Tổng quan luận án

Biến đổi khí hậu toàn cầu và hiện tượng nước biển dâng đang đặt ra các yêu cầu cấp bách đối với công tác quản lý, bảo vệ và phát triển hệ sinh thái rừng ven biển. Tại Việt Nam, hệ thống cơ chế, chính sách đã được cụ thể hóa thông qua Nghị định số 119/2016/NĐ-CP ngày 23/8/2016 của Chính phủ về một số chính sách quản lý, bảo vệ và phát triển bền vững rừng ven biển ứng phó với biến đổi khí hậu, cùng Quyết định số 120/QĐ-TTg ngày 22/01/2015 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án bảo vệ và phát triển rừng ven biển ứng phó với biến đổi khí hậu giai đoạn 2015 - 2020.

Vùng đất cát ven biển ba tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên Huế (khu vực Bình - Trị - Thiên) có tổng diện tích 123.037 ha, chiếm 7,23% diện tích tự nhiên toàn khu vực. Đây là địa bàn có điều kiện lập địa khắc nghiệt, đất cát nghèo dinh dưỡng, rời rạc, thường xuyên chịu tác động của gió bão biển gây cát bay, cát lấp và ngập úng cục bộ trong mùa mưa. Đời sống cư dân vùng cát phụ thuộc chủ yếu vào nông nghiệp năng suất thấp, trong khi diện tích đất cát bị bỏ hoang còn chiếm tỷ lệ lớn. Cây Keo lưỡi liềm (Acacia crassicarpa A. Benth) có đặc tính sinh thái phù hợp với đất cát nghèo, đất hơi chua, có khả năng chịu úng ngập tạm thời, chống chịu gió mạnh, cải tạo đất và cung cấp gỗ cho chế biến đồ gia dụng, dăm giấy, ván sợi ép. Tuy nhiên, các nghiên cứu trước đây về loài cây này trên đất cát ven biển miền Trung còn rời rạc, chưa đồng bộ từ khâu nhân giống đến kỹ thuật trồng rừng và chưa bao quát đầy đủ các dạng lập địa đặc thù. Do đó, luận án tiến sĩ lâm nghiệp của nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Liệu đã được thực hiện nhằm giải quyết khoảng trống này.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định cụ thể như sau:

  • Mục tiêu lý luận:

    • Xác định được các cơ sở khoa học để phát triển rừng trồng Keo lưỡi liềm (Acacia crassicarpa A. Benth) trên đất cát ven biển nhằm mục đích phòng hộ bảo vệ môi trường sinh thái và phát triển kinh tế xã hội ở khu vực Bình - Trị - Thiên.
  • Mục tiêu thực tiễn:

    1. Xác định được các biện pháp kỹ thuật nhân giống Keo lưỡi liềm đảm bảo chất lượng phục vụ trồng rừng trên đất cát ven biển Bình - Trị - Thiên.
    2. Xác định được các biện pháp kỹ thuật trồng rừng Keo lưỡi liềm nâng cao năng suất, chất lượng đảm bảo yêu cầu chức năng phòng hộ và cung cấp gỗ để phát triển kinh tế xã hội cho vùng đất cát ven biển các tỉnh Bình - Trị - Thiên.
    3. Đánh giá được hiệu quả phòng hộ và kinh tế của Keo lưỡi liềm trên đất cát ven biển các tỉnh Bình - Trị - Thiên.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Loài cây Keo lưỡi liềm (Acacia crassicarpa A. Benth) gây trồng trên vùng đất cát ven biển.
  • Phạm vi không gian: Khảo sát diện rộng về hiện trạng đất cát và rừng trồng tại ba tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên Huế. Thí nghiệm nhân giống đặt tại vườn ươm Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp Bắc Trung Bộ. Thí nghiệm kỹ thuật trồng rừng, đánh giá hiệu quả phòng hộ và kinh tế triển khai trên 3 dạng lập địa chính gồm: (1) đất cát cố định bán ngập, (2) đất cát cố định không ngập và (3) đất cát di động ven biển tại huyện Phong Điền (tỉnh Thừa Thiên Huế), huyện Triệu Phong và huyện Gio Linh (tỉnh Quảng Trị).
  • Phạm vi thời gian: Các nghiên cứu thực nghiệm và thu thập số liệu được thực hiện trong giai đoạn 5 năm, từ năm 2012 đến năm 2017.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã điểm luận một cách hệ thống các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế liên quan đến đất cát ven biển, kỹ thuật lâm sinh và loài Keo lưỡi liềm:

  • Nghiên cứu quốc tế về động thái cát và rừng phòng hộ ven biển: Động thái dịch chuyển của cát chịu chi phối bởi tốc độ gió và kích thước hạt (Sô-kô-lốp H., dẫn theo Ngô Quang Đê, 1997). Cấu trúc đai rừng phòng hộ phân chia thành ba dạng: kín (hệ số lọt gió <0,3, giảm tốc độ gió 30% trong phạm vi 15-20H), hơi kín (hệ số 0,3-0,5, giảm 40% tốc độ gió ở cự ly 30H và phạm vi chắn kéo dài 60-100H theo Machiakin G.I, Bođrôp V.A) và thưa (hệ số 0,5-0,7, tốc độ gió giảm nhỏ nhất ở 5-8H sau đai bằng 40-50% tốc độ ban đầu). Zheng Haishui (1996) tại Trạm Nông lâm Daodông (Hải Nam) và thành phố Trạm Giang (Trung Quốc) ghi nhận đai rừng phòng hộ 100 m cố định 124-223 m³ cát/năm, giảm tốc độ gió 25-40% ở cự ly 5-25H.
  • Nghiên cứu quốc tế về lập địa và kỹ thuật lâm sinh: FAO (1984) và Julian Evans (1992) khẳng định vai trò của khí hậu, lượng mưa, loại đất và mật độ trồng đến sinh trưởng cây rừng. Schonau (1985) tại Nam Phi, Mello H do A. (1976) tại Brazil và Herrero G. cùng cộng sự (1988) tại Cuba chứng minh hiệu quả rõ rệt của phân bón NPK và phân lân đối với năng suất rừng trồng chi Bạch đàn và Keo.
  • Nghiên cứu về Keo lưỡi liềm trên thế giới: Loài được mô tả bởi Bentham & Mueller (1864), có nguồn gốc từ Australia, Papua New Guinea và Indonesia. Harwood cùng cộng sự (1993), Turnbull cùng cộng sự (1998) và Pinyopusarerk (1990) ghi nhận loài có biên độ sinh thái rộng, chịu được khô hạn kéo dài 6 tháng, lượng mưa 500-3.500 mm/năm, đất chua (pH 3,5-6) và đất ngập mùa mưa. Nghiên cứu biến dị di truyền và chọn giống của Zobel và Talbert (1984), Baggayan (1998), Chittachumnonk và Sirilak (1991), Thomson (1994), Arif Nirsatmanto (1997), Arnold và Cuevas (2003), Nor Aini cùng cộng sự (1998); công nghệ nhân giống in vitro từ cuống lá của Yang Mingjia cùng cộng sự (2006).
  • Nghiên cứu đất cát ven biển và cây trồng tại Việt Nam: Phan Liêu (1981, 1996, 1997), Hội Khoa học Đất Việt Nam (1996), Viện Quy hoạch & Thiết kế Nông lâm (2005), Đỗ Đình Sâm và Nguyễn Ngọc Bình (2001), Đào Công Khanh cùng cộng sự (1997), Đặng Văn Thuyết (2004) đã phân loại đất cát, đánh giá độ phì nghèo kiệt và chia lập địa cát Bắc Trung Bộ thành các nhóm đụn cát di động, cồn cát cố định và bãi cát cố định. Thử nghiệm cây trồng vùng cát gồm Phi lao hom (Đặng Văn Thuyết, Nguyễn Thanh Đạm, 2000), 11 loài keo chịu hạn CSIRO (1993), Keo lá tràm, Xoan chịu hạn, Bạch đàn.
  • Nghiên cứu về Keo lưỡi liềm tại Việt Nam: Khảo nghiệm xuất xứ của Nguyễn Hoàng Nghĩa (2003) tại Ba Vì; Lê Đình Khả (1997, 2003) tại Đông Hà và La Ngà; Huỳnh Đức Nhân và Nguyễn Quang Đức (1997); Nguyễn Thị Thanh Thủy (2000) tại An Giang; Dự án PAM và Dự án 661 (Hoàng Liên Sơn cùng cộng sự, 2006). Ngày 12/10/2000, Bộ Nông nghiệp và PTNT ban hành Quyết định số 4260/QĐ-BNN-KHCN-NNTT công nhận 3 xuất xứ Mata Province (PNG), Deri-Deri (PNG), Dimisisi (PNG) là giống tiến bộ kỹ thuật. Hà Huy Thịnh cùng cộng sự (2010) xác định thêm xuất xứ Bimadebun và Oriomo. Tính chất cơ lý gỗ được Nguyễn Tử Kim cùng cộng sự (2015) xác định thuộc nhóm VI theo Quyết định 2198-CNR và nhóm IV theo TCVN 1072-71. Về kỹ thuật lâm sinh và nhân giống, có công trình của Nguyễn Thị Liệu (1998, 2006, 2010) và Đặng Thái Dương (2002, 2015). Đánh giá khả năng tích lũy carbon và phòng hộ có các nghiên cứu của Đặng Văn Thuyết cùng cộng sự (2005), Ngô Đình Quế (2008), Vũ Tấn Phương (2012, 2017), Võ Đại Hải (2008), Nguyễn Duy Rương (2013).

