Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ lâm nghiệp với đề tài "Nghiên cứu cơ sở khoa học trồng rừng thâm canh cây Huỷnh (Tarrietia javanica Blume) cung cấp gỗ lớn ở vùng Bắc Trung Bộ" được thực hiện bởi nghiên cứu sinh Phạm Tiến Hùng tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Hải Hòa và TS. Phạm Xuân Đỉnh. Luận án thuộc ngành Lâm sinh, mã số đào tạo 9620205.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Theo số liệu thống kê năm 2023, diện tích rừng của Việt Nam là 14.309 ha (trong đó rừng tự nhiên là 10.751 ha và rừng trồng là 4.557 ha). Riêng vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung có diện tích rừng 5.185 ha (chiếm 37,82% diện tích rừng toàn quốc) và độ che phủ rừng đạt 54,23%. Mặc dù có tiềm năng lớn về phát triển lâm nghiệp và cung cấp nguyên liệu chế biến gỗ, ngành lâm nghiệp đang đối mặt với nhiều khó khăn: năng suất và chất lượng rừng trồng sản xuất còn thấp; cơ cấu cây trồng chủ yếu là các loài cây mọc nhanh chu kỳ ngắn cung cấp gỗ nhỏ; việc phát triển rừng trồng cây bản địa gỗ lớn chu kỳ dài chưa thu hút được các thành phần kinh tế tham gia do thiếu cơ chế hỗ trợ và hạn chế về cơ sở khoa học.

Huỷnh (Tarrietia javanica Blume) là loài cây bản địa thân gỗ lớn, phân bố tự nhiên từ Nam Đèo Ngang trở vào tới Đồng Nai, Sông Bé cũ và Kiên Giang (Phú Quốc), tập trung nhiều nhất tại tỉnh Quảng Bình. Gỗ Huỷnh được xếp vào nhóm II theo tiêu chuẩn TCVN 1072-71, có các đặc tính cơ lý phù hợp cho đóng tàu thuyền, kết cấu chịu lực, xây dựng và đồ mộc cao cấp. Tuy nhiên, trước nghiên cứu này, các dẫn liệu khoa học về nhu cầu sinh thái, lập địa gây trồng, nguồn giống được kiểm nghiệm, quy trình nhân giống hữu tính và các biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh cây Huỷnh còn thiếu đồng bộ, khiến việc gây trồng loài cây này chưa phát huy được tiềm năng. Luận án được thực hiện nhằm đáp ứng các định hướng chiến lược theo Quyết định số 523/QĐ-TTg ngày 01/01/2021 của Thủ tướng Chính phủ về Chiến lược Phát triển Lâm nghiệp Việt Nam giai đoạn 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050.

Mục tiêu nghiên cứu

  1. Về lý luận: Xác định được một số cơ sở khoa học phục vụ trồng rừng Huỷnh cung cấp gỗ lớn ở vùng Bắc Trung Bộ.
  2. Về thực tiễn:
    • (1) Xác định được một số gia đình Huỷnh có triển vọng để phục vụ trồng rừng thâm canh cung cấp gỗ lớn ở vùng Bắc Trung Bộ.
    • (2) Bước đầu đề xuất được các biện pháp kỹ thuật nhân giống hữu tính và kỹ thuật trồng rừng thâm canh cây Huỷnh cung cấp gỗ lớn ở vùng Bắc Trung Bộ.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Cây Huỷnh (Tarrietia javanica Blume) phân bố tự nhiên và rừng trồng tại vùng Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ.
  • Phạm vi không gian (địa điểm nghiên cứu): Tập trung tại 5 tỉnh miền Trung gồm Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam và Quảng Ngãi:
    • Đặc điểm sinh học, cấu trúc và tái sinh rừng tự nhiên: Nghiên cứu tại Quảng Bình và Thừa Thiên Huế.
    • Chọn lọc cây trội: Tiến hành khảo sát, bình tuyển tại Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam và Quảng Ngãi; chọn lọc được 50 cây trội đạt chuẩn tại 4 xuất xứ (Quảng Bình, Quảng Trị, Quảng Nam, Quảng Ngãi).
    • Khảo nghiệm xuất xứ và hậu thế: Bố trí tại Khoảnh 7A, Tiểu khu 777, thị trấn Cam Lộ, huyện Cam Lộ, tỉnh Quảng Trị.
    • Nghiên cứu nhân giống hữu tính: Thực hiện tại vườn ươm Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp Bắc Trung Bộ.
    • Thí nghiệm thâm canh bón phân: Bố trí tại Tiểu khu 231B, xã Cự Nẫm, huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình.
    • Thí nghiệm phương thức trồng: Bố trí tại Tiểu khu 114, xã Hương Bình, thị xã Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế và Tiểu khu 761HU, xã Húc, huyện Hướng Hóa, tỉnh Quảng Trị.
  • Phạm vi thời gian:
    • Thí nghiệm nhân giống hạt trong vườn ươm: 12 tháng (từ tháng 7/2019 đến tháng 7/2020).
    • Thí nghiệm khảo nghiệm xuất xứ kết hợp hậu thế: 30 tháng (từ tháng 3/2020 đến tháng 10/2022).
    • Thí nghiệm kỹ thuật trồng rừng thâm canh: 36 tháng (từ tháng 10/2019 đến tháng 10/2022).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trong và ngoài nước

