Luận án sinh học và kỹ thuật trồng Chiêu liêu nước ở Đông Nam Bộ

Nghiên cứu luận án về đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng rừng chiêu liêu nước Terminalia calamansanai Blanco Rolfe tại Đông Nam Bộ. Phân tích chi tiết các yếu

• Tác giả: Nguyễn Thanh Minh
• Người hướng dẫn: PGS. Phạm Thế Dũng
• Trường học: Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Lâm sinh
• Đề tài: Nghiên cứu đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng rừng Chiêu liêu nước tại Đông Nam Bộ
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về đặc điểm sinh học chiêu liêu nước tại Đông Nam Bộ

Chiêu liêu nước (Terminalia calamansanai Blanco Rolfe) là loài cây gỗ lớn thuộc họ Combretaceae, phân bố chủ yếu ở các tỉnh phía Nam Việt Nam. Tại Đông Nam Bộ, loài này sinh trưởng tốt trên đất feralit vàng đỏ, thoát nước tốt, có độ pH từ 5,0 đến 6,5. Đặc điểm sinh học nổi bật bao gồm tốc độ sinh trưởng nhanh, khả năng chịu hạn khá, hệ rễ phát triển mạnh giúp chống chịu xói mòn đất. Cây có thể đạt chiều cao 25-30m khi trưởng thành, đường kính ngang ngực 40-60cm. Mùa hoa nở từ tháng 3 đến tháng 5, quả chín từ tháng 7 đến tháng 9, thuận lợi cho thu hoạch hạt giống. Chiêu liêu nước đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái rừng, cung cấp gỗ chất lượng cao và cải thiện độ phì nhiêu đất nhờ lá rụng giàu dinh dưỡng.

1.1. Đặc điểm hình thái và sinh trưởng

Thân cây Chiêu liêu nước thẳng, vỏ màu xám nhạt, bong mỏng theo từng mảng. Lá đơn, mọc cách, hình bầu dục thuôn dài, kích thước 8-15cm x 3-6cm, mặt trên màu xanh lục bóng, mặt dưới nhạt hơn. Chồi non có màu hồng nhạt, phủ lông tơ mịn. Tốc độ sinh trưởng trung bình 1,2-1,8m/năm trong giai đoạn đầu, giảm dần khi cây trưởng thành. Đường kính tán cây phát triển nhanh trong 5 năm đầu tiên, đạt 3-4m. Khả năng tái sinh tự nhiên mạnh nhờ hạt giống nảy mầm tốt trong điều kiện ẩm ướt, ánh sáng tán xạ.

1.2. Phân bố và điều kiện sinh thái

Chiêu liêu nước phân bố tự nhiên từ vùng thấp đến độ cao 800m, phổ biến ở các tỉnh Bình Phước, Đồng Nai, Tây Ninh. Loài ưa sáng, sinh trưởng tốt trên đất đỏ bazan, đất phù sa cổ có tầng canh tác dày. Nhiệt độ thích hợp 24-32°C, lượng mưa 1.600-2.400mm/năm. Khả năng chống chịu sâu bệnh khá, nhưng dễ bị hại bởi nấm rễ khi đất quá ẩm. Mật độ phân bố tự nhiên dao động 50-200 cây/ha tùy theo điều kiện sinh thái.

II. Những vấn đề kỹ thuật trồng rừng chiêu liêu nước hiện nay

Hiện nay, kỹ thuật trồng rừng Chiêu liêu nước tại Đông Nam Bộ gặp nhiều hạn chế do thiếu giống có chất lượng, quy trình trồng chưa chuẩn hóa. Hạt giống thu hái từ rừng tự nhiên thường có tỷ lệ nảy mầm thấp (30-50%), chất lượng không đồng đều. Mật độ trồng quá dày (1.100-1.600 cây/ha) dẫn đến cạnh tranh dinh dưỡng, giảm sinh trưởng. Thời vụ trồng không phù hợp (tháng 6-7) trùng với mùa mưa lớn, gây úng ngập. Chăm sóc sau trồng thiếu đồng bộ, đặc biệt giai đoạn 2-3 năm đầu. Năng suất rừng trồng thấp (5-8 m³/ha/năm) do thiếu đầu tư kỹ thuật. Việc ứng dụng công nghệ sinh học trong nhân giống còn hạn chế.

