CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung về cây Keo tai tượng Keo tai tượng có tên khoa học là (Acacia mangium) thuộc Chi Keo (Acacia) họ Trinh nữ (Mimosaceae), là cây gỗ trung bình, tuổi thành thục thường cao trên 15m, đường kính 40 - 50cm, cây non mới mọc lúc đầu (khoảng 1-2 tuần tuổi) có lá kép lông chim 2 lần cuối thường bẹt, Trên cây trưởng thành có dạng lá đơn, phiến hình trứng hoặc trái xoan dài, đầu có mũi lồi tù, đuôi men cuống dài 12 - 25cm, rộng 6 - 9cm; hoa màu trắng hoặc vàng, quả xoắn vặn. Keo tai tượng là cây ưa sáng mọc nhanh, rễ có nốt sần, có khả năng tái sinh hạt và chồi tốt, vỏ mầu xám nâu, nứt dọc, tán hình trứng hoặc hình tháp, thường phân cành thấp. Cây 2 tuổi có thể ra hoa và kết quả, hoa ra vào tháng 9 - 10, quả chín tháng 2 - 3 năm sau, thích hợp khí hậu nhiệt đới ẩm, nhiệt độ bình quân 29 - 300C.
Chỉ chịu được sương giá nhẹ, lượng mưa 1000 - 4500 mm/năm và không có mùa khô kéo dài. Keo tai tượng sinh trưởng trên đất bồi tụ, dốc tụ sâu, ẩm độ tốt, trên đất xói mòn mỏng lớp đất khô hạn nghèo dinh dưỡng, độ chua pH 4 - 5 vẫn sống, song sinh trưởng kém. Phân bố tự nhiên ở Đông Bắc Úc, Papua Newghine, Đông Indonexia, ở độ cao dưới 100m so với mực nước biển, thường mọc ven sông, vùng đồng cỏ. Ở Việt Nam, hiện nay đang mở rộng trồng ở hầu hết các tỉnh đồng bằng cũng như trung du đến độ cao 400 - 500m so với mực nước biển, trên nhiều loại đất khác nhau.
Gỗ Keo tai tượng có nhiều tác dụng, gỗ có giác, lõi phân biệt, tỷ trọng 0.60, gỗ có sợi dài 1.2mm có thể làm nguyên liệu giấy, bao bì, củi đun. Keo tai tượng là cây mọc nhanh tán rậm, thường xanh, rễ phát triển mạnh, dùng làm cây che phủ đất, cải tạo và bảo vệ ở vùng đất trống đồi núi 4 trọc, nó cũng làm cây lục hóa, trồng trong công viên, đường phố, lá có thể làm thức ăn gia súc. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Để nâng cao năng suất và duy trì tính ổn định, bền vững của rừng trồng kinh tế, các nhà khoa học nhiều nước trên thế giới đã tập trung nghiên cứu về điều kiện lập địa, tuyển chọn tập đoàn cây trồng sao cho phù hợp với điều kiện lập địa, các biện pháp kỹ thuật lâm sinh, phân vùng sinh thái, tăng trưởng và sản lượng, sâu bệnh hại,… Có thể nói cho đến nay cơ sở khoa học cho việc phát triển rừng trồng sản xuất ở các nước phát triển đã được hoàn thiện, tương đối ổn định và đi vào phục vụ sản xuất lâm nghiệp trong nhiều năm qua. Những nghiên cứu về cây Keo Trong những năm 1980, các loài Keo Acacia đã được đưa vào thử nghiệm ở nhiều nước vì những khả năng tốt của chúng, nhất là khả năng cải tạo đất, chống xói mòn, năng suất cao.
