kg/ha [47]

Việc nghiên cứu dinh dưỡng đất của rừng Dendrocalamus asper Back

đã được thực hiện tại Indonesia với tầng đất từ 0 - 20 cm và từ 20 - 40 cm Sutiyono (2004)[51] đã kết luận rằng độ chua, hàm lượng mùn, Nitơ, Kali, các ion K+, Na+, Ca2+, Mg2+ và các cation trao đổi đều rất thấp ở cả 2 tầng đất Riêng phosphor tổng số là cao ở cả 2 tầng Đối với thành phần cơ giới của đất, ở tầng từ 0 – 20 cm thành phần cơ giới là sét với hơn 45 % là sét và 34 %

là cát Ngoài ra Silicate (Si) trong đất cũng được phân tích, ở tầng từ 0 - 20

cm đất chứa nhiều Silicate hơn so với đất ở tầng từ 20 - 40 cm Nguyên nhân

là do quá trình phân huỷ lá ở tầng đất mặt nhanh hơn so với tầng đất sâu Qua nghiên cứu tác giả cũng khuyến cáo rằng để ổn định sản lượng rừng Luồng thì việc bón thêm phân là cần thiết Tuy nhiên bón bao nhiêu là đủ tác giả chưa nêu ra trong kết quả nghiên cứu

1.1.2 Những nghiên cứu về vật rơi rụng

Vật rơi rụng là sản phẩm của quá trình sinh trưởng phát triển của quần

xã thực vật rừng bao gồm: cành, lá, hoa, quả, vỏ,… là một mắt xích quan trọng trong quá trình tuần hoàn vật chất Dưới tác dụng của các yếu tố môi trường vật rơi rụng bắt đầu chuyển hóa thành các chất đơn giản đó là mùn Đây là yếu tố có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với quá trình hình thành đất, mặt khác mùn là chất có dung tích chứa khí và khả năng giữ nước lớn, vì vậy

mà nó có ý nghĩa rất lớn đối với sinh trưởng, phát triển và thủy văn rừng… Nghiên cứu đặc điểm vật rơi rụng dưới tán rừng có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất lâm nghiệp và là một trong nhiều cơ sở cho việc tìm ra các giải pháp

kỹ thuật bảo vệ đất, phát huy tốt tiềm năng của những loại rừng Hiện nay, đã

có nhiều công trình nghiên cứu khoa học về vật rơi rụng của các tác giả trên thế giới và trong nước được ghi nhận

Một trong những công trình nghiên cứu sơ khai nhất về vật rơi rụng phải kể đến là công trình nghiên cứu của tác giả Richard P.W (1952), đã khẳng định rất chính xác rằng chất hữu cơ trong các mô sống ở rừng chiếm 80

- 90% tổng lượng chất hữu cơ, còn lại 10 - 20% chất hữu cơ tồn tại ở vật rơi rụng và ở trong đất, khi lớp phủ thực vật mất đi, đồng thời điều kiện nhiệt ẩm cao ở vùng nhiệt đới làm cho vật rơi rụng bị phân giải nhanh chóng thì đất rừng bị thoái hóa mạnh và không thể phục hồi lại được Do vậy có thể nói

“Rừng nhiệt đới nuôi đất” [44]

Năm 1965, hai nhà khoa học Rodin và Basilevich [46] đã kết luận cấu trúc vật rơi rụng gồm cành khô, lá rụng và cây chết, đồng thời kết quả nghiên cứu đã chỉ ra cấu trúc vật rơi rụng bao gồm:

- Phần tươi: 40 - 50% (ở rừng ôn đới), 20 - 30% (ở rừng nhiệt đới)

- Phần trên mặt đất đã tích lũy lâu năm: 30 - 40 %

- Phần rễ cây chết: 5 - 10%

Năm 1978, tác giả E Ebermayer đã có những kết luận về ảnh hưởng của tổ thành rừng đến sản lượng vật rơi rụng và đề cập đến tuần hoàn dinh dưỡng khoáng của vật rơi rụng Tuy nhiên, nghiên cứu này chưa thực sự đi sâu vào phân tích các nguyên tố dinh dưỡng mà vật rơi rụng có thể cung cấp cho chu trình tuần hoàn dinh dưỡng khoáng [36]

Tại Trung Quốc, vào những năm 80, các nghiên cứu về vật rơi rụng bắt đầu được tiến hành Ngô Tuấn Bồi và một số tác giả (1987), khi nghiên cứu tại rừng Tiêm Phong Lĩnh đã kết luận thành phần hóa học của vật rơi rụng ở rừng mưa mùa nửa rụng lá cao hơn rừng mưa nhiệt đới (dẫn theo Nguyễn Phúc Trường, 2004)[29] Hàm lượng các nguyên tố hóa học trong cành, lá, tạp chất của vật rơi rụng rừng mưa theo mùa nửa rụng lá xếp theo thứ tự sau:

- Cành: Ca > N > K > Mg > Si > P

- Lá: Ca > Si > N > K > Mg > P

- Tạp chất: K > N > Ca > Si > Mg > P

Tác giả Ngô Tuấn Bồi (1984 – 1986) [29] sử dụng hai phương pháp túi lưới và tấm khung lưới, kết hợp với mô thức quá trình phân hủy của Olson (1963) đã tiến hành thí nghiệm phân hủy vật rơi rụng của rừng mưa nửa rụng

lá và rừng mưa nhiệt đới:

𝐗

Trong đó:

