Mặc dù đã đạt được 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 lượng rừng trồng đang có xu hướng giảm dần
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Một số khái niệm có liên quan đến đề tài
- Quản lý lập địa được hiểu là toàn bộ những hoạt động của con người 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 phương pháp canh tác dựa trên cơ sở được đầu tư 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 đường kính từ < 5 cm (phần không bán được), vật rơi rụng, cỏ dại và cây bụi dưới 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 tươi, cỏ dại dưới 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 tượng và cây bụi - thảm tươi, vật rơi rụng, được sấy khô ở 105 o C 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 tương tác của thực vật - đất, sự phân bố sinh khối trên, dưới mặt đất 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.
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 tươi dưới tán rừng, vật rơi rụng,… được để lại sau khi phần gỗ thương phẩm được 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 trường 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 hưởng của các biện pháp chuẩn bị hiện trường và đất không được 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 hưởng do sự mất đi của lượng 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 chương 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 hưởng lớn đến tăng sản lượng rừng thông qua ảnh hưởng đến tính chất vật l đất như khả năng giữ nước và chứa những dinh dưỡng quan 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 trưởng 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 Tương tự, nghiên cứu của Tiarks và cộng sự
(2008) cho Keo tai tượng ở Indonesia cho thấy sinh trưởng 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 trưởng và dinh dưỡng đất rõ rệt Cụ thể: tại công thức BL 2 + BK (để lại VLHCSKT và vỏ cây thương phẩm) sau 5 năm so với BL1 (di chuyển hết đi nơi, ch để lại thảm tươi và thảm mục) lần lượt 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 dưỡng trong đất là nhiệm vụ rất quan trọng của người trồng cây Trong đất, dinh dƣỡng có từ các nguồn: i) dự trữ vô cơ (chất khoáng từ đá mẹ, phân hóa học); ii) dự trữ hữu cơ (mùn, phân chuồng); iii) dự trữ sinh học (thực vật, động vật, giun, vi sinh vật, vi khuẩn,…) Người 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 NH 4 + 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 được với môi trường nước 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 trường 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 người 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 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 nước 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
Ở Việt Nam
1.3.1 Nghiên cứu quản vật chất h u sau khai thác
Hiện nay, nghiên cứu riêng biệt về ảnh hưởng của để lại VLHCSKT rừng ở Việt Nam ngoài dự án CIFOR, các nghiên cứu có liên quan đến VLHCSKT rừng bước đầu đã được quan tâm, tuy nhiên mới ch thực hiện một số nghiên cứu còn tản mạn nhƣ sau:
Phạm Thế Dũng (2005) [4] nghiên cứu trồng Keo lai (Acacia hybrid) ở
Bình Phước, khi đốt thực bì và áp dụng cơ giới trong làm đất trồng rừng cũng cho thấy sinh trưởng không tốt bằng làm đất thủ công, mà nguyên nhân có thể là cày đất toàn diện đã dẫn đến sự xói mòn, rửa trôi làm suy giảm sức sản xuất của đất nơi có độ dốc
