Đặt vấn đề Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) là loài có biên độ sinh thái rộng, có thể mọc được ở những nơi đất có độ pH thấp, nghèo dinh dưỡng, có khả năng cạnh tranh với nhiều loài cỏ dại, ít bị sâu bệnh, có khả năng chống chịu… có giá trị kinh tế cao. Rễ keo có nhiều nốt sần cố định đạm nên Keo tại tượng có khả năng cải tạo đất tốt. Hiện tại, với tình hình chung của thế giới là sự nóng lên toàn cầu, thế giới đang phải chịu rất nhiều ảnh hưởng của các thiên tai do khí hậu Trái Đất đang thay đổi một cách chóng mặt nguyên nhân cũng chính là do sự nóng lên của Trái Đất. Để giảm bớt sự nóng lên của Trái đất thì cách hữu hiệu nhất vẫn là tích cực tăng thêm diện tích che phủ của rừng trên bề mặt bằng cách trồng rừng che phủ đất.
Và hiện nay, các quốc gia trên thế giới đều đang tích cực trong vấn đề này, vì Keo là loài thích nghi tốt và biên độ sinh thái rộng nên nó được đa số quốc gia trên thế giới đưa vào là cây trồng chính để tăng diện tích rừng. Trong những năm gần đây tài nguyên rừng nước ta ngày càng suy giảm trầm trọng, tình trạng phá rừng, mất rừng vẫn đang diễn ra. Nguyên nhân chủ yếu do cháy rừng, khai thác lâm sản quá mức cho phép, tập quán du canh du cư, chuyển đổi mục đích sử dụng đất… Vì vậy, ngay từ bây giờ chúng ta phải có ý thức bảo vệ nguồn tài nguyên vô cùng quý giá này, đồng thời quy hoạch cải tạo, xúc tiến tái sinh và trồng mới rừng làm tăng nhanh cả về số lượng và chất lượng. Ở nước ta, trong các chương trình trồng rừng 327 trước đây và chương trình trồng mới 5 triệu ha rừng, Keo tai tượng được chọn là loài cây trồng 2 rừng chính, quan trọng và cần được ưu tiên phát triển.
Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) là một trong những loài Keo đang được gây trồng với diện tích lớn ở nước ta. Ở Việt Nam, Keo tai tượng được trồng rừng với mục đích chủ yếu là cải tạo môi trường sinh thái và sản xuất gỗ nhỏ, gỗ nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến bột giấy, gỗ ván dăm… Hiện nay, Keo tai tượng đã được gây trồng trên nhiều vùng sinh thái của cả nước như: Vùng Trung tâm, Đông Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Trung Bộ…Với nguồn giống chủ yếu là hạt giống lấy từ các rừng giống đã được công nhận trong nước hoặc nhập nội từ Úc. Kết quả gây trồng bước đầu thu được đã có rất nhiều triển vọng. Thực tế hiện nay cho thấy, bên cạnh giống cây tốt, nếu như không có giải pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý trong các khâu trồng, nuôi dưỡng và chăm sóc rừng thì không thể đạt được mục đích kinh doanh mong muốn.
Cho tới nay, những nghiên cứu chuyên sâu về đặc tính sinh lý, sinh thái của loài cũng như cấu trúc của lâm phần trong từng giai đoạn phát triển chưa thực sự nhiều, dẫn đến việc thiếu các luận cứ để đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh và những định hướng kinh doanh trong tương lai phù hợp với đối tượng. Thái Nguyên là một trong những tỉnh có điều kiện sinh trưởng phù hợp với cây Keo tai tượng với các huyện phụ cận như Phú Lương được đánh giá là có điều kiện thổ nhưỡng khí hậu phù hợp, diện tích trồng keo để sản xuất kinh tế và che phủ đất là khá lớn, theo số liệu thống kê năm 2013 có khoảng 6.400 ha Keo tai tượng đã được trồng trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, tuy nhiên chất lượng đạt được chưa cao. Xuất phát từ thực tế và nhu cầu trên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) tại xã Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên”. Mục đích nghiên cứu Nhằm cung cấp thêm cơ sở khoa học để đề xuất một số biện pháp kinh doanh mang lại hiệu quả cao cho cây Keo tai tượng đồng thời đánh giá được tình hình sinh trưởng của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) tại xã Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên.
Mục tiêu nghiên cứu - Xác định được đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của lâm phần Keo tai tượng tại xã Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên. - Đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp với mục tiêu kinh doanh nhằm nâng cao năng suất, chất lượng rừng trồng. Ý nghĩa của đề tài • Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Giúp sinh viên làm quen với nghiên cứu, viết và trình bày báo cáo khoa học, làm quen với thực tiễn. - Nâng cao kiến thức, kỹ năng và rút ra nhiều kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này, vận dụng và phát huy được những kiến thức đã học.
• Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất Thông qua việc nghiên cứu đặc điếm cấu trúc và sinh trưởng của lâm phần để giúp địa phương có thể đưa ra những biện pháp kinh doanh phù hợp nhằm nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng Keo tai tượng tại huyện Phú Lương. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở khoa học vấn đề nghiên cứu 2. Đặc điểm của đối tượng nghiên cứu Keo tai tượng có tên khoa học: Acacia mangium Willd.
Tên gọi khác: Keo lá to, Keo mỡ. Phân họ: Trinh nữ (Mimosoideae). Họ thực vật: Bộ Đậu (Fabaceae). • Đặc điểm hình thái: là loài cây gỗ lớn, cao 25 - 30m.