 X0: Lượng vật rơi rụng trước khi bắt đầu phân hủy

 X: Lượng vật rơi rụng còn thừa lại sau thời gian phân hủy nhất định

 t: Thời gian phân hủy (năm)

 k: Hệ số phân hủy

Thông qua phân tích hồi quy, tác giả thu được kết quả như sau: Vật rơi rụng của loại hình thực bì khác nhau thì tỷ lệ phân hủy và thời gian cần thiết cho phân hủy của phương pháp khung lưới lớn hơn phương pháp túi lưới Năm 1988 - 1995, một số tác giả đã áp dụng phương pháp khung lưới tiến hành phân tích thí nghiệm phân hủy cành khô, lá rụng của rừng nguyên thủy

và rừng mưa nhiệt đới miền núi Tiêm Phong Lĩnh Theo kết quả thí nghiệm

áp dụng mô thức quá trình phân hủy vật rơi rụng của Olson cho tỷ lệ vật rơi rụng còn lại (X0/X) và thời gian phân giải (t) có tương quan âm (-) rất rõ: Chu

kỳ phân hủy lý thuyết của vật rơi rụng rừng nguyên thủy, rừng mưa nhiệt đới khoảng 2,9 năm, chu kỳ phân hủy lí luận rơi rụng rừng tái sinh khoảng 3,5 năm Năng lực hút và giữ nước của lớp vật rơi rụng dưới tán rừng lớn hay nhỏ

có liên quan mật thiết với cơ chế sản sinh ra dòng chảy của lưu vực rừng Đồng thời quá trình này chịu ảnh hưởng của thành phần lớp thảm mục, loại hình lâm phần, tuổi rừng, tốc độ phân giải của thảm mục, tình trạng tích lũy của thảm mục, lượng nước của vật rơi rụng trước khi mưa và cường độ của

trận mưa Năm 1994, Lưu Kế Vinh đã đưa ra kết quả: Lượng hút và giữ nước của lớp thảm mục có thể đạt tới 2 - 4 lần trọng lượng khô của bản thân nó, tỉ

lệ nước tối đa bình quân của các thành phần lớp thảm mục trong rừng là 309,54% (dẫn theo Nguyễn Phúc Trường)[29]

Năm 1996, cùng trong nghiên cứu về cây Luồng của hai tác giả Shanmughavel và Francis đã cho thấy rằng ở tuổi 4 lượng vật rơi rụng thu được là 15 tấn/ha (60% lá và 40% cành); tuổi 5 là 18 tấn/ha; tuổi 6 là 20 tấn/ha (58% lá và 42% cành) [48]

Khi nghiên cứu về vật rơi rụng của rừng nhiệt đới tại Xisoangbanna, miền Nam Trung Quốc, tác giả Renyonghong (1997) đã nghiên cứu về sản lượng, thành phần, hàm lượng dinh dưỡng trong vật rơi rụng và bước đầu đề

cập đến sự ảnh hưởng của vật rơi rụng đến tái sinh của loài cây Trema orientalis, một loài cây tiên phong phục hồi rừng thông qua thí nghiệm về sự

nảy mầm của nó dưới các lớp phủ vật rơi rụng có độ dày khác nhau [43]

Năm 2000, tác giả Shanmughavel đã tiến hành nghiên cứu về vật rơi

rụng và dinh dưỡng hoàn trả cho đất trong rừng Bambusa bambos ở các độ

tuổi khác nhau tại Ấn Độ Trung bình vật rơi rụng trong các rừng 4 tuổi, 5 tuổi và 6 tuổi tương ứng là 15,4 tấn/ha, 17 tấn/ha và 20,3 tấn/ha Trong đó lá rụng chiếm 58% và cành rụng chiếm 42%[47]

1.1.3 Những nghiên cứu về ảnh hưởng của phân bón tới sinh trưởng, phát triển cây rừng

Bón phân là một trong những biện pháp thâm canh rừng hết sức quan trọng, nó không chỉ góp phần bù đắp lượng dinh dưỡng của đất đã mất đi mà còn kích thích vi sinh vật đất hoạt động giúp cải thiện kết cấu đất, cải thiện độ xốp và tăng khả năng giữ ẩm cho đất Ngoài ra, bón phân còn có tác dụng tổng hợp đến khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất cây trồng, song mỗi loại phân bón lại có tác dụng riêng đến từng loại cây trồng khác nhau

Vai trò của phân bón đối với đời sống cây trồng là vô cùng quan trọng, song bón loại phân nào? Tỷ lệ là bao nhiêu đối với từng loại cây rừng theo mục tiêu kinh doanh? Đây chính là các vấn đề về phân bón đã và đang được các nhà khoa học trên thế giới và trong nước nghiên cứu Sau đây là một số công trình nghiên cứu liên quan đến vấn đề này

Vấn đề bón phân cho cây rừng hiện nay đã được nhiều nhà khoa học quan tâm ở các mức độ khác nhau Năm 1963, tác giả Turbitxki đã nhận định rằng các biện pháp bón phân sẽ được hoàn thiện một cách đúng đắn theo sự hiểu biết sâu sắc nhu cầu của cây, đặc điểm của đất và loại phân bón Theo Prianitnikov (1964), phân bón chính là nguồn dinh dưỡng bổ sung cho cây sinh trưởng và phát triển tốt, đối với từng loài cây cần có những nghiên cứu

cụ thể để tránh sự lãng phí phân bón không cần thiết Ngoài ra, Andre Grro (1967) đã nghiên cứu về vai trò của nguyên tố khoáng đa lượng đối với cây con gieo ươm, nó có tác dụng giúp cây sinh trưởng tốt, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của bộ rễ, làm cho cây cứng cáp, tăng sức đề kháng, giảm quá trình thoát hơi nước và điều hòa hoạt động sống làm cho cây khỏe mạnh

và tăng khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi của môi trường (dẫn theo Nguyễn Thị Phương, 2010)[16]

Năm 1996, hai tác giả Shanmughavel và Francis đã nghiên cứu về chu

trình dinh dưỡng trong rừng Bambusa bambos Các tác giả này cho rằng

lượng dinh dưỡng trong cây đứng gia tăng theo tuổi của cây, vì vậy lượng dinh dưỡng trả lại cho đất không đủ so với lượng dinh dưỡng mà cây lấy đi Việc bổ sung phân bón cho rừng là cần thiết nhằm tránh việc đất bị thoái hóa, đặc biệt khi khai thác Tre, Luồng ở cường độ cao thì lượng dinh dưỡng hoàn trả cho đất càng bị giảm đi thì sẽ làm tăng tốc độ thoái hoá đất [49]

Theo Dai Quihui (1998) [35], khi nghiên cứu về kỹ thuật trồng và chăm sóc Tre, Luồng đã kết luận rằng: Đối với cây trồng lấy măng, để sản xuất 100

kg măng tươi, cây cần 500 - 700 gam N, 100 - 150 gam P và 200 - 250 gam K

từ đất Như vậy, nếu thu hoạch 15 tấn măng tươi cần bổ sung mỗi năm từ 75 -

100 kg N, 15 - 22,5 kg P và 30 - 37,5 kg K Việc bón phân cần chia làm nhiều lần trong năm Hoặc bón 37,5 tấn/ha phân chuồng cũng có thể bổ sung lượng dinh dưỡng cần thiết trên Đối với Tre, Luồng trồng lấy thân, để sản xuất

