Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 1. Những nghiên cứu về cây Keo lai (Acacia hybrids) Keo lai là tên gọi tắt của giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng (Acacia mangium) và Keo lá tràm (Acacia auriculiformis). Giống Keo lai tự nhiên này được phát hiện đầu tiên bởi Messir Herbern và Shim vào năm 1972 trong số các cây Keo tai tượng trồng ven đường ở Sook Telupid thuộc bang Sabah, Malaysia.Tham đã kết luận thông qua việc thụ phấn chéo giữa Keo Tai tượng và Keo lá tràm tạo ra cây Keo lai có sức sinh trưởng nhanh hơn giống bố mẹ.
Đến tháng 7 năm 1978, kết luận trên cũng đã được Pedley xác nhận sau khi xem xét các mẫu tiêu bản tại phòng tiêu bản thực vật ở Queensland - Australia (Lê Đình Khả, 1999). Giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng với Keo lá tràm đã được phát hiện ở cả rừng tự nhiên lẫn rừng trồng và đều có một số đặc tính vượt trội so với bố mẹ, sinh trưởng nhanh, cành nhánh nhỏ, thân đơn trục với đoạn thân dưới cành lớn (Lê Đình Khả, 2006) [31]. Giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng với Keo lá tràm đã được phát hiện ở cả rừng tự nhiên lẫn rừng trồng và đều có một số đặc tính vượt trội với bố mẹ, sinh trưởng nhanh, cành nhánh nhỏ, thân đơn trục với đoạn thân dưới cành lớn (Lê Đình Khả, 2006). Nghiên cứu về hình thái cây Keo lai có thể kể đến các công trình nghiên cứu của Rufelds (1988); Gan.E và Sim Boom Liang (1991) các tác giả đã chỉ ra rằng: Keo lai xuất hiện lá giả (Phyllode) sớm hơn 5 Keo tai tượng nhưng muộn hơn Keo lá tràm.
Ở cây con lá giả đầu tiên của Keo lá tràm thường xuất hiện ở lá thứ 4-5, Keo tai tượng thường xuất hiện ở lá thứ 8-9 còn ở Keo lai thì thường xuất hiện ở lá thứ 5-6. Bên cạnh đó là sự phát hiện về tính chất trung gian giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm ở các bộ phận sinh sản (Bowen, 1981) [44]. Theo nghiên cứu của Rufeld (1987) [49], thì không tìm thấy một sự sai khác nào đáng kể của Keo lai so với các loài bố mẹ. Các tính trạng của chúng đều thể hiện tính trung gian giữa hai loài bố mẹ mà không có ưu thế lai thật sự.
Tác giả đã chỉ ra rằng Keo lai hơn Keo tai tượng về độ tròn đều của thân, có đường kính cành nhỏ hơn và khả năng tỉa cành tự nhiên khá hơn Keo tai tượng, song độ thẳng thân, hình dạng tán lá và chiều cao dưới cành lại kém hơn Keo tai tượng. Tuy nhiên, theo kết quả nghiên cứu của Pinso Cyril và Robert Nasi, (1991) [47] thì trong nhiều trường hợp cây Keo lai có xuất xứ ở Sabah vẫn giữ được hình dáng đẹp của Keo tai tượng. Về ưu thế lai thì có thể có nhưng không bắt buộc vì có thể bị ảnh hưởng của cả 02 yếu tố di truyền lẫn điều kiện lập địa. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng sinh trưởng của Keo lai tự nhiên đời F1 là tốt hơn, còn từ đời F2 trở đi cây sinh trưởng không đồng đều và trị số trung bình còn kém hơn cả Keo tai tượng.
