Tổng quan luận án

Trong giai đoạn 2013 – 2018, ngành chế biến gỗ xuất khẩu của Việt Nam tăng trưởng từ 5,3 tỷ USD lên hơn 9,3 tỷ USD, đưa Việt Nam thành quốc gia xuất khẩu đồ gỗ lớn nhất ASEAN, đứng thứ hai tại châu Á và thứ 5 trên thế giới, tiếp cận trên 120 thị trường quốc tế. Mặc dù năm 2018 ngành lâm nghiệp đã cung ứng 28,45 triệu m³ gỗ nguyên liệu (đạt 76,4% nhu cầu chế biến), nguồn gỗ lớn chất lượng cao trong nước vẫn chưa đáp ứng đủ, buộc phải nhập khẩu trên 2,2 triệu m³ gỗ tròn, làm gia tăng giá thành sản phẩm (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2019; Tô Xuân Phúc và cộng sự, 2019). Nhằm thực hiện Đề án tái cơ cấu ngành lâm nghiệp theo Quyết định số 774/QĐ-BNN-TCLN và Quyết định số 919/QĐ-BNN-TCLN về nâng cao năng suất, chất lượng rừng trồng sản xuất gỗ lớn bằng các loài cây bản địa, việc nghiên cứu các loài cây gỗ lớn mọc nhanh có vùng phân bố tự nhiên rộng là một nhiệm vụ cấp thiết.

Chiêu liêu nước (Terminalia calamansanai (Blanco) Rolfe) thuộc họ Bàng (Combretaceae) là loài cây gỗ lớn (chiều cao đạt 30 – 40 m, đường kính 60 – 80 cm, cá biệt đạt 2 m), phân bố tự nhiên tại Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ. Gỗ Chiêu liêu nước có màu trắng trung bình, thớ thẳng, mịn, dễ gia công, thích hợp làm gỗ ván ghép thanh, ván bóc, mộc gia dụng và xây dựng (Trần Hợp và Nguyễn Bội Quỳnh, 2003; Phạm Thế Dũng và cộng sự, 2018). Trước khi luận án được thực hiện, các công trình trong nước về loài cây này chủ yếu dừng lại ở mô tả phân loại và thử nghiệm sơ bộ ở giai đoạn vườn ươm, hoàn toàn thiếu vắng các nghiên cứu hệ thống về lâm học, vật hậu, chọn giống, công nghệ nhân giống và các biện pháp kỹ thuật gây trồng rừng thuần loài, hỗn giao hay làm giàu rừng. Luận án "Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng rừng Chiêu liêu nước (Terminalia calamansanai (Blanco) Rolfe) tại vùng Đông Nam Bộ" của nghiên cứu sinh Nguyễn Thanh Minh được thực hiện nhằm giải quyết khoảng trống này.

Mục tiêu chung của luận án là cung cấp những thông tin cơ bản làm cơ sở khoa học cho việc chọn giống, nhân giống, trồng và nuôi dưỡng rừng Chiêu liêu nước, nhằm nâng cao năng suất rừng và đa dạng hóa loài cây trồng rừng bản địa ở vùng Đông Nam Bộ.

Bốn mục tiêu nghiên cứu cụ thể bao gồm:

  1. Xác định được một số đặc điểm sinh học của cây Chiêu liêu nước, làm cơ sở xây dựng các giải pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp.
  2. Chọn được xuất xứ và gia đình Chiêu liêu nước có khả năng sinh trưởng nhanh đáp ứng được yêu cầu trồng rừng cây bản địa.
  3. Xác định kỹ thuật nhân giống Chiêu liêu nước bằng phương pháp gieo hạt và giâm hom.
  4. Xác định được kỹ thuật trồng, nuôi dưỡng rừng trồng Chiêu liêu nước thuần loài và hỗn giao trên một số loại đất chủ yếu ở vùng Đông Nam Bộ.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quần thể Chiêu liêu nước trong rừng tự nhiên, hạt giống, cây con trong vườn ươm, rừng trồng Chiêu liêu nước thuần loài và hỗn giao ở các cấp tuổi 1 – 5 và 9 tuổi.
  • Phạm vi nội dung: Đặc điểm lâm học, vật hậu, hạt giống; khảo nghiệm xuất xứ kết hợp khảo nghiệm gia đình; kỹ thuật nhân giống hữu tính (gieo hạt) và vô tính (giâm hom); kỹ thuật lâm sinh (tiêu chuẩn cây con, phân bón lót, lập địa đất, mật độ, trồng hỗn giao và làm giàu rừng tự nhiên nghèo).
  • Phạm vi không gian: Nghiên cứu lâm học và vật hậu tại rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới thuộc Khu bảo tồn Thiên nhiên – Văn hóa Đồng Nai (xã Mã Đà, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai). Chọn giống tại 4 vùng sinh thái: Nam Trung Bộ (Ninh Thuận), Tây Nam Bộ (Kiên Giang), Đông Nam Bộ (Đồng Nai, Tây Ninh), Tây Nguyên (Gia Lai). Thí nghiệm gieo ươm và giâm hom tại Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Lâm nghiệp Đông Nam Bộ (Trảng Bom, Đồng Nai). Thí nghiệm khảo nghiệm xuất xứ và hậu thế tại Vườn quốc gia Lò Gò – Xa Mát (Tân Biên, Tây Ninh). Thí nghiệm kỹ thuật trồng rừng thuần loài, phân bón, mật độ và hỗn giao tại Vĩnh Cửu (Đồng Nai). Thí nghiệm làm giàu rừng tại Tân Lập (Bình Phước).
  • Phạm vi thời gian: Thực hiện từ năm 2014 đến năm 2020 (kế thừa số liệu đề tài cấp Bộ giai đoạn 2014 – 2018 do PGS.TS. Phạm Thế Dũng làm chủ nhiệm). Bảo quản hạt theo dõi 24 tháng (4/2015 – 4/2017); gieo ươm theo dõi đến 6 tháng tuổi; giâm hom theo dõi 20 ngày đến 1 tháng tuổi; khảo nghiệm xuất xứ và hậu thế theo dõi đến 5 tuổi; rừng trồng thí nghiệm theo dõi từ khi trồng đến 4 tuổi và 9 tuổi.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các công trình nghiên cứu trên thế giới về cấu trúc quần xã thực vật rừng nhiệt đới đã được đặt nền móng bởi Richards (1952, 1968), Baur (1961), trong đó Curtis và McIntosh (1951) đề xuất chỉ số giá trị quan trọng (IVI%) để đánh giá vai trò sinh thái của từng loài thông qua độ thường gặp tương đối (F%), mật độ tương đối (N%) và tiết diện ngang tương đối (G%). Các nghiên cứu của Addo-Fordjour và cộng sự (2009) tại Ghana, Mijan Uddin và Misbahuzzanman (2007) tại Bangladesh đã ứng dụng IVI% để xác định các loài ưu thế thuộc họ Sao Dầu (Dipterocarpaceae) và các họ thực vật nhiệt đới khác. Về tái sinh và vật hậu, Van Steenis (1956) phân biệt tái sinh liên tục của cây chịu bóng và tái sinh vệt của cây ưa sáng; Ghent (1969), Xannikov (1967) và Vipper (1973) chứng minh ảnh hưởng ức chế của tầng cỏ rác cây bụi đến cây tái sinh gỗ lớn; Ramin và Owens (1998), Coles và Boyle (1999) nghiên cứu vật hậu Giáng hương tại Thái Lan; Dorthe Jøker (2000) khảo sát chu kỳ thay lá, ra hoa của Cóc hành. Về trồng rừng bản địa, Matti Leikola (1995), Matthew và cộng sự (1995) nhấn mạnh vai trò của cây họ Đậu phù trợ; Affendy và cộng sự (2009), Hashim và cộng sự (2015) phân tích lịch sử trồng rừng gỗ lớn bản địa và phương thức làm giàu rừng tại Malaysia.

Đối với chi Chiêu liêu (Terminalia), Fahmy và cộng sự (2015), Flora of China (2007), Lecomte (1911) mô tả đặc điểm hình thái chi với khoảng 200 loài; De Morais Lima và cộng sự (2012), Stace CA (2007), Kundu và cộng sự (2012) phân tích sinh thái phân bố của các loài như Terminalia myriocarpa, Terminalia chebula, Terminalia superba. Riêng loài Terminalia calamansanai, Nile (1989) tại Tây Samoa đánh giá loài đạt 66/100 điểm, xếp thứ 2 trong chi về chất lượng gỗ và hình dáng thân; Burslem và Whitmore (1996), Richard và Pauku (2009) tổng kết chương trình trồng 2.740 ha tại quần đảo Solomon từ 1970 – 1986 với mật độ 333 – 667 cây/ha cho tăng trưởng đường kính đạt 0,9 – 2,1 cm/năm; Ramsden và cộng sự (2002), Bigger (1982) ghi nhận bệnh nấm gốc rễ Phellinus noxius và sâu đục thân; Burslem và cộng sự (2000) xác định loài có tỷ lệ chết thấp (2,7%) và phục hồi nhanh sau lốc xoáy; Anon (1976), Pleydell (1970), Lih-Geeng Chen và cộng sự (2009) ghi nhận giá trị bóc ván, đóng đồ nội thất, chiết xuất tanin và hoạt chất chống ung thư từ lá.

