Tổng quan luận án

Trồng rừng công nghiệp với các loài cây mọc nhanh, đặc biệt là chi Keo (Acacia), giữ vai trò chủ lực trong việc cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến gỗ và xuất khẩu tại Việt Nam. Tính đến năm 2013, tổng diện tích rừng trồng keo trên cả nước đạt khoảng 1,1 triệu ha với chu kỳ kinh doanh ngắn từ 6 đến 8 năm (Nambiar & Harwood, 2014). Tuy nhiên, thực tiễn sản xuất đang đối mặt với nguy cơ suy giảm độ phì đất và năng suất rừng qua các chu kỳ kinh doanh kế tiếp. Nguyên nhân cốt lõi xuất phát từ tập quán canh tác truyền thống thiếu bền vững: phát quang, đốt dọn sạch tàn dư hữu cơ thực bì sau khai thác, cày xới làm đất toàn diện và lạm dụng cơ giới hóa làm đất bị phơi trống, gia tăng xói mòn, rửa trôi dinh dưỡng và suy thoái tầng đất mặt.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án xác định là: các nghiên cứu lâm sinh trong nước trước đây chủ yếu tập trung vào khâu chọn tạo giống, kỹ thuật làm đất, mật độ trồng, chăm sóc và bón phân theo kinh nghiệm; trong khi đó, các nghiên cứu cơ bản, định lượng có cơ sở khoa học nhằm đánh giá tác động của việc quản lý lập địa, đặc biệt là vai trò của việc để lại vật liệu hữu cơ sau khai thác (VLHCSKT) để trả lại chất hữu cơ và tuần hoàn dinh dưỡng cho đất qua nhiều chu kỳ kinh doanh liên tiếp, còn rất tản mạn và chưa được thực hiện một cách có hệ thống.

Mục tiêu nghiên cứu:

