ĐẶT VẤN ĐỀ Thoát hơi nƣớc là một quá trình sinh lý không tách rời quang hợp. Sự thoát hơi nƣớc và trao đổi khí CO2 có quan hệ chặt chẽ với nhau, nhờ thoát hơi nƣớc mà khí khổng mở và qua đó CO2 từ không khí khuyếch tán vào lá cung cấp cho quá trình quang hợp. Tuy nhiên, thoát hơi nƣớc cũng có thể làm cho cây thiếu nƣớc. Sự thoát hơi nƣớc có tác dụng làm giảm nhiệt độ bề mặt lá, cân bằng nhiệt cho cây.
Nhờ thoát hơi nƣớc mà các chất khoáng trong đất đƣợc hút theo dòng nƣớc vận chuyển đi lên các cơ quan, bộ phận trên mặt đất. Thoát hơi nƣớc và dinh dƣỡng khoáng có mối quan hệ mật thiết với nhau. Cây thoát hơi nƣớc tốt thì sẽ hút đƣợc nhiều chất khoáng để vận chuyển và cung cấp cho các bộ phận của cây sử dụng. Thoát hơi nƣớc giúp cây có khả năng điều chỉnh, duy trì độ bão hòa nƣớc trong các tổ chức cơ thể, duy trì đặc tính của keo nguyên sinh chất theo hƣớng có lợi cho sinh trƣởng, phát triển.
Mỗi loài thực vật đều có cơ chế tự điều chỉnh sự thoát hơi nƣớc thông qua sự đóng mở của khí khổng. Trong quá trình tiến hóa, thực vật có cấu tạo bề mặt khác nhau để lá thích nghi hạn chế sự thoát hơi nƣớc. Hiện nay tổng diện tích rừng trồng trên cả nƣớc tính đến năm 2015 là 3.320ha, với nhiều loại rừng trồng chủ yếu nhƣ Thông, Keo, Bạch đàn. Đó đều là những loài cây có giá trị kinh tế cao và có tốc độ sinh trƣởng khá nhanh, chính vì vậy chúng cần một số lƣợng nƣớc nhất định để phục vụ cho quá trình sinh trƣởng.
Vấn đề đang khá đƣợc quan tâm hiện nay đó là việc nghiên cứu xem nhu cầu tiêu thụ nƣớc ở các giai đoạn của những loài cây này ra sao, từ đó lựa chọn loài phù hợp cho các dự án rừng trồng đối với những khu vực đất khô cằn. Thông là cây trồng Lâm nghiệp, đƣợc gây trồng ở hầu khắp các tỉnh trung du và miền núi nƣớc ta. Cây thông đƣợc coi là cây loại trồng chủ yếu, với diện tích đứng thứ ba sau bạch đàn và keo. Theo quyết định số 3135/QĐ- BNN-TCLN ngày 06/8/2015 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công bố số liệu hiện trạng rừng toàn quốc năm 2014, diện tích rừng trồng 1 thông các loại là khoảng 400.
Loài thông đƣợc trồng chủ yếu là Thông nhựa (Pinus merkusii), cây Thông nhựa mang lại giá trị lớn về mặt kinh tế, xã hội. Chính vì vậy việc nghiên cứu các đặc điểm sinh học để tìm hiểu xem cây Thông nhựa phù hợp với các loại đất và địa hình nào ?, lƣợng nƣớc mà cây cần cho quá trình sinh trƣởng là bao nhiêu?, điều này là rất cần thiết. Từ những câu hỏi đặt ra đó tôi đã quyết định thực hiện đề tài “ Đánh giá nhu cầu sử dụng nước của loài thông nhựa (Pinus merkusii) ở giai đoạn tuổi non” 2 Chƣơng 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Một số đặc điểm của loài Thông nhựa và các nghiên cứu đã có về loài Thông 1.
Một số đặc điểm của loài Thông nhựa - Thông nhựa (Pinus merkusii Jungh & de Vriese), Thông hai lá hay thông Tenasserim, đƣợc miêu tả khoa học đầu tiên năm 1849. Kết quả nghiên cứu về thông nhựa tại Sumatra ( Indonesia) đã xác định có 3 dạng thông nhựa là “Aech”, “Tapanuli” và “Kerinci”. Theo đó, các dạng trên khác nhau về hình thái thân cây, cách phân cành, hình thái vỏ cây, thành phần của nhựa thông và khả năng chống chịu bệnh với sâu hại, đặc biệt đối với sâu Milionia basalis - Thông nhựa có thể chịu nóng, đất đai khô cằn, tầng mỏng, khí hậu gần biển. thông nhựa là cây gỗ lớn, cao 25–45 m, tán hình trứng, phân cành thấp, vỏ cây màu xám nâu ở dƣới, màu đỏ cam ở trên, thƣờng nứt dọc sâu ở sát gốc, nhƣng phần trên thƣờng nhẵn và dễ bong mảng.
