Tổng quan luận án
Tính đến ngày 31 tháng 12 năm 2021, tổng diện tích rừng trồng của Việt Nam đạt 4.380.000 ha rừng trồng sản xuất theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2022). Phần lớn diện tích này là các loài keo và bạch đàn với chu kỳ kinh doanh ngắn 5–7 năm phục vụ mục đích cung ứng gỗ nhỏ làm dăm và bột giấy. Trong khi đó, nhu cầu nguyên liệu gỗ lớn cho công nghiệp chế biến trong nước gia tăng mạnh mẽ khi nguồn cung từ rừng tự nhiên đã đóng cửa hoàn toàn. Thống kê của Hiệp hội Gỗ và Lâm sản Việt Nam (Nguyễn Tôn Quyền, 2019) cho thấy khối lượng gỗ tròn đưa vào chế biến đã tăng từ 30,30 triệu $m^3$ (năm 2015) lên 41,72 triệu $m^3$ (năm 2018). Riêng năm 2021, Việt Nam phải nhập khẩu trên 4,71 triệu $m^3$ gỗ tròn và gỗ xẻ theo số liệu của Tổng cục Hải quan. Đề án tái cơ cấu ngành Lâm nghiệp và Quyết định số 774/QĐ-BNN-TCLN ngày 18/4/2014 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã quy hoạch 650.000 ha rừng trồng gỗ lớn trên cả nước, trong đó vùng Đông Bắc Bộ chiếm 134.000 ha. Mặc dù vùng Đông Bắc Bộ sở hữu 1.012.000 ha rừng trồng (độ che phủ chung đạt 56,34%), việc phát triển rừng trồng thâm canh gỗ lớn vẫn còn rất hạn chế.
Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth) là cây gỗ lớn có biên độ sinh thái rộng, sinh trưởng tương đối nhanh, thớ gỗ mịn và màu sắc đẹp tương tự gỗ Cẩm lai (Dalbergia sp.), thường được thị trường Nam Bộ gọi là "Cẩm lai giả" dùng đóng đồ mộc và nội thất cao cấp (Lê Đình Khả, 1993). Tuy nhiên, tại Đông Bắc Bộ, loài cây này trước đây chủ yếu được trồng quảng canh phủ xanh đồi trọc thuộc các dự án lâm nghiệp (như PAM, 327, 661) bằng các nguồn giống chưa qua chọn lọc, dẫn đến năng suất và chất lượng thân cây thấp. Thêm vào đó, đặc thù khí hậu mùa đông lạnh (nhiệt độ xuống dưới 8°C hoặc 4–8°C có thể gây chết cây) đòi hỏi phải có giống chọn lọc chịu lạnh và hệ thống kỹ thuật thâm canh phù hợp. Các giống tiến bộ kỹ thuật hiện có chủ yếu được công nhận cho vùng Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ và Đông Nam Bộ. Do đó, luận án của nghiên cứu sinh Phạm Đình Sâm với đề tài "Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Keo lá tràm cung cấp gỗ lớn ở vùng Đông Bắc Bộ" được thực hiện nhằm giải quyết khoảng trống này.
Mục tiêu tổng quát của luận án là xác định được một số cơ sở khoa học trồng rừng thâm canh Keo lá tràm cung cấp gỗ lớn ở vùng Đông Bắc Bộ.
Mục tiêu cụ thể của luận án gồm ba nội dung:
- Lựa chọn được một số giống (dòng vô tính) Keo lá tràm có năng suất cao và đáp ứng khả năng sản xuất gỗ lớn phù hợp ở vùng Đông Bắc Bộ.
- Xác định được một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Keo lá tràm cung cấp gỗ lớn ở vùng Đông Bắc Bộ.
- Đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Keo lá tràm có năng suất gỗ cao phục vụ sản xuất ở vùng Đông Bắc Bộ.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của công trình được giới hạn như sau:
- Đối tượng nghiên cứu: Loài Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth), bao gồm 12 giống tiến bộ kỹ thuật đã được công nhận đưa vào khảo nghiệm mở rộng (AA9, Bvlt83, Bvlt85, Clt133, Clt18, Clt19, Clt25, Clt26, Clt43, Clt57, Clt7, Clt98) và 02 giống (Clt7, AA9) phục vụ thí nghiệm các biện pháp kỹ thuật lâm sinh.
- Phạm vi không gian: Điều tra thực trạng tại 4 tỉnh/thành phố gồm Tuyên Quang, Bắc Giang, Hải Phòng và Hà Nội với 18 ô tiêu chuẩn trên tổng diện tích 16,7 ha; Khảo nghiệm giống mở rộng và các thí nghiệm lâm sinh thâm canh được bố trí tại Trạm thực nghiệm Nông lâm nghiệp thuộc Trường Cao đẳng Nông Lâm Đông Bắc, phường Bắc Sơn, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh (lập địa đất feralit đỏ vàng trên đá sét và biến chất).