  • Mục tiêu chung: Đánh giá vai trò của việc để lại vật liệu hữu cơ sau khai thác trong quản lý lập địa nhằm cải thiện độ phì của đất, duy trì và nâng cao năng suất rừng trồng Keo lá tràm bền vững ở các chu kỳ sau.
  • Mục tiêu cụ thể:
    1. Đánh giá mức độ ảnh hưởng của vật liệu hữu cơ để lại sau khai thác đến độ phì của đất và lượng hóa mối quan hệ giữa vật liệu hữu cơ để lại sau khai thác đến sinh trưởng, năng suất, sinh khối và dinh dưỡng rừng trồng Keo lá tràm qua các chu kỳ kinh doanh.
    2. Xác định các nguồn cung cấp, khả năng tích lũy và cân bằng dinh dưỡng thông qua để lại VLHCSKT làm cơ sở cho các đề xuất kỹ thuật quản lý lập địa trong trồng rừng Keo lá tràm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Đất dưới tán rừng và rừng trồng Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A. Benth) thuần loài được theo dõi định vị qua 3 chu kỳ kinh doanh:
    • Chu kỳ 1 (1995–2002): Rừng trồng sản xuất bằng cây con từ hạt, mật độ 833 cây/ha, khai thác năm 2002 (7 năm tuổi).
    • Chu kỳ 2 (2002–2008): Rừng trồng thí nghiệm thuộc mạng lưới CIFOR, cây con từ hạt có nguồn giống tuyển chọn, mật độ 1.667 cây/ha, khai thác năm 2008 (6 năm tuổi).
    • Chu kỳ 3 (2008–2013): Rừng trồng thí nghiệm của luận án, sử dụng cây hom các dòng vô tính AA1 và AA9 (giống tiến bộ kỹ thuật), mật độ 1.667 cây/ha, theo dõi đến năm 2013 (5 năm tuổi).
    • Vật liệu hữu cơ sau khai thác: Toàn bộ cành nhánh có đường kính < 5 cm, ngọn, lá, vỏ cây, hoa quả cùng toàn bộ thảm tươi, cây bụi sau khai thác được băm ngắn 0,5–1 m, rải đều trên mặt đất ô thí nghiệm; không đốt thực bì, không cày xới đất; kiểm soát cỏ dại 3 năm đầu bằng thuốc diệt cỏ Round-up phun toàn diện với liều lượng 4 lít/ha.
  • Phạm vi không gian: Trạm Thực nghiệm Lâm nghiệp Phú Bình thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Nam Bộ, đóng tại xã Tam Lập, huyện Phú Giáo, tỉnh Bình Dương (tọa độ địa lý từ 10°52'12" đến 11°30' vĩ độ Bắc và 106°20' đến 107°06' kinh độ Đông). Loại đất nghiên cứu là đất xám hình thành trên phù sa cổ (Acrisols).
  • Phạm vi thời gian: Thu thập và phân tích dữ liệu thực nghiệm chu kỳ 3 từ năm 2008 đến năm 2013, kết hợp kế thừa chuỗi số liệu định vị từ chu kỳ 1 và chu kỳ 2 (giai đoạn 1995–2008).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan các nghiên cứu quốc tế chỉ ra rằng quản lý lập địa là nền tảng quyết định tính bền vững của rừng trồng công nghiệp ngắn hạn. Trung tâm Nghiên cứu Lâm nghiệp Quốc tế (CIFOR) đã chủ trì mạng lưới nghiên cứu trên 16 quốc gia vùng nhiệt đới và á nhiệt đới (Nambiar, 1996, 1997b; Nambiar & Brown, 1997; Tiarks et al., 2004), chứng minh rằng việc duy trì tàn dư thực vật sau khai thác kết hợp quản lý thảm cỏ dại và phân bón hợp lý giúp cải thiện lý hóa tính đất và nâng cao sản lượng rừng. Sands (1983) tại Úc ghi nhận việc thay thế rừng bạch đàn bằng thông Pinus radiata kết hợp lấy đi thảm mục làm giảm độ phì và độ ẩm đất cát. Nambiar (1996) chỉ rõ có tới 90% chất dinh dưỡng trong sinh khối bị lấy đi khỏi rừng khi khai thác trắng nếu không có biện pháp hoàn trả. Goncalves và cộng sự (1997, 2008) tại Brazil chứng minh việc đốt tàn dư sau khai thác của rừng Eucalyptus grandis 7 tuổi làm mất 345 kg N, 11 kg P, 79 kg K và 129 kg Ca trên mỗi hecta; nếu không giữ lại cành nhánh, năng suất rừng chu kỳ tiếp theo giảm 36,5%. Các nghiên cứu của Jean de dieu Nizila và cs. (2002), Deleporte và cs. (2008) tại Công Gô trên Bạch đàn; Hardiyanto và cs. (2004), Siregar và cs. (2008), Budi và cs. (2008) trên Acacia mangium tại Indonesia; Simpson và cs. (2008), Mendham và cs. (2008) tại Úc; Xu D. P và cs. (2008), Fan Shaohui và cs. (2008) tại Trung Quốc đều khẳng định việc để lại VLHCSKT giúp phóng thích lượng lớn các dưỡng chất khoáng (N, P, K, Ca, Mg), tăng tích lũy cacbon hữu cơ và cải thiện dung tích hấp thu (CEC). Về mặt sinh học đất, Norisada và cs. (2005), Schiavo và cs. (2009) chỉ ra rằng lớp thảm mục và vật rụng của rừng keo thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của động vật đất, vi khuẩn và nấm phân giải lân.