2.1. Hạn chế trong nguồn giống

Nguồn giống Chiêu liêu nước chủ yếu từ khai thác tự nhiên, không qua tuyển chọn. Hạt giống có tỷ lệ nảy mầm thấp do thu hoạch không đúng thời điểm, bảo quản kém. Giống nhập nội chưa được đánh giá phù hợp với điều kiện sinh thái địa phương. Thiếu vườn giống đạt chuẩn để cung cấp giống chất lượng. Chi phí sản xuất giống cao do quy trình nhân giống còn thủ công.

2.2. Sai sót trong quy trình trồng

Mật độ trồng quá dày dẫn đến cạnh tranh ánh sáng, dinh dưỡng. Thời vụ trồng không phù hợp gây chết cây do úng ngập hoặc hạn hán. Đất trồng chưa được cải tạo đầy đủ, thiếu phân hữu cơ trước trồng. Kỹ thuật đào hố trồng không đảm bảo tiêu chuẩn (40x40x40cm). Chăm sóc sau trồng thiếu tập trung vào giai đoạn 6-12 tháng đầu. Thiếu hướng dẫn kỹ thuật cụ thể cho từng vùng sinh thái.

III. Giải pháp kỹ thuật trồng rừng chiêu liêu nước tối ưu

Để nâng cao hiệu quả trồng rừng Chiêu liêu nước, cần áp dụng đồng bộ các giải pháp kỹ thuật tiên tiến. Lựa chọn giống từ cây trội đã được tuyển chọn, đạt tiêu chuẩn 04-147-2006. Mật độ trồng tối ưu 800-1.100 cây/ha, khoảng cách 3x3m hoặc 4x3m. Thời vụ trồng vào đầu mùa mưa (tháng 5-6), đảm bảo đủ ẩm trước khi trồng. Cải tạo đất bằng cách cày xới sâu 30cm, bón lót 5-10kg phân hữu cơ/cây. Sử dụng kỹ thuật trồng bầu đất có kích thước 20x10cm, đảm bảo rễ không bị tổn thương. Chăm sóc định kỳ 3 lần/năm trong 3 năm đầu, tập trung vào làm cỏ, vun xới, bón thúc. Áp dụng biện pháp phòng trừ sâu bệnh tổng hợp, ưu tiên sinh học.

3.1. Kỹ thuật tuyển chọn và nhân giống

Chọn cây trội dựa trên tiêu chí thân thẳng, tán cân đối, không sâu bệnh. Điểm cây trội đạt tối thiểu 70/100 điểm theo tiêu chuẩn ngành. Nhân giống bằng hạt đã qua xử lý nhiệt độ (40°C trong 24 giờ) để phá ngủ. Gieo hạt trong bầu đất, che bóng 50% trong 2 tháng đầu. Cây giống đạt tiêu chuẩn xuất vườn khi cao 30-40cm, đường kính cổ rễ 3-4mm. Thời gian ươm giống 6-8 tháng. Bảo quản hạt giống trong điều kiện lạnh (5°C) kéo dài thời gian nảy mầm.

3.2. Quy trình trồng và chăm sóc

Đất trồng được cày xới sâu 30cm, lên luống cao 20cm. Đào hố kích thước 40x40x40cm, bón lót 5-10kg phân hữu cơ/cây. Trồng bầu đất đảm bảo bầu ngang bằng mặt đất. Sau trồng tưới đủ ẩm, phủ rơm rạ giữ ẩm. Chăm sóc năm đầu: làm cỏ 3 lần, vun xới 2 lần, bón thúc NPK (15-15-15) 0,2kg/cây. Năm thứ 2-3: chăm sóc 2 lần/năm, cắt tỉa cành thấp. Sử dụng chế phẩm sinh học phòng trừ sâu bệnh hại rễ. Theo dõi sinh trưởng định kỳ 6 tháng/lần.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu đã xác định được mật độ trồng tối ưu 800 cây/ha, năng suất rừng trồng đạt 12-15 m³/ha/năm sau 10 năm. Tỷ lệ sống sau trồng 92-95%, sinh trưởng trung bình 1,5-2,0m/năm. Kỹ thuật tuyển chọn giống giúp nâng tỷ lệ nảy mầm lên 75-80%, chất lượng cây giống đồng đều. Ứng dụng quy trình trồng và chăm sóc chuẩn đã giảm 30% chi phí sản xuất, tăng 25% sản lượng gỗ. Kết quả được áp dụng tại Vườn quốc gia Lò Gò Xa Mát, Khu bảo tồn Đồng Nai, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Loài cây này còn góp phần cải thiện môi trường, giảm xói mòn đất, tăng đa dạng sinh học.

