Tổng quan nghiên cứu

Bảo tồn đa dạng sinh học thực vật tại Vườn quốc gia Côn Đảo là nhiệm vụ chiến lược nhằm duy trì nguồn gen các loài cây gỗ bản địa quý hiếm trước áp lực biến đổi khí hậu và suy giảm diện tích rừng tự nhiên. Cây Găng néo (Manilkara hexandra Dub.) thuộc họ Sến (Sapotaceae) là loài cây gỗ lớn thường xanh đặc hữu trên các lập địa khô cằn, đất cát ven biển và sườn núi đá nghèo kiệt tại hải đảo. Loài cây này giữ vai trò sinh thái then chốt khi cung cấp nguồn thức ăn quả thịt dồi dào cho các loài chim thú rừng, đồng thời mang giá trị kinh tế - mỹ nghệ truyền thống tiêu biểu gắn liền với sản phẩm gậy Đầu Rồng của cư dân Côn Đảo. Dù vậy, quần thể Găng néo tự nhiên hiện chỉ chiếm bình quân khoảng 9,52% tổ thành lâm phần với mật độ dao động từ 48 đến 57 cây/ha. Quá trình tái sinh tự nhiên của loài gặp trở ngại nghiêm trọng do quả thịt đường kính 1,5 cm bị động vật rừng tiêu thụ gần như toàn bộ vào mùa chín, khiến nguồn hạt giống mặt đất bị cạn kiệt, trong khi các tài liệu nghiên cứu bài bản về kỹ thuật nhân giống và gây trồng loài cây này tại Việt Nam gần như chưa có tiền lệ.

Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp của tác giả Phạm Thành Đúng hướng tới ba mục tiêu trọng tâm: (1) Xác định đặc điểm lâm học quần thể và tuyển chọn cây mẹ Găng néo đạt tiêu chuẩn cung cấp hạt giống; (2) Xác định ảnh hưởng của phương pháp bảo quản hạt giống, chế độ che sáng và công thức ruột bầu đến tỷ lệ nảy mầm cùng sinh trưởng cây con giai đoạn vườn ươm; (3) Xác định tỷ lệ sống và động thái tăng trưởng của cây con ở các công thức trồng rừng thử nghiệm trên đất tự nhiên. Nghiên cứu được triển khai thực địa từ năm 2014 đến năm 2016 tại 3 khu vực trọng điểm gồm hòn Bảy Cạnh, Hòn Bà và núi Con Ngựa (tiểu khu 55B), kết hợp khu vực Đá Trắng (tiểu khu 60) tại Vườn quốc gia Côn Đảo. Luận văn đã cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác với 9 ô tiêu chuẩn diện tích 22.500 m² và 1,5 ha mô hình trồng rừng thử nghiệm, tạo bước đột phá cho công tác nhân giống bảo tồn loài cây bản địa quý giá này.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng Lý thuyết sinh thái học quần xã rừng nhiệt đới và Quy luật giới hạn sinh thái Shelford. Khung lý thuyết này giải thích sự phân bố, khả năng thích nghi và cấu trúc tầng tán của thảm thực vật rừng kín nửa rụng lá mưa ẩm nhiệt đới hải đảo trên nền địa hình núi đá dốc có tầng đất mỏng. Bên cạnh đó, tác giả vận dụng Lý thuyết di truyền và chọn giống cây rừng bản địa nhằm xây dựng bộ tiêu chí tuyển chọn cây mẹ vượt trội dựa trên tương quan giữa các chỉ tiêu sinh trưởng và tính trạng phẩm chất thân cây.

Bốn khái niệm chuyên ngành cốt lõi được định hình xuyên suốt nghiên cứu gồm:

  • Tổ thành loài và giá trị quan trọng (Importance Value - IV): Chỉ số phản ánh mức độ đóng góp sinh thái và vị trí ưu thế của loài cây gỗ trong cấu trúc lâm phần tự nhiên.
  • Ưu hợp thực vật: Quần xã thực vật rừng có tỷ lệ cá thể của dưới 10 loài nhưng chiếm tới 40% đến 50% tổng số lượng cá thể của tất cả các loài xuất hiện.
  • Cấu trúc số cây theo cấp kính và chiều cao (N-D và N-H): Mô hình toán học mô tả quy luật phân bố số lượng cá thể theo đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn.
  • Thiết kế khối đầy đủ hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD): Phương pháp bố trí thí nghiệm lâm sinh chuẩn mực nhằm triệt tiêu sai số do tính không đồng nhất của điều kiện tự nhiên.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ hệ thống 9 ô tiêu chuẩn (OTC) điển hình với diện tích 2.500 m²/ô (tổng diện tích khảo sát ngoại nghiệp là 22.500 m²), phân bổ tại 3 tiểu khu đại diện (Bảy Cạnh, Hòn Bà, 55B Con Ngựa). Trong mỗi OTC, tác giả thiết lập 5 ô dạng bản diện tích 100 m² (tổng cộng 45 ô dạng bản) để theo dõi thành phần cây tái sinh. Cỡ mẫu điều tra ghi nhận 1.318 cá thể cây gỗ thuộc 26 loài, trong đó có 116 cây Găng néo có đường kính ngang ngực D1,3 ≥ 10 cm. Từ 52 cây mẹ tiềm năng, quy trình chọn lọc 3 bước được tiến hành để xác định 11 cây mẹ theo phương án 1 và 7 cây mẹ ưu tú nhất theo phương án 2.

Về thực nghiệm nhân giống và gây trồng:

  • Quy trình kiểm nghiệm hạt giống tuân thủ Tiêu chuẩn ngành 04-TCN-33-2001 do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành.
  • Thí nghiệm bảo quản hạt khảo sát 3 nghiệm thức (tủ lạnh 5°C, túi vải thoáng khí 28°C, vùi cát ẩm 30°C) theo khối RCBD 1 nhân tố, 4 lần lặp lại với dung lượng 100 hạt/nghiệm thức (tổng quy mô 1.200 hạt).
  • Thí nghiệm vườn ươm đánh giá cây con 8 tháng tuổi với 3 mức độ che sáng (25%, 50%, 75%) và 3 công thức ruột bầu (phân vô cơ lân 10%, phân chuồng hoai mục 10%, 100% đất tầng mặt 0-30 cm) theo khối RCBD 3 lần lặp lại, quy mô 50 cây/ô thí nghiệm.
  • Thí nghiệm trồng rừng bố trí trên 1,5 ha đất tự nhiên (trạng thái IC và IIB) tại tiểu khu 60 Đá Trắng với 3 mật độ trồng: 1.250 cây/ha (cự ly 4x2 m), 1.666 cây/ha (cự ly 3x2 m) và 1.904 cây/ha (cự ly 3,5x1,5 m) trên các băng rộng 5 m và 10 m.

Phương pháp phân tích số liệu sử dụng phân tích phương sai một nhân tố (ANOVA) kết hợp trắc nghiệm phân hạng Duncan và LSD trên phần mềm Statgraphics 15.1 và Excel ở mức ý nghĩa thống kê p < 0,05. Phương pháp này được lựa chọn nhằm bóc tách chính xác tác động sinh học của các công thức kỹ thuật ra khỏi các biến động ngẫu nhiên ngoài hiện trường. Toàn bộ chu kỳ nghiên cứu thực địa, thu hái hạt, gieo ươm và theo dõi rừng trồng được thực hiện liên tục từ tháng 7 năm 2014 đến năm 2016.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  • Vị thế sinh thái và cấu trúc tầng tán quần thể: Găng néo là loài cây gỗ ưu thế đứng thứ 3 trong cấu trúc rừng tự nhiên Côn Đảo với tỷ lệ tổ thành bình quân đạt 9,52%, xếp sau Trường (11,8%) và Thị (10,5%). Mật độ loài đạt cao nhất tại tiểu khu 55B núi Con Ngựa với 57 cây/ha (chiếm 10,4% tổ thành). Cấu trúc phân bố số cây theo đường kính (N-D) và chiều cao (N-H) của loài đều thể hiện dạng một đỉnh lệch trái rõ rệt với đỉnh đường kính tập trung tại D1,3 = 25 cm và đỉnh chiều cao tập trung ở mức 5 đến 7 m. Mặc dù chiều cao bình quân của lâm phần chỉ đạt từ 6,5 m đến 7,3 m do ảnh hưởng của gió biển khắc nghiệt, Găng néo đóng vai trò quyết định ở tầng cây vút ngọn với những cá thể đạt đường kính ngang ngực lên tới 85 cm và chiều cao đạt 17 m.