Tại Việt Nam, các nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng tự nhiên của Trần Ngũ Phương (1970), Thái Văn Trừng (2000), Vũ Đình Huề (1982), Bảo Huy (1993), Đào Công Khanh (1996), Trần Xuân Thiệp (1995), Võ Đại Hải (2014), Nguyễn Thị Thu Hiền (2014), Vũ Mạnh (2017), Lê Văn Long và cộng sự (2018), Đào Thị Thùy Dương và Lê Bá Toàn (2018) đã làm rõ quy luật kết cấu tầng tán và tái sinh của rừng tự nhiên nhiệt đới. Nghiên cứu sinh học hạt giống và nhân giống cây bản địa được thực hiện bởi Hà Thị Mừng (2004) trên cây Giáng hương, Vương Hữu Nhi (2004) trên cây Căm xe, Nguyễn Huy Sơn (2007) trên cây Giổi xanh, Nguyễn Văn Chiến (2014) trên cây Gáo, Nguyễn Kiên Cường (2014) trên Sấu tía, Phùng Văn Khen (2017) trên Cóc hành, Phạm Văn Bốn và cộng sự (2011) trên Thanh thất, Nguyễn Anh Tuấn và Nguyễn Văn Tiệp (2017) trên Bời lời vàng, Lê Đình Khả và cộng sự (2000) trên Sao đen và Dầu rái, Trần Hữu Biển (2007, 2014) trên cây Ươi và Lò bo, Nguyễn Thị Hải Hồng và cộng sự (2010) trên Dầu rái, Phạm Thế Dũng (2014) trên Cóc hành. Về kỹ thuật trồng rừng gỗ lớn, Quyết định số 4961/QĐ-BNN-TCLN (2014), Nguyễn Xuân Quát và cộng sự (2009), Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam (2010), JICA & VAFS (2002), Bùi Đoàn (2000), Hoàng Xuân Tý và cộng sự (2006), Nguyễn Anh Tuấn (2005), Trần Văn Sâm (2008), Nguyễn Hoàng Nghĩa (2008, 2011) đã hướng dẫn kỹ thuật cho nhiều loài bản địa.

Đối với Chiêu liêu nước tại Việt Nam, các tài liệu của Trần Hợp và Nguyễn Bội Quỳnh (1993), Phạm Hoàng Hộ (2003) mô tả đặc điểm thực vật học; Nguyễn Văn Thêm và Phạm Thanh Hải (2004) khảo sát thành phần ruột bầu giai đoạn 6 tháng tuổi; Nguyễn Thanh Minh (2010) thử nghiệm sơ bộ xử lý hạt nảy mầm; Phạm Thế Dũng và cộng sự (2018) phân tích tính chất vật lý, cơ học của gỗ. Luận án lựa chọn giải quyết khoảng trống then chốt: Thiếu một nghiên cứu toàn diện từ sinh thái học quần thể, quy luật vật hậu, công nghệ chế biến bảo quản hạt giống, chọn giống xuất xứ/gia đình, công nghệ giâm hom đến hệ thống các giải pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh và làm giàu rừng đối với loài Chiêu liêu nước tại vùng Đông Nam Bộ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án tiếp cận trên quan điểm sinh thái học thực nghiệm và lâm học nhiệt đới: Quá trình sinh trưởng, phát triển của thực vật có mối liên hệ hữu cơ với hoàn cảnh lập địa; việc thuần dưỡng và gây trồng nhân tạo một loài cây gỗ bản địa đòi hỏi phải mô phỏng các điều kiện sinh thái thích hợp xuất phát từ môi trường tự nhiên của loài. Các phương pháp thống kê sinh học lâm nghiệp được áp dụng từ khâu bố trí thí nghiệm, thu thập số liệu đến đánh giá định lượng.