Tại Việt Nam, các nghiên cứu của Hoàng Xuân Tý và cs. (1985, 1988, 1996) về đất trồng Bồ đề, Bạch đàn và Keo chỉ ra rằng suy thoái đất không phải do cây hấp thụ cạn kiệt dinh dưỡng mà chủ yếu do kỹ thuật đốt dọn làm đất bị phơi trống, xói mòn và hủy hoại vi sinh vật. Ngô Đình Quế (1985, 2004, 2010) đánh giá biến động độ xốp, độ ẩm, độ chua thủy phân và phân hạng đất trồng rừng sản xuất vùng Đông Nam Bộ. Phạm Thế Dũng và cs. (2004, 2005, 2010, 2012) nghiên cứu kỹ thuật thâm canh, bón lót và kiểm soát cỏ dại trên Keo lai và Keo lá tràm tại Bình Phước, khẳng định cày xới cơ giới làm suy giảm sinh trưởng so với làm đất thủ công. Vũ Đình Hưởng và cs. (2007) trong khuôn khổ dự án CIFOR tại Bình Dương ghi nhận việc giữ lại VLHCSKT giúp tăng trữ lượng rừng từ 7–10% và tăng đạm, hữu cơ tầng mặt. Các nghiên cứu về sinh trưởng, sinh khối và hấp thụ cacbon của Vũ Tiến Hinh (1996), Bùi Việt Hải (1998), Hoàng Văn Dưỡng (2000), Hà Văn Tuế (1994), Võ Đại Hải (2011, 2013), Nguyễn Huy Sơn và Hoàng Minh Tâm (2006, 2012), Đặng Văn Thuyết (2012), Nguyễn Thùy Mỹ Linh (2010) đã phát triển hệ thống mô hình tương quan sinh trưởng nhưng chưa gắn kết sâu với việc kiểm soát cân bằng dinh dưỡng từ tàn dư khai thác.

Vị trí của luận án: Luận án là công trình nghiên cứu thực nghiệm định vị dài hạn qua 3 chu kỳ liên tiếp tại vùng Đông Nam Bộ, giải quyết khoảng trống kiến thức về mối quan hệ định lượng giữa phương thức xử lý VLHCSKT với động thái lý tính, hóa tính, sinh học đất, sinh khối và cân bằng dinh dưỡng N, P, K, Ca, Mg trong hệ thống canh tác Keo lá tràm trên đất xám phù sa cổ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên khung lý thuyết về lập địa và quản lý lập địa trong lâm nghiệp (Bộ Lâm nghiệp, 1996; Nambiar & Brown, 1997; Ngô Đình Quế, 2010), coi quản lý lập địa là sự tích hợp các biện pháp kỹ thuật xử lý thực bì, quản lý tàn dư hữu cơ và dinh dưỡng nhằm bảo toàn độ phì đất. Về chu trình dinh dưỡng rừng trồng, tác giả tiếp cận lý thuyết chu trình Hóa-Sinh (luân chuyển nội tại trong cây) và chu trình Hóa-Sinh-Địa (tuần hoàn giữa đất và sinh khối qua phân giải, khoáng hóa và hấp thu) theo Armson (1967) và IPEF (2004). Nghiên cứu giới hạn ở chu trình sinh học nhằm đánh giá cân đối giữa nguồn dinh dưỡng cung cấp vào đất và lượng dinh dưỡng rừng lấy đi. Về đối tượng thực vật, Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A. Benth) thuộc phân họ Mimosoideae, họ Leguminosae, có nốt sần cộng sinh với vi khuẩn Rhizobium và Bradyrhizobium có khả năng cố định nitơ tự do từ 100–150 kg N/ha/năm (Dart et al., 1991; Nambiar, 1997).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm định lượng bao gồm:

  • Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm định vị theo khối ngẫu nhiên với các công thức quản lý vật liệu hữu cơ sau khai thác khác nhau: Fh (để lại toàn bộ VLHCSKT), Fm (để lại mức trung bình), Fl (lấy đi toàn bộ VLHCSKT).
  • Thu thập và phân tích mẫu đất: Lấy mẫu đất định kỳ hàng năm ở hai tầng sâu 0–10 cm và 10–20 cm. Phân tích các chỉ tiêu: dung trọng, thành phần cơ giới (TPCG); pHkcl; Cacbon hữu cơ (C%) theo phương pháp Walkley-Black; Đạm tổng số (N%) theo phương pháp Kjeldahl; Lân dễ tiêu (P-dt) theo phương pháp Bray II/Oniani; Cation trao đổi (K+, Ca2+, Mg2+) theo phương pháp trao đổi amoni axetat; phân tích mật độ động vật đất và vi sinh vật đất (CFU/g đất đối với vi sinh vật tổng số và vi sinh vật phân giải lân).
  • Thu thập và phân tích sinh trưởng, sinh khối: Đo đếm tỷ lệ sống (TLS%), đường kính ngang ngực D1.3, chiều cao vút ngọn Hvn, tính toán trữ lượng M (m3/ha) và lượng tăng trưởng bình quân năm MAI (m3/ha/năm). Xác định sinh khối theo phương pháp cây mẫu tiêu chuẩn của Newbould (1967), phân chia các bộ phận: thân gỗ có vỏ, cành kích thước > 5 cm, cành 1–5 cm, cành < 1 cm và lá; sấy khô kiệt ở 105°C để xác định sinh khối khô. Thiết lập các phương trình tương quan allometric giữa D1.3 với sinh khối khô từng bộ phận.
  • Theo dõi vật rụng và phân hủy hữu cơ: Đặt bẫy thu vật rụng định kỳ hàng tháng trong 40 tháng liên tục (từ tháng 9/2010 đến tháng 12/2013); xác định tốc độ phân hủy VLHCSKT theo thời gian; phân tích hàm lượng N, P, K, Ca, Mg trong các bộ phận cây và vật rụng để lập bảng cân bằng dinh dưỡng.
  • Xử lý số liệu: Sử dụng các phương pháp thống kê sinh học trong lâm nghiệp, phân tích phương sai (ANOVA), kiểm định Duncan phân hạng khác biệt ở mức ý nghĩa p < 0,05 (ký hiệu a, b, c), tính toán độ biến động cv% và giới hạn sai tiêu chuẩn (LSD).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Chương này tổng thuật toàn diện các khái niệm về lập địa, quản lý lập địa, vật liệu hữu cơ sau khai thác, chu kỳ kinh doanh và chu trình dinh dưỡng. Phân tích các đặc điểm phân loại thực vật, hình thái, sinh thái, lâm sinh và giá trị sử dụng của loài Keo lá tràm. Hệ thống hóa các kết quả nghiên cứu trên thế giới về quản lý lập địa, quản lý tàn dư khai thác, chu trình dinh dưỡng rừng trồng, mô hình sinh trưởng (Gompertz, Schumacher, Koff) và hệ vi sinh vật đất. Đồng thời điểm lại các nghiên cứu lâm sinh, phân hạng đất, bón phân và sinh khối tại Việt Nam, từ đó xác lập cơ sở khoa học và khoảng trống nghiên cứu mà luận án thực hiện.

Chương 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU

Chương này mô tả chi tiết điều kiện tự nhiên tại Trạm Thực nghiệm Lâm nghiệp Phú Bình, xã Tam Lập, huyện Phú Giáo, tỉnh Bình Dương. Khu vực nghiên cứu mang đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa Đông Nam Bộ, nhiệt độ trung bình năm trên 24°C, lượng mưa tập trung theo mùa. Địa hình lượn sóng nhẹ. Đất nghiên cứu là đất xám trên phù sa cổ (Acrisols) có tầng đất mặt nhẹ, dung trọng khá cao, hàm lượng hữu cơ và dinh dưỡng khoáng ban đầu ở mức nghèo, đất chua. Chương này cũng phân tích bối cảnh kinh tế - xã hội, nguồn lao động, tập quán sản xuất và hiện trạng tài nguyên rừng tại địa phương.

Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương này trình bày chi tiết quy trình thực nghiệm gồm 3 nội dung: (1) Nghiên cứu ảnh hưởng của để lại VLHCSKT đến độ phì đất qua các chu kỳ; (2) Nghiên cứu ảnh hưởng của VLHCSKT đến sinh trưởng, trữ lượng, năng suất và sinh khối rừng qua các chu kỳ; (3) Nghiên cứu tích lũy và cân bằng dinh dưỡng ở chu kỳ 3. Mô tả chi tiết sơ đồ bố trí thí nghiệm khối ngẫu nhiên, phương pháp lấy mẫu đất tầng 0–10 cm và 10–20 cm, phương pháp lấy mẫu động vật và vi sinh vật đất, phương pháp chặt cây mẫu giải tích sinh khối (Newbould, 1967), phương pháp bẫy vật rụng 40 tháng, các quy trình phân tích phòng thí nghiệm và thuật toán thống kê sinh học.

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Chương này trình bày toàn bộ số liệu và kết quả định lượng của luận án qua 3 nhóm nội dung chính:

Nhóm nội dung Các chỉ tiêu theo dõi Kết quả và quy luật rút ra từ số liệu thực nghiệm
1. Độ phì của đất Dung trọng, thành phần cơ giới, pHkcl, C (%), N (%), C/N, P-dt, K+, Ca2+, Mg2+, Động vật đất, Vi sinh vật tổng số, Vi sinh vật phân giải lân. - Dung trọng đất tầng 0–10 cm và 10–20 cm giảm ở công thức để lại VLHCSKT.
- Tầng 0–10 cm: Cacbon hữu cơ, Đạm tổng số, Lân dễ tiêu và các cation trao đổi (K+, Ca2+, Mg2+) tăng tỷ lệ thuận với lượng VLHCSKT để lại (công thức Fh luôn cao nhất, khác biệt có ý nghĩa thống kê so với Fl).
- Số loài và mật độ cá thể động vật đất, vi sinh vật tổng số và vi sinh vật phân giải lân ở công thức Fh cao hơn vượt trội so với Fl trong cả mùa mưa và mùa khô.
2. Sinh trưởng, năng suất và sinh khối rừng Tỷ lệ sống (TLS%), Đường kính D1.3, Chiều cao Hvn, Trữ lượng M, MAI, Phương trình sinh khối allometric, Sinh khối khô các bộ phận, Sinh khối vật rụng 40 tháng. - Tỷ lệ sống, D1.3, Hvn, M và MAI ở công thức để lại VLHCSKT cao hơn rõ rệt so với công thức lấy đi VLHCSKT.
- Năng suất rừng tăng qua các chu kỳ: Chu kỳ 1 (MAI ~18,6 m3/ha/năm), Chu kỳ 2 (MAI ~25,2 m3/ha/năm), Chu kỳ 3 tiếp tục duy trì mức tăng trưởng cao.
- Thiết lập thành công các phương trình tương quan giữa D1.3 và sinh khối khô của thân gỗ có vỏ, cành 1–5 cm, cành < 1 cm, lá từ tuổi 1 đến tuổi 5.
- Thu hồi vật rụng sau 40 tháng đóng góp lượng sinh khối khô hữu cơ và dinh dưỡng hoàn trả rất lớn cho đất.
3. Tích lũy và cân bằng dinh dưỡng (Chu kỳ 3) Lượng tích lũy N, P, K, Ca, Mg trong cây tuổi 5; Nguồn dinh dưỡng từ VLHCSKT chu kỳ 2, thảm tươi và vật rụng; Bảng cân đối dinh dưỡng cho các công thức Fh, Fm, Fl. - Hấp thụ dinh dưỡng của rừng tăng nhanh theo tuổi và tập trung cao nhất ở thân gỗ và lá.
- Công thức Fh (để lại toàn bộ VLHCSKT) và Fm (để lại trung bình) tạo ra cán cân dinh dưỡng thặng dư hoặc thâm hụt không đáng kể.
- Công thức Fl (lấy đi toàn bộ VLHCSKT) làm thâm hụt nghiêm trọng nguồn dự trữ N, P, K, Ca, Mg trong đất sau 5 năm kinh doanh.