Khảo nghiệm ở Philippin với 7 loài keo ở hai điểm thí nghiệm (HaVmoller,1989) (1991) cho thấy keo tai tượng tượng có chiều cao đứng thứ ba ở cả hai điểm thí nghiệm tại Mindoro và Mindanao. Sinh trưởng của các loài Keo 18 tháng tuổi ở Mindoro và Mindanao Loài Mindoro Mindanao (1) (2) (3) A.polystachya 2,6 m 3,1 m 5 Năm 1986, trên đảo Hải Nam - Trung Quốc, một khảo nghiệm với 20 xuất xứ của 8 loài keo đã được thực hiện, ở tuổi thứ 2 (Minquan, Ziayu and Yutian ,1989). Sinh trưởng của các loài Keo tuổi 2 trên đảo Hải Nam Loài Xuất xứ Hvn (m) D (cm) (1) (2) (3) (4) A.crassicarpa oriomo RiVer 6,0 m 7,8 m A.crasicarpa Weroi Wimpim 5,7 m 8,0 m A.aulacocarpa oriomo RiVer 4,9 m 6,9 m A.crasicarpa Shoteel la 4,7 m 7,4 m 15 xuất xứ còn lại, bao gồm các xuất xứ A. confusa, như vậy Keo tai tượng không nằm trong nhóm loài về xuất xứ dẫn đầu, tức là sau hai năm tuổi sinh trưởng D < 7,4 cm , H < 4,7 m.
Năm 1985, 23 xuất xứ của 12 loài keo đã được khảo nghiệm tại 6 điểm ở Thái Lan (P. Thứ tự xếp hạng theo chiều cao của 10 xuất xứ dẫn đầu (36 tháng tuổi ) tại hai điểm thí nghiệm là: Tại Ratchaouri, Keo tai tượng xuất xứ 13846 xếp thứ chín có chiều cao 7,2 m, loài dẫn đầu là A. craosocarpa xuất xứ 13653 xếp thứ mười với chiều cao 6,8 m. Tại Saitheng, Keo tai tượng không nằm trong mười xuất xứ dẫn đầu, tại đây loài có xuất xứ dẫn đầu vẫn là A.crassicarpa 13683 vời chiều cao 14,8 m, A.ulacocarpa xếp thứ mười với chiều cao 11,3 m.Pasad (1992), nghiên cứu sinh trưởng của các loài keo Acacia về một số loài cây khác trên các loại đất hoang hoá tại nhiều khu vực khác nhau ở Ấn Độ, kết quả đã khẳng định được tính trội về khả năng chịu hạn của một số loài keo sinh trưởng trên đất bạc màu như: Acacia Leptocarpa, A.
Những nghiên cứu về lập địa Điển hình là các công trình nghiên cứu của Laurie (1974), Julian Evans (1974 và 1992), Pandey (1983), Golcalves J.M và cộng sự (2004). Khi nghiên cứu đặc điểm đất ở Châu Phi, Laurie, Julian Evans (1974) cho rằng đất đai ở vùng nhiệt đới rất khác nhau về độ dầy tầng đất, cấu trúc vật lý đất, hàm lượng các chất dinh dưỡng khoáng, phản ứng của đất (độ pH) và nồng độ muối. Vì thế, khả năng sinh trưởng của rừng trồng trên các loại đất ấy cũng khác nhau. Đánh giá khả năng sinh trưởng của loài Thông P.
patula ở Swaziland, Evans, J (1974) đã chứng minh khả năng sinh trưởng về chiều cao của loài cây này có quan hệ khá chặt (R=0.81) với các yếu tố địa hình và đất đai thông qua phương trình tương quan 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); + ×3: Độ cao so với mặt nước biển (m); + ×4: Độ dốc chênh lệch giữa đỉnh đồi và chân đồi (%); + ×5: Độ dốc tuyệt đối của khu trồng rừng (%); + ×11: Độ phì của đất đã được xác định. Khảo sát rừng trồng ở các điều kiện lập địa khác nhau, Pandey (1983) đã chỉ cho thấy Bạch đàn E. camaldulensis trồng ở vùng nhiệt đới khô với chu kỳ kinh doanh từ 10-20 năm thường chỉ đạt từ 5-10m3/ha/năm, nhưng ở vùng nhiệt đới ẩm thì có thể đạt tới 30m3/ha/năm. Rõ ràng điều kiện lập địa khác nhau thì năng suất rừng trồng cũng khác nhau rõ rệt.
