Nghiên cứu đặc điểm lâm học và kỹ thuật gây trồng loài Nghiến tại Sơn La, Điện Biên

Khám phá đặc điểm lâm học và kỹ thuật trồng cây Nghiến tại Sơn La, Điện Biên. Luận án cung cấp giải pháp nhân giống, trồng và phát triển rừng hiệu quả.

• Tác giả: Nguyễn Thị Bích Ngọc
• Người hướng dẫn: GS. Võ Đại Hải
• Trường học: Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Lâm sinh
• Đề tài: Nghiên cứu đặc điểm lâm học và biện pháp kỹ thuật gây trồng loài Nghiến (Burretiodendron hsienmu Chun et How) tại hai tỉnh Sơn La và Điện Biên
• Loại tài liệu: Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Đặc điểm lâm học của cây Nghiến

Cây Nghiến (Burretiodendron hsienmu Chun et How) là một loài cây gỗ quý hiếm phân bố tại các tỉnh miền núi Tây Bắc Việt Nam, đặc biệt là Sơn La và Điện Biên. Đặc điểm lâm học của Nghiến thể hiện rõ qua hình thái, sinh thái và những thích nghi với điều kiện môi trường tự nhiên. Loài cây này có chiều cao lên tới 40-50m, thân thẳng, vỏ ngoài màu xám nhạt. Cây Nghiến được coi là loài cây bản địa có giá trị cao trong sản xuất lâm nghiệp bền vững. Đặc điểm sinh thái của Nghiến cho thấy loài này thích hợp với khí hậu ôn đới, mưa nhiều, độ ẩm cao. Cây Nghiến thường mọc xen lẫn với các loài cây khác trong rừng tự nhiên, tạo thành hệ sinh thái rừng phong phú. Hiểu rõ đặc điểm lâm học Nghiến là cơ sở quan trọng để xây dựng kỹ thuật trồng hiệu quả.

1.1. Hình thái và sinh thái của cây Nghiến

Cây Nghiến có lá kép xen, kích thước trung bình, màu xanh đậm. Thân cây thẳng, không quá nhánh, mộc chất gỗ màu vàng nhạt rất quý. Hệ rễ của Nghiến phát triển sâu và rộng, giúp cây chống chịu tốt trước sạt lở đất. Loài cây này yêu cầu điều kiện ánh sáng trung bình, không cần quá sáng như các loài khác. Đặc điểm sinh thái của Nghiến cho thấy sự thích nghi cao với khí hậu núi, mưa từ 1500-2500mm/năm. Cây Nghiến phát triển tốt ở độ cao 800-1500m so với mực nước biển.

1.2. Phân bố và cấu trúc rừng tự nhiên chứa Nghiến

Phân bố của cây Nghiến chủ yếu tập trung ở Sơn La và Điện Biên, với mật độ không đều trong rừng tự nhiên. Cây Nghiến thường xuất hiện ở tầng gỗ I và II của rừng tự nhiên, được xem là cây chủ yếu cấu thành không gian rừng. Quy luật cấu trúc tầng cây cao cho thấy Nghiến có vai trò quan trọng trong hệ thống rừng. Tái sinh tự nhiên của Nghiến còn hạn chế do điều kiện môi trường và tác động của con người. Việc bảo vệ và phục hồi phân bố tự nhiên của Nghiến là ưu tiên hàng đầu trong bảo tồn đa dạng sinh học.

II. Kỹ thuật nhân giống cây Nghiến hiệu quả

Kỹ thuật nhân giống Nghiến là bước quan trọng để phát triển bền vững loài cây này. Có hai phương pháp chính để nhân giống cây Nghiến: nhân giống từ hạt và nhân giống từ hom (nhánh). Nhân giống từ hạt là phương pháp truyền thống, tuy nhiên tỷ lệ nảy mầm không cao do hạt Nghiến có độ cứng vỏ lớn. Để nâng cao hiệu quả nhân giống Nghiến từ hạt, cần phải tẩm ướp hạt bằng các chất hóa học hoặc xử lý nhiệt đặc biệt. Nhân giống từ hom cho tỷ lệ sống cao hơn, đạt 70-80%, và cây giống phát triển nhanh hơn. Lựa chọn phương pháp nhân giống Nghiến phù hợp là chìa khóa nâng cao hiệu quả sản xuất cây giống.