Đƣờng kính thân có thể tới 1,5 m, trong thân cây có nhiều nhựa, nhựa có mùi thơm hắc. - Lá hình kim, có hai lá mọc cụm trên một đầu cành, lá dài 20-25cm dày trên 1mm, màu xanh đậm, đính vòng xoắn ốc vào cành lớn. Nón đơn tính cùng gốc, nón cái chín trong hai năm. Nón thƣờng hình trứng cân đối, kích thƣớc với chiều cao 4 -5 cm, chiều rộng 3–4 cm khi khép và 6 - 8 cm khi mở, cuống nón thƣờng thẳng, dài 1,51 cm.
- Lá bắc kém phát triển, lá noãn thƣờng hóa gỗ khi chín. Mặt vảy hình thoi, có hai gờ ngang dọc nổi rõ, rốn vảy lõm, mỗi vảy có hai hạt, hạt dài 7-8 mm, có cánh 20-25mm, phát tán nhờ gió. - Giá trị nổi bật của loài cây này chủ yếu trồng để lấy nhựa, xong có thể lấy gỗ phục vụ xây dựng, đóng đồ dùng gia dụng. Thông nhựa là loài cây tiên phong trồng ở đất khô cằn, lục hóa đất trống, đồi núi trọc và có khả năng cải tạo đất tốt.
Nhựa thông đƣợc tinh chế để thu tinh dầu thông, và phần còn lại là 3 colophan đƣợc xà phòng hóa để là xà phòng và đƣợc sử dụng làm keo trong sản xuất giấy (keo nhựa thông) và một số ứng dụng trong công nghiệp điện, làm chất đốt… 1. Một số nghiên cứu về loài Thông nhựa - Thông nhựa phân bố tự nhiên và ở miền Trung và Nam Trung Quốc, giới hạn cao từ 1.200m trở xuống so với mặt nƣớc biển, đƣợc đƣa vào trồng ở Việt Nam từ năm 1930. Loài Thông này tỏ ra thích ứng đƣợc với việc gây trồng ở đồi trọc các tỉnh vùng Đông Bắc nhƣ: Quảng Ninh, Lạng Sơn, Bắc Kạn. - Thông nhựa là một trong những loài cây trồng rừng chủ yếu ở nƣớc ta.
Gỗ có nhiều nhựa, ở lõi nhiều hơn ở giác. Nhựa là sản phẩm chủ yếu của rừng Thông nhựa, là một đặc sản rừng có giá trị lớn. Từ nhựa chế biến đƣợc hai chất chính là dầu thông (tê rê ben tin) và tùng hƣơng (cô lô phân). Các nguyên liệu trên rất cần thiết cho ngành công nghiệp sơn, véc ni, xen lu lô, dƣợc phẩm, xà phòng, giấy, chất dẻo, mực in, cao su.
- Cây thông 25-30 tuổi sinh trƣởng tốt, có thể trích nhựa đƣợc 3-4kg nhựa/năm. Gỗ có vòng tăng trƣởng hẹp, mịn mặt, vân rõ dùng làm đồ mộc gia dụng, bao bì, ván bề mặt trong toa xe. Gỗ nhỏ đƣờng kính dƣới 25-30 cm chƣa có lõi, nhẹ, hàm lƣợng nhựa ít còn dùng làm nguyên liệu giấy. Thông nhựa hình dáng đẹp, mùi nhựa toả thơm cho nên đƣợc trồng làm cây phong cảnh cho các khu vực nghỉ mát, an dƣỡng, danh lam thắng cảnh.
Là cây trồng rừng công nghiệp và phủ xanh đất trống, đồi trọc. Tình hình phân bố loài Thông nhựa ở Việt Nam - Thông nhựa là loài có biên độ sinh thái rộng, nên rất đa dạng. Ở Việt Nam Thông nhựa phân bố từ độ cao 1200m so với mực nƣớc biển trở xuống, mọc tự nhiên thuần loài hoặc hỗ giao với cây lá rộng ở các tỉnh: Lâm Đồng, Đắc Lắc, Gia Lai, Kom Tum, Phú Yên, Khánh Hòa, Sơn La. Đã gây trồng nhiều trên đồi thấp thuộc các tỉnh ven biển nhƣ: Quảng Ninh,Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên- Huế, Quảng Nam, Bình Thuận, 4 Thanh Hóa.
