Tổng quan nghiên cứu

Ngành Lâm nghiệp Việt Nam đã đạt được nhiều thành tựu quan trọng trong những năm gần đây với tốc độ tăng trưởng trung bình từ 5,03% (2010-2012) đến 7,8% năm 2015. Kim ngạch xuất khẩu gỗ và sản phẩm từ gỗ đạt gần 7,3 tỷ USD năm 2016, đứng thứ 7 trong các ngành xuất khẩu hàng đầu. Diện tích rừng trồng tăng từ 3,541 triệu ha năm 2002 lên khoảng 4 triệu ha năm 2016, với mức tăng trung bình khoảng 75.000 ha/năm. Tuy nhiên, năng suất và chất lượng rừng trồng có xu hướng giảm qua các chu kỳ kinh doanh do các tập quán canh tác truyền thống như đốt vật liệu hữu cơ, làm đất thô bạo, bón phân không hợp lý, gây suy thoái đất và mất dinh dưỡng.

Đề tài nghiên cứu tập trung vào loài Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) tại huyện Cam Lộ, tỉnh Quảng Trị, nhằm nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng trên đất đã qua ít nhất hai chu kỳ kinh doanh. Nghiên cứu thực hiện trong giai đoạn 2014-2017, với mục tiêu xác định các biện pháp kỹ thuật lâm sinh như quản lý vật liệu hữu cơ sau khai thác (VLHCSKT), bón phân, quản lý thực bì dưới tán, kỹ thuật làm đất và tỉa thân, tỉa cành phù hợp với điều kiện lập địa và khí hậu đặc thù của Quảng Trị.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển bền vững ngành lâm nghiệp, góp phần nâng cao giá trị gia tăng và ổn định sinh kế cho người trồng rừng, đồng thời giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường đất rừng, phù hợp với các chính sách tái cơ cấu ngành nông nghiệp và lâm nghiệp của Chính phủ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình quản lý lập địa, chu trình dinh dưỡng rừng trồng và kỹ thuật lâm sinh thâm canh. Các khái niệm chính bao gồm:

  • Quản lý vật liệu hữu cơ sau khai thác (VLHCSKT): Toàn bộ cành, nhánh, vỏ, ngọn cây có đường kính dưới 5 cm, vật rơi rụng và thực vật dưới tán rừng sau khai thác gỗ thương phẩm.
  • Chu trình dinh dưỡng rừng trồng: Sự chuyển hóa, tích lũy và mất mát các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng (N, P, K) và trung lượng (Ca, Mg, S) trong hệ sinh thái rừng.
  • Kỹ thuật làm đất và tỉa thân, tỉa cành: Các biện pháp tác động vào đất và cây nhằm cải thiện điều kiện sinh trưởng, tăng năng suất và chất lượng gỗ.
  • Quản lý thực bì dưới tán: Các biện pháp kiểm soát cây bụi, cỏ dại nhằm giảm cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng cho cây trồng chính.

Các lý thuyết này được kết hợp để xây dựng gói kỹ thuật tổng hợp nhằm duy trì và nâng cao độ phì đất, năng suất và chất lượng rừng Keo tai tượng.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm với thiết kế thí nghiệm khối ngẫu nhiên đầy đủ, gồm các nhân tố quản lý VLHCSKT, bón phân, quản lý thực bì, làm đất và tỉa thân, tỉa cành. Cỡ mẫu mỗi thí nghiệm dao động từ 0,64 đến 2,56 ha, với mật độ trồng 1.330 cây/ha.

Nguồn dữ liệu bao gồm số liệu đo đạc sinh trưởng cây (đường kính D1.3, chiều cao vút ngọn Hvn, đường kính tán Dt), phân tích sinh khối, thành phần hóa học đất và mẫu thực vật. Số liệu được thu thập định kỳ hàng năm trong vòng 3 năm đầu sau trồng.