- Phạm vi thời gian: Luận án thực hiện trong chương trình đào tạo tiến sĩ từ năm 2016 đến năm 2022, kế thừa một phần số liệu từ đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ giai đoạn 2015–2019 do PGS. Nguyễn Huy Sơn làm chủ nhiệm, đồng thời tiếp tục theo dõi, đo đếm và đánh giá các mô hình thí nghiệm đến giai đoạn 5 năm tuổi.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Tổng quan tài liệu của luận án đã hệ thống hóa các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về chọn giống và kỹ thuật lâm sinh thâm canh đối với loài Keo lá tràm:
Trên thế giới, chi Keo (Acacia Miller) gồm khoảng 1.450 loài (Lewis, 2000). Về đặc điểm phân bố sinh thái, Boland (1990), Vélez-Gavilán (2016) và Doran cùng cộng sự (1997) xác định vùng nguyên sản của Keo lá tràm tại Bắc Queensland, Northern Territory (Úc), Papua New Guinea và Indonesia, phân bố ở độ cao dưới 600 m, nhiệt độ trung bình năm $\ge 24^\circ\text{C}$, lượng mưa thích ứng trên 1.500 mm/năm. Khảo nghiệm xuất xứ và chọn giống gia đình được tiến hành sớm tại Philippines (Bensbach, Holroyd), Trung Quốc (Morehead River, Coen River, Rifle Creek, Iokwa), Malaysia (Wenlock River, Kings Plain, Douglas River - Shukor và cs., 1993, 1997; Nor Aini và cs., 1997) và Thái Lan (Luangviriyasaeng và Pinyopusarerk, 2002). Các nghiên cứu về biến dị di truyền của Hendrati và Nurrohmah (2018), Susanto và cs. (2008) chỉ rõ sự khác biệt giữa các gia đình về tỷ lệ gỗ lõi và tốc độ sinh trưởng. Về lâm sinh thâm canh, Gonçalves và cs. (1997, 2003), Mead và Miller (1991), Pretzsch (2010) khẳng định năng suất rừng trồng là sự kết hợp giữa kiểu gen, lập địa và kỹ thuật tác động (nước > dinh dưỡng > độ dày tầng đất). Binkley và Fisher (2013), Burns và Hardy (1975), Attiwill và Adams (1993), Evans và Turnbull (2004), Mendham và cs. (2017) xác định vai trò của đạm (N) và lân (P) đối với rừng nhiệt đới. Beadle (2006), Majid và Paudyal (1992), Beadle, Triệu và Harwood (2013) làm rõ kỹ thuật mật độ ban đầu và tỉa thưa là khâu then chốt trong kinh doanh gỗ lớn cây họ keo. Harwood và Nambiar (2014), Figyantika và cs. (2020) nhấn mạnh việc giữ lại vật liệu hữu cơ sau khai thác và làm đất bậc thang bảo tồn độ phì của đất.
Tại Việt Nam, Keo lá tràm được nhập từ những năm 1960 tại Nam Bộ, trồng cảnh quan tại Huế (1970–1971), sau đó khảo nghiệm mở rộng ra miền Bắc từ sau 1976 (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1996, 2003). Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cùng Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã khảo nghiệm và công nhận 3 xuất xứ cùng 34 dòng vô tính tiến bộ kỹ thuật (Lê Đình Khả, 2003; Hà Huy Thịnh, 2006, 2015; Phí Hồng Hải, 2008; Hải, Harwood, Kha và cs., 2008; Bùi Việt Hải, 1998; Phan Minh Sáng và cs., 2013). Về kỹ thuật thâm canh, khái niệm canh tác thâm canh rừng được định hình qua công trình của Phạm Quang Minh (1987), Vũ Đình Hèo (1986) và được tổng kết toàn diện bởi Nguyễn Xuân Quát (1995, 1998). Nghiên cứu quản lý lập địa và vật liệu hữu cơ sau khai thác của Nguyễn Huy Sơn (1999, 2006), Phạm Thế Dũng (2011), Kiều Tuấn Đạt (2014), Vu Dinh Huong và cộng sự (2020) chỉ ra việc giữ lại vật liệu hữu cơ sau khai thác giúp tăng sản lượng gỗ đáng kể qua các luân kỳ liên tiếp. Về phân bón và mật độ, các kết quả của Nguyễn Huy Sơn (2006, 2015), Võ Đại Hải (2019), Nguyễn Huy Sơn và Hoàng Minh Tâm (2012), Trần Lâm Đồng (2019), Nguyễn Kiên Cường và cộng sự (2020) đã chứng minh vai trò của cày ngầm, bón lót NPK kết hợp phân hữu cơ vi sinh, và bón thúc lân đối với các loài keo.