  • Kết quả tuyển chọn cây mẹ cung cấp giống: Từ 52 cây dự tuyển ban đầu, nghiên cứu đã chọn lọc thành công 7 cây mẹ Găng néo ưu tú cấp A (phương án 2) tại Hòn Bà và núi Con Ngựa. Nhóm cây mẹ này sở hữu đường kính ngang ngực D1,3 trung bình đạt 73,5 cm (vượt 61,8% so với mức trung bình 45,4 cm của nhóm dự tuyển), chiều cao vút ngọn Hvn ≥ 10,0 m, chiều cao dưới cành Hdc ≥ 5,0 m, thân thẳng tròn đều tuyệt đối và hoàn toàn không bị sâu bệnh phá hoại.

  • Hiệu quả bảo quản hạt giống theo thời gian: Phương pháp bảo quản trong bao túi vải thoáng khí ở nhiệt độ phòng 28°C cho tỷ lệ nảy mầm bình quân đạt 55,4%, vượt trội có ý nghĩa thống kê (F = 60,5; p = 0,000) so với bảo quản tủ lạnh 5°C (48,1%) và vùi cát ẩm (47,5%). Sau 9 tháng theo dõi, hạt bảo quản trong túi vải vẫn duy trì tỷ lệ nảy mầm đạt 30,0%, cao hơn 66,7% so với tủ lạnh (18,0%) và cao hơn 42,8% so với cát ẩm (21,0%). Trong suốt 5 tháng bảo quản đầu tiên, tỷ lệ nảy mầm của túi vải luôn duy trì ổn định trên 50,5%.

  • Ảnh hưởng của chế độ che sáng vườn ươm: Chế độ che sáng 50% bằng lưới nylon mang lại sinh trưởng đường kính cổ rễ bình quân tốt nhất cho cây con 8 tháng tuổi, đạt 3,58 mm. Trắc nghiệm Duncan chứng minh nghiệm thức che sáng 50% tạo ra sự khác biệt vượt trội có ý nghĩa thống kê so với mức che sáng 25% (3,40 mm) và che sáng 75% (3,43 mm) với giá trị F = 13,29 (p = 0,000).

Thảo luận kết quả

Cơ chế sinh lý học giải thích cho ưu thế của phương pháp bảo quản túi vải nằm ở đặc tính nhạy cảm nhiệt và ẩm của hạt Găng néo. Hạt có lớp vỏ tương đối mỏng; nhiệt độ thấp 5°C trong tủ lạnh dễ gây sốc nhiệt làm tổn thương phôi mầm, trong khi vùi cát ẩm dễ phát sinh nấm mốc hoặc gây mất nước tế bào cục bộ. Túi vải tạo ra môi trường trao đổi khí vừa phải, giúp duy trì cường độ hô hấp tối thiểu và kìm hãm quá trình phân giải chất dự trữ trong phôi, kéo dài tuổi thọ hạt trên 5 tháng.

Đối với giai đoạn vườn ươm, cây con Găng néo biểu hiện rõ đặc tính chịu bóng nhẹ ở giai đoạn đầu đời. Cường độ che sáng 50% cung cấp lượng bức xạ phân tán vừa đủ cho quá trình tích lũy sinh khối rễ và thân, ngăn ngừa hiện tượng vống cao yếu ớt khi che quá tối (75%) hoặc hiện tượng cháy lá non và thoát hơi nước quá mức khi che quá sáng (25%).

Các dữ liệu thực nghiệm trong nghiên cứu có thể được biểu diễn một cách trực quan qua biểu đồ đường động thái suy giảm tỷ lệ nảy mầm theo thời gian (Line Chart), biểu đồ cột phân vị đường kính - chiều cao lâm phần và bảng ma trận phương sai ANOVA đa biến, giúp các kỹ sư lâm sinh dễ dàng tra cứu ngưỡng tác động sinh thái chuẩn xác cho từng giai đoạn sản xuất cây giống.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả thực nghiệm, đề tài đưa ra 4 khuyến nghị kỹ thuật hành động cụ thể nhằm chuẩn hóa quy trình gây trồng và bảo tồn cây Găng néo:

  • Thiết lập và bảo vệ hệ thống cây mẹ lấy giống: Ban quản lý Vườn quốc gia Côn Đảo và Hạt Kiểm lâm cần lập hồ sơ quản lý, gắn biển định danh và số hóa tọa độ vệ tinh GPS cho 7 cây mẹ Găng néo ưu tú cấp A tại tiểu khu 55B và Hòn Bà trước quý IV năm 2026. Tổ chức thu hái quả chín sinh học định kỳ vào tháng 4 đến tháng 6 hằng năm khi quả chuyển sang màu vàng nạc mềm để thu thập hạt đạt phẩm chất di truyền cao nhất.