Hoàng Xuân T và cs., (1985) đã nghiên cứu trồng xen cây họ đậu vào rừng trồng Bồ đề, Bạch đàn và Keo lá tràm nhằm tăng năng suất và chất lƣợng rừng Các yếu tố thổ nhƣỡng quyết định sản lƣợng rừng là: thành phần cơ giới, độ sâu tầng đất, hàm lƣợng mùn và đạm, cấu trúc của tầng đất mặt và tính chất lý tính của đất
So sánh nhiều kết quả nghiên cứu khác, tác giả cũng cho rằng Bồ đề, Keo và Bạch đàn không trực tiếp làm tiêu hao độ phì nhiêu đất mà chủ yếu bởi kỹ thuật trồng nhƣ việc đốt trên diện tích lớn đã làm giảm khả năng trữ và duy trì nước của đất, tăng xói mòn đất và tiêu hủy nhiều vi sinh vật, chất hữu cơ tích lũy trong đất bị tiêu hủy, đặc biệt trong điều kiện nắng, mƣa của vùng nhiệt đới.[16]
Nghiên cứu quản l VLHCSKT ở Việt Nam đã đƣợc thực hiện cho 2 chu kỳ Keo lá tràm ở Bình Phước, từ 2002 - 2008 (dự án CIFOR) và 2008 - 2012 (đề tài cấp Bộ của Phạm Thế Dũng và cộng sự), 1 chu kỳ Keo lai ở Quảng Trị và 1 chu kỳ Bạch đàn urô tại Vĩnh Phúc (Phạm Thế Dũng và cộng sự 2008 - 2012) [4] Những nghiên cứu này đã có được những dữ liệu cơ bản về sinh trưởng rừng và diễn biến độ phì đất Hiện chƣa có nghiên cứu về vấn đề này cho Keo tai tƣợng ở Việt Nam, nhất là trên các lập địa đất dốc
Kết quả theo dõi 2 chu kỳ Keo lá tràm cho thấy, để lại VLHCSKT làm tăng năng suất rừng trồng, hàm lƣợng các bon, đạm và hạn chế sự thiếu lân trong đất (Vũ Đình Hưởng, 2008, 2015) [28] [29] Năng suất rừng tăng từ 10,6 m 3 /ha/năm ở chu kỳ đầu (7 tuổi, khi chƣa áp dụng giống mới và để lại VLHCSKT) lên 28,3 m 3 /ha/năm ở chu kỳ 2 (6 tuổi, khi áp dụng giống mới và quản l VLHCSKT) và 33,9 m 3 /ha/năm ở chu kỳ 3 (5 tuổi, khi tiếp tục áp dụng giống mới và quản l VLHCSKT) (Vũ Đình Hưởng, 2008, 2015) [28] [29] Tổng lượng VLHCSKT và vật rơi rụng tăng sau 2 chu kỳ để lại VLHCSKT lần lƣợt là 20,2 và 29,1 tấn khô/ha Các tính chất l hóa tính đất cũng thay đổi tích cực đáng kể Dung trọng đất giảm dần từ chu kỳ 1 đến 3, hàm lƣợng dinh dƣỡng trong đất nhƣ chất hữu cơ, đạm, lân (tổng số và dễ tiêu), kali và các cation trao đổi Ca ++ và Mg ++ đƣợc duy trì và cải thiện Nếu giữ lại VLHCSKT và bón bổ sung thêm super lân (300g/cây) thì các ch số độ phì đất tăng lên nhiều lần (Phạm Thế Dũng et al 2012) [4]
Tương tự, đối với Keo lai giữ lại VLHCSKT đã cải thiện năng suất và các ch tiêu về độ phì đất rừng, tuy mức độ chênh lệch không lớn nhƣ đối với cây Keo lá tràm ở phía Nam do mới áp dụng quản l lập địa 1 chu kỳ Kết quả đánh giá ở tuổi 3 cho thấy, cả 2 công thức giữ lại VLHCSKT và giữ lại + bón bổ sung 40 g P/cây (tương đương 555 g super lân/cây) đều cho năng suất rừng cao hơn so với đối chứng (lấy hết đi VLHCSKT) tương ứng là 17,7% và 20%, các bon tổng số tăng 3% và 12,6%, đạm tăng 18,2%, lân dễ tiêu tăng 10,6% và 21,9% [29]
1.3 2 Nghiên cứu kỹ thuật n phân Ở Việt Nam, bón phân cho rừng trồng (chủ yếu cho Keo và Bạch đàn) đã đƣợc áp dụng phổ biến trong khoảng 15 năm trở lại đây khi năng suất rừng trồng có xu hướng suy giảm Các nghiên cứu về bón phân cho rừng Keo cũng được triển khai sớm và có đƣợc nhiều kết quả nhất định Do điều kiện khí hậu, đặc điểm đất đai khác nhau giữa các vùng và tuỳ vào loài cây trồng mà phân bón đƣợc dùng rất đa dạng với liều lƣợng và loại phân khác nhau Tuy nhiên, đƣợc sử dụng khá phổ biến là các loại phân NPK, đạm, lân, vôi bột, phân chuồng, và phân lân hữu cơ vi sinh
Hoàng Xuân T và cộng sự (1996) nghiên cứu ở vùng Đông Nam Bộ cho thấy, ch nên bón lót cho Bạch đàn và Keo với lƣợng phân: 100g NPK (25:50:25) trộn với 160g than bùn/hố Sau 2,5 tuổi, bón thúc 74g đạm Ure + 125g supe Lân/cây là tốt nhất và tác giả cũng ghi nhận rằng bón lót hỗn hợp 100g gồm 25g đạm Ure (N), 50g lân (P), 25g phân Kali (K) và 100g phân lân hữu cơ vi sinh cho sinh trưởng tốt nhất đối với Keo lai tại t nh Bình Phước [17]