1000 kg thân Tre, Luồng cần 2,5 - 3,5 kg N, 0,3 - 0,4 kg P và 3 - 4 kg K từ đất Dựa trên cơ sở đó, sau khi khai thác cần bón một lượng phân tương ứng với lượng dinh dưỡng đã mất đi từ thân

Tại Ấn Độ, trong các mô hình nông - lâm kết hợp, người ta trồng Gừng

xen với các loài Dendrocalamus hamiltonii và Dendrocalamus longispathus

trong các thí nghiệm bón phân Kết quả cho thấy sản lượng của các loài trong các thí nghiệm bón phân cao hơn rõ rệt so với không bón phân (Jha and Lalnunmawia, 2004) [38]

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Những nghiên cứu về sinh khối và dinh dưỡng

1.2.1.1 Những nghiên cứu về sinh khối cây rừng

Nghiên cứu về sinh khối rừng ở Việt Nam được tiến hành khá muộn, các công trình nghiên cứu còn tản mạn và chưa có hệ thống Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu bước đầu đã đem lại những thành tựu quan trọng và có ý nghĩa trong việc áp dụng các phương pháp xác định sinh khối của các dạng rừng hiện nay

- Năm 1986, Hoàng Mạnh Trí với công trình nghiên cứu “Sinh khối và năng suất rừng Đước”, tác giả đã áp dụng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu năng suất, sinh khối một số quần xã rừng Đước đôi (Zhizophora apiculata) ở rừng ngập mặn ven biển Minh Hải Đây là đóng góp có ý nghĩa

lớn về mặt lý luận và thực thiễn đối với hệ sinh thái rừng ngập mặn ven biển nước ta [27]

- Năm 1996, trong công trình nghiên cứu “Đánh giá sinh trưởng, tăng trưởng, sinh khối và năng suất rừng Thông ba lá (Pinus keysia Royle ex Gordon) vùng Đà Lạt - Lâm Đồng”, tác giả Lê Hồng Phúc đã tìm ra quy luật

tăng trưởng sinh khối, cấu trúc thành phần tăng trưởng sinh khối thân cây Tỷ

lệ sinh khối tươi, khô của các bộ phận thân, cành, lá, rễ, lượng rơi rụng, tổng sinh khối cá thể và quần thể rừng Thông ba lá [15]

- Vũ Văn Thông (1998)[25] với công trình “Nghiên cứu cơ sở xác định sinh khối cây cá lẻ và lâm phần Keo lá tràm (Accia auriculiformis Cunn) tại tỉnh Thái Nguyên” đã giải quyết được một số vấn đề thực tiễn đặt ra, đó là

nghiên cứu và xây dựng mô hình xác định sinh khối Keo lá tràm, lập các bảng tra sinh khối tạm thời phục vụ cho công tác điều tra kinh doanh rừng

- Cũng với loài Keo lá tràm, Hoàng Văn Dưỡng (2000) đã tìm ra quy luật quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh khối với các chi tiêu biểu thị kích thước của cây, quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô các bộ phận thân cây Keo lá tràm Nghiên cứu cũng đã lập được biểu tra sinh khối và ứng dụng biểu xác định sinh khối cây cá lẻ và lâm phần Keo lá tràm [5]

- Đỗ Như Chiến (2000)[3] với công trình nghiên cứu “Bước đầu nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và sinh khối rừng Luồng (Dendrocalamus membranaceus Munro) tại Lương Sơn, Hòa Bình” đã xây dựng một số biểu

chuyên dụng phục vụ công tác điều tra và kinh doanh rừng Luồng Tác giả cũng kết luận rằng tổng lượng sinh khối của thân cây có mối quan hệ chặt chẽ với các nhân tố điều tra (D, H)

- Đặng Trung Tấn (2001)[22] với công trình nghiên cứu “Sinh khối rừng Đước”, đã xác định được: Tổng sinh khối khô rừng Đước ở Cà Mau là

327 m3/ha, tăng trưởng sinh khối bình quân hàng năm là 9.500 kg/ha

- Nguyễn Ngọc Lung và Nguyễn Tường Vân (2004)[13] đã sử dụng biểu quá trình sinh trưởng và biểu Biomass để tính toán sinh khối rừng Kết

quả cho thấy: Tính theo biểu quá trình sinh trưởng (Nguyễn Ngọc Lung, Đào Công Khanh, 1999), cấp đất III, tuổi chặt 60, ghi D = 40 cm, H = 27,6 m, G = 48,3 m3/ha, M = 586 m3/ha, tỷ lệ khối lượng khô/tươi cây lớn là 53,2% Hệ số chuyển đổi từ thể tích thân cây sang toàn cây là 1,3736 (lấy từ tỷ lệ thân cây

ổn định 72,8% so với toàn cây khi đến tuổi trưởng thành) Tính ra Biomass thân cây khô tuyệt đối là 586 x 0,532=311,75 tấn Biomass toàn rừng là 311,75 x 1,3736 = 428,2 tấn Còn nếu tính theo biểu Biomass thì giá trị này là 434,2 tấn Sai số giữa biểu quá trình sinh trưởng và biểu sản lượng là 1,4%, đây là mức sai số có thể chấp nhận được

Từ khi Cơ chế phát triển sạch được thông qua và thực sự trở thành một

cơ hội mới cho ngành lâm nghiệp thì những nghiên cứu về sinh khối rừng ở nước ta bắt đầu nhận được sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học Có thể

kể đến một số kết quả sau:

- Theo Nguyễn Tuấn Dũng (2005)[4], rừng trồng Thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi có tổng sinh khối tươi (trong cây và vật rơi rụng) là 321,7 - 495,4 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô là 173,4 - 266,2 tấn Rừng Keo

lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng sinh khối tươi (trong cây và trong vật rơi rụng) là 251,1 - 433,7 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô thân là 132,2 - 223,4 tấn/ha