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học:

  • Đã xác định được vai trò của quản lý vật liệu hữu cơ sau khai thác đến việc cải thiện dinh dưỡng đất, nâng cao năng suất rừng trồng và khả năng tự cân bằng dinh dưỡng của rừng trồng Keo lá tràm qua các chu kỳ kinh doanh.
  • Bước đầu nghiên cứu một số mắt xích quan trọng trong chu trình dinh dưỡng của rừng trồng Keo lá tràm, làm cơ sở cho việc quản lý và kinh doanh rừng trồng bền vững ở Việt Nam.
  • Cung cấp luận cứ khoa học định lượng chứng minh mối quan hệ biện chứng giữa dinh dưỡng đất xám phù sa cổ với sinh trưởng sinh học của Keo lá tràm; làm rõ quy luật tích lũy sinh khối khô và nhu cầu hấp thụ các nguyên tố khoáng đa lượng, trung lượng (N, P, K, Ca, Mg) của loài cây này.

Kiến nghị và giải pháp kỹ thuật đề xuất:

  • Quản lý lập địa và tàn dư khai thác: Chấm dứt hoàn toàn tập quán phát đốt thực bì và lấy đi cành nhánh sau khai thác. Áp dụng kỹ thuật để lại toàn bộ cành nhánh đường kính < 5 cm, vỏ cây, lá và cây bụi thảm tươi băm ngắn 0,5–1 m rải đều hiện trường.
  • Kỹ thuật làm đất và chăm sóc: Tuyệt đối không cày xới đất toàn diện bằng cơ giới nhằm bảo vệ cấu trúc đất xám và chống xói mòn; chỉ làm đất cục bộ theo hố trồng. Sử dụng thuốc trừ cỏ Round-up (liều lượng 4 lít/ha) phun toàn diện hoặc phun theo băng để kiểm soát thảm cỏ dại cạnh tranh trong 3 năm đầu.
  • Bón phân có cơ sở khoa học: Vì Keo lá tràm có nốt sần cố định đạm và việc để lại VLHCSKT đã bù đắp lớn lượng N và cation, quy trình bón phân chỉ cần tập trung bón lót phân Lân với liều lượng hợp lý để khắc phục tình trạng thiếu lân dễ tiêu ban đầu của đất xám, chấm dứt việc bón NPK tổng hợp liều cao theo thói quen cảm tính.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án:

  • Về động thái đất: Mới chỉ tiến hành đánh giá ở 2 tầng đất mặt từ 0–10 cm và 10–20 cm (là tầng đất chịu tác động trực tiếp và mạnh nhất của kỹ thuật lâm sinh và môi trường), chưa có điều kiện khảo sát động thái dinh dưỡng ở các tầng đất sâu hơn (> 20 cm).
  • Về phạm vi địa điểm và lập địa: Nghiên cứu mới giới hạn thực hiện trên loại đất xám hình thành trên phù sa cổ (Acrisols) tại Trạm Thực nghiệm Phú Bình, huyện Phú Giáo, tỉnh Bình Dương; chưa mở rộng trên các nhóm đất trồng keo chính khác của vùng Đông Nam Bộ như đất phù sa (Fluvisols) hay đất nâu đỏ bazan (Ferralsols).
  • Về quản lý lập địa: Luận án tập trung chủ yếu vào yếu tố để lại VLHCSKT và bón lót phân lân, chưa bao quát việc kiểm soát các yếu tố khí hậu, nhiệt độ, lượng mưa và tác động xã hội trong cấu trúc lập địa.
  • Về chu trình dinh dưỡng: Mới dừng ở mức đánh giá chu trình sinh học (xác định cung cấp, hấp thụ và cân đối các chất dinh dưỡng N, P, K, Ca, Mg), chưa xây dựng mô hình toàn diện chu trình Hóa-Sinh-Địa (biogeochemical cycle).
  • Về tính đồng nhất giữa các chu kỳ: Do kế thừa từ các giai đoạn nghiên cứu trước, giữa 3 chu kỳ có sự khác biệt về nguồn giống (cây hạt chưa chọn lọc ở chu kỳ 1, cây hạt chọn lọc ở chu kỳ 2, giống vô tính AA1/AA9 ở chu kỳ 3), mật độ trồng (833 cây/ha ở chu kỳ 1 so với 1.667 cây/ha ở chu kỳ 2 và 3) và tuổi rừng (7 năm, 6 năm, 5 năm), nên việc so sánh thí nghiệm giữ lại VLHCSKT chỉ được thực hiện giữa các công thức trong cùng một chu kỳ.

