Đặt vấn đề Rừng là một hệ sinh thái mà quần xã cây rừng giữ vai trò chủ đạo trong mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với môi trường. Rừng có vai trò rất quan trọng đối với cuộc sống của con người cũng như môi trường: cung cấp nguồn gỗ, củi, điều hòa, tạo ra oxy, điều hòa nước, là nơi cư trú động thực vật và tàng trữ các nguồn gen quý hiếm, bảo vệ và ngăn chặn gió bão, chống xói mòn đất, đảm bảo cho sự sống, bảo vệ sức khỏe của con người. Cùng với sự phát triển chung của xã hội thì nhu cầu của người tiêu dùng về gỗ xây dựng và gỗ gia dụng ngày càng lớn. Trong khí đó, chính sách đóng cửa rừng tự nhiên cùng với quy mô và năng suất gỗ rừng sản xuất còn rất hạn chế (mới chỉ được chú trọng vào cuối những năm của thập kỷ 90 đến nay).
Tuy nhiên, diện tích rừng trồng mới vẫn chưa thể đủ bù đắp lại những diện tích rừng đã bị mất. Nguồn gỗ cung cấp cho công nghiệp chế biến lâm sản trong nước chủ yếu phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu, song nguồn này cũng đang dần bị thu hẹp và khan hiếm do chính sách phát triển Lâm nghiệp tại các nước ngày càng chặt chẽ. Ngày nay Đảng và Nhà nước chủ trương đẩy nhanh tỷ lệ che phủ đất trống đồi núi trọc, tạo thêm công ăn việc làm cho người dân, đặc biệt là đồng bào các dân tộc thiểu số sống ở vùng sâu vùng xa, đồng thời đáp ứng nhu cầu về gỗ cho ngành công nghiệp chế biến gỗ. Song hành với những chủ trương này, thì việc trồng rừng bằng các loài cây có giá trị kinh tế cao và chu kỳ sinh trưởng ngắn là điều tất yếu.
Cùng với tập đoàn cây lâm nghiệp như Keo lai, Keo lá tràm, Mỡ, Muồng, Tếch, …cây Xoan ta được xếp vào danh mục các loài cây chủ yếu cho trồng rừng sản xuất thuộc 6/9 vùng sinh thái lâm nghiệp, đặc biệt là vùng Tây Bắc (Quyết định 16/2005/QĐ-BNN ngày 15/3/2005 của Bộ trưởng Bộ NN&PTNT). n 2 Xoan ta hay Sầu đâu có tên khoa học là Melia azedarach L.là cây thân gỗ, sớm rụng lá, thuộc họ Xoan (Meliaceae), có nguồn gốc ở Ấn Độ, miền nam Trung Quốc và Australia.Gỗ nhẹ và mềm khá bền, ít bị mối mọt và mục. Dùng làm nhà, đóng đồ gia dụng. Hạt ép dầu.
Vỏ thân làm thuốc.Xoan ta là cây ưa sáng, tái sinh rất mạnh trên các nương rẫy. Đây là loài cây ưa khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng và ẩm. Cây phân bố ở Việt Nam, Trung Quốc, Lào, … Ở Việt Nam cây mọc hầu hết các địa phương từ Bắc đến Nam, từ đồng bằng đến miền núi. Với đặc điểm sinh học như trên cũng như giá trị sử dụng về nhiều mặt nên Xoan là cây trồng lâm nghiệp có khả năng phát triển rộng rãi.
Xuất phát từ những vấn đề trên, tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sinh trưởng của rừng trồng Xoan ta (Melia azedarach Linn) trồng trong mô hình rừng giống cây đầu dòng tại Viện Nghiên cứu và Phát triển lâm nghiệp- trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên”. Nghiên cứu đề tài này nhằm góp phần giải quyết yêu cầu của thực tiễn sản xuất hiện nay, thông qua nghiên cứu một số phương pháp thực nghiệm thích hợp, phát hiện các quy luật cấu trúc cơ bản, làm cơ sở khoa học để dự tính, dự báo sản lượng rừng, đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động hợp lý, phục vụ công tác kinh doanh và nuôi dưỡng rừng Xoan ta nói riêng cũng như các loài cây trồng rừng đại trà khác tại địa phương. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá được sinh trưởng, tăng trưởng của rừng giống Xoan ta thuộc Viện nghiên cứu và phát triển lâm nghiệp - trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên. - Phân tích được các quy luật kết cấu lâm rừng giống Xoan ta thuộc Viện nghiên cứu và phát triển lâm nghiệp - trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên.