- Vũ Tấn Phương (2006)[17] khi nghiên cứu về sinh khối cây bụi thảm tươi tại Đà Bắc - Hòa Bình; Hà Trung, Thạch Thành, Ngọc Lặc - Thanh Hóa cho kết quả: Sinh khối tươi biến động rất khác nhau giữa các loại thảm tươi cây bụi: Lau lách có sinh khối tươi cao nhất, khoảng 104 tấn/ha, tiếp đến là trảng cây bụi cao 2 - 3 m có sinh khối tươi đạt khoảng 61 tấn/ha Các loại cỏ như: cỏ lá tre, cỏ tranh và cỏ chỉ (hoặc cỏ lông lợn) có sinh khối biến động khoảng 22 - 31 tấn/ha Về sinh khối khô: lau lách có sinh khối khô cao nhất,

40 tấn/ha; cây bụi cao 2 - 3 m là 27 tấn/ha; cây bụi cao dưới 2 m và tế guột là

20 tấn/ha; cỏ lá tre 13 tấn/ha; cỏ tranh 10 tấn/ha; cỏ chỉ, cỏ lông lợn 8 tấn/ha

- Lý Thu Quỳnh (2007)[20], “Nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ Carbon của rừng Mỡ (Manglietia conifera Dandy) trồng tại Tuyên Quang

và Phú Thọ” cho thấy: Cấu trúc sinh khối cây cá lẻ Mỡ gồm 4 phần thân,

cành, lá và rễ, tương ứng với tỷ lệ sinh khối tươi lần lượt là: 60%, 8%, 7% và 24%; tổng sinh khối tươi của một ha rừng trồng Mỡ dao động trong khoảng từ 53,440 - 30,9689 tấn/ha (trong đó: 86% là sinh khối tầng cây gỗ, 6% là sinh khối cây bụi thảm tươi và 8% là sinh khối của vật rơi rụng)

- Nguyễn Duy Kiên (2007)[11], khi nghiên cứu khả năng hấp thụ

carbon rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) tại Tuyên Quang đã cho

thấy sinh khối tươi trong các bộ phận lâm phần Keo tai tượng có tỷ lệ khá ổn định, sinh khối tươi tầng cây cao chiếm tỷ trọng lớn nhất từ 75 - 79%; sinh khối cây bụi thảm tươi chiếm tỷ trọng 17 - 20%; sinh khối vật rơi rụng chiếm

tỷ trọng 4 - 5%

1.2.1.2 Những nghiên cứu về dinh dưỡng rừng Luồng

Khi tổng kết một số kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của rừng trồng Luồng đến tính chất của đất đai cho thấy, rừng trồng Luồng với thời gian kinh doanh dài thường làm giảm độ phì của đất đai Tuy nhiên, tuỳ theo phương thức trồng mà mức độ ảnh hưởng có khác nhau Kết quả nghiên cứu tính chất hoá học của lớp đất tầng 0 - 10 cm trong các mô hình rừng trồng Luồng ở Lanh Chánh (Thanh Hoá), Nguyễn Ngọc Bình (1963)[1] đã cho thấy nếu trồng rừng Luồng với mật độ 300 bụi/ha trên đất phiến thạch sét và phiến thạch mica sau 5 năm độ phì của tầng đất tầng 0 – 10 cm đã giảm đi rõ rệt Hàm lượng mùn đã giảm từ 5,78% xuống còn 4,48%, hàm lượng N tổng số từ 0,31% xuống chỉ còn 0,22% Trong khi đó đất dưới rừng trồng Luồng hỗn loài với các loài cây gỗ họ đậu như: Lim xanh, Lim xẹt với mật độ 200 cây/ha

đã có tác dụng làm giảm mức độ thoái hoá của đất sau 5 năm trồng rừng khá

rõ rệt Hàm lượng mùn trong năm đầu là 5,78% sau 5 năm hàm lượng mùn vẫn còn 5,24%, hàm lượng N% tổng số trong năm đầu là 0,31% sau 5 năm năm hàm lượng N% tổng số vẫn còn tới 0,29% Như vậy rừng trồng hỗn loài Luồng và cây bản địa đã có tác dụng hạn chế đáng kể mức độ thoái hoá của lớp đất tầng mặt

Kết quả nghiên cứu về tính chất đất dưới tán rừng trồng Luồng thuần loài và hỗn giao ở Ngọc Lặc - Thanh Hóa và Cao Phong - Hòa Bình, Hoàng Văn Thắng (2008) cho thấy pH của các rừng trồng Luồng thuần loài ở Cao Phong (Hoà Bình) và Ngọc Lặc (Thanh hoá) đều thấp hơn rừng trồng hỗn loài cây lá rộng bản địa Nghĩa là đất tầng mặt dưới rừng trồng Luồng thuần loài đều chua hơn so với đất dưới rừng trồng hỗn loài cây lá rộng bản địa trồng ở Cao Phong và Ngọc Lặc Các tính chất khác về hàm lượng mùn, đạm tổng số,

P2O5 và K2O có sự khác nhau giữa các đối tượng rừng trồng Song chưa thể hiện rõ quy luật (dẫn theo Đặng Thịnh Triều, 2009)[28]

Như vậy, thông qua việc tổng hợp các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về sinh khối và dinh dưỡng rừng cho thấy, hầu hết các nghiên cứu được tiến hành với nhiều loại đối tượng cây rừng khác nhau, các kết quả nghiên cứu đều có ý nghĩa trong thực tiễn kinh doanh rừng Tuy nhiên, những nghiên cứu cụ thể cho loài cây Luồng mới chỉ được tiến hành trên thế giới và

đã đạt được những kết quả nhất định nhưng lại chưa được đề cập nhiều ở trong nước

1.2.2 Những nghiên cứu về vật rơi rụng

Nghiên cứu về vật rơi rụng ở nước ta còn rất mới mẻ, dường như chưa

có một công trình nghiên cứu nào đi sâu nghiên cứu cụ thể về vật rơi rụng, mà

nó chủ yếu được lồng ghép trong các công trình nghiên cứu về thủy văn rừng, cấu trúc rừng và các biện pháp làm giảm xói mòn đất rừng đầu nguồn

Năm 1982, tác giả Hoàng Xuân Tý với công trình “Nghiên cứu về điều kiện đất trồng rừng Bồ đề làm nguyên liệu giấy sợi và ảnh hưởng của rừng trồng Bồ đề thuần loài đến độ phì đất”, tác giả cho rằng vật rơi rụng được

xem là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến độ phì của đất và nguồn cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng Vì thế vật rơi rụng được xem là nhân tố không thể thiếu khi đánh giá ảnh hưởng của thực vật đối với đất Với đối tượng nghiên cứu là rừng Bồ đề thuần loài, nghiên cứu cũng đưa ra những dẫn liệu

so sánh với một số loại rừng khác nhau như: Rừng Mỡ, Lim xanh, rừng gỗ thứ sinh và rừng Tre diễn, Theo tác giả, lượng thảm mục hàng năm và tốc