Phân tích số liệu sử dụng phần mềm SPSS 20.0 với phương pháp phân tích phương sai hai nhân tố (ANOVA) để đánh giá sự khác biệt giữa các công thức thí nghiệm. Các chỉ tiêu vật lý, hóa học đất được đánh giá theo tiêu chuẩn Việt Nam và FAO-UNESCO.

Quy trình thu thập số liệu bao gồm đo đạc hiện trường, lấy mẫu đất theo tầng 0-10 cm và 10-30 cm, phân tích dinh dưỡng thực vật và vật liệu hữu cơ, cân đối dinh dưỡng rừng trồng. Các chỉ tiêu sinh trưởng và sinh khối được tính toán theo công thức chuẩn, đảm bảo độ chính xác và tính đại diện.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng của quản lý VLHCSKT và bón phân đến sinh trưởng Keo tai tượng:

    • Công thức để lại VLHCSKT, chặt ngắn 50 cm và rải đều kết hợp bón phân hữu cơ vi sinh + super lân + kali (S1F2) cho sinh trưởng đường kính D1.3 đạt trung bình 26,1 cm, cao hơn 7,1% so với công thức đốt hết VLHCSKT không bón phân (S0F0).
    • Năng suất gỗ tăng khoảng 15% khi giữ lại VLHCSKT so với đốt bỏ hoàn toàn, tương tự các nghiên cứu quốc tế tại Indonesia.

  2. Ảnh hưởng của quản lý thực bì dưới tán:

    • Phun thuốc diệt cỏ toàn diện (W3) giúp tăng sinh trưởng chiều cao và đường kính cây trung bình 12-15% so với phát cỏ thủ công (W1).
    • Phát cỏ theo băng 1,5 m (W2) cũng cải thiện sinh trưởng nhưng hiệu quả thấp hơn phun thuốc diệt cỏ toàn diện.

  3. Hiệu quả kỹ thuật làm đất:

    • Làm đất thủ công (L0) cho sinh trưởng cây tốt hơn cày ngầm kết hợp cuốc hố (L1) với đường kính trung bình cao hơn 5,4% và sinh khối thân cây tăng 8,7%.
    • Làm đất cơ giới gây xói mòn và giảm độ phì đất, phù hợp chỉ áp dụng ở vùng đất thoái hóa nặng.

  4. Ảnh hưởng của tỉa thân, tỉa cành:

    • Tỉa thân, tỉa cành toàn bộ cành đến độ cao 2,5 m (PR1) làm tăng tỷ lệ thân thẳng đẹp lên 83% so với 61% ở đối chứng (PR0).
    • Tuy nhiên, tỉa cành quá mức (>15 mm) có thể làm tăng nguy cơ nhiễm bệnh và ảnh hưởng sinh trưởng trong thời gian ngắn.

Thảo luận kết quả

Các kết quả cho thấy việc giữ lại VLHCSKT không chỉ giảm thiểu mất mát dinh dưỡng do đốt mà còn duy trì được hàm lượng mùn và các chất hữu cơ trong đất, từ đó cải thiện tính chất vật lý và hóa học đất như giảm dung trọng đất, tăng hàm lượng đạm, lân dễ tiêu và kali trao đổi. Điều này phù hợp với các nghiên cứu quốc tế và trong nước về vai trò của VLHCSKT trong chu trình dinh dưỡng rừng trồng.

Việc bón phân hữu cơ vi sinh kết hợp super lân và kali đã đáp ứng tốt nhu cầu dinh dưỡng của Keo tai tượng, đặc biệt là lân, giúp tăng sinh trưởng trong giai đoạn đầu. Kết quả này đồng nhất với các nghiên cứu về bón phân cho Keo và các loài cây họ đậu khác, nhấn mạnh vai trò của lân trong cố định đạm và phát triển rễ.

Quản lý thực bì bằng phun thuốc diệt cỏ toàn diện giúp giảm cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng, tạo điều kiện thuận lợi cho cây trồng phát triển nhanh. Tuy nhiên, cần cân nhắc tác động môi trường và chi phí khi áp dụng biện pháp này.