Nguyễn Huy Sơn (2003) [14] đã kết luận rằng, tùy theo loại đất nhƣng bón lót từ
100 - 150g NPK/hố hoặc 200 - 300g phân hữu cơ vi sinh sông Gianh/hố hoặc hỗn hợp 50g NPK + 100 -150g phân hữu cơ vi sinh/hố là phù hợp cho rừng trồng Keo Nơi đất chua pH < 4,5 có thể bón thêm vôi bột hoặc phân lân nung chảy
Về việc bón lót phân trong trồng rừng, trong báo cáo của dự án CARD VIE 032/05 về phát triển bền vững và hiệu quả kinh tế cho rừng trồng keo tại Việt Nam, tác giả Đặng Thịnh Triều (2007) [19] cho rằng hầu hết các thử nghiệm bón lót phân trong trồng rừng ở Việt Nam đều sử dụng NPK đã góp phần làm tăng tỷ lệ sống của cây và tăng sinh trưởng của rừng trồng
Nguyễn Huy Sơn, Hoàng Minh Tâm (2012) nghiên cứu ở Quảng Trị cho thấy: bón NPK phối hợp với phân vi sinh sông Gianh ở các liều lƣợng khác nhau khi trồng và bón thúc lặp lại vào năm thứ hai cho thấy: chưa phát hiện sự ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng 9,5 tuổi, ngoại trừ năm thứ hai có sự sai khác về đường kính Sự khác biệt giữa các công thức chủ yếu là do mật độ cây còn lại sau 9,5 năm theo chiếu hướng mật độ càng thưa, sinh trưởng cây đặc biệt là đường kính có xu thế cao hơn mật độ dày [12]
Phạm Thế Dũng, Ngô văn Ngọc (2012) nghiên cứu bón phân Keo lai ở Bình Phước cho thấy: bón phân 3 lần, mỗi lần 100g NPK cho trữ lựơng rừng tăng 7,5 % so không bón hoặc bón 3 lần mỗi lần 0,5 kg phân vi sinh sông Gianh + NPK 100g/cây cho trữ lƣợng vƣợt so không bón 3,6%; Nghiên cứu cho thấy chƣa phát hiện thấy ảnh hưởng của bón lót 50kg P/ha và 50kg K + phân vi lượng đến sinh trưởng cây sau 18 tháng trồng trong thí nghiệm trồng rừng cung cấp gỗ xẻ của loài Keo lai tại Bình Phước Đối với Keo lá tràm, sinh trưởng tốt nhất được xác định tại công thức bón lót hỗn hợp 150g phân NPK (tương ứng 24g N, 10,48g P và 9,96g K) và 300g phân lân hữu cơ vi sinh [5]
Nguyễn Đức Minh và cộng sự (2004), nghiên cứu bón thúc với Keo lai tại Vĩnh Phúc gồm 5 công thức: (1) bón thúc 23g N, 6,98g P và 24,98g K; (2) bón thúc 6,98g P; (3) bón thúc 13,97g P; (4) bón thúc 10g N, 8,73g P, và 4,98g K; và (5) không bón phân, cho thấy sau 3 năm, chiều cao và đường kính của rừng trong các thí nghiệm bón phân tốt hơn rõ rệt so với công thức không bón phân [10]
Phạm Thế Dũng và cs (2005) thí nghiệm bón thúc cho các dòng Keo lai TB05 và TB12 cho thấy không gây ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng cây, dù tỷ lệ sống và tỷ lệ cây có tốt hơn Có thể do đất nơi thí nghiệm khá tốt, nên vai trò của bón thúc phân chƣa đƣợc thể hiện [3]
Nhận xét và đánh giá chung
Điểm qua các công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước về các vấn đề liên quan đến các nội dung mà đề tài nghiên cứu nhƣ quản l vật liệu hữu cơ sau khai thác, kỹ thuật bón phân, quản l cỏ dại, chu trình dinh dƣỡng, làm đất và kỹ thuật t a thân, t a cành, có thể rút ra một số nhận xét sau đây:
Trên thế giới: Các công trình nghiên cứu về trồng rừng Keo đã đƣợc thực hiện khá toàn diện từ các biện pháp kỹ thuật lâm sinh, quản l VLHCSKT, bón phân, chu trình dinh dƣỡng rừng trồng, làm đất trồng rừng, t a thân - t a cành,… Những nghiên cứu này đã tạo ra cơ sở khoa học cho việc trồng rừng, góp phần cung cấp nguyên liệu phục vụ chế biến ở các nước trên thế giới trong những năm qua Ở Việt Nam: Các nghiên cứu về vấn đề này đƣợc thực hiện ở các khía cạnh riêng lẻ và không đồng bộ Các nghiên cứu cho đối tƣợng cây Keo tai tƣợng còn tản mạn và chƣa đi sâu nghiên cứu tổng hợp các biện pháp kỹ thuật cho loài, tuy nhiên bước đầu cũng đã đạt được những thành tựu đáng kể, tập trung chủ yếu cho loài Keo lai và Keo lá tràm như: ảnh hưởng của các biện pháp xử l thực bì và làm đất đến nguy cơ xói mòn đất, áp dụng các biện pháp trồng cây Lạc dại làm tăng độ che phủ và cải tạo đất, các nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng của rừng, các biện pháp quản l cỏ dại bằng phương pháp phun thuốc cỏ và phát theo băng, t a thân - t a cành Bên cạnh đó, đối với loài Keo tai tƣợng các nghiên cứu có liên quan đến đề tài là không nhiều, các nghiên cứu cho loài này mới ch dừng lại ở các nghiên về bón phân tổng hợp NPK, chế phẩm sinh học và làm đất trồng rừng Tuy nhiên, các công thức thí nghiệm trong các nghiên cứu này đƣợc xây dựng chủ yếu đƣợc xây dựng dựa theo kinh nghiệm mà chƣa có định lƣợng các yếu tố cần thiết, chƣa có các nghiên cứu trồng rừng trên các lập địa sau khai thác; Chƣa có các đánh giá tổng hợp về ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật đến hiệu quả kinh tế và chất lƣợng lập địa cho các chu kỳ kinh doanh rừng tiếp theo
Keo tai tƣợng là loài cây trồng đang đƣợc ƣu tiên lựa chọn trồng rừng trên khắp các địa phương trong cả nước, đặc biệt là cho trồng rừng sản xuất nguyên liệu giấy, dặm, đây là loài cây sinh trưởng và phát triển nhanh, đồng thời lại có khả năng cải tạo đất cao nên Keo tai tƣợng đƣợc coi là một trong các loài có triển vọng nhất cho trồng rừng đa mục đích: phòng hộ, cải tạo đất, cung cấp nguyên liệu, Bên cạnh đó, việc người trồng rừng hiện nay ch chú đến thu nhập kinh tế mà ít quan tâm đến các vấn đề quản l lập địa rừng trồng gây ra những hậu quả rất nghiêm trọng nhƣ: đất bị xói mòn, rửa trôi, chai hoá và mất khả năng sản xuất, năng suất rừng ngày càng giảm dần qua các chu kỳ kinh doanh Trước đòi hỏi cấp thiết của thực tiễn trồng rừng sản xuất hiện nay, cần thiết phải có một nghiên cứu cụ thể và tổng hợp cho loài về các biện pháp quản l vật liệu hữu cơ sau khai thác, cơ sở khoa học của việc bón loại phân cần thiết cũng nhƣ biến động dinh dƣỡng trong rừng, các biện pháp xử l thực bì và kỹ thuật t a thân - t a cành,… Từ đó, hoàn thiện và phát triển các biện pháp kỹ thuật tổng hợp bao gồm các biện kỹ thuật quản l lập địa, bón phân nhằm duy trì, nâng cao độ phì đất và năng suất rừng trồng; Nghiên cứu kỹ thuật trồng lại rừng sau khai thác nhƣ xử l thực bì và làm đất, nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật trồng rừng cho các luân kỳ tiếp theo.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Nâng cao năng suất và chất lƣợng rừng trồng Keo tai tƣợng tại Quảng Trị
- Xác định đƣợc 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 lƣợng thân cây rừng trồng Keo tai tƣợng tại Quảng Trị.
Đối tƣợng nghiên cứu
- Loài cây Keo tai tƣợng
- Đất rừng đã qua ít nhất 2 chu kỳ kinh doanh rừng trồng.
Giới hạn nghiên cứu
- Giới hạn về nội dung nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu các thí nghiệm về quản lý vật liệu hữu cơ sau khai thác và bón phân, quản lý thực bì dưới tán rừng, kỹ thuật làm đất trồng rừng, quản lý chất lƣợng thân cây (t a thân, t a cành) rừng Keo tai tƣợng Không đánh giá thành phần loài và độ che phủ của thực bì, quản lý sâu bệnh hại, lửa rừng
Về sinh khối: Tập trung nghiên cứu các bộ phận trên mặt đất của cây Keo tai tƣợng, không nghiên cứu phần rễ cây rừng
- Về địa điểm nghiên cứu: Nghiên cứu đƣợc thực hiện tại huyện Cam Lộ, t nh Quảng Trị.