độ phân giải của chúng là những chỉ số quan trọng của tuần hoàn dinh dưỡng khoáng trong hệ sinh thái rừng, từ đó có ảnh hưởng trực tiếp đến độ phì đất

Để có được những kết luận trên, ông đã tiến hành xác định lượng vật rơi rụng hàng năm của rừng Bồ đề ở các tuổi khác nhau, đồng thời làm thí nghiệm về tốc độ phân giải vật rơi rụng (sử dụng hệ số phân giải thảm mục k của Rodin), phân tích một số nguyên tố dinh dưỡng trong vật rơi rụng của rừng Bồ đề ở

độ tuổi 9 - 10 Công trình nghiên cứu này được xem là một nghiên cứu trung gian được thực hiện tương đối chi tiết từ phương pháp nghiên cứu đầy đủ hơn

về vật rơi rụng cho các đối tượng rừng khác nhau [30]

Võ Đại Hải và Nguyễn Ngọc Lung [8], [9] khi nghiên cứu về các dạng cấu trúc hợp lý cho rừng phòng hộ đầu nguồn ở Việt Nam, đã xác định lượng vật rơi rụng hàng năm theo phương pháp Montranop Theo tác giả, lớp thảm mục trong rừng cũng có một vai trò không kém phần quan trọng với việc điều tiết nguồn nước và dòng chảy chống xói mòn đất, đây là yếu tố có tác dụng che kín mặt đất ngăn không cho hạt mưa rơi vào đất, hút và giữ lại một phần nước đồng thời góp phần làm giảm tốc độ dòng chảy mặt, qua đó hạn chế được xói mòn Nhờ có lớp cây xanh và lớp thảm mục che phủ nên độ ẩm của tầng đất mặt (0 - 30 cm) vào những ngày nắng ở trong rừng luôn cao hơn

ngoài đất trống, trảng cỏ và cây bụi từ 2 - 4 lần Qua 3 nghiên cứu, (1993,

1994 và 1995) tác giả đã đưa ra kết luận lượng vật rơi rụng trong rừng hỗn giao lá rộng thường xanh nhiệt đới là rất nhiều (11,2 tấn/ha) Khả năng hút nước của lớp thảm mục (vật rơi rụng) của rừng phụ thuộc vào trạng thái của

nó Nếu vật rơi rụng ở trạng thái thô có thể hút được lượng nước bằng 1,38 lần trọng lượng khô của nó, nếu vật rơi rụng đã phân hủy 30 - 40% thì có thể hút được lượng nước gấp 2, 3 lần Trong thực tế độ ẩm của vật rơi rụng có quan hệ chặt chẽ với các yếu tố khí tượng, vì vậy việc xác định được mối quan hệ giữa chúng có ý nghĩa to lớn cả về khoa học cũng như thực tiễn Nếu xác định được mối quan hệ này thì có thể lấy đó làm cơ sở quan trọng để dự báo độ ẩm của vật rơi rụng theo điều kiện khí hậu

Năm 1998, tác giả Phạm Văn Điển khi nghiên cứu về thủy văn rừng đã cho rằng lượng vật rơi rụng phân bố tương đối đồng đều trên mặt đất của các

ô thí nghiệm nên chỉ cần dùng 5 ô dạng bản (1m x 1m), 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa để điều tra khối lượng vật rơi rụng Trong từng ô tiến hành thu gom vật rơi rụng phơi khô trong điều kiện có nắng, cân và tính trung bình cho 1 m2 Tác giả đã dựa vào lượng vật rơi rụng và khả năng hút nước của nó để xác định lượng nước chảy bề mặt đất rừng Tuy nhiên, vì mục đích nghiên cứu về thủy văn rừng là chính nên những đặc điểm cụ thể của vật rơi rụng chưa được tác giả đề cập tới [6]

Năm 2004, Nguyễn Phúc Trường đã tiến hành nghiên cứu về đặc điểm vật rơi rụng trên hai đối tượng là rừng Luồng và rừng Bương trồng thuần loài đều tuổi (8 tuổi) tại xã Tân Mai - Hòa Bình Kết quả nghiên cứu cho thấy khối lượng vật rơi rụng hiện có ở rừng Luồng và rừng Bương ở khu vực nghiên cứu đều khá lớn Đối với rừng Luồng khối lượng vật rơi rụng đạt trung bình là 5,73 tấn/ha, còn ở rừng Bương là 5,87 tấn/ha Mức độ phân bố vật rơi rụng hiện có ở trên mặt đất tương đối đều, tỷ lệ che phủ của vật rơi rụng dưới rừng

Luồng đạt 91,4% còn với rừng Bương là 95,0% Ngoài ra, tác giả đã tiến hành

so sánh khối lượng vật rơi rụng tạo được trong một khoảng thời gian nhất định và khả năng hút nước tối đa của vật rơi rụng giữa rừng Luồng và rừng Bương, kết quả cho thấy, lượng vật rơi rụng ở rừng Luồng đạt 0,78 tấn/ha, còn ở rừng Bương đạt 0,72 tấn/ha Khi ở trạng thái thô, vật rơi rụng dưới tán rừng Luồng có thể hút được lượng nước bằng 1,64 lần trọng lượng khô của

nó, ở rừng Bương đạt 1,96 lần Cường độ bốc hơi nước vật lý trong thời gian thí nghiệm đối với rừng Luồng là 242,512 tấn/ha/tháng, còn ở rừng Bương là 258,093 tấn/ha/tháng [29]