Diện tích trồng rừng Thông ở Bắc Trung Bộ và khoảng 90.863 ha, chiếm tới 39,7% diện tích và trữ lƣợng bằng khoảng 46,1% trữ lƣợng Thông trong cả nƣớc. - Trong tự nhiên, có thể gặp thông nhựa mọc trong nhiều loại hình rừng (thông nhựa thuần loại, thông nhựa hỗn giao với thông 3 lá, thông nhựa hỗn giao với cây lá rộng…). Trong rừng hỗn giao thông nhựa và thông 3 lá ở Tây Nguyên, càng lên cao số cá thể của thông nhựa càng giảm, nhƣng số lƣợng cá thể thông 3 lá lại tăng dần. Ở Lâm Đồng, thông nhựa chỉ phân bố tự nhiên trên độ cao từ 600m đến 1.000m, với nhiệt độ trung bình năm 21-28oC (nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất khoảng 18oC), tổng lƣợng mƣa hàng năm (1.500)mm và phân bố không đều theo mùa.
Thông nhựa là loài cây ƣa sáng, và chịu hạn. Cây sinh trƣởng trên cả đất cát, đất đỏ, đất nhẹ, dễ thoát nƣớc; đất phong hoá từ đá mẹ sa thạch, sa phiến thạch. Tuy vậy, thông nhựa cũng có thể mọc trên đất đồi núi trọc, cằn cỗi, sỏi đá, nghèo kiệt, khô hạn. Đất trồng rừng Thông nhựa là đất feralit vùng đồi và trung du ở độ cao <200m ở miền Bắc và miền Trung, và 600-800m ở miền Nam có đặc điểm: Đất chua (pH 3-5,5), thành phần cơ giới nhẹ đến trung bình, thoát nƣớc tốt, độ dày tầng đất sản xuất >20cm; hàm lƣợng dinh dƣỡng trung bình trở lên.
Khoảng 30 năm trở lại đây, Thông nhựa đƣợc gây trồng trên phạm vi rộng ở các tỉnh vùng trung du miền Bắc và khu IV cũ với diện tích trên 105.000 ha, nhiều nơi trồng thành rừng. Sinh trƣởng rừng Thông nhựa rất khác nhau ở các vùng và có ảnh hƣởng khác nhau đến môi trƣờng. Ở Việt Nam, Thông nhựa có phân bố ở cả miền Bắc và Nam từ Lâm Đồng tới Quảng Nam, Thừa Thiên Huế, Quảng Bình, Hà Tĩnh, Nghệ An. ở vùng Bắc Trung Bộ, Thông nhựa đƣợc trồng chủ yếu.
- Cây Thông nhựa đã đƣợc đƣa vào trồng rừng tập trung từ thập niên 80 trở lại đây theo các chƣơng trình đầu tƣ phát triển rừng của Nhà Nƣớc và các dự án tài trợ. Theo thống kê của ngành nông nghiệp, hiện tại toàn tỉnh Quảng trị có khoảng 20.000ha rừng trồng cây Thông nhựa.000ha 5 rừng Thông có tuổi trên 20 năm hiện đang đƣợc đƣa vào khai thác nhựa. Trong những năm qua, rừng trồng Thông nhựa đƣợc bảo vệ tốt, không để xảy ra cháy rừng, những khu rừng đến tuổi đã đƣợc giao khoán cho hộ gia đình, công nhân khai thác nhựa, cung cấp nguyên liệu cho Nhà máy chế biến nhựa thông đã đƣợc xây dựng trên địa bàn Tỉnh. Tổng quan nghiên cứu thoát hơi nƣớc của thực vật trên thế giới - Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về chế độ thủy văn rừng cũng nhƣ tầm quan trọng của nƣớc đối với các hoạt động sống của thực vật rừng.
Các nghiên cứu đều khẳng định nƣớc là nhân tố quan trọng nhất đối với tất cả các cơ thể sống trên trái đất. Nƣớc đƣợc xem nhƣ là một thành phần quan trọng xây dựng nên cơ thể thực vật. Chỉ cần giảm chút ít hàm lƣợng nƣớc trong tế bào đã gây ra sự kìm hãm đáng kể những chức năng sinh lý quan trọng nhƣ quang hợp, hô hấp và do đó ảnh hƣởng tới sinh trƣởng của cây.