Nội dung nghiên cứu
Để đạt đƣợc những mục tiêu đề ra, tác giả tập trung nghiên cứu một số nội dung cụ thể nhƣ sau:
- Nghiên cứu các bi n pháp quản lý VLHCSKT và bón phân rừng trồng Keo ta tượng tại Quảng Trị
- Nghiên cứu các bi n pháp quản lý thự ì dưới tán rừng trồng Keo tai tượng tại Quảng Trị
- Nghiên cứu các bi n pháp kỹ thuật làm đ t trồng lại rừn Keo ta tượng
- Nghiên cứu kỹ thuật tỉa thân, tỉa cành rừng trồng Keo ta tượng.
Phương pháp nghiên cứu
2.5.1 Quan điểm và cách tiếp cận
Cách tiếp cận của đề tài là đối tƣợng rừng trên đất đã kinh doanh ít nhất 2 chu kỳ, năng suất và chất lƣợng rừng giảm, đất rừng thiếu hụt lƣợng dinh dƣỡng cần thiết do việc lấy đi gỗ thương phẩm hàng năm Đề tài bố trí các biện pháp kỹ thuật trong các thí nghiệm quản lý VLHCSKT, bón phân, quản lý thực bì, làm đất trồng rừng, t a thân và t a cành, từ đó lựa chọn các biện pháp kỹ thuật phù hợp nhằm duy trì ổn định hoặc nâng cao năng suất rừng trồng Keo tai tƣợng tại Quảng Trị
Kế thừa, ứng dụng các kết quả nghiên cứu và tiến bộ kỹ thuật đã có về kỹ thuật quản l VLHCSKT và sử dụng phân lân trong trồng rừng keo ở các chu kỳ sau tại Trung Bộ; kết hợp nghiên cứu bổ sung các biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh, chăm sóc và nuôi dƣỡng rừng trồng, để tổng hợp các biện pháp kỹ thuật trồng lại rừng sau khai thác nhằm duy trì năng suất, chất lƣợng cũng nhƣ đảm bảo tính ổn định và sự bền vững của rừng trồng Keo tai tƣợng ở các luân kỳ sau
2.5.2.1 Kế thừa các tài li u, kết quả nghiên cứu đã ó
- Các tài liệu, công trình khoa học đã công bố có liên quan tới trồng rừng thâm canh và quản l bền vững rừng trồng ở cả trên thế giới và ở Việt Nam
- Các thông tin, số liệu về đánh giá sinh trưởng, phân cấp lập địa, kết quả đánh giá đất,… do Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam thực hiện
- Kế thừa các tài liệu, thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu,
2.5.2.2 P ươn p p ố trí thí nghi m a Quản l vật li u hữu ơ sau k a t và ón p ân rừng trồn Keo ta tượng
Thí nghiệm trồng mới đƣợc bố trí 2 nhân tố theo khối ngẫu nhiên đầy đủ với
5 lần lặp lại gồm 8 công thức:
- S0F0: Đốt tất cả VLHCSKT, không bón phân
- S0F1: Đốt tất cả VLHCSKT, bón 200g NPK (16:16:8)
- S0F2: Đốt tất cả VLHCSKT, bón 0,5 kg phân vi sinh + 400 gam Super lân/cây + 20 g Kali
- S0F3: Đốt tất cả VLHCSKT, bón 100g chế phẩm MF1
- S1F0: Để lại VLHCSKT, chặt ngắn 50 cm và rải đều toàn diện tích, không bón phân
- S1F1: Để lại VLHCSKT, chặt ngắn 50 cm và rải đều toàn diện tích, bón 200g NPK (16:16:8)
- S1F2: Để lại VLHCSKT, chặt ngắn 50 cm và rải đều toàn diện tích, bón 0,5 kg phân vi sinh + 400 gam Super lân/cây + 20 g Kali
- S1F3: Để lại VLHCSKT, chặt ngắn 50 cm và rải đều toàn diện tích, bón 500g chế phẩm MF1
Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 800 m 2 (10 hàng x 10 cây), trong đó diện tích đo là 300 m 2 (6 x 6 cây trong tâm ô) Tổng diện tích thí nghiệm: 8 nghiệm thức x 4 lặp x 800 m 2 /ô = 2,56 ha