Tác giả Đoàn Thị Hương Trà (2005) [26], khi nghiên cứu về vật rơi rụng ở một số kiểu rừng tự nhiên và rừng trồng tại Vườn Quốc Gia Cúc Phương - Ninh Bình đã đưa ra kết luận: Lượng vật rơi rụng ở rừng tự nhiên lớn hơn ở rừng trồng thuần loài và rừng trồng hỗn giao Tốc độ phân hủy vật rơi rụng diễn ra nhanh (50% lá và 25% cành được phân hủy), lượng tồn đọng vật rơi rụng thu được khá lớn (lượng tồn đọng hiện tại gấp 8 - 9 lần lượng rơi rụng mới) Phân bố vật rơi rụng tương đối đồng đều trên 2 diện tích rừng trồng, nhưng có biến động lớn ở rừng tự nhiên Độ dày tầng rơi rụng ở 2 đối tượng rừng trồng trung bình đạt 0,7 cm; ở rừng tự nhiên là 2,5 cm Độ dày của lớp phủ vật rơi rụng còn có ảnh hưởng rõ nét đến sự nảy mầm của hạt giống cây tái sinh gieo hạt tự nhiên Ở độ dày vật rơi rụng là 2 cm đối với rừng trồng, 4 cm ở rừng tự nhiên tỷ lệ hạt nảy mầm đạt cao nhất Sau khi tiến hành phân tích hàm lượng dinh dưỡng mà vật rơi rụng tại 3 kiểu rừng có thể cung cấp cho đất đều có tỷ lệ N > P > K

Những nghiên cứu về vật rơi rụng còn được tác giả Nguyễn Thị Luận

(2008) tiến hành trên đối tượng Keo lai (Acacia hybird) ở các giai đoạn tuổi

khác nhau Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng lượng vật rơi rụng dưới tán rừng phụ thuộc rõ rệt vào cấu trúc quần xã thực vật rừng (tuổi, mật độ, đường kính,

chiều cao, đường kính tán, độ tàn che, ) và tình hình sinh trưởng của thực vật Khối lượng lá chiếm tỷ lệ cao trong tổng khối lượng vật rơi rụng (khoảng 71,07% khối lượng vật rơi rụng) Lượng vật rơi rụng tăng dần theo tuổi Tốc

độ phân giải tăng dần theo thời gian, tỉ lệ tốc độ phân hủy vật rơi rụng ở 3 lâm phần Keo lai 4 tuổi, 6 tuổi và 8 tuổi lần lượt như sau: 1,05 : 1 : 1,05 Khả năng hút và thấm nước của lá so với cành ở lâm phần 4 tuổi gấp 3 lần; ở lâm phần 6 tuổi gấp 3,5 lần; ở lâm phần 8 tuổi gấp 2,9 lần [12]

Như vậy, trong những năm qua, nghiên cứu về vật rơi rụng đã được các nhà khoa học trong, ngoài nước quan tâm và đã đạt được những kết quả nhất định Các nghiên cứu đều cho thấy rằng lượng vật rơi rụng, tốc độ phân giải cũng như động thái các nguyên tố dinh dưỡng trong vật rơi rụng đều có ý nghĩa quan trọng trong việc nghiên cứu và thực tiễn sản xuất lâm nghiệp Loại vật rơi rụng khác nhau sẽ kéo theo sự khác biệt về hàm lượng dinh dưỡng khoáng tích lũy trong nó, tốc độ phân độ phân giải và lượng tồn đọng, tất cả những đặc điểm này thay đổi phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố không gian, thời gian và đặc trưng cho từng vùng sinh thái nhất định Tuy nhiên, vì những lí do khác nhau mà cho đến nay, vẫn chưa có các công trình khoa học nào nghiên cứu một cách hệ thống và đồng bộ về đặc điểm vật rơi rụng ở Việt Nam

1.2.3 Những nghiên cứu về ảnh hưởng của phân bón tới sinh trưởng, phát triển cây rừng

Ở Việt Nam, nghiên cứu về ảnh hưởng của phân bón đến cây rừng đã được tiến hành trên nhiều đối tượng khác nhau, với các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của cây và đã đạt được những kết quả nhất định

Tác giả Nguyễn Xuân Quát (1986)[18] đã tiến hành nghiên cứu về dinh dưỡng trong thành phần hỗn hợp ruột bầu cây con Thông nhựa và cũng

đã xác định được P là yếu tố vô cùng quan trọng đối với cây con Thông nhựa

Tỷ lệ P từ 1 - 5% trong thành phần ruột bầu cây con Thông nhựa đều sinh

trưởng tốt Khi nghiên cứu về đặc điểm đất của các vùng Thông nhựa ở Việt

Nam tác giả cho rằng: “Hàm lượng P 2 O 5 trong đất của cả 4 vùng với sự tích lũy sinh vật mạnh của loài cây này trong đất rừng Thông nhựa là căn cứ cho thấy nhu cầu cao và cần thiết của Lân đối với loài cây đó”

Năm 1996, tác giả Lê Văn Khoa và cộng sự (dẫn theo Nguyễn Thị Phương, 2010)[16] cho rằng cây trồng hút dinh dưỡng trong phân chuồng hữu

cơ chậm hơn phân khoáng, nhưng nếu chỉ nhìn trước mắt thì thấy phân khoáng tham gia vào năng suất cây trồng nhiều hơn, còn phân chuồng thì cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trong thời gian dài, tổng lượng chất dinh dưỡng mà phân chuồng cung cấp cho cây trồng là rất lớn

Cũng trong năm 1996, tác giả Hoàng Công Dũng đã tiến hành thử nghiệm về bón lót các loại phân bón hữu cơ và vô cơ với các tỷ lệ khác nhau cho cây Bần chua ở giai đoạn vườn ươm: 1 - 2 - 4 - 6% tính theo khối lượng Bần và sử dụng công thức đối chứng là toàn đất để so sánh đã đưa ra kết luận sau: Ở các công thức ruột bầu có tỷ lệ Lân 2 - 4% và các công thức có 1 - 2% phân bón cây sinh trưởng tốt cả về đường kính, chiều cao cũng như sinh khối của cây (dẫn theo Nguyễn Thị Phương, 2010)[16]

Năm 1997, Nguyễn Thị Mừng đã nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ che bóng, hỗn hợp ruột bầu ươm cây đến sinh trưởng của cây Cẩm lai trong giai đoạn vườn ươm ở Kontum đã tìm ra công thức bón phân tốt nhất cho sinh trưởng của cây con Cẩm lai giai đoạn vườn ươm là công thức: 79% đất vườn ươm + 18% phân chuồng + 0,5% N + 2% P + 0,5% K và 80% đất vườn ươm + 15% phân chuồng + 1% N + 3% P + 1% K [14]