4.1. Kết quả nghiên cứu đặc điểm sinh học

Nghiên cứu xác định chiêu liêu nước có tốc độ sinh trưởng nhanh nhất trong 5 năm đầu (1,8-2,2m/năm). Đường kính ngang ngực đạt 8-10cm sau 5 năm. Khả năng chịu hạn tốt, duy trì sinh trưởng khi lượng mưa dưới 1.000mm/năm. Hệ số hình dạng thân cây 0,65-0,72, cho gỗ chất lượng cao. Tỷ lệ gỗ lõi chiếm 70-75% tổng sinh khối. Nghiên cứu cũng phát hiện khả năng phục hồi nhanh sau khai thác, tái sinh mạnh mẽ từ chồi gốc.

4.2. Hiệu quả kinh tế và môi trường

Trồng rừng chiêu liêu nước mang lại lợi nhuận 50-70 triệu đồng/ha sau 10 năm, cao hơn 20-30% so với các loài cây gỗ lớn khác. Giảm chi phí chăm sóc nhờ sinh trưởng nhanh, ít sâu bệnh. Cải thiện độ phì nhiêu đất nhờ lá rụng giàu dinh dưỡng. Giảm xói mòn đất 40-50% nhờ hệ rễ phát triển. Tăng đa dạng sinh học, cung cấp môi trường sống cho động vật hoang dã. Đóng góp vào mục tiêu trồng 1 tỷ cây xanh giai đoạn 2021-2025 của Chính phủ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới 1. Nghiên cứu về kết cấu loài cây gỗ Khi nghiên cứu về rừng, nhà lâm học quan tâm đến thành phần loài cây gỗ, vai trò và tính ổn định của chúng trong quần xã thực vật. Nhiều nhà lâm học (Richards, 1952; Baur, 1961) [40], [1], cho rằng mỗi kiểu rừng được hình thành bởi những loài cây khác nhau.

Vì thế, khi phân tích tổ thành rừng, cần phải xác định tên loài cây và tỷ lệ của mỗi loài. Dựa vào những loài cây hình thành rừng, Richards (1952) [40] đã phân chia rừng mưa nhiệt đới thành 2 nhóm. Nhóm 1 là rừng mưa hỗn hợp với nhiều loài cây ưu thế và đồng ưu thế. Nhóm 2 là rừng mưa đơn ưu thế.

Theo Richards (1968) [41], tổ thành thực vật của rừng nhiệt đới ẩm ở Đông Nam Á thường có một nhóm loài chiếm ưu thế đến 50% quần thụ. Đó là những loài cây gỗ của họ Sao Dầu (Dipterocarpaceae). Trong tổ thành rừng mưa nhiệt đới, có hơn 40 loài cây gỗ trên mỗi hecta. Trong sinh thái học và lâm học, vai trò của các loài cây gỗ trong quần xã thực vật rừng (QXTV) có thể được xác định theo nhiều phương pháp khác nhau do Curtis và McIntosh (1951 đề xuất đã sử dụng thuật ngữ chỉ số giá trị quan trọng của loài IVI%) để biểu thị cho vai trò của loài trong QXTV.

Chỉ số IVI% được tính bằng tổng hoặc giá trị trung bình của ba tham số: độ thường gặp tương đối (F%), mật độ tương đối (N%) và tiết diện ngang thân cây tương đối (G%) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2010) [48]. Chỉ số IVI được xác định theo hai phương pháp kể trên có nhược điểm là nó thay đổi tùy theo kích thước và số lượng ô mẫu. Khi số lượng ô mẫu lớn, thì việc tính chỉ tiêu F sẽ gặp khó khăn (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2010) [48], 6 Khi nghiên cứu về cấu trúc và tổ thành thực vật sau tác động của con người và sự xâm lấn của thực vật Addo-Fordjour và cs (2009) [58] đã thiết lập ngẫu nhiên 3 ô tiêu chuẩn (50 x 50 m), tương ứng với 3 khu rừng tại khu bảo tồn Tinte Bepo cho thấy có 108 loài thực vật thuộc 37 họ, 77 chi và 88 dạng sống được tìm thấy trong tất cả các khu rừng, trong đó loài Celtis mildbraedii. Eng và Triplochiton scleroxylon K.Shum là loài chiếm ưu thế.

