Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Trên thế giới Để nâng cao năng suất chất lượng và phát triển rừng sản xuất, nhiều nhà khoa học trên thế giới đã tập trung nghiên cứu khá toàn diện về các lĩnh vực từ chọn loài cây trồng phù hợp với điều kiện lập địa, chọn tạo nhân giống, các khâu kỹ thuật tạo rừng, nghiên cứu các phương thức, phương pháp tạo rừng công nghiệp đến nghiên cứu mở rộng rừng hỗn loài, nhiều tầng để tăng giá trị phòng hộ và môi sinh. Nghiên cứu về lập địa và chọn loài cây trồng Kết quả nghiên cứu của Pandey.D (1983)[43] về loài Bạch đàn Eucalyptus camaldulensis được trồng trên các điều kiện lập địa khác nhau đã cho thấy nếu trồng ở rừng nhiệt đới khô với chu kỳ kinh doanh từ 10-20 năm thì năng suất chỉ đạt từ 5-10 m3/ha/năm, nhưng trồng ở vùng nhiệt đới ẩm thì năng suất có thể đạt tới 30m3/ha/năm. Khi đánh giá khả năng sinh trưởng của loài Thông Pinus patula ở Swziland, Julian Evans (1992)[38] đã chứng minh tương quan giữa sinh trưởng về chiều cao của loài Thông này có quan hệ khá chặt (r=0,81) với các yếu tố địa hình và đất, thông qua phương trình sau: Y = -18,75 + 0,0544x3 – 0,000022x32 + 0,0185x4 + 0,0449x5 + 0,5346x11 Trong đó: Y: Chiều cao vút ngọn tại thời điểm 12 tuổi (m) x3: Độ cao so với mắt nước biển (m) x4: Độ dốc chênh lệch giữa đỉnh đồi và chân đồi (%) x5: Độ dốc tuyệt đối của khu trồng rừng (%) x11: Độ phì của đất đã được xác định n 4 Từ các kết quả nghiên cứu của các tác giả trên thế giới về điều kiện lập địa đã cho thấy việc xác định vùng trồng và điều kiện lập địa phù hợp với từng loài cây trồng là rất cần thiết và đây cũng chính là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng của rừng trồng.
Nghiên cứu về giống cây rừng Cây trồng muốn sinh trưởng tốt, sản lượng, năng suất rừng trồng cao phải có giống tốt. Giống là điều kiện đầu tiên quyết định đến năng suất và chất lượng rừng trồng. Để đánh giá được khả năng sinh trưởng và năng suất cây trồng ngoài nhân tố điều kiện lập địa thì giống cây trồng còn có ý nghĩa quyết định tới năng suất rừng trồng. Trên thế giới đã có rất nhiều nước đi sâu nghiên cứu cải thiện tính di truyền của các giống cây rừng, điển hình như: Trung Quốc, Thụy điển, Công Gô, Brazin, Swaziland, Malayxia, Zimbabwe,… Từ thế kỷ 18-19 đã có những ý tưởng về nghiên cứu lai giống và sản xuất hạt giống cây rừng cũng như nhân giống sinh dưỡng.
Đầu thế kỷ 20 các nước Bắc Âu như: Đức, Thụy Điển, Đan Mạch là những nước có nền lâm nghiệp phát triển cũng đã xuất hiện nhiều công trình nghiên cứu về khảo nghiệm xuất xứ, chọn giống, lai giống, xây dựng vườn giống bằng cây ghép cho các loài Thông, Dương, Sồi Dẻ. Hiện tại có nhiều giống cây rừng có năng suất cao đã được nghiên cứu và đưa vào sản xuất nhằm nâng cao năng suất cũng như rút ngắn chu kỳ kinh doanh phục vụ mục tiêu phát triển kinh tế và nâng cao thu nhập cho người trồng rừng như: Keo, Thông, Mỡ, Bạch đàn,… Ở Công Gô, bằng phương pháp lai nhân tạo đã tạo ra giống Bạch đàn lai Eucalypyus hybrids có năng suất đạt tới 35m3/ha/năm sau 7 năm trồng. Tại Brazin, bằng con đường chọn lọc nhân tạo đã chọn được giống Bạch đàn Eucalypyus grandis có năng suất đạt tới 55m3/ha/năm sau 7 năm trồng (Welker, 1986)[48]. Ở Zimbabwe cũng n 5 đã chọn được giống Bạch đàn Eucalypyus grandis đạt từ 35-40m3/ha/năm, giống Bạch đàn Eucalypyus urophylla đạt trung bình tới 55m3/ha/năm có nơi lên đến 70m3/ha/năm (Campinhons và Ikemori, 1988)[37].