Kỹ thuật trồng: Xử lý thực bì theo nội dung thí nghiệm, phun thuốc diệt cỏ, cuốc hố 40 x 40 x 40 cm, trồng mật độ 1.330 cây/ha (3 x 2,5 m) Thí nghiệm đƣợc thực hiện tại lô c1, khoảnh 8, tiểu khu 777 Trồng rừng tháng 9 - 10/2014
Hình 2.1 Quản l VLHCSKT trước khi trồng rừng b) Quản lý thự ì dưới tán rừng Keo ta tượng
Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ với 4 lần lặp lại gồm 3 nghiệm thức:
- W1: phát bằng dao hoặc máy cắt cỏ trước khi trồng và 2 lần/năm trong 3 năm đầu (đối chứng)
- W2: phát bằng dao hoặc máy cắt cỏ trước khi trồng và 2 lần/năm với bề rộng 1,5 m (0,75 m bên 2 hàng cây) trong 3 năm đầu
- W3: phun thuốc diệt cỏ trước khi trồng và phun 2 lần/năm trên toàn diện tích trong 3 năm đầu
Diện tích mỗi công thức là 800 m 2 (10 hàng x 10 cây), trong đó diện tích đo là 300 m 2 (6 x 6 cây trong tâm ô) Tổng diện tích thí nghiệm: 3 công thức x 4 lặp x
Kỹ thuật trồng: Đào hố 40 x 40 x 40 cm, trồng với mật độ 1.330 cây/ha (3 x 2,5 m); bón 0,5 kg phân vi sinh, 100 g NPK, 30 g P và 10 g K/cây Thí nghiệm đƣợc thực hiện tại lô c3, khoảnh 8, tiểu khu 777 Trồng rừng tháng 9 - 10/2014 c Thí nghi m kỹ thuật làm đ t trồng rừn Keo ta tượng
Bố trí thí nghiệm theo khối ngẫu nhiên đầy đủ với 4 lần lặp, gồm 2 thí nghiệm: L0: Đào hố thủ công 40 x 40 x 40 cm
L1: Cày ngầm + cuốc hố 40 x 40 x 40 cm
Diện tích mỗi công thức là 800 m 2 (10 hàng x 10 cây), trong đó diện tích đo là 300 m 2 (6 x 6 cây trong tâm ô) Tổng diện tích thí nghiệm: 2 công thức x 4 lặp x
Kỹ thuật trồng: phun thuốc diệt cỏ, để lại vật liệu hữu cơ, cuốc hố 40 x 40 x
40 cm; trồng với mật độ 1.330 cây/ha (3 x 2,5 m), bón 0,5 kg phân vi sinh + 100 g NPK + 30 gam P + 10 g K/cây Thí nghiệm đƣợc thực hiện tại lô c2, khoảnh 8, tiểu khu 777 Trồng rừng tháng 9 - 10/2014 d) Thí nghi m tỉa thân và tỉa cành rừng trồng Keo tai tượng
Thí nghiệm t a thân và t a cành bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ lặp lại 4 lần với 2 nghiệm thức:
- PR1: T a thân, t a cành to >15 mm năm thứ nhất và t a toàn bộ cành lên đến 2,5 m năm thứ 2
Diện tích mỗi nghiệm thức là 800 m 2 (10 hàng x 10 cây), trong đó diện tích đo là 300 m 2 (6 x 6 cây trong tâm ô) Tổng diện tích: 2 nghiệm thức x 4 lặp x 800 m 2 /ô = 0,64 ha
Kỹ thuật trồng: phun thuốc diệt cỏ, để lại vật liệu hữu cơ, cuốc hố 40 x 40 x
40 cm; trồng với mật độ 1.330 cây/ha (3 x 2,5 m); bón 0,5 kg phân vi sinh + 100 g NPK + 30 g P + 10 g K/cây Thí nghiệm đƣợc thực hiện tại lô c2, c3, khoảnh 8, tiểu khu 777 Trồng rừng tháng 9 - 10/2014
2.3.2.3 P ươn p p t u t ập và xử lý số li u a Phương pháp thu thập số liệu
- Cây trồng được đo đếm các ch tiêu đường kính (D 1.3 ), chiều cao vút ngọn (H vn ), đường kính tán lá (Dt) định kỳ một năm một lần vào đầu mùa mưa Mẫu phiếu điều tra:
PHIẾU ĐIỀU TRA SINH TRƯỞNG RỪNG TRỒNG
Giải tích cây xác định sinh khối đƣợc thực hiện hàng năm đối với thí nghiệm quản lý lập địa và bón phân Tại mỗi ô thí nghiệm của các thí nghiệm quản l lập địa và bón phân giải tích hàng năm 3 cây tiêu chuẩn/ô để xác định đƣợc lƣợng sinh khối hàng năm