Khoảng trống nghiên cứu được luận án lựa chọn giải quyết: Hầu hết 34 dòng vô tính Keo lá tràm tiến bộ kỹ thuật được tuyển chọn và áp dụng trồng rừng tập trung từ Quảng Bình trở vào phía Nam. Tại vùng Đông Bắc Bộ, việc khảo nghiệm mở rộng giống mới chịu lạnh chưa được triển khai đầy đủ; thiếu vắng các mô hình thâm canh gỗ lớn được kiểm chứng thực nghiệm về tác động đồng bộ của xử lý thực bì, làm đất cơ giới, mật độ trồng ban đầu, liều lượng phân bón khoáng - vi sinh và chế độ chăm sóc nuôi dưỡng. Luận án đặt vị trí của mình vào việc giải quyết khoảng trống thực tiễn và lý luận này nhằm đưa ra gói kỹ thuật hoàn chỉnh cho vùng Đông Bắc Bộ.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Luận án dựa trên cơ sở lý thuyết canh tác rừng thâm canh bền vững được đúc kết bởi Nguyễn Xuân Quát (1995, 1998): thâm canh rừng là phương pháp canh tác đầu tư cao bằng việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp và liên hoàn từ chọn giống, lập địa đến kỹ thuật chăm sóc, khai thác nhằm tối ưu hóa sinh trưởng, tăng năng suất, hạ giá thành sản phẩm và bảo vệ môi trường sinh thái. Tiêu chí rừng gỗ lớn được luận án căn cứ theo Quyết định 774/QĐ-BNN-TCLN, Tiêu chuẩn ngành 04TCN 126:2006, Thông tư 29/2018/TT-BNNPTNT và Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11567-1:2016 (quy định rừng gỗ lớn có tối thiểu 70% số cây đứng đạt đường kính vị trí 1,3 m từ 20 cm trở lên hoặc lượng tăng trưởng đường kính bình quân $\ge 2\text{ cm/năm}$, hoặc năng suất gỗ trung bình $\ge 15\text{ m}^3\text{/ha/năm}$; sản phẩm gỗ tròn có đường kính đầu nhỏ $\ge 15\text{ cm}$ và chiều dài $\ge 2\text{ m}$). Cách tiếp cận của luận án mang tính hệ thống, liên hoàn gồm ba mắt xích: đánh giá thực trạng mô hình hiện có, khảo nghiệm giống mở rộng vùng trồng và thực nghiệm các giải pháp lâm sinh thâm canh.
Phương pháp nghiên cứu thực tế gồm hai hợp phần định lượng chính:
- Phương pháp điều tra, đánh giá thực trạng các mô hình rừng trồng hiện có: Khảo sát 18 ô tiêu chuẩn (OTC, kích thước $20\text{ m} \times 25\text{ m} = 500\text{ m}^2$) tại 4 địa phương đại diện cho các cấp tuổi từ 4 đến 24 tuổi:
| Tỉnh / Thành phố | Địa điểm | Tuổi rừng (năm) | Diện tích rừng trồng (ha) | Số lượng OTC |
|---|---|---|---|---|
| Hải Phòng | Cát Bà | 4 | 2,7 | 3 |
| Hải Phòng | Cát Bà | 12 | 3,5 | 3 |
| Hải Phòng | Cát Bà | 24 | 3,8 | 3 |
| Bắc Giang | Yên Thế | 6 | 1,5 | 3 |
| Hà Nội | Ba Vì | 12 | 2,0 | 3 |
| Tuyên Quang | Yên Sơn | 21 | 3,2 | 3 |
| Tổng cộng | 16,7 | 18 |
Tại mỗi địa điểm, đào phẫu diện đất đại diện ở 2 tầng (0–20 cm và 30–50 cm), lấy 0,5 kg đất/mẫu để phân tích lý hóa tính theo tiêu chuẩn Việt Nam tại Viện Nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng: dung trọng (TCVN 6861:2001), pHKCl (TCVN 5979:2007), mùn tổng số (TCVN 8941:2011), đạm tổng số Nts (TCVN 6498:1999), lân dễ tiêu $\text{P}_2\text{O}_5$ (TCVN 8660:2011), kali dễ tiêu $\text{K}_2\text{O}$ (TCVN 8662:2011), dung tích hấp thu CEC (TCVN 6646:2009) và thành phần cơ giới (TCVN 8567:2010). Phân cấp độ phì đất theo quy định của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2009).
- Phương pháp bố trí thí nghiệm thực nghiệm tại Uông Bí, Quảng Ninh:
- Khảo nghiệm giống mở rộng: Diện tích 1,2 ha, thiết kế theo tiêu chuẩn 04 TCN 147–2006 theo phương pháp hàng - cột, gồm 12 dòng vô tính (AA9, Bvlt83, Bvlt85, Clt133, Clt18, Clt19, Clt25, Clt26, Clt43, Clt57, Clt7, Clt98), lặp lại 4 lần, mỗi ô 25 cây (tổng số 100 cây/dòng), mật độ trồng 1.660 cây/ha (cự ly $3\text{ m} \times 2\text{ m}$), cuốc hố thủ công $40 \times 40 \times 40\text{ cm}$. Bón lót 0,3 kg NPK (16:16:8)/cây và bón thúc 0,5 kg NPK (16:16:8)/cây/năm vào năm thứ 2 và thứ 3. Đánh giá chất lượng thân cây theo TCVN 8755:2017 gồm độ thẳng thân (Dtt), độ nhỏ cành (Dnc) và chỉ tiêu sức khỏe (Sk).