Kỹ thuật làm đất thủ công được khuyến nghị áp dụng rộng rãi do hạn chế xói mòn và duy trì cấu trúc đất tốt hơn so với làm đất cơ giới, nhất là trên địa hình đồi núi dốc như Quảng Trị.

Tỉa thân, tỉa cành hợp lý giúp cải thiện chất lượng gỗ, tạo thân thẳng đẹp, giảm khuyết tật. Tuy nhiên, cần lựa chọn thời điểm và cường độ tỉa phù hợp để hạn chế rủi ro nhiễm bệnh, nhất là trong điều kiện khí hậu nóng ẩm.

Dữ liệu sinh trưởng và sinh khối có thể được trình bày qua biểu đồ đường kính và chiều cao theo thời gian, bảng so sánh hàm lượng dinh dưỡng đất giữa các công thức, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả các biện pháp kỹ thuật.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng biện pháp giữ lại VLHCSKT và bón phân hữu cơ vi sinh kết hợp super lân và kali:

    • Mục tiêu: Tăng năng suất gỗ Keo tai tượng ít nhất 15% so với phương pháp truyền thống.
    • Thời gian: Áp dụng ngay trong các chu kỳ trồng rừng tiếp theo.
    • Chủ thể: Các hộ trồng rừng, doanh nghiệp lâm nghiệp, cơ quan quản lý địa phương.

  2. Quản lý thực bì bằng phun thuốc diệt cỏ toàn diện hoặc phát cỏ theo băng:

    • Mục tiêu: Giảm cạnh tranh dinh dưỡng, tăng sinh trưởng cây trồng 12-15%.
    • Thời gian: Thực hiện trong 3 năm đầu sau trồng.
    • Chủ thể: Người trồng rừng, đơn vị chăm sóc rừng.

  3. Ưu tiên kỹ thuật làm đất thủ công trên địa hình đồi núi dốc:

    • Mục tiêu: Giảm xói mòn đất, duy trì độ phì đất và tăng sinh trưởng cây.
    • Thời gian: Áp dụng trong công tác chuẩn bị hiện trường trồng rừng.
    • Chủ thể: Các đơn vị trồng rừng, cán bộ kỹ thuật.

  4. Thực hiện tỉa thân, tỉa cành hợp lý:

    • Mục tiêu: Tăng tỷ lệ thân thẳng đẹp lên trên 80%, giảm thiểu bệnh hại.
    • Thời gian: Tỉa thân năm đầu, tỉa cành đến độ cao 2,5 m năm thứ hai.
    • Chủ thể: Người trồng rừng, kỹ thuật viên chăm sóc rừng.

  5. Tăng cường đào tạo, chuyển giao kỹ thuật cho người trồng rừng:

    • Mục tiêu: Nâng cao nhận thức và kỹ năng áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh.
    • Thời gian: Liên tục trong các năm tới.
    • Chủ thể: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Trường Đại học Lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Người trồng rừng và doanh nghiệp lâm nghiệp:

    • Lợi ích: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất và chất lượng rừng Keo tai tượng, giảm chi phí sản xuất và tăng hiệu quả kinh tế.
    • Use case: Lựa chọn phương pháp quản lý VLHCSKT và bón phân phù hợp với điều kiện địa phương.

  2. Cán bộ kỹ thuật và quản lý lâm nghiệp:

    • Lợi ích: Cơ sở khoa học để xây dựng chính sách, hướng dẫn kỹ thuật trồng rừng bền vững, quản lý đất rừng hiệu quả.
    • Use case: Thiết kế chương trình đào tạo, giám sát thực hiện kỹ thuật làm đất và quản lý thực bì.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm nghiệp:

    • Lợi ích: Tài liệu tham khảo về các biện pháp kỹ thuật lâm sinh, phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và phân tích số liệu trong trồng rừng.
    • Use case: Phát triển đề tài nghiên cứu tiếp theo về cải tạo đất và nâng cao chất lượng rừng trồng.