2.1. Nhân giống cây Nghiến từ hạt

Nhân giống từ hạt Nghiến bắt đầu từ việc thu hái hạt chín từ cây mẹ lớn khỏe. Hạt Nghiến cần được xử lý trước gieo bằng cách ngâm nước ấm hoặc cạo vỏ nhẹ để tăng khả năng nảy mầm. Kỹ thuật xử lý hạt Nghiến rất quan trọng, nâng tỷ lệ nảy mầm từ 30% lên 60-75%. Đất gieo nên là hỗn hợp xơ dừa, phân compost và cát với tỷ lệ 2:1:1. Bảo vệ hạt khỏi mưa trực tiếp và duy trì độ ẩm nhất định giúp hạt Nghiến nảy mầm nhanh hơn.

2.2. Nhân giống cây Nghiến từ hom

Nhân giống từ hom Nghiến được coi là phương pháp hiệu quả, tỷ lệ sống đạt 70-80%. Hom Nghiến lấy từ cây trưởng thành 15-20 tuổi, chiều dài 15-20cm, có 3-4 mắt. Xử lý hom bằng kích thích ra rễ và khô nước trước khi cấy. Môi trường trồng hom Nghiến là xơ dừa 60%, phân compost 30%, cát 10%. Cây giống từ hom Nghiến phát triển nhanh, chiều cao đạt 50-80cm sau 12 tháng, chất lượng cây tốt hơn.

III. Kỹ thuật trồng cây Nghiến trên đất nông nghiệp

Kỹ thuật trồng Nghiến hiệu quả cần tuân theo các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt. Cây giống phải đạt tiêu chuẩn cây giống Nghiến có chiều cao 50-80cm, thân thẳng, không sâu bệnh. Mật độ trồng cây Nghiến phù hợp là 400-500 cây/ha tùy theo điều kiện đất đai. Kỹ thuật chuẩn bị đất là bước đầu tiên, cần xới đất sâu 30-40cm, trộn phân bón cơ bản. Khoảng cách trồng Nghiến thường là 4m x 5m hoặc 5m x 5m tùy theo mục đích sản xuất. Chăm sóc cây non trong 2-3 năm đầu rất quan trọng để đảm bảo sinh trưởng Nghiến nhanh và ổn định.

3.1. Tiêu chuẩn cây giống và chuẩn bị đất trồng

Tiêu chuẩn cây giống Nghiến phải có chiều cao 50-80cm, đường kính 8-12mm, lá xanh tốt. Cây giống không được có sâu bệnh hoặc tổn thương cơ học. Chuẩn bị đất trồng Nghiến bắt đầu từ việc lựa chọn vị trí có độ cao 800-1500m, độ dốc không quá 35°. Xới đất sâu 30-40cm, loại bỏ cỏ dại, trộn phân bón 5-10 tấn/ha. Đất trồng Nghiến nên có pH 5,5-7,0, độ ẩm tốt. Khoang trồng nên được rào chắn để tránh tổn thương từ gia súc.

3.2. Ảnh hưởng phân bón và hỗn giao với cây Lát hoa

Phân bón cho cây Nghiến là yếu tố quyết định sinh trưởng Nghiến hiệu quả. Bón phân bón NPK 10:10:10 hàng năm, tổng cộng 200-300kg/ha chia thành 2-3 lần. Phân bón hữu cơ từ phân gia súc hoặc compost giúp cải t良soil, khuyến khích sinh trưởng. Hỗn giao Nghiến với Lát hoa ở tỷ lệ 60:40 hoặc 70:30 giúp cây Lát hoa hỗ trợ phát triển Nghiến. Cây Lát hoa bảo vệ cây Nghiến khỏi nắng quá, giảm bốc hơi, tăng độ ẩm không khí.