Cây số 1: cây có ch tiêu sinh trưởng gần nhất với giá trị X tb
Cây số 2: cây có ch tiêu sinh trưởng gần nhất với giá trị X tb + Stdevp
Cây số 3: cây có ch tiêu sinh trưởng gần nhất với giá trị Xtb – Stdevp
Hình 2.2 C ọn và ạ ây ả tí
Sau khi chặt hạ cây, tiến hành đo đếm đường kính cả vỏ và không vỏ tại các vị trí D oo , D 1.3 và các vị trí Di (i = 2, 4, 6, 8,….m), H vn để làm cơ sở tính toán thể tích thân cây ngả Thân cây hoặc cành đƣợc cắt khúc thành các đoạn dài 2 m Cân các bộ phận ngay tại hiện trường được kết quả sinh khối tươi của các bộ phận cây
Sau khi cân sinh khối tươi, tiến hành lấy mẫu đại diện cho các bộ phận để tính sinh khối Mẫu thân cây đƣợc lấy tại các vị trí cắt khúc 2 m, mỗi vị trí lấy thớt có độ dày 1,5 cm Cành cây lấy 1 mẫu 0,5 kg từ gốc đến ngọn cành; lá trộn đều và lấy 1 mẫu 0,5 kg sao cho có cả phần lá từ non đến già
Hình 2.3 Cắt k ú , l y mẫu s n k ố ộ p ận t ân cây
Mẫu thân lấy về phải cân ngay để xác định sinh khối tươi của mẫu, sau đó tính thể tích có vỏ và không vỏ của mẫu gỗ này bằng cách cho mẫu gỗ vào nước và dùng bình chia độ để đong lượng nước mà mẫu gỗ chiếm chỗ Các mẫu của từng bộ phận đem sấy ở nhiệt độ 105C đến khối lƣợng không đổi (dung cân điện tử với độ chính xác 0,01g) Khối lƣợng thể tích của mẫu gỗ đƣợc tính theo công thức: d = m/v (g/cm 3 )
Tron đó: d là khối lƣợng thể tích của gỗ; m là khối lƣợng khô của mẫu gỗ (gam); v là thể tích của mẫu gỗ (bằng thể tích nước mà mẫu gỗ chiếm chỗ) (cm 3 ) Thông qua thể tích thân cây và khối lƣợng thể tích gỗ (d) của cây tiêu chuẩn để tính toán ra sinh khối toàn bộ thân cây
Phân tích dinh dƣỡng mẫu thực vật theo TCVN 8551:2010
Mẫu đất được thu thập ở năm cuối của chu kỳ trước, hàng năm đối với thí nghiệm quản lý VLHCSKT và bón phân Thời điểm thu mẫu đồng nhất vào cuối mùa khô Tại mỗi ô thí nghiệm, mẫu đất đƣợc khoan theo các tầng 0 – 10 và 10 – 30 cm tại 5 điểm (4 điểm ở 4 góc và 1 điểm ở giữa ô thí nghiệm) Mẫu đất đƣợc chia ra một nửa để phân tích các ch tiêu l hóa tính thông thường và một nửa để lưu trữ phòng khi cần phân tích các ch tiêu khác, hoặc kiểm tra
Mẫu đất sau khi lấy về cần mã hoá các mẫu bằng ký hiệu, sau đó gửi mẫu phân tích tại phòng Hoá phân tích - Viện nông hoá thổ nhƣỡng Ch tiêu phân tích bao gồm ch tiêu vật lý (dung trọng, thành phần cơ giới) và ch tiêu hoá học (pH H2O , pH KCL , CEC, mùn tổng số, các bon hữu cơ, đạm, lân, kali)
Bảng 2.1 Một số thông số và p ươn p p p ân tí đ t thông dụn tron đ ều tra lập bản đồ đ t
STT Thông số Phương pháp phân tích
7 Phospho dễ tiêu (mg/100 g đất) Oniani (TCVN 5256 -2009)
8 Kali dễ tiêu (mg/100 g đất) TCVN 8662 - 2011
9 Ca 2+ (cmol+/kg đất) TCVN 4405 - 1987
10 Mg 2+ (cmol+/kg đất) TCVN 4406 - 1987
12 Na + (cmol+/kg đất) TCVN 4621 - 1988
13 CEC (cmol+/kg đất) TCVN 4620 - 1988
14 ECEC (cmol+/kg đất) ISRIC - 1996
15 Sắt di động (mg/100g đất) TCVN 4618 - 1988
16 Nhôm di động (cmol+/kg đất) TCVN 4403 - 2011
18 Tỷ lệ cấp hạt (%) Phương pháp Pipet (TCVN 5257 - 1990)