Năm 2000, Hoàng Minh Giám đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của

phân bón đến lượng nhựa của loài Thông đuôi ngựa (Pinus merkusii) ở Đại

Lải - Vĩnh Phúc, tác giả cho rằng phân bón có tác dụng làm tăng lượng nhựa, song bón bao nhiêu trên từng vùng sinh thái, điều kiện lập địa phù hợp với

khả năng cho nhựa của cây Thông nhựa thì cần phải được nghiên cứu và cân nhắc kỹ Ở khu vực Đại Lải, khả năng cho nhựa của Thông thấp nên việc bón phân nhằm nâng cao lượng nhựa là công việc cần phải được nghiên cứu kỹ mới có được hiệu quả kinh tế như mong muốn [7]

Năm 2003, tác giả Phạm Thị Quyên khi nghiên cứu ảnh hưởng của một

số công thức bón phân đến sinh trưởng của rừng Luồng (Dendrocalamus membranaceus Munro) tại Ngọc Lặc - Thanh Hóa đã nhận thấy ở các mô hình

rừng Luồng được bón phân NPK có sinh trưởng về đường kính và chiều cao vượt hơn hẳn so với những mô hình không bón phân Như vậy, việc áp dụng các biện pháp bón phân đã có tác động lớn đến sinh trưởng và phát triển của cây Luồng [19]

Năm 2007, Nguyễn Huy Sơn khi nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến sinh trưởng của rừng trồng Thông caribê và Bạch đàn uro đã kết luận: Trên đất feralit phát triển trên phiến thạch sét ở Đại Lải (Vĩnh Phúc),

Bạch đàn uro (E urophylla) sinh trưởng tốt nhất ở công thức bón lót và bón

thúc năm thứ 2 gồm: 100g NPK (5:10:3) kết hợp với 200g hữu cơ vi sinh và 100g vôi bột, năm thứ 3 bón thúc 150g NPK (5:10:3) kết hợp 300g Supe lân hoặc 200g NPK kết hợp 100g vôi bột vẫn có tác dụng rõ rệt, sau 5,5 năm trữ lượng gỗ cây đứng trung bình đạt từ 17,51 - 17,62 m3/ha/năm Đối với Thông

caribê (Pinus caribaea var hondurensis) sinh trưởng tốt nhất ở công thức bón

lót và bón thúc năm thứ 2 gồm: từ 200 - 300g Supe lân kết hợp với 200g hữu

cơ vi sinh, bón thúc năm thứ 5 cũng có ảnh hưởng khá rõ đến khả năng sinh trưởng cả đường kính và chiều cao, tốt nhất là công thức phối hợp giữa 300g Supe lân với 300g hữu cơ vi sinh [21]

Năm 2009, Bùi Thanh Hằng và Nguyễn Văn Thịnh đã tiến hành thử nghiệm các biện pháp thâm canh rừng Luồng kết hợp với canh tác nông nghiệp trên đất trống ở xã Khả Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ Kết quả cho thấy trong 4 công thức thí nghiệm bón phân thì công thức sử dụng 1kg

phân NPK + 10kg phân chuồng đã có ảnh hưởng tích cực đến chiều cao và số thân Luồng Đối với thí nghiệm sử dụng chất giữ ẩm AMS, chỉ tác động với lượng 10g chất giữ ẩm/1 gốc Luồng, chiều cao của Luồng đã tăng lên 0,4 m

so với đối chứng Chiều cao của Luồng trong công thức 0,5kg NPK và 20g AMS/gốc cao hơn so với bón 0,5kg NPK và 10g AMS là 0,6m Trên 1 ha đất trống trọc được cải tạo ngay từ đầu, kết hợp trồng Luồng và Sắn đã mang lại lợi ích phủ xanh đất, nâng cao thu nhập lên 10.977.000 đồng/năm trong 2 năm đầu [10]

Như vậy, trên thế giới cũng như ở trong nước đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng của các loài cây rừng khác nhau Bước đầu đáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng ở các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây rừng, góp phần nâng cao năng suất chất lượng sản phẩm rừng Tuy nhiên, các nghiên cứu này đều tập trung vào sự ảnh hưởng của phân bón đối với các loài cây rừng đã và đang phát triển bình thường mà chưa đi sâu vào việc nghiên cứu tác động của phân bón lên các đối tượng cây rừng đã và đang bị thoái hóa

Với những nghiên cứu đã có về sinh khối - vật rơi rụng - phân bón như

đã nêu trên, ta có thể thấy rõ được một số hạn chế cần được nghiên cứu và khắc phục Nghiên cứu này sẽ góp phần vào công tác phát triển rừng Luồng bền vững không chỉ với mục đích đơn thuần là xây dựng cở sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động cho các đối tượng rừng Luồng bị thoái hóa ở Thanh Hóa mà còn ở các khu vực khác trên cả nước

Chương 2 MỤC TIÊU - PHẠM VI - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP

- Tìm ra công thức bón phân thích hợp cho rừng Luồng ở Thanh Hóa

- Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi và phát triển bền vững rừng Luồng tại Thanh Hóa

2.2 Đối tượng, phạm vi và giới hạn nghiên cứu của đề tài

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là rừng Luồng trồng thuần loài đã và đang bị thoái hóa trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa

2.2.2 Phạm vi và giới hạn nghiên cứu

 Giới hạn địa điểm nghiên cứu

Nghiên cứu sinh khối rừng Luồng được tiến hành trên 3 huyện là Ngọc Lặc, Lang Chánh và Bá Thước Đối với nghiên cứu về vật rơi rụng và các thí nghiệm bón phân chỉ thực hiện tại huyện Bá Thước

 Giới hạn nội dung nghiên cứu

- Đề tài chỉ nghiên cứu về sinh khối Luồng trên mặt đất của cây cá lẻ và của lâm phần mà không nghiên cứu sinh khối Luồng dưới mặt đất

- Đề tài không đánh giá lượng dinh dưỡng được Luồng hấp thụ hay lượng dinh dưỡng mất đi do rửa trôi, bốc hơi cũng như tốc độ phân hủy của vật rơi rụng và không nghiên cứu lượng dinh dưỡng bổ sung cho đất từ các nguồn khác như: cây có khả năng cố định đạm, phong hóa từ đá, thực bì sau khi chăm sóc, Mà chỉ đi sâu vào nghiên cứu hàm lượng dinh dưỡng gồm N,

P, K và Ca là các chất đa lượng trong cơ thể thực vật

2.3 Nội dung nghiên cứu

Xuất phát từ mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu đã được nêu rõ ở trên, đề tài tiến hành nghiên cứu một số nội dung chủ yếu sau:

- Nghiên cứu sinh khối của cây cá thể và lâm phần Luồng

- Nghiên cứu lượng dinh dưỡng hoàn trả cho đất từ vật rơi rụng và vật liệu để lại sau khai thác

- Nghiên cứu ảnh hưởng của các công thức bón phân tới các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của rừng Luồng tại huyện Bá Thước

+ Sinh trưởng đường kính (D1.3);

+ Sinh trưởng chiều cao (Hvn);

+ Hệ số sinh măng

- Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật nhằm phát triển bền vững rừng Luồng tại Thanh Hóa

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Quan điểm và cách tiếp cận

Trong tự nhiên, các loài thực vật muốn tồn tại đều cần phải sử dụng các loại dinh dưỡng khác nhau từ đất Lượng dinh dưỡng bị mất đi này sẽ được

thực vật trả lại một phần thông qua vật rơi rụng Quá trình này tạo nên chu trình tuần hoàn vật chất trong hệ sinh thái:

Hình 2.1: Chu trình vật chất hệ sinh thái rừng

Vật rơi rụng đóng vai trò là một mắt xích trung gian và là một phần quan trọng trong hệ sinh thái rừng, nó tham gia trực tiếp vào chu trình tuần hoàn vật chất trong hệ sinh thái Điều này có nghĩa là vật rơi rụng sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới yếu tố đầu vào của đất rừng, song ngược lại nó phụ thuộc chặt chẽ vào yếu tố thực vật (loài cây, tuổi cây, tổ thành, mật độ,…) và các yếu tố ngoại cảnh Nói cách khác giữa chúng có mối quan hệ hữu cơ mật thiết với nhau Sự phân hủy của vật rơi rụng thành các chất khoáng sẽ là nguồn cung cấp dinh dưỡng chủ yếu cho các loài cây Ngoài ra, vật rơi rụng còn là một nhân tố góp phần quan trọng trong phòng hộ rừng Chính vì vậy, việc nghiên cứu vật rơi rụng rừng Luồng sẽ đóng vai trò là cơ sở khoa học chủ yếu trong việc xây dựng các biện pháp phát triển bền vững rừng Luồng

Bên cạnh đó, khi trồng rừng, để nâng cao năng suất và chất lượng thì cần phải có sự tác động của các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp, bón

Đất rừng

Vật rơi rụngCây rừng

phân chính là một trong những biện pháp kỹ thuật đó Việc dùng phân bón đã được áp dụng từ rất lâu, dựa trên những hiểu biết hóa học về dinh dưỡng thực vật đã góp phần to lớn vào việc tăng sản lượng và chất lượng sản phẩm Mục đích của bón phân được thể hiện ở một số mặt sau:

- Bù đắp các chất dinh dưỡng cho đất mất đi do nhu cầu sử dụng của cây, duy trì các điều kiện thuận lợi cho việc trồng trọt

- Cải thiện độ phì nhiêu của đất làm cho mức thu hoạch ổn định hơn và tăng khả năng chống chịu của cây trồng với các tác động của điều kiện ngoại cảnh (sâu bệnh, thời tiết khắc nghiệt, )

Vì vậy, việc nghiên cứu ảnh hưởng của một số công thức bón phân đến sinh trưởng rừng Luồng là một cơ sở khoa học đề xuất các biện pháp kỹ thuật phát triển bền vững rừng Luồng tại Thanh Hóa

Trình tự các bước thực hiện nghiên cứu được thể hiện trong hình 2.2 dưới đây:

Thu thập thông tin, tổng hợp tài liệu cơ bản về

khu vực và đối tượng nghiên cứu

Khảo sát tổng thể rừng Luồng trong khu vực

để lại sau khai thác

Nghiên cứu ảnh hưởng của các công thức bón phân đến các chỉ tiêu sinh trưởng rừng Luồng

Xác định sinh khối của lâm phần

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể

2.4.2.1 Phương pháp thu thập tài liệu sơ cấp

Các thí nghiệm thực hiện trong luận văn thuộc nhiệm vụ: “Nghiên cứu các giải pháp chống thoái hóa, phục hồi và phát triển bền vững rừng Luồng tại Thanh Hóa” do TS Đặng Thịnh Triều (Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt

Nam) làm chủ trì Nhiệm vụ này kéo dài trong 33 tháng (từ tháng 4/2009 đến tháng 12/2011) Chính vì vậy, chúng tôi đã sử dụng phương pháp kế thừa để thu thập các thông tin và tài liệu liên quan đến đối tượng cũng như khu vực nghiên cứu Cụ thể:

- Kế thừa các tài liệu, kết quả nghiên cứu, đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và tài nguyên rừng của khu vực nghiên cứu

- Kế thừa các tài liệu liên quan đến phương pháp xác định sinh khối, dinh dưỡng cây rừng

- Kế thừa các tài liệu về phương pháp bố trí thí nghiệm trong xác định lượng vật rơi rụng và bón phân

- Kế thừa các kết quả nghiên cứu phân loại rừng Luồng ở Thanh Hóa

- Kế thừa kết quả phân tích xác định hàm lượng dinh dưỡng trong các

bộ phận thân cây Luồng

2.4.2.2 Phương pháp nghiên cứu sinh khối cây cá lẻ và lâm phần Luồng

Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Đặng Thịnh Triều (2010), giữa đường kính và chiều cao cây Luồng có mối quan hệ chặt chẽ và được mô phỏng qua phương trình tương quan:

H = 0,909*D 1.3 + 4,689 (2.1)

Trong đó:

- H: Chiều cao cây Luồng (m)

- D1.3: Đường kính cây Luồng tại vị trí 1,3 m (cm)

Mặt khác, do phần thân chiếm tới gần 70% trọng lượng cây Luồng Vì vậy để nghiên cứu sinh khối cây cá thể và lâm phần Luồng, chúng tôi đã chọn phương pháp điều tra sinh khối thông qua cây tiêu chuẩn theo từng cấp kính, cấp tuổi cụ thể như sau:

Trong khu vực nghiên cứu (3 huyện), tiến hành lựa chọn các cây mẫu

để xác định sinh khối Chia đường kính cây Luồng theo 4 cấp (trên thị trường, thương gia mua Luồng cũng chia theo các cấp kính này):

Bảng 2.1: Số lượng cây mẫu chặt theo tuổi và cấp kính