IV. Biện pháp bảo tồn và phát triển bền vững cây Nghiến

Bảo tồn cây Nghiến là yêu cầu cấp bách hiện nay do loài cây này có phân bố hạn chế. Chiến lược bảo tồn Nghiến cần kết hợp bảo vệ quần thể tự nhiên và phát triển trồng nhân tạo. Thiết lập những khu bảo tồn Nghiến có quy mô hợp lý, kiểm soát khai thác đất rừng. Phục hồi rừng Nghiến thông qua trồng mới ở những vùng có điều kiện thích hợp. Cần có chính sách pháp lý bảo vệ Nghiến khắt khe, xử phạt hành vi khai thác trái phép. Công tác giáo dục, nâng cao nhận thức cộng đồng về giá trị của cây Nghiến là điều kiện tiên quyết cho sự thành công.

4.1. Giải pháp bảo vệ và khôi phục quần thể tự nhiên

Bảo vệ quần thể Nghiến tự nhiên bắt đầu từ việc xác định chính xác các khu phân bố hiện còn. Lập bản đồ chi tiết phân bố Nghiến tại Sơn La và Điện Biên. Cơ chế quản lý bảo tồn cần chặt chẽ, cấm khai thác trong các vùng lõi. Thực hiện giải pháp tái sinh rừng tự nhiên bằng cách giảm trầm cảm, loại bỏ cây cạnh tranh. Khôi phục sinh thái Nghiến thông qua trồng bổ sung ở những nơi mật độ thấp. Theo dõi sức khỏe quần thể định kỳ, điều chỉnh biện pháp khi cần.

4.2. Mô hình trồng rừng và phát triển kinh tế bền vững

Mô hình trồng rừng Nghiến kết hợp với hỗn giao cây khác tạo hiệu quả kinh tế cao. Trồng Nghiến hỗn giao với Lát hoa hoặc các loài cây khác giúp tăng sản lượng. Vòng kinh tế Nghiến khoảng 40-50 năm, nhưng có thể thu hoạch cây Lát hoa trước. Xây dựng chuỗi giá trị Nghiến từ trồng, chế biến đến tiêu thụ. Kết nối nông dân với thị trường, hợp tác xã giúp tăng thu nhập. Phát triển bền vững Nghiến cần sự hỗ trợ từ chính phủ, cơ chế chính sách ưu đãi.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới 1. Đặc điểm lâm học loài Nghiến 1.Đặc điểm phân bố tự nhiên, sinh lý, sinh thái của cây Nghiến Nghiến (Burretiodendron hsienmu Chun et How) thuộc họ Đay (Tiliaceae), theo tiếng Trung Quốc gọi là Xianmu (Wang Xianpu, jin Xiaobai, Sun Chengyong (1986) [82]). Ngoài ra, Nghiến còn được sử dụng với nhiều tên khoa học đồng nghĩa khác như: Burretiodendron tonkinense (Gagnep.; Burretiodendron tonkinensis Kosterm.; Excentrodendron hsienmu (Chun et How) Chang et Mian; Pentace tonkinensis A.; (danh sách thực vật trực tuyến TPL website: Theplantlist.