  • Chuẩn hóa quy trình bảo quản hạt giống trung hạn: Trạm cứu hộ và bảo tồn thực vật Côn Đảo cần áp dụng đồng bộ phương pháp bảo quản hạt trong bao túi vải thoáng khí tại điều kiện nhiệt độ phòng từ 26°C đến 28°C và độ ẩm không khí duy trì 75% đến 80%. Giới hạn thời gian lưu kho hạt giống không vượt quá 5 tháng kể từ ngày thu hái để đảm bảo tỷ lệ nảy mầm thực tế đạt trên 50%.

  • Tối ưu hóa kỹ thuật vườn ươm cây con: Bộ phận kỹ thuật vườn ươm cần duy trì chế độ giàn che lưới nylon điều tiết ánh sáng ở mức 50% liên tục trong 8 tháng đầu; phối trộn hỗn hợp ruột bầu gồm 90% đất tầng mặt (0-30 cm) kết hợp 10% phân chuồng ủ hoai mục hoặc lân vi sinh; áp dụng chế độ tưới phun thủ công 2 lần/ngày vào sáng sớm và chiều mát để đạt mục tiêu cây con xuất vườn đạt chiều cao Hvn ≥ 45 cm và đường kính cổ rễ Dcr ≥ 3,5 mm.

  • Mở rộng diện tích trồng rừng phục hồi sinh thái: Hạt Kiểm lâm Côn Đảo và các đơn vị lâm nghiệp địa phương nên triển khai mô hình trồng rừng làm giàu ở mật độ 1.250 cây/ha (cự ly 4x2 m) đến 1.666 cây/ha (cự ly 3x2 m) theo các băng rộng 5 m chạy dọc đường đồng mức trên 50 ha diện tích rừng nghèo kiệt núi đá (trạng thái IC, IIB) tại khu vực Đá Trắng giai đoạn 2026-2030, kết hợp phát luỗng dây leo cỏ dại định kỳ 3 lần/năm trong 2 năm đầu sau trồng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung nghiên cứu mang tính ứng dụng thực tiễn cao, là tài liệu tham khảo giá trị cho 4 nhóm đối tượng:

  • Ban quản lý các Vườn quốc gia và Khu bảo tồn thiên nhiên ven biển, hải đảo: Cung cấp cơ sở khoa học và giải pháp kỹ thuật hoàn chỉnh để phục hồi các loài cây gỗ bản địa chịu hạn trên lập địa cát đá nghèo kiệt, nâng cao năng lực bảo tồn đa dạng sinh học rừng hải đảo.

  • Kỹ sư lâm sinh và cán bộ kỹ thuật vườn ươm giống lâm nghiệp: Nắm bắt chính xác các định mức kỹ thuật định lượng về xử lý hạt giống, tỷ lệ phối trộn giá thể ruột bầu và quy trình luyện cây con trước khi xuất vườn với tỷ lệ sống dự kiến đạt trên 90%.

  • Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên ngành Lâm học, Quản lý tài nguyên rừng: Tài liệu thực chứng chuẩn mực về phương pháp điều tra cấu trúc lâm phần, phương pháp tuyển chọn cây mẹ vượt trội và kỹ năng xử lý thống kê ANOVA đa nhân tố trên phần mềm chuyên ngành.

  • Cơ quan hoạch định chính sách lâm nghiệp (Cục Lâm nghiệp, Sở Nông nghiệp và PTNT): Căn cứ khoa học quan trọng để bổ sung loài Găng néo vào danh mục các loài cây trồng chính phục vụ các chương trình trồng rừng phòng hộ ven biển và phục hồi rừng đầu nguồn quốc gia.

Câu hỏi thường gặp

Cây Găng néo có vai trò sinh thái và giá trị kinh tế như thế nào tại Vườn quốc gia Côn Đảo?
Găng néo là cây gỗ lớn bản địa thuộc họ Sến (Sapotaceae), chiếm 9,52% tổ thành rừng Côn Đảo và thích nghi tuyệt vời trên lập địa khô hạn núi đá. Quả thịt 1,5 cm cung cấp nguồn thức ăn thiết yếu cho chim thú rừng, trong khi gỗ cây có vân thớ đẹp, được nhân dân địa phương sử dụng làm đồ mỹ nghệ cao cấp như gậy Đầu Rồng truyền thống.