- Xác định dinh dưỡng vật rơi rụng và thực vật dưới tán rừng: Mỗi ô thí nghiệm bố trí 5 lưới ô vuông 1m x 1 m (1% diện tích) để hứng các vật rơi rụng, thực vật dưới tán rừng định kỳ 6 tháng một lần vào đầu và cuối mùa mưa để tính lƣợng dinh dƣỡng hoàn trả lại cho đất
Điều kiện kinh tế - xã hội
Năm 2015, dân số trung bình của t nh là 601.672 người Toàn t nh có 136.743 hộ gia đình, bình quân 4,4 nhân khẩu/hộ Dân số thành thị có 170.073 người, chiếm 28,31% T lệ tăng dân số tự nhiên giảm còn 1,05% năm 2007 và 1,12% năm 2010; dân số cơ học tăng không đáng kể Bình quân mỗi năm dân số trung bình toàn t nh tăng thêm khoảng 5.000 - 6.000 người Dân số phân theo giới tính, nữ chiếm 50,3%, nam chiếm 49,7% Mật độ dân số toàn t nh là 126,7 người/km 2 , thuộc loại thấp so với các t nh, thành khác trong cả nước Dân cư phân bố không đều giữa các vùng lãnh thổ, tập trung đông ở các thành phố, thị xã, các huyện đồng bằng như thị xã Quảng Trị: 308 người/km 2 , thị xã Đông Hà: 1.157 người/km 2 , trong khi đó huyện Đakrông ch có 29 người/km 2 , Hướng Hoá 64 người/km 2
Năm 2015, toàn t nh có 346.287 nghìn người trong độ tuổi lao động, chiếm khoảng 57,5% dân số, số người trong độ tuổi lao động tăng thêm bình quân mỗi năm khoảng 3.000 - 4.000 người Số người đạt trình độ từ sơ cấp, có chứng ch nghề trở lên chiếm 26% (trong đó cao đẳng, đại học trở lên chiếm 4,4%; trung học chuyên nghiệp 5,9%; công nhân kỹ thuật có bằng 1,5%, công nhân kỹ thuật không bằng 8,3%, sơ cấp/chứng ch nghề 2,9%) Còn lại phần lớn là lao động không có chuyên môn kỹ thuật chiếm 74% Phần lớn lao động trên địa bàn t nh làm việc trong các ngành nông, lâm, ngƣ nghiệp (năm 2010 chiếm tỷ lệ 55%)
3.2.3 Kết cấu hạ tầng kinh tế - xã hội
Hệ thống giao thông thuận lợi, bao gồm cả đường bộ, đường sắt và đường thủy: Quốc lộ 1A, Đường Hồ Chí Minh, đường sắt chạy xuyên qua t nh theo hướng Bắc - Nam, Quốc lộ 9 gắn với Cửa khẩu quốc tế Lao Bảo chạy theo hướng Đông - Tây; cảng Cửa Việt đang đƣợc đầu tƣ nâng cấp để đón tàu có trọng tải 5.000 đến 6.500 DWT Cảng biển Mỹ Thủy có khả năng đón tàu có trọng tải 50.000 DWT ra vào thuận lợi đã đƣợc Chính phủ phê duyệt quy hoạch và đang đƣợc t nh đẩy mạnh xúc tiến đầu tƣ xây dựng
Quảng Trị có 3 dân tộc chính: Kinh, Vân Kiều và Pa Cô T lệ các dân tộc thiểu số chiếm khoảng 9% tổng dân số Mỗi dân tộc đều có lịch sử lâu đời và có truyền thống văn hóa phong phú, đặc sắc, đặc biệt là văn hóa dân gian Đồng bào các dân tộc thiểu số Vân Kiều và Pa Cô sinh sống chủ yếu ở các huyện miền núi phía Tây của t nh như: Hướng Hóa, Đakrông
Nhìn chung, dân số và nguồn nhân lực của t nh Quảng Trị dồi dào; có nền văn hóa đa dạng và giàu truyền thống qu báu Tuy nhiên vấn đề dân cƣ và lao động của t nh vẫn còn những hạn chế, bất cập nhƣ: dân cƣ phân bố không đều trên các địa bàn lãnh thổ; trình độ dân trí còn thấp nhất là vùng sâu, vùng xa; trình độ chuyên môn, kỹ thuật lành nghề còn hạn chế, thiếu đội ngũ lao động có chất lƣợng cao, thiếu chuyên gia giỏi