Đường kính 60 - 80cm. Thân mập, thẳng, vỏ ngoài màu xám, phân cành dài, nhánh non có cạnh to. Lá đơn mọc dạng thuôn dài, cong phình rộng ở phần trên, đầu thuôn tù hẹp dần ở góc, hẹp theo cuống. Màu xanh lục.
Có 4 gân từ gốc lá, cong theo phiến. Gân nhỏ mạng lưới [4]. • Phân bố địa lý: Keo tai tượng mọc tự nhiên ở Australia, được nhập trồng ở nhiều nước nhiệt đới Châu Á. Ở Việt Nam được trồng rộng rãi trên toàn quốc, thường trồng thành rừng tập trung, trồng xen, trồng phân tán… Cây mọc tốt trên nhiều loại đất có pH từ 4 - 5, đặc biệt sinh trưởng tốt ở những nơi có tầng đất dày nơi có lượng mưa từ 1500-2500mm/năm.
Cây mọc nhanh, khỏe, chịu đựng mọi hoàn cảnh. Mọc được trên nhiều loại đất: Đất pha cát ven biển, đất Bazan, đất bồi tụ, vàng đỏ, phù sa cổ… • Vùng trồng ở Việt Nam: Tây Bắc - Trung tâm - Đông Bắc - Đồng bằng song Hồng - Bắc Trung Bộ - Nam Trung Bộ - Tây Nguyên - Đông Nam Bộ - Tây Nam Bộ. • Công dụng: - Gỗ lớn dùng đóng đồ mộc, gỗ xây dựng… - Gỗ nhỏ dùng làm nguyên liệu giấy, ván sợi ép, trụ mỏ… 5 Ở Việt Nam, Keo tai tượng được trồng rừng với mục đích chủ yếu là cải tạo môi trường sinh thái và sản xuất gỗ nhỏ, gỗ nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến bột giấy, gỗ ván dăm [13]. Mỗi tác giả có hướng nghiên cứu khác nhau nhưng đều cùng mục đích là tìm quy luật sinh trưởng, quy luật cấu trúc lâm phần, mối quan hệ giữa các biện pháp tác động với sản lượng và cơ cấu sản phẩm.100 Trong đó: D là khoảng cách trung bình giữa các cây H100 là chiều cao tầng ưu thế Các tác giả cho rằng: Ở một giới hạn nhất định, khi mật độ tăng, trữ lượng, tổng tiết diện ngang và tổng diện tích tán cây trên ha cũng tăng theo.
Tuy nhiên, khi mật độ tăng quá giới hạn nào đó, thì cả trữ lượng và tổng tiết diện ngang đều giảm. Chilmi (1971) đã đưa ra mô hình: N = N0. e-α(t - to) Trong đó: + N là mật độ tối ưu cần xác định ở thời điểm t + N0 là mật độ ban đầu khi lâm phần xuất hiện tỉa thưa tự nhiên + t0 là thời điểm lâm phần xuất hiện tỉa thưa tự nhiên Cujenkov xác định mật độ tối ưu theo phương trình: N = N0. e-ctx Với: + tx = t/10 + c được xác định gần đúng bằng phương trình: 6 c = a + b.
e-btx Với NE là thời điểm kết thúc tỉa thưa tự nhiên Thomasius (1972) đã đưa vào quan hệ giữa tăng trưởng thể tích của cây với diện tích dinh dưỡng để xác định mật độ tối ưu cho lâm phần tại thời điểm nào đó. Quan hệ này được mô tả bằng phương trình: Zv = Zvmax (*) Trong đó: + Zv là tăng trưởng hàng năm về thể tích + Zvmax là tăng trưởng thể tích lớn nhất + a là diện tích dinh dưỡng + a0 là diện tích dinh dưỡng tối thiểu, tại đó cây rừng sống nhưng không tăng trưởng Phương trình (*) cho thấy, khi diện tích dinh dưỡng a tăng, Zv cũng tăng theo. Tuy nhiên đến giới hạn nào đó, thì Zv tăng chậm và tiệm cận với Zvmax. Điều này có ý nghĩa thực tiễn là không nên để mật độ quá thấp.
Thay N = 104/a thì tăng trưởng trữ lượng được xác định theo: ZM = (104/a). Zvmax Diện tích dinh dưỡng ứng với ZMmax được coi là diện tích dinh dưỡng tương ứng, còn mật độ tương ứng được coi là mật độ tối ưu: Nt.ư Alder (1980) đã nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ tỉa thưa đến sinh trưởng đường kính bình quân, đến tổng tiết diện ngang, trữ lượng lâm phần. Theo qui luật chung, cường độ tỉa thưa càng lớn, thì đường kính bình quân càng tăng, tổng tiết diện ngang và trữ lượng giảm. 7 Alder (1980) khi nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ đến tăng trưởng tổng tiết diện ngang, cho thấy ZG của lâm phần giảm đi khi cường độ tỉa thưa tăng.
Đường cong biến đổi theo tuổi của tăng trưởng tổng tiết diện ngang ở những lâm phần có cường độ tỉa thưa lớn luôn nằm dưới đường cong của những lâm phần có cường độ tỉa thưa nhỏ hơn. Những khái niệm liên quan Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần xã thực hiện theo không gian và thời gian. Sinh trưởng là sự tăng lên về kích thước và trọng lượng của cây (hoặc từng bộ phận) có liên quan đến sự tạo thành mới các cơ quan, các tế bào cũng như các yếu tố cấu trúc của tế bào. Những nghiên cứu trên thế giới Quy luật cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian.
Nó là cơ sở khoa học chủ yếu để xây dựng các phương pháp thống kê dự đoán trữ lượng, sản lượng và đề xuất các biện pháp lâm sinh phù hợp [11].