- Hệ thống 5 thí nghiệm lâm sinh thâm canh: Bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) với 3 lần lặp lại, tổng diện tích 3,1104 ha (18 công thức thí nghiệm, diện tích mỗi ô 576 $m^2$ trồng 64 cây; đo đếm 36 cây ở vùng lõi ô tiêu chuẩn). Sử dụng 2 dòng giống Clt7 và AA9 trộn đều theo tỷ lệ 1:1, cây mô 3 tháng tuổi ($D_{00} = 0,2\text{--}0,3\text{ cm}$, $H_{vn} = 25\text{--}30\text{ cm}$):
- Thí nghiệm xử lý thực bì (3 CT): CT1 (phát trắng, băm cành $<0,5\text{ m}$, rải đều toàn diện); CT2 (phát trắng, gom cành nhánh theo băng đường đồng mức rộng 1,5 m); CT3 (phát theo rạch rộng 2 m, rải vật liệu trên rạch chặt).
- Thí nghiệm làm đất (3 CT): CT1 (cày ngầm sâu 40 cm, rộng 1,5 m kết hợp cuốc hố $30 \times 30 \times 30\text{ cm}$ trên rạch); CT2 (làm bậc thang rộng 1 m theo đường đồng mức, giữ lớp đất mặt, cuốc hố $40 \times 40 \times 40\text{ cm}$); CT3 (cuốc hố thủ công $40 \times 40 \times 40\text{ cm}$).
- Thí nghiệm mật độ trồng (4 CT): CT1 (1.660 cây/ha, cự ly $3\text{ m} \times 2\text{ m}$); CT2 (1.110 cây/ha, cự ly $3\text{ m} \times 3\text{ m}$); CT3 (833 cây/ha, cự ly $4\text{ m} \times 3\text{ m}$); CT4 (625 cây/ha, cự ly $4\text{ m} \times 4\text{ m}$).
- Thí nghiệm bón phân: Bón lót năm thứ nhất (5 CT: CT1 bón 1,0 kg vi sinh Sông Gianh/hố; CT2 bón 0,3 kg NPK 16:16:8/hố; CT3 bón 1,0 kg vi sinh Sông Gianh + 0,3 kg NPK/hố; CT4 bón 0,05 kg vi sinh MF1/hố; CT5 đối chứng không bón). Bón thúc năm thứ hai: phân tích hàm lượng N, P, K trong lá Keo lá tràm 12 tháng tuổi tại Viện Nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng (theo 10 TCN 452:2001, 10 TCN 453:2001, 10 TCN 454:2001) để xác định tình trạng thiếu lân; chia các ô bón lót thành 9 công thức bón thúc với đối chứng 0,5 kg NPK/cây kết hợp bổ sung $0,1\text{ kg }\text{K}_2\text{O}$ với các liều lượng $\text{P}_2\text{O}_5$ khác nhau (0,2; 0,4; 0,6; 0,8 kg/gốc).
- Thí nghiệm chăm sóc (3 CT): CT1 (chăm sóc 2 lần/năm + bón thúc 0,5 kg NPK + tỉa cành); CT2 (chăm sóc 3 lần/năm + bón thúc 0,5 kg NPK + tỉa cành); CT3 (chăm sóc 2 lần/năm, không bón thúc).
Công thức tính thể tích thân cây đứng và sản lượng gỗ trong luận án: Thể tích cây đứng cá thể ($V_i$) được tính theo công thức: $$V_i = G_i \times H_{vn} \times 0,473$$ Trong đó $G_i$ là tiết diện ngang thân cây tại vị trí 1,3 m ($m^2$), $H_{vn}$ là chiều cao vút ngọn (m), 0,473 là hệ số hình thân cây của Keo lá tràm. Dữ liệu đo đếm định kỳ hàng năm vào tháng 6 được xử lý thống kê phân tích phương sai (ANOVA) và kiểm định sự sai khác giá trị trung bình hậu nghiệm Bonferroni.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Chương 1 hệ thống hóa các đặc trưng sinh vật học, sinh thái học của Keo lá tràm, lịch sử di thực và tình hình nghiên cứu chọn tạo giống cũng như các biện pháp lâm sinh thâm canh trên thế giới và tại Việt Nam. Về mặt phân loại học, loài thuộc chi Acacia, phân họ Mimosoideae, họ Leguminosae. Luận án trích dẫn kết quả các công trình quốc tế khẳng định Keo lá tràm có khả năng sinh trưởng tốt ở vùng đất thấp, biên độ nhiệt độ rộng nhưng mẫn cảm với sương giá và nhiệt độ dưới 8°C kéo dài (Boland, 1990; Doran và cs., 1997; Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1996).
Chương này tổng kết bảng danh mục 37 giống và xuất xứ Keo lá tràm đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống tiến bộ kỹ thuật (gồm 3 xuất xứ: Coen River, Mibini, Morehead công nhận năm 2000; các dòng vô tính BVlt, AA, Clt, AF được công nhận qua các giai đoạn 2006, 2007, 2009, 2010, 2015, 2016 với năng suất từ 10 đến trên 35 $m^3$/ha/năm). Đồng thời, tác giả phân tích sâu sắc các khía cạnh quản lý lập địa (vật rơi rụng, vật liệu hữu cơ sau khai thác), xử lý đất, phân bón N-P-K, mật độ trồng và kỹ thuật tỉa thưa nuôi dưỡng rừng gỗ lớn từ các nghiên cứu của Bùi Việt Hải (1998), Ngô Đình Quế và Đỗ Đình Sâm (2001), Nguyễn Huy Sơn (1999, 2006), Võ Đại Hải (2019), Kiều Tuấn Đạt (2014), Vu Dinh Huong và cs. (2020). Qua đó, chương 1 xác định luận cứ khoa học khẳng định sự cần thiết phải nghiên cứu chọn giống thích hợp và xây dựng các biện pháp thâm canh liên hoàn cho vùng Đông Bắc Bộ.