Nghiến được nghiên cứu và phát hiện đầu tiên vào năm 1956, tại Trung Quốc bởi Chun Woon-young và How Foon-chew, được lấy tên là Burretiodendron hsienmu Chun et How và tên này được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay (Chun Woon-young and How Foon-chew, 1956) [65]. Năm 1978, Nghiến tiếp tục được Chiang Hong Ta và Mian Ru Huai mô tả, đưa ra những điểm mà họ cho là có sự khác biệt so với những mô tả của Chun et How (1956) và yêu cầu thành lập một chi riêng (Chiang et Mian, 1978). Do đó, một tên khoa học đồng nghĩa đã được đưa ra là Excentrodendron hsienmu (Chun et How) Chang et Mian, tuy nhiên cho đến nay tên này vẫn không được sử dụng rộng rãi (Wang Xianpu, jin Xiaobai, Sun Chengyong, 1986) [82]. Nghiên cứu về phạm vi phân bố của loài Nghiến, Li và Wang (1964) [73] cho rằng: Tại Trung Quốc, Nghiến xuất hiện ở phía Tây Nam Khu tự trị Quảng Tây, mở rộng về phía Tây tới Tây Nam tỉnh Vân Nam, trong khoảng 7 giữa vĩ độ 22°05' đến 24°16' vĩ độ Bắc và 105°00' đến 108°06' kinh độ Đông, ở phía Nam cận nhiệt đới và khu vực nhiệt đới phía Bắc.

(1998) [85] đã khẳng định Nghiến là loài có vùng phân bố hẹp, chỉ xuất hiện trong các khu rừng lá rộng thường xanh trên núi đá vôi, kéo dài từ phía Nam Trung Quốc (Quảng Tây, Vân Nam) đến các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam. Theo Wang Xianpu, Jin Xiaobai, Sun Chengyong (1986) [82], Nghiến được coi là loài cây đặc hữu của các tỉnh vùng biên giới giữa Trung Quốc và Việt Nam, thuộc khu hệ thực vật Indo - Malaysia và là một loài cây có giá trị kinh tế quan trọng của Trung Quốc. Theo nghiên cứu của Li Shiying và cộng sự (1956) [72]; Hu Shunshi và cộng sự (1980) [67] Nghiến phát triển tốt trên núi đá vôi tinh khiết, thường trên các sườn dốc, trên đá trần hoặc trong đất nông. Ngược lại, nó không thể tồn tại trong các khu vực đồi núi, nơi bề mặt có nguồn gốc từ các loại đá có tính axit như sa thạch hoặc đá phiến sét, ngay cả khi độ dốc nhẹ và tầng đất sâu.

Ở phía Bắc khu vực nhiệt đới, những cây đại thụ của loài này thường chiếm lĩnh các tầng trên của rừng nhiệt đới trên núi đá vôi. Ở độ cao dưới 700m so với mực nước biển, Nghiến mọc rải rác và thường hỗn giao với các loài cây nhiệt đới như Garcinia paucinervis, Drypetes perreticulata, Drypetes confertiflora, Vluricoccum sinense và Walsura robusta. Ở nơi có độ cao từ 700 - 900m, Nghiến phân bố tập trung thành quần thể ưu thế, sinh trưởng khá tốt và hỗn giao với các loài cây cận nhiệt đới như Cinnamomum calcarea, Cryptocarya maclurei, Castanopsis hainanensis và Cyclobalanopsis glauca. Xa hơn về phía Bắc, Nghiến không phân bố liên tục thành những khu vực rừng lớn mà nằm rải rác kéo dài đến 24°16' vĩ độ Bắc.

Nghiên cứu về đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của Nghiến, A. Kostermans (1961) [62] trong nghiên cứu về chi Burretiodendron đã mô tả đặc điểm hình thái 7 loài, trong đó có loài Nghiến. Nghiến là cây gỗ 8 lớn, vỏ màu xám, dầy đến 1cm, bong mảng lớn. Hoa màu trắng, hoa đơn tính, quả nang hình elip, dài 5,5cm, rộng 3,5cm, nhẵn, hạt dài 1cm.

Wang Xianpu và cộng sự (1986) [82] trong báo cáo “Burretiodendron hsienmu Chun & How: Đặc điểm sinh thái học và bảo vệ loài” đã khẳng định: Nghiến là một loài cây gỗ lớn. Nghiến có thể cao tới 40 m, thân tròn, thẳng, gốc có bạnh vè. Cuống lá dài 3,5 - 6,5 cm, mặt lá màu xanh, hình cầu, hình trứng hoặc elip, kích thước (8-14) × (5-8) cm, nhẵn, bóng, khi già có màu vàng - nâu, nách gân lá có tuyến và có túm lông, có 3 gân gốc, đỉnh lá nhọn, đuôi lá hình tim. Trong tự nhiên, những cây Nghiến lâu năm thường có bạnh vè, đường kính ngang ngực có thể phát triển đạt 1 - 3 m, hệ rễ dày, nổi lên bề mặt đá vôi và có khả năng vươn rộng hơn đường kính tán lá.