  1. Phân loại học, hình thái và vật hậu:

    • Trên thế giới: Soerianegara (1994), Dilmy (nghiên cứu đồng nhất chi Heritiera Ait.M và Tarrietia), Joker (2004), Schmidt & Nguyen Xuan Lieu (2004), Norn Narong & Kim Sobon (2014) đã mô tả tên gọi địa phương (Mengkulang jari ở Indonesia/Malaysia, Hao ở Lào, Lumbayau ở Philippines, Daun Chem ở Campuchia) và các đặc điểm hình thái thân thẳng, tán dày, lá kép chân vịt 3-7 lá chét, quả đại có cánh dạng đuôi cá dài 4-6 cm hoặc 7-15 cm, hoa đơn tính nhỏ màu đỏ xếp thành chùy.
    • Tại Việt Nam: Phạm Hoàng Hộ (1999), Lê Mộng Chân & Lê Thị Huyên (2000), Trần Hợp (2002), Nguyễn Hoàng Nghĩa (2012) thống nhất xác định Huỷnh mang tên khoa học Tarrietia javanica Blume (tên đồng nghĩa Tarrietia cochinchinensis Pierre; Heritiera cochinchinensis (Pierre) Kosterm), thuộc họ Trôm (Sterculiaceae), bộ Bông (Malvales).
  2. Đặc điểm phân bố, sinh thái, sinh lý và cơ lý tính gỗ:

    • Phạm Minh Toại & Nguyễn Mạnh Điệp (2017) nghiên cứu tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên - Văn hóa Đồng Nai, ghi nhận Huỷnh phân bố trên đất feralit vàng đỏ (pH từ 3,95 đến 4,59), độ cao 20-368 m, mọc kèm với Chò chai (78,6%), Xuân thôn nhiều hoa (42,8%), Vàng vè (35,7%), Bình linh (14,3%); mật độ cây tái sinh dưới tán chiếm 1,04-1,10% (trong đó 97,44% phân bố ngoài hình chiếu tán cây mẹ).
    • Hoàng Xuân Tý & Nguyễn Đức Minh (2000) xác định đặc tính sinh lý: cây non chịu bóng (che sáng 60% cho sinh trưởng chiều cao và đường kính cao nhất, hàm lượng diệp lục a+b đạt 2,0 mg/dm², tỷ lệ a/b từ 2,6-2,8), cây trưởng thành ưa sáng hoàn toàn; cường độ thoát hơi nước đạt 0,30-0,60 g/dm²/giờ ở cây con và 0,10-0,25 g/dm²/giờ ở cây 12 tuổi; sinh trưởng trên đất có hàm lượng mùn 1,36-2,5%, đạm 0,12-0,20%, kali trao đổi cao (K₂O từ 10,4-46,6 mg/100g đất).
    • Nguyễn Hoàng Nghĩa & Đỗ Đình Sâm (2002) xác định điều kiện sinh thái: lượng mưa 1800-2400 mm, nhiệt độ trung bình 23-25°C, độ ẩm 80-85%, đất feralit vàng nhạt sâu ẩm thoát nước tốt, pH 5,5-6,5.
    • Nguyễn Tử Kim và cs (2015) xác định cấu tạo hiển vi và tính chất cơ lý gỗ: khối lượng riêng khô 640 kg/m³ (độ ẩm 12%), độ co rút thể tích 0,53, điểm bão hòa thớ gỗ 24,7%, giới hạn bền nén dọc 55,4 MPa, uốn tĩnh 103,5 MPa, uốn va đập 55,8 kJ/m², kéo dọc thớ 130,3 MPa, cắt song song thớ 13,5 MPa, thuộc nhóm gỗ II theo TCVN 1072-71.
  3. Chọn giống, nhân giống và kỹ thuật trồng rừng:

    • Quốc tế: Dự án CTSP/FA/DANIDA (2003) xây dựng 0,81 ha vườn giống Huỷnh tại Kompong Thom (Campuchia) với 30 gia đình, mật độ 3m x 3m; Moy Ratha (2008) tại Khbal Chhay; Moon cs (2011) thử nghiệm trồng thuần loài mật độ 830 cây/ha (3m x 4m) tỷ lệ sống đạt trên 60%; Kha, L. (2003) ghi nhận rừng Huỷnh 10 tuổi tại Kbal Chahay đạt H = 12m, D₁.₃ = 20cm, tăng trưởng thể tích 10-13 m³/ha/năm.
    • Việt Nam: Công ty Giống lâm nghiệp vùng Bắc Trung Bộ (1988-1989) trồng 10 ha vườn giống tại Bố Trạch (Quảng Bình); Dự án giống giai đoạn 2006-2010 chuyển hóa 40 ha rừng giống tại Xuân Trạch; Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp Bắc Trung Bộ (2011-2015, 2015-2017) bình tuyển cây trội tại Quảng Bình và xây dựng 5 ha rừng giống tại Cam Lộ; Bộ NN&PTNT ban hành Quyết định 14/2005/QĐ-BNN, Quyết định 4961/QĐ-BNN-TCLN, Tiêu chuẩn ngành 04-TCN 49-2001 (chất lượng hạt giống) và 04 TCN 144-2006 (quy trình kỹ thuật trồng rừng Huỷnh); Lại Hữu Hoàn (2004) tại Ba Rền; Hồ Đăng Vang & Trương Văn Lung (2001) nghiên cứu giâm hom bằng IAA 100 ppm; Vũ Đức Bình và cộng sự (2021) điều tra thực trạng các mô hình trồng rừng Huỷnh quy mô nông hộ và tổ chức.