Hướng nghiên cứu tiếp:

  • Mở rộng nghiên cứu ảnh hưởng của VLHCSKT trên các dạng lập địa khác nhau (đất cát ven biển, đất feralit đỏ vàng, đất đồi núi dốc) tại các vùng sinh thái lâm nghiệp trọng điểm.
  • Khảo sát biến động lý hóa tính đất ở các tầng sâu hơn và hoàn thiện mô hình chu trình Hóa-Sinh-Địa toàn diện qua các chu kỳ kinh doanh dài hạn.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên sâu phục vụ các đối tượng:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học, sinh viên và giảng viên ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng, Khoa học Đất và Môi trường tại các trường đại học, viện nghiên cứu. Các chương phương pháp luận (chương 3) và phân tích sinh thái dinh dưỡng (chương 4) có giá trị cao trong việc thiết kế thí nghiệm định vị dài hạn.
  • Cán bộ quản lý ngành lâm nghiệp, kỹ sư lâm sinh tại các Sở Nông nghiệp và PTNT, Chi cục Kiểm lâm, các Công ty Lâm nghiệp và Ban quản lý rừng: tham khảo quy trình xử lý thực bì không đốt, phương pháp làm đất tối thiểu và định mức bón phân lân hợp lý.
  • Chủ rừng và doanh nghiệp trồng rừng công nghiệp: ứng dụng trực tiếp gói kỹ thuật giữ lại cành nhánh, băm rải tàn dư hữu cơ và diệt cỏ bằng thuốc để tiết kiệm chi phí làm đất, duy trì năng suất gỗ rừng trồng qua nhiều chu kỳ kinh doanh liên tiếp.

Câu hỏi thường gặp

1. Vật liệu hữu cơ sau khai thác (VLHCSKT) trong nghiên cứu này gồm những thành phần nào và được xử lý theo kỹ thuật gì?
Trả lời: VLHCSKT bao gồm toàn bộ cành, nhánh cây có đường kính < 5 cm, ngọn, lá, vỏ cây, hoa, quả cùng toàn bộ tầng cây bụi, thảm tươi dưới tán rừng sau khi chặt hạ gỗ thương phẩm. Quy trình xử lý kỹ thuật: băm ngắn thành các đoạn có chiều dài 0,5–1 m, rải đều trên toàn bộ bề mặt ô thí nghiệm, tuyệt đối không đốt thực bì, không cày xới đất và kiểm soát cỏ dại trong 3 năm đầu bằng thuốc diệt cỏ Round-up phun toàn diện với liều lượng 4 lít/ha.

2. Thí nghiệm của luận án được triển khai trên loại đất nào và qua những chu kỳ kinh doanh cụ thể nào?
Trả lời: Thí nghiệm được thực hiện trên đất xám phát triển trên phù sa cổ (Acrisols) tại Trạm Thực nghiệm Lâm nghiệp Phú Bình, xã Tam Lập, huyện Phú Giáo, tỉnh Bình Dương. Chuỗi theo dõi gồm 3 chu kỳ: Chu kỳ 1 (1995–2002, trồng bằng hạt, mật độ 833 cây/ha, khai thác lúc 7 tuổi); Chu kỳ 2 (2002–2008, trồng bằng hạt tuyển chọn, mật độ 1.667 cây/ha, khai thác lúc 6 tuổi); Chu kỳ 3 (2008–2013, trồng bằng hom dòng AA1 và AA9, mật độ 1.667 cây/ha, theo dõi đến 5 tuổi).