Nghiên cứu về sản lượng rừng trồng Bạch đàn ở Brazil, Golcalves J.M và cộng sự (2004) cho rằng năng suất rừng trồng là sự “kết hôn” thích hợp giữa kiểu gen với điều kiện lập địa và kỹ thuật canh tác. Ngoài ra, tác giả 7 còn chỉ cho thấy giới hạn của sản lượng rừng có liên quan đến các yếu tố môi trường theo thứ tự mức độ quan trọng sau đây: nước > dinh dưỡng > độ sâu tầng đất. Thông qua một số công trình nghiên cứu trên cho thấy việc xác định điều kiện lập địa phù hợp với từng loài cây trồng là rất cần thiết, đó là một trong những yếu tố quan trọng quyết định năng suất và chất lượng rừng trồng. Những nghiên cứu về kỹ thuật lâm sinh Mật độ trồng rừng ban đầu là một trong những biện pháp kỹ thuật lâm sinh 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) tác giả đã bố trí 4 công thức mật độ trồng khác nhau (2.075 cây/ha và 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, nhưng tổng tiết diện ngang (G) lại tăng theo chiều tăng 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 nhỏ hơn những công thức trồng mật độ cao. Tại Malaysia năm (1995) người ta tiến hành xây dựng rừng hỗn loài nhiều tầng trên 3 đối tượng: rừng tự nhiên, rừng Keo tai tượng và rừng Tếch với 23 loài bản địa có giá trị, trồng theo băng có chiều rộng khác nhau (10m, 20m, 30m, 40m) và phương thức hỗn giao khác nhau. Kết quả cho thấy khả năng sinh trưởng chiều cao tốt ở băng 10m và 40m. Như vậy, mật độ trồng ảnh hưởng khá rõ đến năng suất, chất lượng sản phẩm và chu kỳ kinh doanh, vì thế cần phải căn cứ vào mục tiêu kinh doanh cụ thể để xác định mật độ trồng cho thích hợp.
Những nghiên cứu về giống Giống là một vấn đề quan trọng bậc nhất để nâng cao năng suất rừng trồng nên nhiều nước trên thế giới đã đi trước chúng ta nhiều năm về vấn đề cải thiện giống cây rừng và đã đạt được những thành tựu đáng kể. Điển hình như ở Công Gô, bằng phương pháp lai nhân tạo đã tạo ra giống Bạch đàn lai (Eucalyptus hybrids) có năng suất đạt 35m3/ha/năm ở giai đoạn tuổi 7. Bằng con đường chọn lọc nhân tạo, Brazil đã chọn được giống Eucalyptus grandis đạt tới 55m3/ha/năm sau 7 năm trồng, ở Swaziland cũng đã chọn đựơc giống Pinus patala sau 15 năm tuổi đạt 19m3/ha/năm (Pandey, 1983). Ở Zimbabwe cũng đã chọn được giống E.grandis đạt từ 35-40m3/ha/năm, giống E.urophylla đạt trung bình tới 55m3/ha/năm, có nơi lên đến 70m3/ha/năm (Campinhos và Ikenmori, 1988).
Nghiên cứu ảnh hưởng của bón phân đến sinh trưởng và năng suất rừng trồng Bón phân cho cây trồng là một trong những biện pháp kỹ thuật thâm canh nhằm nâng cao năng suất chất lượng rừng trồng đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm, điển hình như công trình nghiên cứu của Mello (1976) ở Brazil cho thấy Bạch đàn (Eucalyptus) sinh trưởng khá tốt ở công thức không bón phân, nếu bón NPK thì năng suất rừng trồng có thể tăng lên trên 50%. Trong một công trình nghiên cứu khác ở South Africa của Schonau (1985) về vấn đề phân bón cho bạch đàn Eucalyptus grandis đã cho thấy công thức bón 150g NPK/gốc với tỷ lệ N:P:K= 3 :2 :1 có thể nâng chiều cao trung bình của rừng trồng lên gấp 2 lần sau năm thứ nhất. Tại Colombia, Bolstand và cộng sự (1988) cũng đã tìm thấy một vài loại phân có phản ứng tích cực đối với rừng trồng Thông P. Caribeae đó là Potassium, Phosphate, Boron và Magnesium.
Tại Cu Ba, cũng với đối tượng là rừng Thông P.