Khoảng trống nghiên cứu luận án giải quyết

Mặc dù đã có các nghiên cứu riêng lẻ, các công trình trước đây chưa giải quyết đồng bộ chuỗi kỹ thuật lâm sinh từ đặc điểm sinh học lâm phần tự nhiên đến tuyển chọn giống có khảo nghiệm và quy trình thâm canh:

  • Thiếu các dẫn liệu chi tiết về đặc điểm cấu trúc tầng cây cao, phân tầng vị thế tán Dawkins, tái sinh tự nhiên và quan hệ sinh thái loài của Huỷnh trong các trạng thái rừng tại Bắc Trung Bộ.
  • Chưa có mô hình khảo nghiệm xuất xứ kết hợp hậu thế được thiết kế theo tiêu chuẩn thống kê sinh học để đánh giá tỷ lệ sống, tốc độ sinh trưởng và tính chống chịu sâu bệnh của các gia đình cây trội.
  • Chưa hoàn thiện quy trình nhân giống hữu tính từ hạt với các thông số định lượng về nhiệt độ, độ ẩm bảo quản, thành phần ruột bầu, che sáng và phân bón vườn ươm.
  • Chưa xác định cơ sở khoa học bón phân dựa trên động thái tích lũy sinh khối cá thể và hàm lượng dinh dưỡng khoáng (giai đoạn 1-5 tuổi), cũng như chưa kiểm chứng định lượng hiệu quả sinh trưởng của các phương thức trồng thuần loài, hỗn giao và làm giàu rừng tại hiện trường sản xuất.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung phân tích và cách tiếp cận

Luận án áp dụng 5 quan điểm và cách tiếp cận phương pháp luận:

  1. Tiếp cận kế thừa: Sử dụng các dữ liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và tài liệu nghiên cứu lâm học đã công bố.
  2. Tiếp cận có sự tham gia: Phối hợp với chính quyền, cán bộ kiểm lâm địa phương, các công ty lâm nghiệp và ban quản lý rừng phòng hộ.
  3. Tiếp cận thực nghiệm theo vùng cụ thể: Lựa chọn các vùng sinh thái có phân bố tự nhiên và rừng trồng Huỷnh đại diện tại Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ.
  4. Tiếp cận hệ thống: Nghiên cứu tuần tự và logic theo chuỗi: Sinh học lâm phần tự nhiên $\rightarrow$ Chọn giống & khảo nghiệm $\rightarrow$ Hạt giống & vườn ươm $\rightarrow$ Thí nghiệm thâm canh $\rightarrow$ Đề xuất quy trình kỹ thuật.
  5. Tiếp cận mô hình hóa và toán học thống kê: Sử dụng các phương pháp phân tích phương sai, kiểm định thống kê và phần mềm chuyên dụng (Cycdesign) để phân tích định lượng.

Phương pháp nghiên cứu cụ thể

[Khảo sát hiện trường & Kế thừa tài liệu]
[Đề xuất biện pháp kỹ thuật nhân giống & trồng rừng thâm canh]

Phương pháp điều tra rừng tự nhiên và phân tích sinh lý

  • Thiết lập ô tiêu chuẩn (OTC): Tại Quảng Bình và Thừa Thiên Huế, điều tra trên 3 trạng thái rừng tự nhiên: Rừng giàu (TXG), Rừng trung bình (TXB) và Rừng nghèo (TXN) theo Thông tư số 33/2018/TT-BNNPTNT. Mỗi trạng thái lập 3 OTC sơ cấp điển hình diện tích 2.500 m² (50m x 50m). Trong mỗi OTC sơ cấp, chia thành 25 ô thứ cấp diện tích 100 m² (10m x 10m) để đo đếm tầng cây cao (cây có $D_{1.3} \ge 6\text{ cm}$) và lập 5 ô dạng bản diện tích 25 m² (5m x 5m) tại 4 góc và tâm OTC để đo đếm cây tái sinh ($D_{1.3} < 6\text{ cm}$). Tổng số lập 18 OTC sơ cấp (9 OTC/tỉnh).
  • Phân tích đất: Tại mỗi trạng thái rừng, đào 1 phẫu diện đất kích thước $0,8\text{m} \times 1,2\text{m} \times 1,0\text{m}$, lấy mẫu đất ở 2 tầng (0-20 cm và 30-50 cm) theo tiêu chuẩn TCVN 7538-4:2007 để phân tích lý tính và hóa tính tại Viện Nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng.
  • Xác định hàm lượng diệp lục: Thu mẫu lá cây Huỷnh mọc tự nhiên ở 3 cấp đường kính (1-2 cm, 5-6 cm, 10-15 cm) theo 4 hướng tán tại Quảng Bình và Thừa Thiên Huế (9 mẫu/tỉnh). Phân tích diệp lục a và b theo phương pháp Grodzinxki A., đánh giá tính chịu bóng/ưa sáng theo tiêu chuẩn Lichtenthaler H. (1983): tỷ lệ diệp lục a/b > 3 là cây ưa sáng; 2,3 - 3 là cây trung tính; < 2,3 là cây chịu bóng.
  • Vị thế tán cây: Đánh giá vị thế tán cây Huỷnh trong lâm phần theo thang phân cấp 5 cấp của H.C Dawkins (1958).
  • Cấu trúc tổ thành: Tính toán chỉ số giá trị quan trọng $IV_i%$ cho các loài có $IV_i% \ge 5%$ để xác định công thức tổ thành và nhóm loài ưu thế ($>50%$ tổng $IV_i%$).