Tại công ty Aracrug ở Brazil đã sử dụng giống Bạch đàn lai giữa E. urophylla, trồng rừng bằng hom và áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tích cực đã đưa năng suất trồng rừng Bạch đàn lên tới 70m3/ha/năm. Tại Swaziland cũng đã chọn được giống Thông Pinus patula sau 15 năm tuổi đạt năng suất 19m3/ha/năm (Pandey, 1983)[43]. Đối với cây Keo lai tự nhiên giữa Acacia mangium và Acacia auriculiformis được phát hiện đầu tiên vào những năm 1970 ở Sabah, Malaysia.
Những cây lai này ở Ulu Kukut đã thấy có kích thước lớn hơn, dạng cành và thân tròn đều hơn các cây Keo tai tượng đứng gần. Ngoài ra còn có dấu hiệu cho thấy tỷ trọng gỗ và một số tính chất của cây lai cao hơn hẳn cây mẹ Keo tai tượng (Rufelds, 1987)[45]. Theo Pinso và Nasi (1991)[44] Keo lai giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm được phát hiện lần đầu tiên ở Sook Telupid thuộc bang Sabah, Mailaysia. Cây Keo lai đã được Pedley (Bảo tàng thực vật bang Queensland) khẳng định vào năm 1977.
Từ đó người ta thường thấy Keo lai xuất hiện trong các khu rừng trồng Keo tai tượng thu hạt từ Ulu Kurut của Malaysia nơi có lai giống tự nhiên giữa hai loài. Syrach Larsen đã sản xuất được một số cây lai có hình dáng đẹp và có ưu thế về sinh trưởng. Nilsson-Ehle (1949-1973) đã phát hiện ra cây tam bội có sinh trưởng tốt hơn so với cây nhị bội. Đây là một trong những lĩnh vực nghiên cứu mang tính đột phá và đã thu được những thành tựu đáng kể trong thời gian qua.
Theo Eldridge (1993)[49] các chương trình chọn giống đã bắt đầu ở nhiều nước và tập trung cho nhiều loài cây mọc nhanh khác nhau trong đó có Bạch đàn. Brazil đã chọn cây trội và xây dựng vườn giống cây con thụ phấn tự do cho các loài E. maculate ngay từ những năm n 6 1952. Mỹ bắt đầu với loài E.
Từ năm 1970 - 1973 Úc đã chọn được 160 cây trội cho loài E. regnans và 170 cây trội có thân hình thẳng đẹp và tỉa cành tự nhiên tốt ở loài E. Tương tự như vậy, 150 cây trội đã được chọn ở rừng tự nhiên cho loài E. diversicolor ở Úc và loài E.
deglupta ở Papua New Guin. Nhờ những công trình nghiên cứu chọn lọc và tạo giống mới tới nay ở nhiều nước đã có những giống cây trồng năng suất rất cao, gấp 2-3 lần trước đây như ở Brazil đã tạo được những khu rừng có năng suất 70-80 m3/ha/năm, tại Công Gô năng suất rừng cũng đạt 40 - 50 m3/ha/năm. Theo Covin (1990) tại Pháp, Ý nhiều khu rừng cung cấp nguyên liệu giấy cũng đạt năng suất 40 - 50 m3/ha/năm, kết quả là hàng ngàn ha đất nông nghiệp được chuyển đổi thành đất lâm nghiệp để trồng rừng cung cấp nguyên liệu giấy đạt hiệu quả kinh tế cao. Ngoài Bạch đàn, trong những năm qua các công trình nghiên cứu về giống cũng đã tập trung vào các loài cây trồng rừng công nghiệp khác như các loài Keo và Lõi thọ.