  4. Cơ quan quản lý nhà nước về nông nghiệp và phát triển nông thôn:

    • Lợi ích: Tham khảo để xây dựng chính sách tái cơ cấu ngành lâm nghiệp, thúc đẩy phát triển rừng trồng bền vững.
    • Use case: Xây dựng kế hoạch hành động nâng cao năng suất, chất lượng rừng trồng giai đoạn 2020-2030.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần giữ lại vật liệu hữu cơ sau khai thác (VLHCSKT) thay vì đốt bỏ?
    Giữ lại VLHCSKT giúp duy trì hàm lượng mùn và chất hữu cơ trong đất, giảm xói mòn và rửa trôi dinh dưỡng, từ đó tăng năng suất rừng trồng khoảng 15% so với đốt bỏ. Ví dụ tại Quảng Trị, công thức giữ lại VLHCSKT kết hợp bón phân cho sinh trưởng tốt hơn rõ rệt.

  2. Bón phân nào là phù hợp cho rừng Keo tai tượng?
    Phân hữu cơ vi sinh kết hợp super lân và kali được khuyến nghị do Keo là cây cố định đạm, không cần bón nhiều đạm. Liều lượng bón khoảng 0,5 kg phân vi sinh + 400 g super lân + 20 g kali/cây giúp tăng sinh trưởng và cải thiện chất lượng đất.

  3. Quản lý thực bì dưới tán rừng có tác dụng gì?
    Quản lý thực bì giúp giảm cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng từ cây bụi, cỏ dại, tạo điều kiện cho cây Keo phát triển nhanh. Phun thuốc diệt cỏ toàn diện hoặc phát cỏ theo băng là các biện pháp hiệu quả được áp dụng trong 3 năm đầu.

  4. Kỹ thuật làm đất nào phù hợp với địa hình đồi núi dốc?
    Làm đất thủ công được ưu tiên vì hạn chế xói mòn và duy trì cấu trúc đất tốt hơn so với làm đất cơ giới. Cày ngầm chỉ nên áp dụng ở vùng đất thoái hóa nặng hoặc địa hình bằng phẳng.

  5. Tỉa thân, tỉa cành có ảnh hưởng thế nào đến chất lượng gỗ?
    Tỉa thân, tỉa cành hợp lý giúp tạo thân thẳng, giảm khuyết tật và tăng giá trị gỗ. Tuy nhiên, tỉa cành quá mức hoặc không đúng thời điểm có thể làm tăng nguy cơ nhiễm bệnh, ảnh hưởng sinh trưởng. Nên tỉa cành toàn bộ đến độ cao 2,5 m vào năm thứ hai sau trồng.

Kết luận

  • Giữ lại vật liệu hữu cơ sau khai thác kết hợp bón phân hữu cơ vi sinh và super lân giúp tăng năng suất rừng Keo tai tượng tại Quảng Trị khoảng 15%.
  • Quản lý thực bì bằng phun thuốc diệt cỏ hoặc phát cỏ theo băng trong 3 năm đầu cải thiện sinh trưởng cây từ 12-15%.
  • Kỹ thuật làm đất thủ công phù hợp với địa hình đồi núi dốc, hạn chế xói mòn và duy trì độ phì đất.
  • Tỉa thân, tỉa cành hợp lý nâng cao chất lượng gỗ, giảm thiểu bệnh hại và tạo thân thẳng đẹp.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng gói kỹ thuật tổng hợp trồng rừng thâm canh, góp phần phát triển bền vững ngành lâm nghiệp Việt Nam.

Next steps: Triển khai áp dụng các biện pháp kỹ thuật đã nghiên cứu trong thực tế sản xuất rừng trồng tại Quảng Trị và các tỉnh miền Trung; mở rộng nghiên cứu đánh giá hiệu quả kinh tế và môi trường trong các chu kỳ tiếp theo.

Call to action: Các đơn vị trồng rừng, cán bộ kỹ thuật và nhà quản lý ngành lâm nghiệp cần phối hợp chuyển giao và áp dụng các biện pháp kỹ thuật này để nâng cao năng suất, chất lượng rừng Keo tai tượng, góp phần phát triển ngành lâm nghiệp bền vững.