3. Theo tổng quan của luận án, tập quán đốt dọn thực bì truyền thống gây tổn thất dinh dưỡng và suy giảm năng suất như thế nào?
Trả lời: Các nghiên cứu được tổng quan chỉ ra rằng đốt thực bì tàn dư khai thác làm thất thoát lượng lớn chất dinh dưỡng qua bốc hơi và dòng chảy mặt (điển hình với E. grandis 7 tuổi mất 345 kg N, 11 kg P, 79 kg K và 129 kg Ca trên mỗi hecta). Đất bị phơi trống làm hàm lượng Cacbon hữu cơ tầng mặt suy giảm nhanh chóng, tăng dung trọng, hủy diệt hệ vi sinh vật đất và làm năng suất rừng ở chu kỳ sau giảm từ 14,5% đến 36,5%.

4. Việc để lại VLHCSKT ở chu kỳ 3 tác động cụ thể ra sao đến tính chất đất và sinh trưởng rừng Keo lá tràm?
Trả lời: Ở chu kỳ 3, công thức để lại toàn bộ VLHCSKT (Fh) làm giảm dung trọng đất ở cả 2 tầng (0–10 cm và 10–20 cm), tăng rõ rệt hàm lượng Cacbon hữu cơ, Đạm tổng số, Lân dễ tiêu, các cation trao đổi (K+, Ca2+, Mg2+) và gia tăng mật độ vi sinh vật phân giải lân, động vật đất so với công thức lấy đi vật liệu (Fl). Đồng thời, các chỉ tiêu sinh trưởng (D1.3, Hvn), trữ lượng (M) và năng suất (MAI) ở công thức Fh đều vượt trội có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) so với công thức Fl.

5. Tại sao luận án đề xuất chỉ bón lót phân Lân mà không cần bón phân NPK tổng hợp theo tập quán cũ cho rừng Keo lá tràm?
Trả lời: Keo lá tràm là loài cây họ đậu có khả năng nốt sần cộng sinh với vi khuẩn Rhizobium và Bradyrhizobium để cố định đạm không khí với lượng lớn (100–150 kg N/ha/năm), kết hợp với lượng đạm và cation khoáng được tuần hoàn qua quá trình phân giải VLHCSKT để lại. Đất xám phù sa cổ tại khu vực nghiên cứu có hàm lượng lân dễ tiêu rất nghèo và đất bị chua, vì vậy chỉ cần bón lót phân Lân để kích thích bộ rễ phát triển ban đầu và thúc đẩy nốt sần hoạt động, việc bón NPK tổng hợp cảm tính là không cần thiết, gây lãng phí kinh tế và làm chua hóa đất.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Kiều Tuấn Đạt đã cung cấp cơ sở khoa học và hệ thống dữ liệu thực nghiệm định lượng qua 3 chu kỳ kinh doanh về vai trò của việc để lại vật liệu hữu cơ sau khai thác đối với độ phì đất và năng suất rừng trồng Keo lá tràm tại tỉnh Bình Dương. Kết quả nghiên cứu chứng minh việc giữ lại tàn dư hữu cơ kết hợp không đốt thực bì, không cày xới cơ giới và kiểm soát cỏ dại hợp lý giúp cải thiện rõ rệt tính chất lý - hóa - sinh của tầng đất mặt xám phù sa cổ, duy trì cân bằng dinh dưỡng và nâng cao sản lượng rừng trồng. Công trình là cơ sở thực tiễn quan trọng phục vụ chuyển đổi các biện pháp lâm sinh truyền thống sang hướng quản lý lập địa bền vững cho rừng trồng gỗ nguyên liệu tại Việt Nam.