Chương 2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 2 trình bày chi tiết kế hoạch thực nghiệm, quan điểm tiếp cận và hệ thống phương pháp nghiên cứu. Tiếp cận vấn đề dựa trên nguyên lý tương tác giữa giống tốt, lập địa phù hợp và biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động đồng bộ. Luận án mô tả cụ thể điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu tại Uông Bí, Quảng Ninh: lập địa đất feralit đỏ vàng phát triển trên đá sét và biến chất (Fs), tầng đất dày trên 0,8 m, độ dốc 15–20°, độ che phủ thực bì bụi tự nhiên 70–80%, có đá lộ thiên rải rác.
Chương 2 thuyết minh đầy đủ thông tin của 12 giống Keo lá tràm khảo nghiệm:
| TT | Tên dòng | Năm công nhận | Năng suất ($m^3$/ha/năm) | Nơi khảo nghiệm và công nhận giống mới |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Clt18 | 2009 | 23,3 | Bàu Bàng, Bình Dương |
| 2 | Clt19 | 2009 | 15–20 | Đồng Hới, Quảng Bình |
| 3 | Clt25 | 2010 | 13,0 | Lang Hanh, Lâm Đồng |
| 4 | Clt26 | 2010 | 25,6 | Bàu Bàng (Bình Dương); Lang Hanh (Lâm Đồng) |
| 5 | Clt43 | 2009 | 30,0 | Bàu Bàng, Bình Dương |
| 6 | Clt57 | 2009 | 15,0 | Đồng Hới, Quảng Bình |
| 7 | Clt98 | 2009 | 15,3 | Đồng Hới, Quảng Bình |
| 8 | Clt133 | 2009 | 15,4 | Đồng Hới, Quảng Bình |
| 9 | Bvlt83 | 2006 | 15–18 | Đông Hà (Quảng Trị); Ba Vì (Hà Nội) |
| 10 | Bvlt85 | 2006 | 15–18 | Đông Hà (Quảng Trị); Ba Vì (Hà Nội) |
| 11 | AA9 | 2010 | 25,3–32,7 | Đông Nam Bộ |
| 12 | Clt7 | 2009 | 13–22,7 | Đồng Hới (Quảng Bình); Bàu Bàng (Bình Dương) |
Chương này cũng xác lập rõ ràng quy trình thu thập mẫu đất, mẫu lá cây 12 tháng tuổi, kỹ thuật đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng lâm học ($D_{1.3}$, $H_{vn}$, $H_{dc}$, $D_t$, tỷ lệ sống), chỉ tiêu chất lượng thân cây (độ thẳng thân, độ nhỏ cành, sức khỏe), các công thức toán học tính tiết diện ngang, thể tích thân cây, sản lượng lâm phần và phương pháp xử lý thống kê sinh học bằng phần mềm chuyên dụng.
Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương 3 là phần trọng tâm của luận án (59 trang), bao gồm các phân tích số liệu thực nghiệm chi tiết:
- Đánh giá thực trạng các mô hình rừng trồng Keo lá tràm tại Đông Bắc Bộ và phụ cận: Khảo sát tại 18 OTC ở Hải Phòng, Bắc Giang, Hà Nội, Tuyên Quang cho thấy Keo lá tràm có khả năng sinh trưởng ổn định trên nhiều dạng lập địa đồi núi thấp và ven biển. Rừng trồng ở tuổi 12–24 có thể đạt kích thước gỗ lớn ($D_{1.3} > 20\text{ cm}$), khẳng định tiềm năng cung cấp gỗ xẻ chất lượng cao nếu được áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh thâm canh đúng hướng.
- Kết quả khảo nghiệm giống mở rộng tại Uông Bí, Quảng Ninh: Đo đếm ở giai đoạn 5 năm tuổi đối với 12 dòng vô tính cho thấy sự phân hóa rõ rệt về sinh trưởng đường kính, chiều cao và thể tích thân cây. Tác giả đã xác định được 6 dòng vô tính vượt trội thích hợp nhất với điều kiện sinh thái Đông Bắc Bộ gồm: Clt98, Clt26, Clt57, Clt7, Clt133 và AA9 với năng suất gỗ bình quân đạt từ 15,3 đến 23,0 $m^3$/ha/năm ở 5 năm tuổi. Trong đó, 3 dòng Clt98, Clt26 và Clt57 đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận mở rộng vùng trồng ở giai đoạn 3,5 tuổi. Đánh giá chất lượng thân cây cũng khẳng định các dòng này có độ thẳng thân cao, cành nhánh nhỏ và tỷ lệ sâu bệnh hại thấp.
- Ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh:
- Về xử lý thực bì: Biện pháp phát trắng băm cành rải đều trên mặt đất (CT1) cho tỷ lệ sống và mức độ tăng trưởng đường kính, chiều cao tốt nhất, vượt hơn biện pháp phát trắng gom băng (CT2) và phát rạch (CT3), nhờ khả năng duy trì độ ẩm và trả lại nguồn hữu cơ cho đất.
- Về làm đất: Biện pháp cày ngầm sâu 40 cm rộng 1,5 m kết hợp cuốc hố $30 \times 30 \times 30\text{ cm}$ (CT1) tạo điều kiện cho bộ rễ phát triển sâu, dẫn đến các chỉ tiêu sinh trưởng $D_{1.3}$ và $H_{vn}$ vượt trội so với cuốc hố thủ công $40 \times 40 \times 40\text{ cm}$ (CT3) và làm đất bậc thang (CT2).
- Về mật độ trồng: Mật độ 1.110 cây/ha (cự ly $3\text{ m} \times 3\text{ m}$) và 1.660 cây/ha (cự ly $3\text{ m} \times 2\text{ m}$) cho thấy sự phù hợp cao nhất. Mật độ thưa hơn (833 và 625 cây/ha) tuy làm tăng đường kính cá thể nhưng trữ lượng chung trên đơn vị diện tích thấp và cành nhánh phát triển lớn; trong khi mật độ 1.660 cây/ha bắt đầu có sự cạnh tranh không gian dinh dưỡng mạnh ở tuổi 5, đòi hỏi phải tiến hành tỉa thưa.
- Về bón phân: Kết quả phân tích mẫu lá ở tháng thứ 12 chỉ ra rằng đất thí nghiệm thiếu hụt lân nghiêm trọng đối với nhu cầu sinh dưỡng của Keo lá tràm. Bón lót kết hợp giữa 1,0 kg phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh và 0,3 kg NPK (16:16:8)/hố mang lại hiệu quả vượt trội. Bón thúc bổ sung lân ($\text{P}_2\text{O}_5$) từ 0,4 đến 0,6 kg/cây kết hợp kali ở năm thứ 2 kích thích mạnh mẽ sinh trưởng đường kính ngang ngực.
- Về chăm sóc và tỉa cành: Biện pháp chăm sóc 2–3 lần/năm kết hợp bón thúc 0,5 kg NPK và tỉa cành định kỳ thúc đẩy tăng chiều cao dưới cành, hạn chế tối đa mắt chết, nâng cao phẩm cấp thân cây lấy gỗ lớn.
- Cấu trúc rừng 5 năm tuổi và định hướng tỉa thưa: Đánh giá phân bố số cây theo đường kính (N/D) và chiều cao (N/H) ở mật độ 1.660 cây/ha và 1.110 cây/ha, đề xuất giải pháp tỉa thưa nuôi dưỡng ở tuổi 5, giảm mật độ xuống còn 600–800 cây/ha để tập trung không gian dinh dưỡng cho các cây mục đích đạt đường kính gỗ lớn.
- Đề xuất quy trình kỹ thuật lâm sinh thâm canh hoàn chỉnh cho vùng Đông Bắc Bộ: Tích hợp đầy đủ các khâu chọn dòng giống, kỹ thuật xử lý thực bì không đốt, làm đất cơ giới, mật độ trồng ban đầu, chế độ phân bón lót/thúc cân đối và biện pháp chăm sóc tỉa thưa.
Kết quả và những đóng góp mới
Các đóng góp mới về mặt khoa học lý luận và thực tiễn của luận án gồm:
- Đóng góp về chọn giống: Luận án đã xác định được 6 dòng vô tính Keo lá tràm thích hợp trồng ở vùng Đông Bắc Bộ gồm Clt98, Clt26, Clt57, Clt7, Clt133 và AA9; các dòng này đạt năng suất gỗ từ 15,3 đến 23,0 $m^3$/ha/năm ở giai đoạn 5 năm tuổi. Đặc biệt, 3 dòng Clt98, Clt26 và Clt57 đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận mở rộng vùng trồng ở giai đoạn 3,5 tuổi, cung cấp nguồn vật liệu giống có năng suất và chất lượng thân cây cao cho sản xuất lâm nghiệp tại vùng Đông Bắc Bộ.
- Đóng góp về kỹ thuật lâm sinh thâm canh: Luận án đã xây dựng và xác định được hệ thống các biện pháp kỹ thuật tổng hợp, liên hoàn từ xử lý thực bì (phát dọn rải đều không đốt), kỹ thuật làm đất (cày ngầm rạch sâu 40 cm rộng 1,5 m kết hợp hố $30 \times 30 \times 30\text{ cm}$), mật độ trồng ban đầu thích hợp (1.110 – 1.660 cây/ha), chế độ phân bón lót (kết hợp phân khoáng NPK với phân hữu cơ vi sinh) và bón thúc bổ sung lân trên cơ sở phân tích chẩn đoán dinh dưỡng khoáng trong lá, cùng chế độ chăm sóc tỉa cành định kỳ cho rừng trồng thâm canh Keo lá tràm cung cấp gỗ lớn tại vùng Đông Bắc Bộ.