Khi đánh giá về các chỉ tiêu chất lượng của cây Keo lai, Pinso và Nasi (1991) [47] thấy rằng độ thẳng của thân, đoạn thân dưới cành, độ tròn đều của thân,…đều tốt hơn giống bố mẹ và cho rằng Keo lai rất phù hợp với các chương trình trồng rừng thương mại. Ảnh hưởng của giống đến năng suất rừng trồng Giống là một trong những khâu quan trọng nhất của trồng rừng nhất là trồng rừng thâm canh. Mục đích của cải thiện giống cây rừng là nhằm không ngừng nâng cao năng suất, chất lượng gỗ và các sản phẩm mong muốn khác từ rừng. Trên thế giới đã có rất nhiều nước đi sâu nghiên cứu về 6 vấn đề này điển hình là các nước: Công Gô, Brazin, Swaziland, Malayxia, Zimbabwe… Ở Công Gô, bằng phương pháp lai nhân tạo đã tạo ra giống Bạch đàn lai (Eucalyptus hybrids) có năng suất đạt tới 35m3/ha/năm ở giai đoạn 7 năm tuổi.
Ảnh hưởng của điều kiện lập địa đến khả năng sinh trưởng, phát triển của rừng trồng Kết quả nghiên cứu của tổ chức Nông - Lương Quốc tế (FAO, 1994) ở các nước vùng nhiệt đới đã chỉ ra rằng: khả năng sinh trưởng của rừng trồng, đặc biệt là rừng trồng cây nguyên liệu công nghiệp phụ thuộc rất rõ vào 4 nhân tố chủ yếu liên quan đến điều kiện lập địa là: Khí hậu, địa hình, loại đất và hiện trạng thực bì. Nghiên cứu của Laurie (1974) đã cho thấy đất đai ở vùng nhiệt đới rất khác nhau về nguồn gốc và lịch sử phát triển, điều này được thể hiện ở sự khác nhau về đặc điểm của các phẫu diện đất, đó là độ dày tầng đất, cấu trúc vật lý, hàm lượng các chất dinh dưỡng khoáng, phản ứng của đất (độ pH) và nồng độ muối. Đây chính là nguyên nhân dẫn đến khả năng sinh trưởng của rừng trồng trên các loại đất khác nhau là khác nhau. [44] Kết quả nghiên cứu của Pandey.
D (1983) [48] về loài Bạch đàn Eucalyptus camaldulensis được trồng trên các điều kiện lập địa khác nhau đã cho thấy: nếu trồng ở vùng nhiệt đới khô với chu kỳ kinh doanh từ 10- 20 năm thì năng suất chỉ đạt từ 5-10m3/ha/năm, nhưng trồng ở vùng nhiệt đới ẩm thì năng suất có thể đạt tới 30m3/ha/năm. Kết quả này lại một lần nữa khẳng định điều kiện lập địa khác nhau thì năng suất rừng trồng cũng khác nhau. Từ các kết quả nghiên cứu trên cho thấy việc xác định vùng trồng và điều kiện lập địa phù hợp với từng loài cây trồng là rất cần thiết và đây cũng chính là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến năng suất và chất lượng của rừng trồng. Ảnh hưởng của phân bón đến năng suất và chất lượng rừng trồng Bón phân cho cây trồng lâm nghiệp là một trong những biện pháp kỹ thuật thâm canh nhằm nâng cao năng suất, chất lượng rừng trồng, đặc biệt là ở những nơi đất xấu.
Trên thế giới, việc áp dụng bón phân cho rừng trồng bắt đầu từ những năm 1950. Trong vòng 1 thập kỷ, diện tích rừng được bón phân đã tăng lên 100.000 ha/năm ở Nhật Bản, Thụy Điển và Phần Lan. Đến năm 1980, diện tích rừng được bón phân trên thế giới đã đạt gần 10 triệu ha (Ngô Đình Quế, 2004) [38]. Về vấn đề này đã có nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm và đi sâu nghiên cứu, điển hình là công trình nghiên cứu của Mello (1976) [46] ở Brazin, tác giả cho thấy Bạch đàn (Eucalyptus) sinh trưởng khá tốt ở công thức không bón phân, nhưng nếu bón phân NPK thì năng suất rừng trồng có thể tăng lên trên 50%.