Phương pháp chọn cây trội và khảo nghiệm giống

  • Chọn lọc cây trội: Tiến hành theo TCVN 8755:2017 tại 5 tỉnh miền Trung. Áp dụng phương pháp cho điểm mục trắc của Lê Đình Khả (2003) trên 4 chỉ tiêu (độ thẳng thân, thân tròn, cành nhánh/phát triển ngọn, sức khỏe). Tiêu chuẩn cây trội: $D_{1.3} \ge 20\text{ cm}$, tổng điểm $\ge 12$ điểm, chiều cao dưới cành $H_{dc} > 1/2 H_{vn}$, không sâu bệnh hại. Tổng số bình tuyển được 105 cây dự tuyển, chọn lọc chính thức 50 cây trội đạt tiêu chuẩn tại 4 xuất xứ (Quảng Bình, Quảng Trị, Quảng Nam, Quảng Ngãi; xuất xứ Thừa Thiên Huế không có cây đạt chuẩn).
  • Khảo nghiệm xuất xứ kết hợp hậu thế: Thiết kế bằng phần mềm Cycdesign theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) gồm 51 công thức (50 gia đình cây trội và 1 gia đình đối chứng đại trà mã số 51), 10 lần lặp lại, 5 cây/ô gia đình (50 cây/công thức). Mật độ trồng 830 cây/ha (cự ly 4m x 3m), hố đào $40 \times 40 \times 40\text{ cm}$, bón lót 200g NPK (16:16:8) + 100g vi sinh/hố; bón thúc 300g NPK/cây/năm vào năm 2 và 3. Diện tích khảo nghiệm 3 ha tại Cam Lộ, Quảng Trị.
  • Đánh giá sâu bệnh hại: Theo dõi theo TCVN 8928:2013 với 5 cấp hại (từ cấp 0 đến cấp 4), tính tỷ lệ bị hại theo công thức: $$P% = \frac{n}{N} \times 100$$ (trong đó $n$ là số cây bị sâu bệnh hại, $N$ là tổng số cây điều tra).

Phương pháp nghiên cứu hạt giống và nhân giống

  • Chỉ tiêu hạt giống: Thu thập 20 kg quả từ 10 cây trội (5 cây tại Quảng Bình, 5 cây tại Quảng Trị). Đo kích thước quả (thước kẹp điện tử 0,1 mm), xác định độ thuần hạt theo khối lượng hạt sạch (công thức 2.2), xác định khối lượng 1000 quả (công thức 2.3), độ ẩm hạt bằng phương pháp sấy khô ở 105°C trong 12 giờ (công thức 2.4), tỷ lệ nảy mầm (công thức 2.5) và thế nảy mầm $G_e%$ trong 1/3 thời gian đầu (công thức 2.6).
  • Thử nghiệm sinh thái hạt: Thử nghiệm 5 dải nhiệt độ nảy mầm (nhiệt độ phòng 27-29°C, 25°C, 20°C, 15°C, 8°C) và 3 mức ẩm độ hạt ban đầu (12%, 9%, 6%).
  • Thí nghiệm vườn ươm: Khảo sát ảnh hưởng của thành phần hỗn hợp ruột bầu, chế độ che sáng (các mức %), thời điểm cấy cây mầm và liều lượng bón thúc đến tỷ lệ sống và sinh trưởng cây con đến 12 tháng tuổi.