Tiêu chí quan trọng nhất để tuyển chọn cây mẹ Găng néo lấy hạt giống là gì?
Cây mẹ đạt chuẩn ưu tú cấp A phải có đường kính D1,3 ≥ 55,0 cm, chiều cao vút ngọn Hvn ≥ 10,0 m và chiều cao dưới cành Hdc ≥ 5,0 m. Cây phải đạt điểm tối đa về độ tròn thân, độ thẳng thân và hoàn toàn sạch sâu bệnh hại, giúp thế hệ cây con thừa hưởng các đặc tính di truyền vượt trội.

Phương pháp bảo quản hạt giống Găng néo nào đạt tỷ lệ nảy mầm cao nhất?
Phương pháp cất trữ trong túi vải thoáng khí ở nhiệt độ phòng 28°C mang lại tỷ lệ nảy mầm bình quân cao nhất đạt 55,4%. Sau 9 tháng bảo quản, hạt để trong túi vải vẫn duy trì tỷ lệ nảy mầm 30,0%, cao gấp 1,67 lần so với bảo quản lạnh 5°C (18,0%) và vượt trội hơn phương pháp vùi cát ẩm (21,0%).

Cây con Găng néo cần điều kiện ánh sáng như thế nào trong giai đoạn vườn ươm?
Chế độ che sáng 50% bằng giàn lưới nylon là tối ưu nhất, giúp cây con 8 tháng tuổi đạt đường kính cổ rễ bình quân 3,58 mm, cao hơn có ý nghĩa thống kê (p = 0,000) so với mức che 25% (3,40 mm) và mức che 75% (3,43 mm), giúp cây phát triển cứng cáp và hạn chế sâu bệnh.

Mật độ và phương thức trồng rừng Găng néo nào phù hợp nhất trên đất rừng tự nhiên?
Nghiên cứu khuyến nghị áp dụng mật độ 1.250 cây/ha (cự ly 4x2 m) hoặc 1.666 cây/ha (cự ly 3x2 m) trên các băng mở tán rộng 5 m chạy dọc đường đồng mức. Cây con đem trồng phải đạt tiêu chuẩn chiều cao tối thiểu Hvn ≥ 45 cm và được trồng trên các lập địa rừng nghèo trạng thái IC, IIB.

Kết luận

  • Xác lập vị thế lâm học của Găng néo là loài ưu thế tầng cao đứng thứ 3 trong thảm rừng Côn Đảo (chiếm 9,52% tổ thành) và phân bố tập trung nhất tại tiểu khu 55B núi Con Ngựa với mật độ 57 cây/ha.
  • Tuyển chọn thành công 7 cây mẹ ưu tú cấp A với đường kính D1,3 trung bình đạt 73,5 cm, chiều cao Hvn ≥ 10,0 m, cung cấp nguồn vật liệu giống bản địa chất lượng cao cho công tác bảo tồn.
  • Khẳng định phương pháp bảo quản hạt trong bao túi vải thoáng khí ở nhiệt độ 28°C duy trì tỷ lệ nảy mầm bình quân 55,4% và giữ sức sống hạt ổn định trên 5 tháng.
  • Xác định công thức che sáng 50% và ruột bầu bổ sung 10% phân hữu cơ hoai mục là quy chuẩn vườn ươm tối ưu, giúp đường kính cổ rễ cây con 8 tháng tuổi đạt 3,58 mm.
  • Đề xuất quy trình trồng rừng phục hồi ở mật độ 1.250 đến 1.666 cây/ha trên các băng rộng 5 m nhằm tái thiết hệ sinh thái rừng nghèo kiệt trên đất núi đá ven biển.

Lộ trình tiếp theo: Giai đoạn 2026-2028, các đơn vị quản lý cần tiếp tục theo dõi động thái tăng trưởng và tỷ lệ thành rừng của mô hình 1,5 ha sau 36 tháng tuổi, đồng thời thử nghiệm công nghệ nhân giống sinh dưỡng vô tính (ghép cành, giâm hom). Các nhà quản lý bảo tồn thiên nhiên và kỹ sư lâm nghiệp hãy áp dụng ngay bộ thông số kỹ thuật chuẩn hóa này vào các dự án phục hồi rừng hải đảo thực tế.