Khi nghiên cứu sự đa dạng các loài thực vật và đặc điểm cấu trúc của rừng ở Vườn Quốc gia Dulhazara Safari của Bangladesh, Mijan Uddin và Misbahuzzanman (2007) [80] đã thống kê được 560 cá thể có đường kính D 1.3 >5 cm của 82 loài đại diện thuộc 31 họ và 62 chi, xác định được bốn tầng chính với các loài chiếm ưu thế khác nhau. Kết quả tính toán chỉ số IVI% của tác giả cho thấy, họ Dầu là họ chiếm ưu thế với loài Dầu bao (Dipterocarpus turbinatus). Nghiên cứu về tái sinh, vật hậu và hạt giống Tái sinh tự nhiên của rừng là một quá trình rất phức tạp. Khi nghiên cứu tái sinh rừng, người ta thường tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế.

Các nhà nghiên cứu cho rằng hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố. Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng ít nhiều đã bị biến đổi. Van Steenis (1956) [89] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng. Richards (1952) [40] đã tiến hành nghiên cứu tái sinh ở rừng mưa nhiệt đới và cho xuất bản cuốn “Rừng mưa nhiệt đới”.

Kết quả nghiên cứu cho thấy tái sinh rừng mưa nhiệt đới vô cùng phức tạp, cây tái sinh tự nhiên chủ yếu có phân bố cụm một số khác có phân bố Poisson. Theo Ghent (1969) [71], tầng cây bụi thảm tươi có ảnh hưởng lớn đến quá trình tái sinh của loài cây gỗ 7 đồng thời thảm mục và chế độ thủy nhiệt tầng đất mặt đều có ảnh hưởng tới tái sinh tự nhiên ở mức độ khác nhau. Trong nghiên cứu tái sinh rừng, người ta nhận thấy rằng tầng cỏ và cây bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ. Dưới những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng thảm cỏ và cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng của chúng đến các cây gỗ tái sinh không đáng kể.

Ngược lại, ở những lâm phần rừng thưa hoặc đã qua khai thác thảm cỏ có điều kiện phát triển mạnh mẽ, khiến chúng trở thành nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973; dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992) [46]. Giáng hương ở Thái Lan nẩy chồi vào tháng 2-3, hoa nở và thụ phấn tháng 3-4, kết thúc thụ phấn vào đầu tháng 5 (Ramin và Owens, 1998) [85]. Quả Giáng hương hình thành từ tháng 5, quả chín vào tháng 10-11, khi đó cũng là lúc bắt đầu rụng (Coles và Boyle, 1999) [63]. Kết quả nghiên cứu về cây Cóc hành của Dorthe Jᴓker (2000) [67] cho thấy, thời gian ra hoa và kết quả của Cóc hành thay đổi giữa các địa phương.

Ở phía bắc Thái Lan, Cóc hành rụng lá vào tháng giêng tới tháng hai. Lá non mọc ngay khi lá già rụng, khi lá mới chuyển sang màu xanh cây bắt đầu ra hoa. Cóc hành ra hoa từ tuổi 6 đến tuổi 7. Hoa ra làm 2 đợt, đợt 1 vào khoảng tháng 2 và tập trung vào tháng 3, đợt 2 vào tháng 4 - 5.

Hoa có mùi thơm, dài từ 5,0 - 6,5 mm, rộng từ 1,5 - 2,5 mm và bông dài khoảng 4 mm. Nhụy chia thành ba lá noãn. Tóm lại, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng, tái sinh tự nhiên, vật hậu và hạt giống của các quần thể rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng trên thế giới rất phong phú. Nhiều công trình nghiên cứu đã đem 8 lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng.

Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý nhằm quản lý tài nguyên rừng một cách bền vững. Một số nghiên cứu về trồng rừng gỗ lớn bằng cây gỗ bản địa Theo Matti Leikola (1995) [77], các nhà lâm nghiệp đã biết thực hiện từ rất sớm trong các nghiên cứu chọn loài cây trồng rừng. Từ những thử nghiệm thăm dò đến khảo nghiệm loài và xuất xứ, các thí nghiệm được bố trí một cách nghiêm túc theo các nguyên tắc khoa học để từ đó chọn loài cây thích hợp cho mỗi vùng sinh thái. Ở một số nước đã có một số nghiên cứu xây dựng các mô hình toán để tối ưu cơ cấu cây trồng cho từng vùng.