Phương pháp nghiên cứu kỹ thuật thâm canh

  • Cơ sở bón phân: Khai thác giải phẫu mẫu cá thể Huỷnh từ 1 đến 5 tuổi để xác định sinh khối tươi, sinh khối khô các bộ phận (thân, cành, lá, rễ) và phân tích hàm lượng dinh dưỡng khoáng (N, P, K, Ca, Mg); kết hợp phân tích 18 mẫu đất tại vùng lập địa thí nghiệm.
  • Bố trí thí nghiệm bón phân: Thử nghiệm các công thức bón lót và bón thúc tại Cự Nẫm (Bố Trạch, Quảng Bình), theo dõi tỷ lệ sống, đường kính, chiều cao và sâu bệnh sau 36 tháng.
  • Bố trí thí nghiệm phương thức trồng: Đánh giá so sánh 3 phương thức sau 36 tháng tuổi tại Thừa Thiên Huế và Quảng Trị: (1) Trồng thuần loài; (2) Trồng hỗn giao với Keo tai tượng và Sến trung; (3) Trồng làm giàu rừng theo rạch trong rừng tự nhiên nghèo kiệt.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 1 tổng hợp có hệ thống các công trình nghiên cứu về cây Huỷnh (Tarrietia javanica Blume) trên thế giới và tại Việt Nam:

  • Xác định vị trí phân loại của chi Tarrietia trong họ Trôm (Sterculiaceae), tổng hợp tên gọi bản địa và vùng phân bố tự nhiên trong rừng mưa nhiệt đới thường xanh ẩm có lượng mưa trên 2000 mm, độ cao dưới 800 m tại các quốc gia Đông Nam Á.
  • Hệ thống hóa các đặc điểm hình thái học, vật hậu học, cơ lý tính gỗ (nhóm II, khối lượng thể tích 640 kg/m³, bền, chịu nước biển, không mối mọt) và các kết quả nghiên cứu sinh lý ánh sáng, dinh dưỡng đất của Hoàng Xuân Tý & Nguyễn Đức Minh (2000), Phạm Minh Toại & Nguyễn Mạnh Điệp (2017).
  • Đánh giá các thành tựu về chọn giống và nhân giống: kinh nghiệm khảo nghiệm xuất xứ tại Campuchia (DANIDA 2003, Moy Ratha 2008), các mô hình vườn giống, rừng giống chuyển hóa tại Quảng Bình và Quảng Trị, các nghiên cứu giâm hom bằng IBA, IAA và quy định trong Tiêu chuẩn ngành 04-TCN 49-2001.
  • Phân tích thực trạng các mô hình trồng rừng thuần loài, hỗn giao và làm giàu rừng tại miền Trung; chỉ ra các bất cập của quy trình 04 TCN 144-2006 trong thực tiễn sản xuất do thiếu giống tuyển chọn và biện pháp thâm canh chưa chuẩn hóa, khẳng định tính cấp thiết của đề tài luận án.

Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết 5 nội dung nghiên cứu, khung logic phương pháp luận và các quy chuẩn kỹ thuật áp dụng:

  • Xây dựng sơ đồ quy trình nghiên cứu logic từ khảo sát ngoại nghiệp, phân tích phòng thí nghiệm đến thiết lập mô hình hiện trường.
  • Chi tiết hóa phương pháp điều tra lâm học trên 18 OTC sơ cấp (diện tích 2.500 m²/OTC) tại Quảng Bình và Thừa Thiên Huế trên 3 trạng thái rừng (TXG, TXB, TXN) theo Thông tư 33/2018/TT-BNNPTNT; phương pháp đào và mô tả phẫu diện đất, lấy mẫu đất phân tích theo TCVN 7538-4:2007.
  • Chuẩn hóa phương pháp phân tích diệp lục theo Grodzinxki và đánh giá tính ưa sáng/chịu bóng theo Lichtenthaler (1983); phương pháp phân loại vị thế tán theo H.C Dawkins (5 cấp); phương pháp tính toán chỉ số giá trị quan trọng $IV_i%$.
  • Phương pháp bình tuyển cây trội theo TCVN 8755:2017 và thang điểm Lê Đình Khả (2003); thiết kế mô hình khảo nghiệm 51 công thức (50 gia đình cây trội + 1 đối chứng đại trà) bằng Cycdesign trên diện tích 3 ha tại Cam Lộ (Quảng Trị); phương pháp phân cấp sâu bệnh hại theo TCVN 8928:2013.
  • Phương pháp xác định các chỉ tiêu lý học, sinh lý hạt giống (độ thuần, khối lượng 1000 quả, độ ẩm, tỷ lệ nảy mầm, thế nảy mầm) và bố trí thí nghiệm vườn ươm, thí nghiệm giải phẫu sinh khối cá thể 1-5 tuổi, thí nghiệm bón phân và phương thức trồng thâm canh.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm đạt được trên các nội dung chính:

Nội dung nghiên cứu Các phát hiện và số liệu chính được ghi nhận Bảng biểu tương ứng
Sinh học lâm phần tự nhiên - Huỷnh phân bố ở đai độ cao thấp, khí hậu nhiệt đới ẩm, đất feralit chua nhẹ đến trung bình, tầng đất dày.
- Hàm lượng diệp lục lá: Cây con tái sinh có tỷ lệ diệp lục a/b < 3 (thể hiện tính chịu bóng), cây cá thể tầng cao có tỷ lệ a/b > 3 (thể hiện tính ưa sáng hoàn toàn).
- Tầng cây cao: Huỷnh tham gia vào công thức tổ thành ở các trạng thái rừng TXG, TXB, TXN với $IV_i% \ge 5%$, thuộc nhóm ưu thế sinh thái; vị thế tán chủ yếu ở cấp 3 và cấp 4.
- Tái sinh: Mật độ cây tái sinh Huỷnh tự nhiên đạt mức trung bình, phân bố chủ yếu ngoài tán cây mẹ, nguồn gốc tái sinh chủ yếu từ hạt; tỷ lệ cây tái sinh triển vọng phụ thuộc độ tàn che lâm phần.
Bảng 3.1 - 3.16
Chọn giống & Khảo nghiệm - Bình tuyển 105 cây dự tuyển tại 5 tỉnh, chọn lọc chính thức được 50 cây trội đạt chuẩn tại 4 xuất xứ (Quảng Bình, Quảng Trị, Quảng Nam, Quảng Ngãi).
- Khảo nghiệm sau 30 tháng tuổi tại Cam Lộ (Quảng Trị): Tỷ lệ sống của các xuất xứ và gia đình đạt từ trung bình đến cao; sinh trưởng đường kính gốc ($D_0$) và chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$) có sự sai khác rõ rệt giữa các gia đình.
- Đã sàng lọc được 9 gia đình thuộc 2 xuất xứ có chỉ tiêu sinh trưởng vượt trội và tỷ lệ sâu bệnh hại thấp nhất.
Bảng 3.17 - 3.21
Hạt giống & Nhân giống hạt - Xác định kích thước quả, độ thuần hạt, khối lượng 1000 quả và độ ẩm hạt ban đầu đạt 13,08 - 13,59%.
- Nhiệt độ thích hợp cho hạt nảy mầm cao nhất là nhiệt độ phòng (27-29°C) và 25°C; nhiệt độ thấp (8-15°C) làm ức chế và giảm tỷ lệ nảy mầm.
- Xác định công thức hỗn hợp ruột bầu, tỷ lệ che sáng trong vườn ươm (giai đoạn đầu cần che 50-60% sáng, sau đó giảm dần), thời điểm cấy cây mầm và chế độ bón thúc thích hợp cho sinh trưởng cây con 12 tháng tuổi.
Bảng 3.22 - 3.33
Thâm canh rừng trồng - Động thái sinh khối cá thể giai đoạn 1-5 tuổi: Sinh khối tươi, khô và tỷ lệ phân bố sinh khối (thân, cành, lá, rễ) tăng dần theo tuổi; xác định hàm lượng và khối lượng tích lũy các chất dinh dưỡng N, P, K, Ca, Mg trong cây cá thể.
- Kết quả phân tích 18 mẫu đất tại vùng thí nghiệm phản ánh đặc tính dinh dưỡng lập địa trồng thâm canh.
- Thí nghiệm bón phân sau 36 tháng tại Quảng Bình: Bón lót NPK kết hợp vi sinh và bón thúc phân khoáng NPK giúp tăng rõ rệt tỷ lệ sống, đường kính $D_{1.3}$ và chiều cao $H_{vn}$ so với đối chứng không bón.
- Thí nghiệm phương thức trồng sau 36 tháng tại Thừa Thiên Huế và Quảng Trị: Cây Huỷnh trồng thuần loài và hỗn giao với Keo tai tượng/Sến trung cho sinh trưởng tốt, chất lượng cây đồng đều; phương thức làm giàu rừng theo rạch đạt kết quả tích cực dưới điều kiện điều tiết ánh sáng phù hợp.
Bảng 3.34 - 3.44

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

  1. Đã bổ sung các dẫn liệu khoa học về đặc điểm sinh học, sinh thái của loài Huỷnh (Tarrietia javanica Blume) tại vùng Bắc Trung Bộ, bao gồm:
    • Đặc điểm sinh lý quang hợp và nhu cầu ánh sáng thông qua phân tích hàm lượng diệp lục (a, b), tỷ lệ diệp lục a/b và giải phẫu mô lá theo các cấp đường kính.
    • Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao, phân cấp vị thế tán Dawkins, mối quan hệ sinh thái loài giữa Huỷnh với các loài ưu thế trong lâm phần tự nhiên.
    • Quy luật phân bố, mật độ, nguồn gốc và chất lượng cây tái sinh tự nhiên dưới các trạng thái rừng khác nhau.
    • Các chỉ tiêu sinh học hạt giống (hình thái quả, độ thuần, khối lượng 1000 quả, độ ẩm, động thái nảy mầm và thế nảy mầm dưới tác động của nhiệt độ và ẩm độ).
  2. Xác định được cơ sở khoa học dinh dưỡng khoáng thông qua định lượng sinh khối tươi, sinh khối khô và khả năng hấp thu, tích lũy các nguyên tố khoáng (N, P, K, Ca, Mg) của cây cá thể Huỷnh từ 1 đến 5 tuổi, kết hợp với đặc tính lý hóa học của đất lâm nghiệp.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  1. Đã tuyển chọn được 50 cây trội đạt tiêu chuẩn TCVN 8755:2017 từ 4 xuất xứ (Quảng Bình, Quảng Trị, Quảng Nam, Quảng Ngãi). Qua khảo nghiệm xuất xứ kết hợp hậu thế 51 công thức trong 30 tháng tại Cam Lộ (Quảng Trị), bước đầu xác định được 9 gia đình của 2 xuất xứ có triển vọng nhất về tỷ lệ sống, sinh trưởng nhanh và tính chống chịu sâu bệnh để phục vụ công tác phát triển rừng trồng gỗ lớn.
  2. Bước đầu hoàn thiện các thông số kỹ thuật nhân giống hữu tính cây Huỷnh từ hạt: quy trình xử lý quả/hạt, chế độ bảo quản, thành phần hỗn hợp ruột bầu, chế độ che sáng, thời điểm cấy cây mầm và chế độ bón thúc trong vườn ươm tạo cây con 12 tháng tuổi đạt tiêu chuẩn xuất vườn.
  3. Xác định và bổ sung một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh cây Huỷnh cung cấp gỗ lớn tại Bắc Trung Bộ: liều lượng và chủng loại phân bón lót, bón thúc trong 3 năm đầu; đánh giá hiệu quả sinh trưởng của phương thức trồng thuần loài, trồng hỗn giao (với Keo tai tượng, Sến trung) và trồng làm giàu rừng theo rạch giai đoạn 36 tháng tuổi.