Một nghiên cứu khác của Schonau (1985) [51] ở South Africa về vấn đề bón phân cho Bạch đàn Eucalyptus grandis đã kết luận công thức bón 150g NPK/gốc với tỷ lệ N:P:K = 3:2:1 có thể nâng chiều cao trung bình của rừng trồng lên gấp 2 lần sau năm thứ nhất. Tại Colombia, Bolstand và cộng sự (1988) [45] cũng đã tìm thấy một vài loại phân có phản ứng tích cực đối với rừng trồng Thông P. caribeae, đó là Potassium, Phosphate, Boron và Magnesium. Tại Cu Ba, cũng với đối tượng là rừng Thông P.
caribeae, khi nghiên cứu các công thức bón phân cho đối tượng này Herrero và cộng sự (1988) [54] đã kết luận bón phân Phosphate sau 13 năm trồng nâng cao sản lượng rừng từ 56m3/ha lên 69m3/ha. Từ những kết quả nghiên cứu trên, một lần nữa đã khẳng định bón phân cho rừng trồng mang lại những hiệu quả rõ rệt: nâng cao tỷ lệ sống, tăng sức đề kháng của cây đối với các điều kiện bất lợi của môi trường, tăng sinh trưởng, nâng cao sản lượng, chất lượng sản phẩm rừng trồng. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng sinh trưởng và chất lượng rừng trồng Mật độ trồng rừng ban đầu cũng là một trong những biện pháp kỹ thuật lâm sinh quan trọng có ảnh hưởng đến năng suất rừng trồng. Đối với mỗi dạng lập địa, mỗi loài cây trồng, mỗi mục đích kinh doanh rừng đều có cách sắp xếp, bố trí mật độ khác nhau.
Về vấn đề này đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu với nhiều loài cây khác nhau trên các dạng lập địa khác nhau, điển hình là các công trình nghiên cứu của Julian Evans (1992) [44] khi nghiên cứu mật độ trồng rừng cho Bạch đàn E. deglupta ở Papua New Guinea đã bố trí 4 công thức có mật độ trồng khác nhau (2.075 cây/ha; 750 cây/ha), số liệu thu được sau 5 năm trồng cho thấy đường kính bình quân của các công thức thí nghiệm tăng theo chiều giảm của mật độ, nhưng tổng tiết diện ngang (G) lại tăng theo chiều tăng của mật độ, điều này có nghĩa là rừng trồng ở mật độ thấp tuy lượng tăng trưởng về đường kính cao hơn nhưng trữ lượng gỗ cây đứng vẫn nhỏ hơn những công thức trồng ở mật độ cao. Trong một nghiên cứu khác với thông P. caribeae ở Quensland - Australia, tác giả cũng đã thí nghiệm với 5 công thức mật độ khác nhau (2.075 cây/ha và 750 cây/ha), sau hơn 9 năm trồng cũng thu được kết quả tương tự, nhưng ở các công thức trồng mật độ thấp (750 cây/ha - 1.075 cây/ha) có đường kính trung bình đạt từ 20,1 - 20,9cm, số cây đạt đường kính (D1.3) > 10cm chiếm từ 84% - 86%; Ở công thức mật độ cao đường kính chỉ đạt từ 16,6 - 17,8cm, số cây có đường kính (D1.3) > 10cm chỉ chiếm từ 71% - 76%.
Từ các kết quả nghiên cứu trên cho thấy mật độ trồng ảnh hưởng khá rõ đến chất lượng sản phẩm và chu kỳ kinh doanh, vì vậy cần phải căn cứ vào mục tiêu kinh doanh cụ thể để xác định mật độ trồng cho thích hợp. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Cây Keo lá tràm và Keo tai tượng được nhập vào nước ta từ những năm 1960 nhưng mãi đến đầu những năm 90 của thế kỷ trước, giống Keo lai mới được phát hiện và tập trung nghiên cứu từ các khâu chọn tạo giống cho đến trồng rừng, có thể điểm qua một số công trình nghiên cứu điển hình sau: 1. Đặc điểm cây Keo lai (A. Hybrids) Ở Việt Nam, cây Keo lai tự nhiên được Lê Đình Khả, Phạm Văn Tuấn và các cộng sự thuộc Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng (RCFTI) phát hiện đầu tiên tại Ba Vì (Hà Tây cũ) và vùng Đông Nam Bộ vào năm 1992.