Các chồi và lá non của Nghiến có nhựa dính, lá cây trưởng thành dày, cứng, đầu nhọn dần, phát triển cấu trúc xeromorphic (cấu trúc chịu hạn) giúp cho cây có khả năng thích nghi với môi trường sống khô, biên độ nhiệt biến động lớn trong năm. Tán lá dày, cành nhánh phát triển mở rộng thường xuyên, tạo thành một bức khảm giúp cho cây tận dụng tối đa ánh sáng mặt trời. Cũng trong nghiên cứu này, Wang Xianpu và cộng sự (1986) [82] đã khẳng định: Ở Trung Quốc, Burretiodendron hsienmu có thể xuất hiện trong tự nhiên ở những nơi có nhiệt độ trung bình hàng năm từ 19,1oC đến 22,0oC, nhiệt độ của tháng lạnh nhất (tháng 1) là 10,9oC đến 13,9oC và nhiệt độ trong những tháng nóng nhất (tháng bảy) là 25,1oC đến 28,4oC. Nhiệt độ tối thiểu tuyệt đối gặp phải trong năm từ -0,8oC đến -1,9o C, nhiệt độ tích lũy hàng năm là 6.

Lượng mưa hàng năm cao, từ 1.500 mm nhưng phân bố không đều, 80% lượng mưa tập trung ở giai đoạn từ tháng tư đến tháng chín, còn lại chủ yếu là các tháng khô hạn. Trong mùa đông, lượng mưa chỉ chiếm 5 - 7% lượng mưa hàng năm, độ ẩm không khí tương đối trung bình 70%. Nghiên cứu cũng cho rằng với khí hậu 2 mùa mưa và khô rõ rệt chính là 9 cơ sở hình thành các u bướu trên phần thân hoặc gốc cây nghiến. Nghiên cứu về vật hậu Theo nghiên cứu của Wang Xianpu, Jin Xiaobai, Sun Chengyong (1986) [82], Nghiến ra hoa vào tháng 3 - 4.

Quả nang, chín trong khoảng tháng 6 - 7, sau đó tách vỏ. Nghiến ra hoa và chín không đồng loạt. Hạt rơi xuống mặt đất hoặc nảy mầm nhanh chóng hoặc thối một cách nhanh chóng, vì vậy hạt giống phải được thu hái kịp thời khi vẫn còn ở trên cây. Chu kỳ sai quả thường là hai đến ba năm hoặc lâu hơn tùy điều kiện khí hậu.

Giá trị sử dụng và mức độ nguy cấp của Nghiến Các nghiên cứu đều cho thấy, gỗ Nghiến đa tác dụng và có giá trị kinh tế cao vì vậy chúng thường xuyên bị khai thác với cường độ mạnh và có nguy cơ bị biến mất trong tự nhiên. Theo Wang Xianpu và cộng sự (1986) [82], gỗ Nghiến chắc và nặng, có đặc tính cơ học tốt, rất thích hợp để sản xuất các dụng cụ lao động, thớt, đóng tàu, đồ nội thất và dùng trong xây dựng. Thân cây Nghiến to được dùng để làm bánh xe. Nghiến là một cây calciphilous (ưa vôi), chứa ít lưu huỳnh và mangan nhưng dồi dào canxi và nitơ (1,96%) trong lá, có thể được sử dụng để tăng khả năng cải tạo đất.