- Lập được mô hình biểu diễn mối quan hệ giữa các chỉ tiêu sản lượng rừng, mật độ lâm phần loài Xoan ta làm cơ sở xây dựng mô hình sản lượng đảm bảo yêu cầu với độ chính xác (hay sai số cho phép), xây dựng phương pháp điều tra và dự đoán trữ lượng gỗ lâm phần. Ý nghĩa trong học tập Giúp cho sinh viên củng cố lại những kiến thức lý thuyết đã được học, đồng thời làm quen với thực tế, tích lũy học hỏi kinh nghiệm. Thực hành thuần thục phương pháp trong điều tra, nghiên cứu các loại câyrừng. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất Kết quả đề tài là cơ sở để đề xuất một số kỹ thuật chủ yếu trong trồng và chăm sóc cây Xoan ta, tạo ra khu rừng giống Xoan ta sinh trưởng tốt và đảm bảo chất lượng.
n 4 Phần 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2. Cơ sở khoa học 2. Phân loại khoa học cây Xoan ta Xoan ta là loài cây gỗ trung bình, có phân loại khoa học như sau: Giới (regnum): Thực vật (Plantate) Ngành (division): Hạt kín (Magnoliophyta) Lớp (classis): Hai lá mầm (Magnoliopsida) Bộ (ordo): Bồ hòn(Sapindales) Họ (familia): Xoan(Meliaceae) Chi (genus): Xoan(Melia) Loài (species): Xoan ta(Melia azedarach Linn) 2.
Đặc điểm hình thái Xoan ta có thể cao 30m, là cây gỗ rụng lá. Vỏ tím đen nứt hoặc rạn dọc, lúc non thường có nhiều đốm vòng quanh thân. Lá kép lông chim 2 - 3 lần mọc cách, không có lá kèm. Lá chét hình trứng hoặc hình trứng trái xoan, dài 2-8cm, đầu nhọn dần, đuôi nêm rộng hoặc gần tròn, mép lá có răng cưa thô.Hoa tự hình xim viên chùy ở nách lá gần đầu cành.
Hoa lưỡng tính mẫu 5, tràng hoa màu tím nhạt, hình giải dài 1cm. Nhị 10 - 12 hợp thành ống hình trụ màu tím, mép ống có 10 -12 răng nhỏ. Bầu 3-6 ô, mỗi ô 2 noãn. Quả hạch dài 1 - 2cm, khi chín màu vàng, qua đông trên cành sang xuân mới rụng (La Quang Độ, 2011)[3].Đặc điểm sinh thái Cây mọc nhanh, 5 tuổi có thể cao 10m, đường kính 20cm hoặc hơn.
Rụng lá vào mùa đông. Ra hoa tháng 3- 5, quả chín tháng 10- 12 hoặc tháng 1 năm sau. Xoan ưa sáng, ưa khí hậu nóng ẩm, thích ứng rộng với nhiều kiểu đất từ n 5 chua đến kiềm hoặc hơi mặn.Phát triển tốt trên đất sâu ẩm, đất phù sa ven sông, đất pha cát ven biển. Không mọc được trên đất đồi trọc, đất cát hoặc nơi úng nước.Cây có khả năng tái sinh hạt và chồi tốt(La Quang Độ, 2011) [3].
Phân bố địa lý Xoan phân bố ởViệt Nam, Trung Quốc và Lào. Cây được gây trồng thành rừng hoặc phân tán ở hầu hết các tỉnh từ Bắc đến Nam Việt Nam. Trên nương rẫy cũ hoặc ven sông một số tỉnh vùng Tây Bắc có thể gặp các đám xoan thuần loại do nhân dân trồng. Giá trị kinh tế Lõi gỗ màu hồng hay màu nâu nhạt, giác màu trắng.
Gỗ nhẹ mềm, dễ làm nhưng dễ nứt, sau khi ngâm khá bền, khó bị mối mọt. Thường dùng gỗ Xoan làm nhà, đóng đồ. Than và củi Xoan cho nhiệt lượng cao. Lá làm phân xanh, thuốc sát trùng.