Kiến nghị đề xuất

  • Áp dụng các gia đình cây giống có triển vọng và quy trình kỹ thuật nhân giống, trồng thâm canh đã xác định vào các chương trình, dự án phát triển rừng trồng gỗ lớn bản địa tại các tỉnh Bắc Trung Bộ và các vùng có điều kiện sinh thái tương đồng.
  • Tiếp tục theo dõi, đo đếm và đánh giá các mô hình khảo nghiệm xuất xứ, hậu thế và mô hình thâm canh ở các giai đoạn tuổi tiếp theo (khi rừng bước vào giai đoạn khép tán, tỉa thưa và kinh doanh gỗ lớn).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

  • Do chu kỳ kinh doanh cây Huỷnh lấy gỗ lớn kéo dài (30 - 40 năm), thời gian nghiên cứu của luận án mới dừng lại ở việc đánh giá mô hình khảo nghiệm giống trong 30 tháng và mô hình kỹ thuật trồng thâm canh trong 36 tháng (giai đoạn rừng non), chưa đánh giá được toàn diện chất lượng gỗ và sản lượng rừng ở tuổi thành thục công nghệ.
  • Quá trình bình tuyển cây trội tại xuất xứ Thừa Thiên Huế không chọn được cá thể nào đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt theo TCVN 8755:2017.
  • Luận án chưa đi sâu thử nghiệm các phương pháp nhân giống sinh dưỡng vô tính quy mô lớn (như vi nhân giống/nuôi cấy mô tế bào).

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Duy trì quản lý, bảo vệ và tiếp tục theo dõi định kỳ các chỉ tiêu sinh trưởng, phẩm chất thân cây, độ thon, thể tích thân cây và tình hình sâu bệnh hại của 51 công thức khảo nghiệm giống và các mô hình thâm canh tại Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế ở các giai đoạn tuổi lớn hơn.
  • Nghiên cứu bổ sung các biện pháp kỹ thuật nuôi dưỡng rừng giai đoạn sau 5 tuổi (kỹ thuật tỉa thưa nuôi dưỡng, điều chỉnh mật độ, tỉa cành tạo dáng thân cây gỗ lớn).
  • Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện công nghệ nhân giống vô tính (giâm hom cải tiến, nuôi cấy mô) từ các cây trội ưu tú đã được tuyển chọn.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo khoa học hữu ích cho các đối tượng và lĩnh vực sau:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng, Giống cây rừng: Tham khảo phương pháp luận tiếp cận hệ thống, quy trình thiết kế mô hình khảo nghiệm giống bằng phần mềm Cycdesign, phương pháp điều tra cấu trúc lâm phần tự nhiên (theo chuẩn Thông tư 33/2018/TT-BNNPTNT và phân cấp Dawkins), kỹ thuật phân tích sinh khối và dinh dưỡng khoáng cây rừng.
  • Giảng viên và các viện nghiên cứu lâm nghiệp: Sử dụng các dẫn liệu số liệu thực nghiệm về đặc điểm sinh học loài Huỷnh, sinh lý quang hợp lá, đặc tính nảy mầm của hạt và các chỉ tiêu sinh trưởng lâm phần để phục vụ giảng dạy và nghiên cứu chuyên sâu về cây bản địa gỗ lớn.
  • Các cơ quan quản lý nhà nước (Chi cục Kiểm lâm, Sở Nông nghiệp và PTNT), Ban quản lý rừng phòng hộ, Công ty lâm nghiệp và các chủ rừng tại miền Trung: Vận dụng các định mức kỹ thuật cụ thể (chọn giống cây trội, tiêu chuẩn hạt giống, hỗn hợp ruột bầu vườn ươm, liều lượng phân bón NPK và vi sinh, mật độ và phương thức trồng hỗn giao/làm giàu rừng) để lập kế hoạch, thiết kế và thực hiện các dự án trồng rừng sản xuất gỗ lớn bản địa bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Cây Huỷnh (Tarrietia javanica Blume) có đặc tính sinh thái và giá trị sử dụng như thế nào?