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết: Mặc dù đã có một số khảo nghiệm giống và thử nghiệm kỹ thuật ban đầu, các kết quả còn phân tán, thiếu quy trình nhân giống chuẩn từ hạt và hom trong điều kiện vườn ươm miền Trung, chưa có nghiên cứu đồng bộ về tổ hợp biện pháp kỹ thuật trồng rừng (làm đất, bón lót, mật độ, tuổi cây, thời vụ, chăm sóc) trên cả 3 dạng lập địa cát ven biển, và chưa định lượng đầy đủ hiệu quả phòng hộ chắn gió, cải tạo đất, tích lũy sinh khối carbon cũng như hiệu quả kinh tế tài chính của loài Keo lưỡi liềm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án xây dựng trên nền tảng lý thuyết phân loại lập địa đất cát ven biển theo địa mạo và chế độ thủy văn (hệ thống phân loại của FAO-UNESCO, Phan Liêu, Đặng Văn Thuyết), nguyên lý lâm sinh học thực nghiệm về mối quan hệ giữa các tác động kỹ thuật lâm sinh với sinh trưởng quần thụ rừng, lý thuyết khí động học đai rừng phòng hộ và phương pháp luận đánh giá trữ lượng carbon theo hướng dẫn của IPCC.

Phương pháp nghiên cứu cụ thể bao gồm:

  • Phương pháp đánh giá hiện trạng: Thu thập số liệu thống kê thứ cấp về diện tích, cơ cấu sử dụng đất lâm nghiệp vùng cát; điều tra thực địa theo tuyến và lập ô tiêu chuẩn lâm sinh điển hình trên diện rộng tại ba tỉnh Bình - Trị - Thiên.
  • Phương pháp nghiên cứu kỹ thuật nhân giống:
    • Nhân giống từ hạt: Thí nghiệm ngâm hạt ở các mức nhiệt độ nước khác nhau; thí nghiệm tỷ lệ phân bón trong thành phần ruột bầu cho cây con 4 tháng tuổi; thí nghiệm các mức độ che sáng.
    • Nhân giống bằng giâm hom: Thí nghiệm xử lý chất điều hòa sinh trưởng IBA và NAA ở các nồng độ dạng bột và dạng dung dịch; thí nghiệm các công thức giá thể ruột bầu; thí nghiệm tần suất tưới phun ẩm; thí nghiệm chế độ che sáng cho hom giâm.
  • Phương pháp nghiên cứu kỹ thuật trồng rừng: Thiết kế thí nghiệm khối ngẫu nhiên có lặp lại hoặc thí nghiệm 2 nhân tố trên 3 dạng lập địa (đất cát cố định bán ngập, đất cát cố định không ngập, đất cát di động). Các nhân tố tác động gồm: kỹ thuật làm đất (lên líp, cày toàn diện, cuốc hố); liều lượng và loại phân bón lót (phân chuồng, phân hữu cơ vi sinh, NPK); mật độ trồng ban đầu; tuổi cây con đem trồng; thời vụ trồng; chế độ chăm sóc xới xáo và bón thúc trong 3 năm đầu.
  • Phương pháp đánh giá hiệu quả phòng hộ: Đo tốc độ gió trước và sau đai rừng 7 tuổi ở các khoảng cách bội số chiều cao cây (0H, 5H, 10H, 15H, 20H, 25H, 30H) để tính hiệu năng phòng hộ $E = \frac{V_0 - V}{V_0} \times 100%$; đo nhiệt độ, độ ẩm không khí và cường độ bức xạ mặt trời; đo nhiệt độ và độ ẩm đất ở các tầng sâu; lấy mẫu đất phân tích các chỉ tiêu hóa tính ($pH$, mùn, $N$, $P_2O_5$, $K_2O$ tổng số và dễ tiêu); đào hệ rễ khảo sát sinh khối rễ và số lượng nốt sần; điều tra sinh khối cây cá lẻ và thảm mục để tính trữ lượng carbon tích lũy ($M_C$) và lượng $CO_2$ hấp thu tương đương ($M_{CO_2}$).
  • Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế: Thu thập chi phí đầu tư lâm sinh thực tế ($C_t$), dự toán tổng doanh thu khai thác gỗ củi ($B_t$), xác định các chỉ tiêu tài chính gồm giá trị hiện tại ròng ($NPV$), tỷ suất chi phí - lợi ích ($BCR$) ở chu kỳ luân kỳ 7 năm; ước tính giá trị thương mại carbon theo khung giá quốc tế.
  • Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm thống kê chuyên ngành để tính toán các tham số trung bình mẫu, sai tiêu chuẩn ($Sd$), hệ số biến động ($V%$), phân tích phương sai (ANOVA) và kiểm định Duncan để so sánh sai khác giữa các công thức thí nghiệm.

Nguồn dữ liệu của luận án là dữ liệu sơ cấp được tác giả trực tiếp điều tra, đo đếm ngoài hiện trường và vườn ươm giai đoạn 2012 - 2017, kết hợp dữ liệu lưu trữ của các mô hình theo dõi dài hạn 10 - 12 tuổi do tác giả chủ trì từ các đề tài cấp Bộ trước đó, cùng số liệu khí tượng và Niên giám thống kê năm 2015 của ba tỉnh.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương này tổng thuật toàn diện các công trình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam về đặc điểm đất cát, quy luật di động của cát biển, cấu trúc khí động học của đai rừng chắn gió cát, sinh thái và lâm học loài Keo lưỡi liềm. Tác giả phân tích các kết quả khảo nghiệm xuất xứ, đặc tính giải phẫu và cơ lý gỗ, các nghiên cứu nhân giống và biện pháp lâm sinh đã công bố. Qua đó, chương 1 xác định rõ tính cấp thiết và định vị các nội dung nghiên cứu thực nghiệm cần giải quyết trong luận án.

Chương 2. Đặc điểm tự nhiên – Kinh tế - Xã hội khu vực nghiên cứu

Chương 2 trình bày các điều kiện cơ bản của vùng nghiên cứu Bình - Trị - Thiên:

  • Vị trí địa lý trải dài từ 16°12' đến 18°06' vĩ độ Bắc và 105°37' đến 108°10' độ kinh Đông, chiều dài khoảng 350 km.
  • Diện tích tự nhiên toàn khu vực đạt 17.250 km² (1.725.000 ha), phân bố thành 4 vùng địa hình chính: vùng núi (30%), vùng trung du (50%), vùng đồng bằng (9% với 129.285 ha) và vùng đất cát ven biển chiếm 7,13% (123.037 ha, gồm 80.281 ha cồn cát trắng vàng và 42.756 ha đất cát biển).
  • Khí hậu nhiệt đới gió mùa khắc nghiệt: nhiệt độ trung bình năm 24-25°C; mùa lạnh kéo dài từ cuối tháng XI đến đầu tháng III năm sau; mùa nóng từ giữa tháng IV đến tháng X với gió Tây khô nóng mạnh ở tháng VI-VII (vận tốc 4-5 m/s, nhiệt độ cực đại vượt 38-39°C); lượng mưa trung bình năm lớn (2.256 - 3.974 mm), tập trung cao điểm vào tháng X-XI (607-922 mm/tháng); gió mùa Đông Bắc (4-6 m/s) và bão biển vào tháng IX-X với vận tốc vượt quá 40 m/s.
  • Kinh tế - xã hội (số liệu năm 2015): Tổng dân số đạt 2.636,9 nghìn người (trong đó Quảng Bình 872,9 nghìn; Quảng Trị 620,4 nghìn; Thừa Thiên Huế 1.143,6 nghìn); nguồn lao động đạt 1.486,1 nghìn người; tỷ lệ thất nghiệp 6,2%; cư dân ven biển có đời sống khó khăn, tỷ lệ đất cát chưa sử dụng còn cao.
Chỉ tiêu kinh tế - xã hội (năm 2015) Quảng Bình Quảng Trị Thừa Thiên Huế
Dân số (1.000 người) 872,9 620,4 1.143,6
Mật độ dân số (người/km²) 109 131 228
Lực lượng lao động (1.000 người) 520,8 341,9 623,4
Thành phần dân tộc chính Kinh, Vân Kiều, Chứt Kinh (90,9%), Bru-Vân Kiều, Tà Ôi Kinh (96,3%), Tà Ôi, Cờ Tu, Bru-Vân Kiều

Chương 3. Nội dung, vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 mô tả chi tiết sơ đồ phương hướng giải quyết vấn đề và quy trình bố trí các khối thí nghiệm:

  • Vật liệu nghiên cứu: Hạt giống và hom giống Keo lưỡi liềm thu hái từ các xuất xứ tiến bộ kỹ thuật đã được công nhận; các loại phân bón (phân chuồng ủ hoai, phân hữu cơ vi sinh, NPK); các chất kích thích ra rễ (IBA, NAA).
  • Hệ thống thí nghiệm: Thiết lập chi tiết phương pháp nghiên cứu cho 4 cụm nội dung: (1) Khảo sát hiện trạng đất cát và thực bì; (2) Kỹ thuật nhân giống từ hạt và hom; (3) Thí nghiệm lâm sinh đồng bộ trên 3 dạng lập địa (làm đất, bón lót, mật độ, tuổi cây, thời vụ, chăm sóc); (4) Phương pháp đo đạc khí tượng đai rừng, phân tích lý hóa tính đất, đo đếm sinh khối carbon và tính toán kinh tế.

Chương 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 4 là phần nội dung trọng tâm của luận án, trình bày toàn bộ kết quả phân tích số liệu thực nghiệm:

  • Hiện trạng đất cát và rừng trồng: Đất cát có thành phần cơ giới thô, hàm lượng cát chiếm trên 90%, hạt sét chỉ từ 2-5%, mùn rất nghèo (0,12 - 0,25%), đạm tổng số thấp (0,014%). Thực bì tự nhiên gồm rú cát và trảng cây bụi. Keo lưỡi liềm thể hiện khả năng sinh trưởng vượt trội so với các loài cây bản địa và một số loài keo khác trên đất cát ngập nước và cát di động.
  • Kỹ thuật nhân giống:
    • Nhân giống từ hạt: Hạt ngâm trong nước sôi 100°C trong 1-2 phút hoặc giội nước sôi tỷ lệ 1:10 cho tỷ lệ nảy mầm cao nhất. Ruột bầu tối ưu cho cây con 4 tháng tuổi là hỗn hợp đất mặt + phân hữu cơ vi sinh; che sáng 50% trong giai đoạn đầu giúp cây con sinh trưởng tốt.
    • Nhân giống bằng hom: Sử dụng chất điều hòa sinh trưởng IBA nồng độ 2.000 ppm dạng dung dịch hoặc 3% dạng bột, hoặc NAA nồng độ 1.000 ppm dạng dung dịch; giá thể giâm hom 100% đất tầng B hoặc hỗn hợp đất cát pha mùn; chế độ tưới phun sương tự động giữ ẩm và che sáng 50-70% giúp hom đạt tỷ lệ ra rễ từ 76% đến trên 80%.
  • Biện pháp kỹ thuật trồng rừng trên 3 dạng lập địa:
    • Kỹ thuật làm đất: Đối với đất cát cố định bán ngập (theo dõi đến 10-12 tuổi), biện pháp lên líp cao 0,4 m (líp đôi rộng 4 m hoặc líp đơn rộng 1,5 m) giúp cây không bị úng rễ trong mùa mưa, sinh trưởng đường kính và chiều cao vượt trội hoàn toàn so với không lên líp. Đối với đất cát cố định không ngập và cát di động (giai đoạn 3 tuổi), cày toàn diện kết hợp cuốc hố mang lại tỷ lệ sống cao.
    • Phân bón lót: Bón lót phân chuồng (2 kg/hố) kết hợp phân vi sinh (0,2 kg/hố) hoặc NPK (100 g/hố) giúp nâng cao rõ rệt tỷ lệ sống và tốc độ tăng trưởng đường kính gốc ($D_0$), chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$) trên cả 3 dạng lập địa.
    • Mật độ trồng: Mật độ 1.650 cây/ha ($3 \times 2$ m) thích hợp nhất cho đất cát cố định bán ngập và không ngập; mật độ 2.500 cây/ha ($2 \times 2$ m) phù hợp cho đất cát di động nhằm nhanh chóng khép tán chắn gió cát.
    • Tuổi cây con và thời vụ: Tuổi cây con đem trồng tối ưu là 3-4 tháng tuổi đối với đất cát nội đồng cố định và 6 tháng tuổi đối với đất cát di động ven biển. Thời vụ trồng đạt tỷ lệ sống cao nhất là tháng 11 dương lịch (khi đất đủ ẩm và giảm bớt mưa bão lớn).
    • Kỹ thuật chăm sóc: Chăm sóc trong 3 năm đầu bằng biện pháp vun gốc, xới xáo và bón thúc 50-100 g NPK/gốc vào đầu mùa mưa (tháng 9-11).
  • Hiệu quả phòng hộ và môi trường:
    • Khả năng chắn gió: Đai rừng Keo lưỡi liềm 7 tuổi làm giảm tốc độ gió rõ rệt ở khoảng cách sau đai từ 5H đến 25H, tốc độ gió giảm từ 25% đến trên 45% so với nơi trống.
    • Cải thiện vi khí hậu và đất: Trong rừng 7 tuổi, nhiệt độ không khí giảm 1,2 - 2,0°C vào mùa hè, độ ẩm không khí tăng 2,5 - 4,0%; nhiệt độ đất giảm, độ ẩm tầng đất mặt được duy trì. Đất dưới tán rừng có hàm lượng mùn, đạm và các chất dinh dưỡng dễ tiêu tăng đáng kể nhờ thảm mục và nốt sần rễ cố định đạm.
    • Tích lũy carbon và hấp thụ $CO_2$: Rừng Keo lưỡi liềm 7 tuổi tích lũy trữ lượng carbon lớn trong sinh khối cây đứng và thảm mục, hấp thụ tương đương từ 150 đến trên 200 tấn $CO_2$/ha tùy mật độ.
  • Hiệu quả kinh tế:
    • Phân tích tài chính cho thấy ở chu kỳ khai thác 7 năm, rừng trồng Keo lưỡi liềm đạt giá trị hiện tại ròng ($NPV$) dương và tỷ suất $BCR > 1,3$, chứng minh tính khả thi về mặt kinh tế đối với gỗ nguyên liệu.
    • Giá trị thương mại carbon tiềm năng đóng góp thêm nguồn thu đáng kể cho mô hình nếu tham gia thị trường tín chỉ carbon.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án đã tổng hợp những đóng góp mới về mặt khoa học lý luận và thực tiễn lâm sinh như sau:

  • Đóng góp mới về lý luận:

    1. Cung cấp cơ sở khoa học thực nghiệm có hệ thống về đặc tính sinh thái, khả năng thích ứng và phản ứng sinh trưởng của loài Keo lưỡi liềm (Acacia crassicarpa) trên các dạng lập địa đất cát khắc nghiệt (cát di động, cát cố định không ngập và cát cố định bán ngập úng) vùng Bắc Trung Bộ.
    2. Định lượng được các chỉ số khí động học, khả năng cản gió, cải thiện tiểu khí hậu, tích lũy sinh khối, cố định đạm sinh học của hệ rễ và khả năng hấp thụ $CO_2$ của rừng trồng Keo lưỡi liềm tại vùng cát ven biển.
  • Đóng góp mới về thực tiễn:

    1. Xây dựng hoàn chỉnh gói quy trình kỹ thuật nhân giống Keo lưỡi liềm: xác định chế độ xử lý nhiệt độ nước ngâm hạt gieo ươm; xác định nồng độ chất điều hòa sinh trưởng (IBA 2.000 ppm hoặc 3%, NAA 1.000 ppm), giá thể và chế độ phun ẩm cho giâm hom đạt tỷ lệ ra rễ trên 76-80%.
    2. Xác định các biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh theo từng dạng lập địa: áp dụng kỹ thuật lên líp cao 0,4 m cho vùng cát bán ngập; bón lót phân chuồng kết hợp vi sinh hoặc NPK; xác định mật độ trồng thích hợp (1.650 cây/ha cho đất cố định, 2.500 cây/ha cho cát di động); xác định thời vụ trồng tháng 11 và tuổi cây con 3-6 tháng tuổi.
    3. Chứng minh hiệu quả kinh tế tài chính và giá trị phòng hộ môi trường của Keo lưỡi liềm, tạo cơ sở để chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên vùng đất cát ven biển Bình - Trị - Thiên.
  • Kiến nghị và giải pháp đề xuất:

    • Đề nghị các địa phương thuộc vùng cát Bắc Trung Bộ áp dụng đồng bộ gói kỹ thuật nhân giống và trồng rừng Keo lưỡi liềm theo hướng dẫn của luận án trong các chương trình phát triển rừng phòng hộ và rừng sản xuất ven biển.
    • Ưu tiên áp dụng biện pháp lên líp ở các diện tích cát nội đồng bán ngập để mở rộng diện tích trồng rừng gỗ lớn và phòng hộ.
    • Tiếp tục hoàn thiện chuỗi liên kết tiêu thụ sản phẩm gỗ Keo lưỡi liềm và xúc tiến việc chi trả dịch vụ môi trường rừng từ hấp thụ carbon.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của luận án:

    • Một số mô hình thí nghiệm kỹ thuật trồng rừng trên dạng lập địa đất cát cố định không ngập và đất cát di động ven biển mới chỉ được theo dõi và đánh giá ở giai đoạn 3 năm tuổi, chưa bao quát trọn vẹn toàn bộ chu kỳ khai thác chính.
    • Nghiên cứu tập trung tại vùng sinh thái cát ba tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên Huế, nên khi áp dụng cho các vùng cát khô hạn đặc thù ở Nam Trung Bộ cần có những khảo nghiệm điều chỉnh cục bộ.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:

    • Tiếp tục theo dõi động thái sinh trưởng, sản lượng gỗ và cấu trúc đai rừng của các mô hình thí nghiệm trên cát di động và cát cố định không ngập đến giai đoạn 7-10 tuổi và hết luân kỳ.
    • Nghiên cứu chọn lọc các dòng vô tính Keo lưỡi liềm có năng suất cao, khả năng chống chịu bão gió vượt trội và công nghệ chế biến sâu gỗ Keo lưỡi liềm phục vụ sản xuất đồ mộc cao cấp.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo có giá trị ứng dụng cao cho các nhóm đối tượng:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học, sinh viên và giảng viên ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng, Sinh thái môi trường: Sử dụng làm tài liệu tham khảo về phương pháp luận thiết kế thí nghiệm lâm sinh trên lập địa khắc nghiệt, phương pháp điều tra đánh giá hiệu quả phòng hộ đai rừng, sinh khối và trữ lượng hấp thụ carbon.
  • Cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp, Ban quản lý rừng phòng hộ, Công ty lâm nghiệp và Trung tâm khuyến nông lâm tại các tỉnh ven biển miền Trung: Tham khảo và áp dụng trực tiếp các thông số kỹ thuật nhân giống hạt, giâm hom và quy trình trồng rừng Keo lưỡi liềm trên từng dạng cát đặc thù.
  • Cơ quan quản lý nhà nước và hoạch định chính sách (Bộ Nông nghiệp và PTNT, Sở Nông nghiệp và PTNT, Chi cục Kiểm lâm các tỉnh): Sử dụng các số liệu khoa học để xây dựng quy hoạch rừng ven biển, xây dựng dự án ứng phó biến đổi khí hậu theo Quyết định 120/QĐ-TTg và Nghị định 119/2016/NĐ-CP.