Kiến nghị và giải pháp đề xuất từ luận án:
- Áp dụng ngay 6 dòng vô tính đã được xác định (ưu tiên Clt98, Clt26, Clt57) vào các chương trình trồng rừng sản xuất gỗ lớn tại các địa phương vùng Đông Bắc Bộ có điều kiện lập địa tương đồng.
- Triển khai đồng bộ gói kỹ thuật thâm canh: xử lý thực bì phát trắng băm nhỏ cành rải đều nhằm giữ ẩm và bảo tồn nguồn hữu cơ; cơ giới hóa làm đất bằng phương pháp cày ngầm theo đường đồng mức; bón phân cân đối kết hợp hữu cơ vi sinh và phân khoáng; chăm sóc tỉa cành định kỳ trong 3 năm đầu; thực hiện bài cây tỉa thưa nuôi dưỡng rừng ở giai đoạn 5 năm tuổi để đảm bảo mật độ nuôi dưỡng gỗ lớn đạt từ 600 đến 800 cây/ha.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Dựa trên phạm vi và giới hạn nghiên cứu được nêu trong văn bản, luận án còn một số điểm hạn chế:
- Thời gian theo dõi thực nghiệm các mô hình khảo nghiệm giống và thí nghiệm kỹ thuật lâm sinh thâm canh tại Uông Bí, Quảng Ninh mới dừng lại ở giai đoạn 5 năm tuổi, trong khi chu kỳ kinh doanh rừng trồng gỗ lớn Keo lá tràm kéo dài từ 10 đến 14 năm. Do đó, các chỉ tiêu về sản lượng gỗ thương phẩm khai thác chính và tỷ lệ gỗ xẻ thành thục công nghệ chưa được đánh giá trọn vẹn trong luân kỳ.
- Về không gian thực nghiệm, các thí nghiệm thâm canh chuyên sâu chủ yếu được thực hiện tập trung trên dạng lập địa đất feralit đỏ vàng trên đá sét và biến chất (Fs) tại Quảng Ninh; chưa mở rộng bố trí các thí nghiệm kỹ thuật tương tự trên các dạng lập địa khác đặc trưng của vùng Đông Bắc Bộ như đất phát triển trên đá cát kết hoặc vùng núi cao có nền nhiệt độ thấp hơn.
Hướng nghiên cứu tiếp theo cần tập trung:
- Tiếp tục theo dõi, đo đếm sinh trưởng, sản lượng và diễn biến cấu trúc lâm phần của các mô hình thí nghiệm đến hết chu kỳ khai thác chính (10–14 năm tuổi).
- Đánh giá chất lượng gỗ thành thục công nghệ (khối lượng riêng, tỷ lệ gỗ lõi, độ bền cơ lý, tỷ lệ gỗ xẻ đạt chuẩn gỗ lớn) khi rừng đạt tuổi thành thục khai thác.
- Thử nghiệm mở rộng các giải pháp kỹ thuật thâm canh trên các tiểu vùng sinh thái khác nhau thuộc vùng Đông Bắc Bộ.
Giá trị tham khảo
Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cho nhiều nhóm đối tượng:
- Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng: Luận án cung cấp phương pháp luận chặt chẽ trong việc thiết kế thí nghiệm khảo nghiệm mở rộng vùng trồng theo tiêu chuẩn ngành (04 TCN 147–2006); phương pháp bố trí thí nghiệm lâm sinh theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD); quy trình chẩn đoán dinh dưỡng khoáng qua phân tích mẫu lá (N, P, K) để xác định công thức phân bón thúc; và các mô hình toán học tính toán trữ lượng, sinh trưởng lâm phần.
- Đối với cán bộ kỹ thuật, các công ty lâm nghiệp, ban quản lý rừng phòng hộ và người trồng rừng tại vùng Đông Bắc Bộ: Luận án cung cấp gói chỉ dẫn kỹ thuật cụ thể từ việc lựa chọn giống vô tính (Clt98, Clt26, Clt57, Clt7, Clt133, AA9), quy cách làm đất cày ngầm, công thức bón phân kết hợp vi sinh và lân, mật độ trồng và phương án tỉa thưa ở tuổi 5 để chuyển hóa rừng thành rừng gỗ lớn.
- Đối với cơ quan quản lý nhà nước và nhà hoạch định chính sách lâm nghiệp: Luận án là căn cứ khoa học vững chắc phục vụ việc quy hoạch 134.000 ha rừng gỗ lớn tại Đông Bắc Bộ theo Quyết định số 774/QĐ-BNN-TCLN, góp phần điều chỉnh cơ cấu cây trồng, thay thế dần các loài cây gỗ nhỏ chu kỳ ngắn bằng cây gỗ lớn có giá trị kinh tế cao.
Câu hỏi thường gặp
1. Sáu dòng vô tính Keo lá tràm nào được luận án xác định thích hợp nhất cho vùng Đông Bắc Bộ và năng suất đạt được ở 5 năm tuổi là bao nhiêu? Luận án xác định được 6 dòng vô tính thích hợp nhất gồm: Clt98, Clt26, Clt57, Clt7, Clt133 và AA9. Ở giai đoạn 5 năm tuổi tại Uông Bí (Quảng Ninh), các dòng này đạt năng suất gỗ từ 15,3 đến 23,0 $m^3$/ha/năm. Trong đó, 3 dòng Clt98, Clt26 và Clt57 đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận mở rộng vùng trồng ở giai đoạn 3,5 tuổi.