Nghiên cứu của Cesar Nuevo (2000)[50] đã khảo nghiệm các dòng Keo nhập từ Úc và Papua New Guinea, các giống Lõi thọ địa phương từ các nơi khác nhau ở Mindanao. Trên cơ sở kết quả lựa chọn các xuất xứ tốt nhất và những cây trội đã xây dựng vùng sản xuất giống và dán nhãn các cây trội lựa chọn. Chọn giống kháng bệnh và lai giống cũng là những hướng nghiên cứu được nhiều tác giả quan tâm. Tại Braxin, Ken Old, Alffenas và các cộng sự từ năm 2000-2003 đã thực hiện một chương trình chọn giống kháng bệnh cho các loài Bạch đàn chống bệnh gỉ sắt Puccinia.
Các công trình nghiên cứu về lai giống cũng đã mang lại nhiều kết quả tốt phục vụ trồng RSX (Assis, 2000), (Paramathma, Surendran, 2000), (FAO, 1979),… n 7 1. Nghiên cứu về các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động Biện pháp kỹ thuật lâm sinh (KTLS) tác động có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng sinh trưởng và năng suất cây rừng. Có rất nhiều biện pháp KTLS tác động được nghiên cứu nhằm cải thiện năng suất cây trồng như: Kỹ thuật xử lý thực bì, làm đất; kỹ thuật trồng, chăm sóc, bón phân, tỉa thưa,… Một số công trình nghiên cứu điển hình cụ thể sau: 1. Ảnh hưởng của xử lý thực bì, làm đất đến sinh trưởng của rừng trồng Theo Nambia và Brown (1997) [41] thì việc trồng rừng có thể đem lại những ảnh hưởng tích cực khi độ phì đất được cải thiện.
Ngược lại, nó đem lại những ảnh hưởng tiêu cực nếu làm mất cân bằng hay cạn kiệt nguồn dinh dưỡng trong đất. Việc làm đất có thể dẫn đến cải thiện độ phì vật lý của đất nhưng cũng có thể làm giảm độ phì hóa học của đất. Tuy nhiên nhà khoa học cho rằng việc sử dụng cơ giới hóa trong xử lý thực bì và làm đất trồng rừng là nguyên nhân dẫn đến sự suy giảm sức sản xuất của đất. Quản lý độ phì đất trong đó có các biện pháp KTLS về xử lý thực bì trước khi trồng nhằm ổn định và cải thiện năng suất rừng trồng.
Ảnh hưởng của bón phân tới sinh trưởng của rừng trồng Nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật bón phân cho cây trồng nhằm nâng cao năng suất rừng trồng đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu. Điển hình là công trình nghiên cứu của Mello (1976)[40] khi nghiên cứu ở Brazil, tác giả đã cho thấy bón phân NPK Bạch đàn sinh trưởng nhanh hơn 50% so với không bón phân. Nghiên cứu về công thức bón phân cho Bạch đàn E. grandis theo công thức 150g NPK/gốc với loại phân bón có tỷ lệ N:P:K = 3:2:1.
Nghiên cứu ở Nam Phi của Schonau (1985)[46] đã đưa ra kết luận nâng cao chiều cao trung bình của rừng trồng lên 2 lần sau năm thứ nhất. Bón phân phosphate cho Thông caribe ở Cu Ba, Herrero và cộng sự (1988)[39] đã nâng cao sản lượng rừng sau 13 năm trồng từ 56m3/ha lên 69m3/ha,… n 8 Những kết quả nghiên cứu trên cho thấy biện pháp bón phân, thời gian bón phân, loại phân bón có ảnh hưởng khá rõ rệt đến năng suất rừng trồng. Ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng của rừng trồng Mật độ trồng rừng ban đầu là một trong những biện pháp KTLS quan trọng có ảnh hưởng khá rõ đến năng suất rừng trồng. Vấn đề này đã có rất nhiều công trình nghiên cứu với nhiều loài cây khác nhau trên các dạng lập địa khác nhau điển hình như: Công trình nghiên cứu của Evans, J.
(1992)[38], tác giả đã bố trí 4 công thức mật độ trồng khác nhau (2985, 1680, 1075, 750 cây/ha) cho Bạch đàn E. deglupta ở Papua New Guinea, số liệu thu được sau 5 năm trồng cho thấy đường kính bình quân của các công thức thí nghiệm tăng theo chiều giảm của mật độ, có nghĩa là rừng trồng ở mật độ thấp tuy tăng trưởng về đường kính cao hơn nhưng trữ lượng gỗ cây đứng của rừng vẫn còn nhỏ hơn những công thức trồng ở mật độ cao.