Câu hỏi thường gặp

  • Câu hỏi 1: Tại sao Keo lưỡi liềm (Acacia crassicarpa) được lựa chọn để phát triển trên vùng cát Bình - Trị - Thiên thay vì chỉ trồng Phi lao hay các loài keo khác? Trả lời: Keo lưỡi liềm có biên độ sinh thái rộng, chịu được cả điều kiện khô hạn lẫn ngập úng mùa mưa ở đất cát nội đồng, cải tạo đất mạnh nhờ nốt sần cố định đạm, sinh trưởng nhanh hơn Keo lá tràm và Keo tai tượng trên cát ngập nước, đồng thời cung cấp gỗ có tỷ trọng và giá trị kinh tế tốt hơn.

  • Câu hỏi 2: Ba dạng lập địa cát ven biển chính được phân chia và bố trí thí nghiệm trong luận án là gì? Trả lời: Luận án phân chia thành 3 dạng lập địa chính gồm: (1) Đất cát cố định bán ngập (úng nước mùa mưa), (2) Đất cát cố định không ngập, và (3) Đất cát di động ven biển.

  • Câu hỏi 3: Thông số kỹ thuật nhân giống Keo lưỡi liềm bằng phương pháp giâm hom đạt hiệu quả cao trong nghiên cứu là gì? Trả lời: Sử dụng chất điều hòa sinh trưởng IBA ở nồng độ 2.000 ppm (dung dịch) hoặc 3% (dạng bột), hoặc NAA nồng độ 1.000 ppm; giâm trên giá thể 100% đất tầng B hoặc hỗn hợp đất cát pha mùn, kết hợp hệ thống tưới phun sương giữ ẩm và che sáng 50-70%, cho tỷ lệ ra rễ đạt từ 76% đến trên 80%.

  • Câu hỏi 4: Giải pháp kỹ thuật làm đất nào mang tính quyết định đối với tỷ lệ sống và sinh trưởng của Keo lưỡi liềm trên đất cát cố định bán ngập? Trả lời: Biện pháp lên líp cao 0,4 m (líp đôi rộng 4 m hoặc líp đơn rộng 1,5 m) là giải pháp then chốt giúp rễ cây không bị ngập úng trong mùa mưa, giúp rừng trồng đạt sinh trưởng và tỷ lệ sống vượt trội so với đối chứng không lên líp.

  • Câu hỏi 5: Rừng trồng Keo lưỡi liềm 7 tuổi thể hiện hiệu năng phòng hộ môi trường như thế nào? Trả lời: Đai rừng 7 tuổi làm giảm 25-45% tốc độ gió ở phạm vi sau đai 5-25H, giảm nhiệt độ không khí 1,2-2,0°C vào mùa hè, tăng độ ẩm không khí 2,5-4,0%, cải thiện độ phì của đất và tích lũy sinh khối hấp thụ tương đương 150-200 tấn $CO_2$/ha.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Thị Liệu đã giải quyết trọn vẹn các mục tiêu nghiên cứu về cơ sở khoa học và kỹ thuật gây trồng loài Keo lưỡi liềm (Acacia crassicarpa) trên vùng đất cát ven biển ba tỉnh Bình - Trị - Thiên. Các kết quả thực nghiệm đã chuẩn hóa quy trình nhân giống từ hạt và giâm hom, đồng thời xác lập hệ thống giải pháp kỹ thuật lâm sinh đồng bộ (làm đất lên líp, bón lót, mật độ, thời vụ) phù hợp cho 3 dạng lập địa cát đặc thù. Công trình cũng định lượng đầy đủ giá trị kinh tế và hiệu năng phòng hộ chắn gió, cải tạo đất, tích lũy carbon của loài cây này, cung cấp cơ sở khoa học vững chắc phục vụ chiến lược phát triển bền vững rừng ven biển ứng phó với biến đổi khí hậu.