Huỷnh là loài cây thân gỗ lớn bản địa, phân bố tự nhiên trong rừng mưa nhiệt đới thường xanh mưa mùa ẩm ở độ cao dưới 800 m, lượng mưa trên 2000 mm, mọc thích hợp trên đất feralit sâu ẩm, thoát nước tốt. Cây con non chịu bóng trong 1-2 năm đầu, cây trưởng thành ưa sáng hoàn toàn và vươn lên tầng ưu thế sinh thái của rừng. Gỗ Huỷnh thuộc nhóm II (TCVN 1072-71), có khối lượng thể tích khô 640 kg/m³, thớ thẳng mịn, bền, chịu được nấm, mối mọt và nước mặn, chuyên dùng đóng tàu thuyền, kết cấu chịu lực xây dựng và đồ mộc cao cấp.

2. Luận án đã chọn lọc được bao nhiêu cây trội và bố trí khảo nghiệm giống như thế nào?

Luận án đã điều tra bình tuyển 105 cây dự tuyển tại 5 tỉnh miền Trung, sau đó tuyển chọn chính thức được 50 cây trội đạt tiêu chuẩn TCVN 8755:2017 tại 4 xuất xứ (Quảng Bình, Quảng Trị, Quảng Nam, Quảng Ngãi; riêng Thừa Thiên Huế không có cây đạt chuẩn). Mô hình khảo nghiệm xuất xứ kết hợp hậu thế được thiết kế bằng phần mềm Cycdesign theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) gồm 51 công thức (50 gia đình cây trội + 1 đối chứng đại trà), 10 lần lặp, 5 cây/ô gia đình, mật độ 830 cây/ha, triển khai trên diện tích 3 ha tại huyện Cam Lộ, tỉnh Quảng Trị.

3. Nhu cầu ánh sáng của cây Huỷnh được chứng minh bằng các chỉ tiêu sinh lý nào?

Nhu cầu ánh sáng của cây Huỷnh được xác định thông qua phân tích hàm lượng diệp lục và tỷ lệ diệp lục a/b theo phương pháp Grodzinxki và Lichtenthaler (1983). Kết quả cho thấy cây tái sinh dưới tán rừng có tỷ lệ diệp lục a/b < 3 (thể hiện tính chất chịu bóng, thích hợp che sáng 50-60% ở giai đoạn vườn ươm), trong khi cây cá thể tầng cao có tỷ lệ a/b > 3 (thể hiện tính chất cây hoàn toàn ưa sáng). Điều này phù hợp với cấu trúc phân tầng vị thế tán Dawkins trong rừng tự nhiên (cây trưởng thành phân bố ở cấp tán 3 và 4).

4. Kỹ thuật nhân giống Huỷnh bằng hạt cần đáp ứng những thông số cơ bản nào?

Hạt Huỷnh sau thu hái có độ ẩm ban đầu 13,08 - 13,59%, cần cắt cánh và làm sạch tạp chất. Nhiệt độ nảy mầm tối thích là 25 - 29°C; xử lý hạt bằng cách ngâm nước ấm và ủ ẩm. Trong vườn ươm, cây con được cấy vào túi bầu có hỗn hợp ruột bầu phù hợp, che sáng 50 - 60% trong các tháng đầu, sau đó mở dần dàn che, kết hợp làm cỏ phá váng và bón thúc phân khoáng hòa loãng, nuôi dưỡng trong thời gian 12 tháng để đạt tiêu chuẩn xuất vườn trồng rừng.

5. Cơ sở xác định chế độ bón phân cho rừng trồng Huỷnh thâm canh là gì?

Chế độ bón phân được xây dựng dựa trên việc định lượng sinh khối tươi, sinh khối khô và mức độ tích lũy các nguyên tố khoáng đa lượng, trung lượng (N, P, K, Ca, Mg) trong các bộ phận thân, cành, lá, rễ của cây cá thể Huỷnh từ 1 đến 5 tuổi, kết hợp với kết quả phân tích 18 mẫu đất tại vùng lập địa thí nghiệm. Từ đó xác định công thức bón lót (NPK kết hợp vi sinh) và bón thúc NPK hàng năm vào đầu mùa sinh trưởng trong 3 năm đầu, giúp nâng cao tỷ lệ sống và tăng trưởng đường kính, chiều cao của cây.


Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Phạm Tiến Hùng đã giải quyết một cách có hệ thống cơ sở khoa học cho việc gây trồng và thâm canh cây Huỷnh (Tarrietia javanica Blume) cung cấp gỗ lớn tại vùng Bắc Trung Bộ. Tác phẩm đã cung cấp các dữ liệu thực nghiệm toàn diện về đặc điểm sinh học lâm phần, sinh lý quang hợp, đặc tính hạt giống, đồng thời tuyển chọn được 50 cây trội và sàng lọc được 9 gia đình có triển vọng qua khảo nghiệm 30 tháng tuổi tại Quảng Trị. Các giải pháp kỹ thuật nhân giống hữu tính và thâm canh bón phân, bố trí phương thức trồng thuần loài, hỗn giao và làm giàu rừng ở giai đoạn 36 tháng tuổi là cơ sở khoa học và thực tiễn trực tiếp phục vụ chiến lược phát triển rừng gỗ lớn bản địa bền vững tại miền Trung.