Ở các nước vùng ôn đới số loài cây chính dùng trong trồng rừng thường không nhiều, nên người ta đã tìm hiểu mối quan hệ giữa cây và lập địa rất cụ thể, chi tiết cho từng loài riêng biệt. Khi nghiên cứu về trồng loài cây hỗ trợ ban đầu cho cây trồng chính trong các mô hình rừng trồng, Matthew và cs (1995) [78] đã xây dựng mô hình rừng trồng hỗn loài giữa cây thân gỗ với cây họ đậu. Kết quả cho thấy, cây họ đậu có tác dụng hỗ trợ rất tốt cho cây trồng chính. Kết quả này cho thấy sử dụng các loài cây họ đậu làm cây phù trợ cho các loài cây trồng chính trong mô hình rừng trồng hỗn loài là rất phù hợp.

Ngoài việc xác định được loài cây phù trợ thích hợp thì việc nghiên cứu về đặc điểm sinh thái của các loài cây cũng là vấn đề rất quan trọng khi xây dựng mô hình rừng trồng hỗn loài. Trong nghiên cứu trồng một số loài cây gỗ bản địa trong rừng thứ sinh Negeri Sembilan, Malaysia Affendy và cs, (2009) [59] đã trồng thử nghiệm thành công trên 42 ha với 5 loài cây gỗ bản địa nhằm kinh doanh gỗ lớn theo phương thức làm giàu rừng theo đám. Hashim và cs (2015) [72] đã đánh giá lại lịch sử trồng rừng của Malaysia cho biết, trước những năm 1980 chủ yếu trồng các loài Thông, sau thời kỳ này chuyển sang trồng một số loài cây mọc nhanh như Keo và Bạch 9 đàn và một số loài cây gỗ bản địa như Tếch, Dầu rái, Nhạc ngựa, Xà cừ, Cao su lấy gỗ. Các tác giả cũng cho biết trong chiến lược trồng rừng, Malaysia đã đề xuất nhiều loài cây cho từng loại rừng trồng theo các luân kỳ khác nhau.

Đối với luân kỳ ngắn từ 15 đến 25 năm, mật độ trồng ban đều từ 1.110 cây/ha đến 2.500 cây/ha, tỉa thưa 2 lần vào tuổi 4-6 và tuổi 15 cho các loài bản địa gỗ lớn mọc nhanh như Berembang bukit (Duabanga grandiflora), cây Vừng (Endospermum diadenum), cây Choại (Terminalia bellirica), Thục quỳ (Maesopsis eminii). Với luân kỳ ngắn, trung bình 45 năm đến 60 năm, thì chọn các loài ưa sáng, tỉa thưa 3 lần gồm một số loài họ Dầu như Dầu rái, Sao đen, một số loài Sến. Những nghiên cứu về chi Chiêu liêu và loài Chiêu liêu nước 1. Phân loại thực vật và đặc điểm hình thái Chi Terminalia là chi lớn thứ hai của họ Bàng (Combretaceae) với khoảng 200 loài cây gỗ và cây bụi.

Hầu hết các loài thuộc chi này đều là những cây gỗ lớn, đặc biệt có loài có chiều cao lên tới 75 m (Fahmy và cs, 2015) [70]. Theo các tài liệu mô tả về thực vật ở Trung Quốc (Flora of China, 2007) [93], đặc điểm chung của chi Chiêu liêu thường là cây lớn hiếm khi là cây bụi, cây gỗ thường xanh hoặc rụng lá. Cành mọc theo tầng, lá hình xoắn ốc, mọc đối hoặc mọc cách, ít khi mọc vòng, mép lá nguyên, đôi khi có răng cưa, gốc lá thường có tuyến. Phiến lá hình thuôn, hình elip hoặc ô van, có lông hoặc nhẵn, Cánh hoa 4 hoặc 5, hoa lưỡng tính.

Quả giả có múi hoặc có 2 đến 5 cánh, quả thịt hoặc quả khô có 1 hạt. Chiêu liêu nước có tên khoa học là Terminalia calamansanai (Blanco) Rolfe. Tên thương mại là Kwako, Yellow terminalia. Đây là cây gỗ thuộc chi Chiêu liêu, họ Bàng.

Ngoài ra, Chiêu liêu nước còn có tên khoa học khác là Gimbernaca calamansanai. Blanco; Petatera mollis.Presl; Terminalia blancoi. Mern; Terminalia latialata.White; Terminalia Papilio. Tuy nhiên, tên Terminalia calamansanai (Blanco) Rolfe vẫn được các 10 nhà khoa học sử dụng phổ biến (http://www.org /taxon/urn:lsid:ipni.