Hạt có thể ép dầu. Còn có thể trồng Xoan để che bóng và phòng hộ. Những nghiên cứu trên thế giới 2. Nghiên cứu mô hình sinh trưởng Mô hình sinh trưởng từ những biểu đồ đơn giản nhất cho đến những phần mềm máy tính phức tạp đã và đang là những công cụ quan trọng trong quản lý rừng (Vanclay, 1998)[26]; (Pote' and Bartelink, 2002)[23].
Sinh khối và hấp thụ các bon có thể được xác định bằng mô hình sinh trưởng. Trên thế giới đã có rất nhiều mô hình sinh trưởng đã được phát triển và không thể tìm hiểu được phương pháp cụ thể của mỗi mô hình. Vì vậy cần phải xác định được những điểm chung để phân loại mô hình (Vanclay, 1998)[26]. Rất nhiều tác giả đã cố gắng để phân loại mô hình theo các nhóm khác nhau với những tiêu chuẩn khác nhau (Pote' and Bartelink, 2002)[23].
Có thể phân loại mô hình thành các dạng chính sau đây: - Mô hình thực nghiệm/thống kê (empirical model) dựa trên những đo đếm của sinh trưởng và các điều kiện tự nhiên của thời điểm đo đếm mà không xét đến các quá trình sinh lý học. n 6 - Mô hình động thái (process model)/mô hình sinh lý học mô tả đầy đủ các cơ chế hóa sinh, lý sinh trong hệ sinh thái và sinh vật (Constable and Friend,2000)[17]. - Mô hình hỗn hợp (hybrid/mixed model), kết hợp phương pháp xây dựng hai loại mô hình trên đây để xây dựng mô hình hỗn hợp Mô hình thực nghiệm đòi hỏi ít tham số (biến số) và có thể dễ dàng mô phỏng sự đa dạng về quản lý cũng như xử lý lâm sinh, nó là công cụ định lượng sử dụng có hiệu quả và phù hợp trong quản lý và lập kế hoạch quản lý rừng (Landsberg and Gower, 1997[19]; Vanclay and Skovsgaard, 1997[25]; Vanclay, 1998)[26]. Phương pháp này có thể phù hợp để dự đoán sản lượng ngắn hạn trong khoảng thời gian mà các điều kiện tự nhiên cho sinh trưởng của rừng được thu thập số liệu tạo nên mô hình vẫn chưa thay đổi lớn.
Mô hình thực nghiệm thường được thể hiện bằng các phương trình quan hệ hoặc phương trình sinh trưởng dựa trên số liệu sinh trưởng đo đếm thực nghiệm mà thông thường không xét đến ảnh hưởng trực tiếp của các yếu tố môi trường vì các ảnh hưởng này được coi như đã được tích hợp vào sinh trưởng của cây.Đối với mô hình thực nghiệm, các phương trình sinh trưởng và biểu sản lượng có thể phát triển thành một biểu sản lượng sinh khối hoặc cacbon tương ứng. Tuy nhiên, mô hình sinh trưởng thực nghiệm không đầy đủ. Chúng không thể sử dụng để xác định hệ quả của những thay đổi của điều kiện môi trường đếnhệ sinh thái và cây như sự tăng lên của nồng độ khí nhà kính, nhiệt độ, hoặcchế độ nước… (Landsberg and Gower, 1997)[19]. Mô hình động thái mô phỏng quá trình sinh trưởng, với đầu vào là các yếu tố cơ bản của sinh trưởng như ánh sáng, nhiệt độ, dinh dưỡng đất,… mô hình hóa quá trình quang hợp, hô hấp và sự phân phát những sản phẩm của các quá trình này trên rễ, thân và lá (Landsberg and Gower, 1997[19]; n 7 Vanclay, 1998)[26].
Nó còn gọi là mô hình cơ giới (mechanistic model) hay mô hình sinh lý học (physiological model). Mô hình động thái phức tạp hơn rất nhiều so với mô hình thực nghiệm nhưng có thể sử dụng để khám phá hệ quả của sự thay đổi môi trường đến hệ sinh thái, sinh vật (Landsberg and Gower, 1997)[19].