Tại các khu vực rừng có Nghiến phân bố tập trung, lá cây Nghiến rơi xuống mỗi năm được tích lũy trên mặt đất, tạo thành một lớp vật rơi rụng dày lên đến 15 cm. Đất bao gồm 5 - 10% chất hữu cơ, trong khi lớp đất phân hủy lá và cành cây có thể chứa nhiều hơn rất nhiều, lên tới 23,02% chất hữu cơ. Theo Wang Xianpu (1984) [83], Nghiến là một loài cây đang trong tình trạng bị tổn thương, khai thác kiệt ở mức báo động. Biện pháp thích hợp cần được tiến hành càng sớm càng tốt để bảo vệ và thúc đẩy tái sinh loài cây này, nếu không Nghiến sẽ có nguy cơ bị tuyệt chủng hoàn toàn trong tự nhiên.

Wang Xianpu và cộng sự (1986) [82] cũng khẳng định việc khai thác gỗ ở rừng tự nhiên ở Trung Quốc diễn ra mạnh, diện tích rừng bị suy giảm, điều 10 kiện môi trường rừng thay đổi nhanh cũng là một trong những nguyên nhân làm cho loài Nghiến bị đe dọa do mất môi trường sống, ảnh hưởng đến lớp cây Nghiến tái sinh. Ở một số nơi, vẫn còn một số cây Nghiến lớn, phân bố rải rác nhưng rất ít cây con Nghiến và cây giống các loài khác bên dưới; một số nơi khác, có nhiều cây con Nghiến tái sinh và cây giống khác bên dưới nhưng lại không có tán của tầng cây cao phía trên bảo vệ. Vì vậy, với đặc tính ưa bóng giai đoạn nhỏ, rất khó khăn để lớp cây Nghiến tái sinh có thể phát triển vươn lên tầng trên của rừng và hình thành nên các quần thụ rừng Nghiến trưởng thành như trước đây. (1998) [85] trong sách đỏ của IUCN, Nghiến được xếp vào nhóm “sắp nguy cấp - VU” đang phải đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng cao trong tự nhiên.

Theo Ya Tang, Long-Hua Mao, Hui Gao (2005) [84] Nghiến đang phải chịu sự khai thác quá mức dẫn dến việc suy giảm nghiêm trọng số lượng cá thể loài tại Trung Quốc. Mặc dù, Nghiến là một loài được bảo vệ ở Trung Quốc nhưng ít ai biết về tình trạng hiện tại của nó. Cây Nghiến lớn được sử dụng để làm đồ thủ công mỹ nghệ và xây dựng quan trọng, cây non bị chặt làm củi; cả hai cách sử dụng này đều góp phần làm giảm số lượng cá thể loài. Mặc dù là một loài được bảo vệ nhưng có vẻ như không có biện pháp bảo vệ cụ thể chính thức nào được áp dụng.

Việc chặt cây bất hợp pháp vẫn tiếp tục và chặt cây non làm củi là phổ biến, đặc biệt là trong các khu rừng cách xa làng. Ở những khu vực gần làng hoặc khó tiếp cận, rừng Nghiến hầu hết được bảo vệ. Lệnh cấm chặt hạ cây và bán gỗ Nghiến, đóng cửa rừng Nghiến được áp dụng để giảm can thiệp từ con người sẽ giúp bảo vệ loài cây quan trọng này, nhưng người dân địa phương cần được cung cấp các lựa chọn thay thế tạo thu nhập và nhiên liệu để các biện pháp bảo vệ được chấp nhận và có cơ hội thành công. Như vậy, Nghiến có rất nhiều tên gọi đồng nghĩa khác nhau nhưng tên 11 khoa học thông dụng là Burretiodendron hsienmu Chun et How.

Nghiến là loài cây gỗ lớn đa tác dụng có giá trị kinh tế và bị khai thác mạnh ngoài tự nhiên. Các nghiên cứu cũng cho thấy muốn thúc đẩy tái sinh Nghiến trong tự nhiên thì giai đoạn đầu của tái sinh cần phải giữ được tán của lớp cây tầng cao. Nghiên cứu nhân giống 1.