2. Vì sao luận án tiến hành phân tích hàm lượng N, P, K trong lá Keo lá tràm ở tháng thứ 12 trước khi bố trí thí nghiệm bón thúc? Do Keo lá tràm là loài cây thuộc họ Đậu có khả năng cố định đạm khí quyển, nhu cầu dinh dưỡng khoáng của cây rất phức tạp tùy thuộc vào khả năng cung cấp dinh dưỡng của từng loại đất. Việc phân tích hàm lượng N, P, K trong lá non, lá già và lá bánh tẻ ở tháng thứ 12 (theo các tiêu chuẩn ngành 10 TCN 452, 453, 454:2001) giúp chẩn đoán chính xác tình trạng dinh dưỡng của cây; kết quả chỉ ra đất thí nghiệm thiếu hụt lân nghiêm trọng, từ đó làm cơ sở khoa học để thiết kế các công thức bón thúc bổ sung $\text{P}_2\text{O}_5$ và $\text{K}_2\text{O}$ phù hợp.
3. Biện pháp xử lý thực bì và làm đất nào được chứng minh mang lại sinh trưởng tốt nhất trong thí nghiệm thâm canh? Kết quả thực nghiệm xác định:
- Về xử lý thực bì: Biện pháp phát trắng, băm cành nhánh thành đoạn dưới 0,5 m và rải đều trên diện tích (CT1) cho kết quả sinh trưởng và tỷ lệ sống tốt nhất do giữ ẩm cho đất và cung cấp dinh dưỡng hữu cơ tái sinh.
- Về làm đất: Biện pháp cày ngầm sâu 40 cm, rộng 1,5 m kết hợp cuốc hố $30 \times 30 \times 30\text{ cm}$ (CT1) cho sinh trưởng đường kính và chiều cao cao nhất, vượt trội hơn so với biện pháp làm bậc thang (CT2) và cuốc hố thủ công $40 \times 40 \times 40\text{ cm}$ (CT3).
4. Khảo sát thực trạng các mô hình Keo lá tràm hiện có được thực hiện tại những địa phương nào với quy mô ra sao? Luận án đã điều tra tại 4 địa phương gồm: đảo Cát Bà - Hải Phòng (các cấp tuổi 4, 12 và 24 năm); Yên Thế - Bắc Giang (rừng 6 năm tuổi); Ba Vì - Hà Nội (rừng 12 năm tuổi) và Yên Sơn - Tuyên Quang (rừng 21 năm tuổi). Tổng số lượng ô tiêu chuẩn được lập là 18 ô (diện tích mỗi ô là 500 $m^2$), đại diện cho diện tích 16,7 ha rừng trồng.
5. Mật độ trồng ban đầu và giải pháp tỉa thưa được luận án khuyến nghị như thế nào cho rừng gỗ lớn? Luận án khuyến nghị mật độ trồng ban đầu phù hợp là 1.110 cây/ha (cự ly $3\text{ m} \times 3\text{ m}$) hoặc 1.660 cây/ha (cự ly $3\text{ m} \times 2\text{ m}$). Tại thời điểm rừng đạt 5 năm tuổi, lâm phần xuất hiện sự cạnh tranh không gian sinh dưỡng gay gắt; do đó cần tiến hành bài cây tỉa thưa nuôi dưỡng, loại bỏ cây cong queo, sâu bệnh, giữ lại mật độ từ 600 đến 800 cây/ha để tập trung tăng trưởng đường kính đạt tiêu chuẩn gỗ lớn ($D_{1.3} \ge 20\text{ cm}$).
Kết luận
Luận án tiến sĩ của tác giả Phạm Đình Sâm đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu xác lập cơ sở khoa học cho việc trồng rừng thâm canh Keo lá tràm cung cấp gỗ lớn tại vùng Đông Bắc Bộ. Bằng phương pháp thực nghiệm định lượng đồng bộ, công trình đã tuyển chọn được 6 dòng vô tính có triển vọng cao (Clt98, Clt26, Clt57, Clt7, Clt133, AA9) đạt năng suất từ 15,3 đến 23,0 $m^3$/ha/năm ở 5 năm tuổi. Đồng thời, luận án đã xây dựng gói kỹ thuật lâm sinh thâm canh liên hoàn gồm xử lý thực bì rải đều không đốt, cày ngầm sâu 40 cm, mật độ 1.110–1.660 cây/ha, bón lót phân vi sinh kết hợp NPK, bón thúc lân dựa trên chẩn đoán lá và tỉa thưa ở giai đoạn 5 tuổi. Đây là công trình lâm học có giá trị khoa học và thực tiễn cao, đóng góp trực tiếp vào mục tiêu tái cơ cấu ngành lâm nghiệp và phát triển kinh tế rừng gỗ lớn bền vững tại khu vực miền Bắc Việt Nam.