Nội dung nghiên cứu Địa điểm & Quy mô mẫu Phương pháp thu thập & Thiết kế thí nghiệm Chỉ tiêu & Dụng cụ đo
Cấu trúc lâm phần & Tái sinh Mã Đà (Đồng Nai); 2 trạng thái rừng (TTRTB: $M=100-200\text{ m}^3\text{/ha}$, TTRG: $M=200-300\text{ m}^3\text{/ha}$) 3 tuyến/trạng thái (cách nhau 300 m); 3 OTC/trạng thái ($50\times 50\text{ m} = 0,25\text{ ha}$); 10 ODB/OTC ($4\times 4\text{ m} = 16\text{ m}^2$) $D_{1.3} > 6,0\text{ cm}$ (thước dây); $H_{vn}$ (thước Blume-Leiss); cây tái sinh $H_{vn} > 10\text{ cm}$ (sào đo 0,05 m)
Vật hậu học KBTTN-VH Đồng Nai; 5 cây mẹ tiêu chuẩn Quan trắc 3 cành tiêu chuẩn/cây (tầng trên, giữa, dưới); chu kỳ 30 ngày/lần trong 4 năm liên tục (2014 – 2017) Các pha: Rụng lá, ra lá non, nụ hoa, nở hoa, hình thành quả, quả chín, quả rụng
Đặc điểm hạt & Bảo quản Thu hái 5 kg hạt từ 10 cây mẹ tại Đồng Nai Đo kích thước (160 hạt có cánh, 160 hạt không cánh; 4 lần lặp); Khối lượng (800 hạt có cánh, 800 hạt không cánh; 8 lần lặp); Độ ẩm $W%$ (sấy $103^\circ\text{C}$ trong $17\pm 1\text{ h}$). Thí nghiệm bảo quản 24 tháng (ngăn đá $-10\text{ đến }-5^\circ\text{C}$; ngăn mát $3-5^\circ\text{C}$; nhiệt độ phòng) Chiều dài, chiều rộng (thước kỹ thuật 0,1 mm); Khối lượng 1.000 hạt, số hạt/kg (cân điện tử 0,01 g); Tỷ lệ nảy mầm định kỳ 2 tháng/lần (400 hạt/nghiệm thức)
Chọn cây trội & Khảo nghiệm giống 4 vùng sinh thái; VQG Lò Gò – Xa Mát (Tây Ninh) Chọn cây trội theo QPN 15-93 và 04 TCN-147-2006 (điểm $\ge 70$, khoảng cách $\ge 100\text{ m}$). Khảo nghiệm 42 gia đình thuộc 5 xuất xứ; thiết kế hàng cột 8 lần lặp, 4 cây/gia đình/lần lặp (32 cây/gia đình, 168 cây/lần lặp) $D_{1.3}$, $H_{vn}$, $H_{dc}$, độ thẳng thân, góc phân cành, sâu bệnh; Tỷ lệ sống, $D_{1.3}$, $H_{vn}$, độ thẳng thân, thể tích thân cây ($V$) ở 5 năm tuổi
Nhân giống gieo hạt & Giâm hom TT Nghiên cứu Thực nghiệm Lâm nghiệp Đông Nam Bộ Gieo hạt: 3 mức nhiệt độ nước ($20-25^\circ\text{C}$, $52-55^\circ\text{C}$, $68-70^\circ\text{C}$); 4 tỷ lệ xơ dừa trong ruột bầu (0%, 25%, 50%, 75%). Giâm hom: Khối ngẫu nhiên 4 lần lặp (36 hom/lần lặp); 3 chất KTST (IAA, NAA, IBA ở 500 – 2.000 ppm); thời gian nhúng (30, 60, 90 s); giá thể (100% đất, 70% đất + 30% xơ dừa, 50% đất + 50% xơ dừa); tuổi cây mẹ (6 tháng, 1, 2, 3 tuổi và chồi trẻ hóa 2, 3 tuổi) Tỷ lệ nảy mầm ($G_p%$), thế nảy mầm ($GE%$), $D_0$ (thước Panme 0,01 mm), $H_{vn}$; Tỷ lệ ra rễ ($R%$), số rễ ($SR$), chiều dài rễ ($L_{Max}$), chỉ số ra rễ ($R_i$) sau 20 ngày
Kỹ thuật trồng rừng Vĩnh Cửu (Đồng Nai); Tân Lập (Bình Phước) 6 thí nghiệm nhân tố: Tiêu chuẩn cây giống (3 cấp chiều cao); Phân bón lót (NPK + vi sinh/phân chuồng); Loại đất (đất đỏ bazan, đất xám); Mật độ trồng (444, 833, 1.110, 1.666 cây/ha, theo dõi đến 9 tuổi); Trồng hỗn giao (với Keo lai, Giáng hương, Dầu rái); Làm giàu rừng (rạch rộng 6 m) Tỷ lệ sống ($TLS%$), $D_{1.3}$, $H_{vn}$, độ thẳng thân, phẩm chất cây, trữ lượng lâm phần ($M$) qua các cấp tuổi 2, 3, 4 và 9 tuổi

Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng các phần mềm thống kê chuyên ngành để tính toán các tham số thống kê mô tả, phân tích phương sai (ANOVA), kiểm nghiệm Duncan so sánh dung sai trung bình; tính toán chỉ số giá trị quan trọng ($IVI%$), hệ số tương đồng Sorensen ($CS%$), nắn đồ thị phân bố thực nghiệm và lý thuyết về mật độ theo đường kính ($N/D$) và chiều cao ($N/H$) qua các hàm toán học (Weibull, Meyer, khoảng giảm đều), đánh giá độ tin cậy bằng các chỉ số thống kê $MAE$, $ME$, $MAPE$, $\pm SEE$ và hệ số xác định $r^2$.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 1 tổng quan một cách hệ thống 93 tài liệu khoa học trong nước và quốc tế về các lĩnh vực: Cấu trúc quần xã thực vật thân gỗ, cơ chế tái sinh tự nhiên, quy luật vật hậu và đặc tính hạt giống cây rừng nhiệt đới; tổng kết các thành tựu chọn giống, công nghệ nhân giống vô tính (mô, hom) và hữu tính, cùng các quy trình kỹ thuật lâm sinh gây trồng rừng gỗ lớn bản địa. Tác giả phân tích chi tiết vị trí phân loại của chi Terminalia, sinh thái học và lịch sử gây trồng loài Terminalia calamansanai trên thế giới (đặc biệt tại Quần đảo Solomon, Papua New Guinea, Samoa) và khẳng định khoảng trống tri thức khoa học về loài cây này tại Việt Nam, làm luận cứ cho các nội dung thực nghiệm của đề tài.

Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 thuyết minh chi tiết 4 nội dung nghiên cứu thực nghiệm và xây dựng phương pháp luận sinh thái học thực nghiệm tiếp cận từ rừng tự nhiên đến vườn ươm và rừng trồng. Chương này cụ thể hóa các tiêu chuẩn kỹ thuật điều tra lâm học theo 6 OTC ($0,25\text{ ha}$) và 60 ODB ($16\text{ m}^2$), quy trình quan trắc 7 pha vật hậu trên 5 cây tiêu chuẩn trong 4 năm, quy trình thu mẫu hạt, 3 phương thức bảo quản lạnh/phòng trong 24 tháng; các bước chọn lọc 42 cây trội đạt tiêu chuẩn ngành 04 TCN-147-2006; thiết kế ma trận hàng cột khảo nghiệm xuất xứ kết hợp hậu thế tại Tây Ninh; quy trình thử nghiệm gieo ươm hạt giống và 4 thí nghiệm đơn nhân tố về giâm hom; cùng 6 thí nghiệm hiện trường về kỹ thuật lâm sinh đối với rừng trồng từ 1 đến 9 tuổi.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày toàn bộ các phát hiện thực nghiệm thông qua 52 bảng số liệu và 12 biểu đồ, hình ảnh minh họa:

  1. Đặc điểm sinh học và cấu trúc lâm phần:
  • Chiêu liêu nước tham gia vào tổ thành tầng cây gỗ ưu thế ở cả hai trạng thái rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới tại Mã Đà (Đồng Nai): Ở trạng thái rừng trung bình (TTRTB), loài chiếm vị trí quan trọng với chỉ số $IVI%$ dao động trong nhóm ưu thế; ở trạng thái rừng giàu (TTRG), loài duy trì mật độ phân bố ổn định. Cây tái sinh Chiêu liêu nước dưới tán rừng tự nhiên có mật độ tương đối thấp, phân bố chủ yếu ở cấp chiều cao dưới $1,0\text{ m}$, phản ánh đặc tính sinh thái của loài cây ưa sáng, cần điều kiện mở tán để xúc tiến tái sinh thành thục.
  • Cấu trúc mật độ theo đường kính ($N/D$) và chiều cao ($N/H$) của quần xã thực vật cũng như của riêng loài Chiêu liêu nước tuân theo quy luật giảm bậc hàm mũ (hàm Meyer và Weibull), đặc trưng cho lâm phần rừng tự nhiên nhiệt đới ổn định nhiều tầng tán.
  1. Đặc điểm vật hậu và hạt giống:
  • Tại Mã Đà (Đồng Nai), chu kỳ vật hậu của Chiêu liêu nước diễn ra đều đặn hàng năm: Cây rụng lá vào mùa khô (tháng 12 – tháng 1), nảy chồi non vào tháng 2 – tháng 3; ra nụ hoa vào tháng 5 – tháng 6, hoa nở rộ vào tháng 7 – tháng 8; quả non hình thành vào tháng 8 – tháng 9, quả chín vào tháng 11 – tháng 12 và phát tán nhờ cánh quả mỏng dạng màng.
  • Hạt có 2 cánh mỏng, kích thước quả nguyên cánh dài trung bình $2,5-3,0\text{ cm}$, rộng $3,5-4,5\text{ cm}$; hạt bóc cánh dài $7-10\text{ mm}$, rộng $3-6\text{ mm}$. Khối lượng 1.000 hạt nguyên cánh đạt khoảng $45-50\text{ g}$, hạt không cánh đạt khoảng $18-22\text{ g}$ (tương đương $45.000-55.000\text{ hạt/kg}$). Độ ẩm ban đầu sau thu hoạch đạt $28-32%$, sau khi hong khô râm đạt $10-12%$.
  • Phương pháp bảo quản hạt: Bảo quản trong túi kín đặt ở ngăn mát tủ lạnh ($3-5^\circ\text{C}$) duy trì tỷ lệ nảy mầm trên $60%$ sau 12 tháng và trên $45%$ sau 24 tháng; bảo quản ở ngăn đá ($-10\text{ đến }-5^\circ\text{C}$) làm giảm nhanh sức sống hạt; bảo quản ở nhiệt độ phòng thông thường hạt mất sức nảy mầm gần như hoàn toàn sau 6 – 8 tháng.
  1. Chọn giống và khảo nghiệm xuất xứ kết hợp hậu thế:
  • Luận án đã bình tuyển được 42 cây trội đạt tổng điểm đánh giá $\ge 70$ điểm từ 5 xuất xứ thuộc 4 vùng sinh thái: Kiên Giang (10 cây trội), Ninh Thuận (4 cây trội), Gia Lai (5 cây trội), Đồng Nai (19 cây trội) và Tây Ninh (4 cây trội).
  • Kết quả khảo nghiệm xuất xứ kết hợp hậu thế tại Tân Biên (Tây Ninh) ở giai đoạn 5 năm tuổi cho thấy sự sai khác rõ rệt có ý nghĩa thống kê ($p < 0,05$) về sinh trưởng đường kính ($D_{1.3}$), chiều cao ($H_{vn}$) và thể tích thân cây ($V$) giữa các nguồn giống. Xuất xứ Đồng Nai và xuất xứ Tây Ninh đạt mức tăng trưởng vượt trội so với các xuất xứ còn lại. Luận án đã chọn lọc được 1 xuất xứ nổi trội (Đồng Nai) và 4 gia đình xuất sắc nhất (mang mã số ĐN4, ĐN12, ĐN16 và TN2) có độ vượt sinh trưởng thể tích từ $15-25%$ so với trung bình quần thể khảo nghiệm, thân cây thẳng đứng, cành nhánh nhỏ, đáp ứng tiêu chuẩn công nhận giống tiến bộ kỹ thuật.
  1. Kỹ thuật nhân giống hữu tính và vô tính:
  • Gieo hạt: Hạt giống không cánh xử lý ngâm trong nước ở nhiệt độ thường ($20-25^\circ\text{C}$) trong 48 giờ, rửa chua hàng ngày, ủ ẩm 6 ngày cho tỷ lệ nảy mầm cao nhất ($> 85%$). Việc ngâm nước nóng ($52-55^\circ\text{C}$ hoặc $68-70^\circ\text{C}$) làm giảm tỷ lệ nảy mầm của phôi hạt mỏng. Hỗn hợp ruột bầu tối ưu cho sinh trưởng cây con ở giai đoạn vườn ươm 6 tháng tuổi là công thức NT2 hoặc NT3 chứa $25-50%$ xơ dừa $+ 5%$ phân chuồng hoai $+ 1%$ NPK $+ 44-69%$ đất tầng mặt, giúp cây đạt chiều cao vút ngọn $45-60\text{ cm}$ và đường kính cổ rễ $D_0 > 5,0\text{ mm}$.
  • Giâm hom: Hom lấy từ cây mẹ 6 tháng đến 1 tuổi cho khả năng ra rễ cao nhất ($> 85-90%$). Chất điều hòa sinh trưởng hiệu quả nhất là IBA ở nồng độ $1.500\text{ ppm}$ dạng dung dịch, thời gian xử lý nhúng gốc hom trong 60 giây. Giá thể giâm hom thích hợp nhất là hỗn hợp $50%$ đất tầng mặt $+ 50%$ bột xơ dừa trong điều kiện luống giâm ngoài trời có hệ thống phun sương tự động duy trì độ ẩm không khí $\ge 80%$.
  1. Kỹ thuật trồng rừng và nuôi dưỡng:
  • Tiêu chuẩn cây giống đem trồng: Cây con 6 – 8 tháng tuổi, $H_{vn} \ge 50\text{ cm}$, $D_0 \ge 5,5\text{ mm}$, thân hóa gỗ hoàn toàn, không cụt ngọn, bộ rễ phát triển cân đối cho tỷ lệ sống sau khi trồng đạt $> 95%$.
  • Phân bón lót: Bón lót $100-150\text{ g}$ NPK (16:16:8) kết hợp $200-300\text{ g}$ phân hữu cơ vi sinh cho mỗi hố trước khi trồng $10-15$ ngày làm tăng đáng kể tốc độ tăng trưởng $D_{1.3}$ và $H_{vn}$ ở các năm 2, 3 và 4 tuổi.
  • Đất trồng: Chiêu liêu nước sinh trưởng tốt nhất trên đất đỏ bazan tầng dày, ẩm, thoát nước tốt, nhưng cũng thích nghi và sinh trưởng khá trên đất xám bạc màu phù sa cổ tại Đông Nam Bộ.
  • Mật độ trồng: Thí nghiệm mật độ tại Đồng Nai theo dõi đến 9 năm tuổi cho thấy ở mật độ $1.110\text{ cây/ha}$ ($3\times 3\text{ m}$) và $833\text{ cây/ha}$ ($4\times 3\text{ m}$), cây đạt đường kính thân trung bình $16-20\text{ cm}$, thân tròn đều, cành nhánh tự tỉa tốt, trữ lượng gỗ đạt $120-150\text{ m}^3\text{/ha}$, thích hợp cho mục tiêu kinh doanh gỗ lớn kết hợp tỉa thưa lấy gỗ nhỏ ở tuổi 5 – 6.
  • Phương thức trồng hỗn giao và làm giàu rừng: Trồng hỗn giao theo băng hoặc theo hàng với các loài cây họ Đậu hoặc cây bản địa khác (Giáng hương, Dầu rái) cho kết quả sinh trưởng tương hỗ tốt. Trồng làm giàu rừng tự nhiên nghèo kiệt theo rạch mở tán rộng 6 m đạt tỷ lệ sống trên $90%$, cây sinh trưởng chiều cao nhanh để vươn lên tầng sáng.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án đã đạt được những kết quả và đóng góp mới sau:

  1. Về mặt khoa học và lý luận:
  • Cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học đầy đủ, có hệ thống về đặc điểm lâm học, tổ thành, quy luật cấu trúc $N/D$ và $N/H$, chu kỳ vật hậu 7 pha và sinh học hạt giống của loài Chiêu liêu nước (Terminalia calamansanai) trong hệ sinh thái rừng tự nhiên nhiệt đới vùng Đông Nam Bộ.
  • Xác định được bản chất sinh thái ưa sáng, khả năng chống chịu điều kiện gió lốc và quy luật tái sinh tự nhiên của loài, tạo nền tảng lý luận cho việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật mở tán, tỉa thưa và trồng rừng thâm canh cây gỗ bản địa.
  1. Về mặt thực tiễn và ứng dụng:
  • Bình tuyển được 42 cây trội đạt tiêu chuẩn kỹ thuật từ 4 vùng sinh thái; qua khảo nghiệm hậu thế 5 năm tuổi đã xác định được 1 xuất xứ triển vọng (Đồng Nai) và 4 gia đình ưu tú (ĐN4, ĐN12, ĐN16, TN2) có năng suất vượt trội, đủ tiêu chuẩn khoa học để đề nghị công nhận giống cây trồng lâm nghiệp mới phục vụ trồng rừng gỗ lớn.
  • Hoàn thiện gói quy trình kỹ thuật nhân giống: Quy trình xử lý gieo ươm hạt (ngâm nước thường 48 giờ, thành phần ruột bầu $25-50%$ xơ dừa, bảo quản lạnh $3-5^\circ\text{C}$); quy trình nhân giống sinh dưỡng bằng giâm hom (hom cây 1 tuổi, xử lý IBA $1.500\text{ ppm}$ trong 60 giây trên giá thể $50%$ đất $+ 50%$ xơ dừa cho tỷ lệ ra rễ $> 85%$).
  • Xác lập đồng bộ hệ thống giải pháp kỹ thuật lâm sinh gây trồng rừng Chiêu liêu nước: Tiêu chuẩn cây giống xuất vườn ($H_{vn} \ge 50\text{ cm}$, $D_0 \ge 5,5\text{ mm}$), liều lượng phân bón lót ($100-150\text{ g}$ NPK $+ 200-300\text{ g}$ vi sinh), mật độ trồng ban đầu ($1.110\text{ cây/ha}$), cùng phương thức trồng rừng hỗn giao và làm giàu rừng tự nhiên nghèo kiệt mở rạch 6 m.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Thời gian theo dõi khảo nghiệm xuất xứ kết hợp hậu thế và các mô hình thí nghiệm kỹ thuật lâm sinh (bón phân, đất, hỗn giao, làm giàu rừng) mới dừng lại ở giai đoạn 4 – 5 tuổi (riêng thí nghiệm mật độ theo dõi đến 9 tuổi), chưa bao quát toàn bộ luân kỳ kinh doanh gỗ lớn ($30-35$ năm) để đánh giá đầy đủ động thái sản lượng gỗ thương phẩm cuối kỳ.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    1. Tiếp tục duy trì, đo đếm và đánh giá các khảo nghiệm giống và rừng trồng thí nghiệm ở các cấp tuổi tiếp theo ($10, 15, 20$ tuổi) nhằm hoàn thiện biểu năng suất, sản lượng rừng trồng Chiêu liêu nước.
    2. Mở rộng khảo nghiệm các gia đình ưu tú đã chọn lọc trên các vùng lập địa sinh thái khác nhau ngoài vùng Đông Nam Bộ.
    3. Nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm sinh học và biện pháp phòng trừ các đối tượng sâu bệnh hại thân rễ (nấm Phellinus noxius, côn trùng đục thân) xuất hiện trong các giai đoạn phát triển của rừng trồng.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo chuyên ngành Lâm sinh và Giống cây rừng:

  • Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học và nhà khoa học: Cung cấp phương pháp luận thực nghiệm chuẩn mực về nghiên cứu lâm sinh học loài, thiết kế khảo nghiệm xuất xứ kết hợp hậu thế theo sơ đồ hàng cột, kỹ thuật giâm hom cây gỗ bản địa và các mô hình thống kê mô tả cấu trúc lâm phần nhiệt đới.
  • Đối với giảng viên và cơ sở đào tạo lâm nghiệp: Là học liệu tham khảo trực tiếp cho các môn học Lâm sinh học, Di truyền và Chọn giống cây rừng, Trồng rừng gỗ lớn nhiệt đới.
  • Đối với nhà quản lý lâm nghiệp, chủ rừng và doanh nghiệp: Cung cấp hướng dẫn kỹ thuật gieo ươm, tiêu chuẩn hạt giống, dòng giống xuất sắc đã khảo nghiệm và quy trình trồng, nuôi dưỡng cụ thể để đưa Chiêu liêu nước vào cơ cấu cây trồng chính trong các chương trình phát triển rừng gỗ lớn và phục hồi rừng tự nhiên tại vùng Đông Nam Bộ và các địa phương tương đồng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Đặc tính sinh thái và chu kỳ vật hậu của Chiêu liêu nước tại vùng Đông Nam Bộ diễn ra như thế nào?
    Chiêu liêu nước là loài cây gỗ lớn ưa sáng, phân bố trong các trạng thái rừng kín thường xanh và nửa rụng lá ẩm nhiệt đới. Tại Khu bảo tồn Thiên nhiên – Văn hóa Đồng Nai, loài rụng lá vào mùa khô (tháng 12 – tháng 1), đâm chồi non vào tháng 2 – 3, ra nụ tháng 5 – 6, hoa nở rộ vào tháng 7 – 8, quả hình thành tháng 8 – 9, quả chín vào tháng 11 – 12 và phát tán nhờ cánh màng mỏng.

  2. Phương pháp xử lý và bảo quản hạt giống Chiêu liêu nước đạt tỷ lệ nảy mầm cao nhất là gì?
    Hạt giống đã loại bỏ cánh cần được ngâm trong nước ở nhiệt độ thường ($20-25^\circ\text{C}$) trong 48 giờ, rửa chua hàng ngày và ủ ẩm 6 ngày để đạt tỷ lệ nảy mầm trên $85%$. Để bảo quản dài hạn, hạt khô (ẩm độ $10-12%$) đóng trong túi/hộp kín đặt trong ngăn mát tủ lạnh ($3-5^\circ\text{C}$), duy trì tỷ lệ nảy mầm trên $60%$ sau 12 tháng và trên $45%$ sau 24 tháng.

  3. Khảo nghiệm giống của luận án đã tuyển chọn được những xuất xứ và gia đình nào triển vọng nhất?
    Từ 42 cây trội thuộc 5 xuất xứ được khảo nghiệm 5 năm tại Tân Biên (Tây Ninh), luận án đã tuyển chọn được xuất xứ Đồng Nai có sinh trưởng vượt trội nhất và 4 gia đình xuất sắc nhất (ĐN4, ĐN12, ĐN16, TN2) có năng suất thể tích thân cây vượt từ $15-25%$ so với trung bình quần thể khảo nghiệm, thân cây thẳng đẹp, cành nhánh nhỏ.

  4. Quy trình kỹ thuật giâm hom Chiêu liêu nước được xác định tối ưu ở những thông số nào?
    Hom lấy từ cây mẹ 6 tháng đến 1 tuổi (dài $12-15\text{ cm}$, đường kính $2-3\text{ mm}$, giữ $6-8$ lá), xử lý chất kích thích ra rễ IBA nồng độ $1.500\text{ ppm}$ dạng dung dịch với thời gian nhúng 60 giây, cấy trên giá thể hỗn hợp $50%$ đất tầng mặt $+ 50%$ xơ dừa, duy trì phun sương tự động ngoài trời độ ẩm $\ge 80%$, cho tỷ lệ ra rễ đạt trên $85-90%$.

  5. Mật độ và kỹ thuật trồng rừng Chiêu liêu nước nào cho hiệu quả sinh trưởng tốt nhất?
    Cây con xuất vườn 6 – 8 tháng tuổi ($H_{vn} \ge 50\text{ cm}$, $D_0 \ge 5,5\text{ mm}$) trồng với mật độ ban đầu $1.110\text{ cây/ha}$ ($3\times 3\text{ m}$) hoặc $833\text{ cây/ha}$ ($4\times 3\text{ m}$), bón lót $100-150\text{ g}$ NPK kết hợp $200-300\text{ g}$ phân hữu cơ vi sinh/hố. Cây sinh trưởng tốt trên đất đỏ bazan và đất xám phù sa cổ, thích hợp trồng hỗn giao với cây họ Đậu hoặc trồng làm giàu rừng tự nhiên nghèo kiệt theo rạch mở tán rộng 6 m.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Thanh Minh là công trình nghiên cứu toàn diện và có hệ thống về đặc điểm sinh học, chọn giống, nhân giống và kỹ thuật lâm sinh gây trồng loài Chiêu liêu nước (Terminalia calamansanai) tại vùng Đông Nam Bộ. Các kết quả thực nghiệm đã giải quyết trọn vẹn các mắt xích kỹ thuật từ thu hái, bảo quản hạt giống, nhân giống vô tính bằng giâm hom, chọn lọc được 1 xuất xứ và 4 gia đình ưu tú, đến xác lập các thông số trồng rừng thâm canh và làm giàu rừng tự nhiên. Công trình đóng góp luận cứ khoa học quan trọng và bộ giải pháp thực tiễn có giá trị cao nhằm phát triển nguồn gỗ lớn bản địa, phục vụ tái cơ cấu ngành lâm nghiệp và bảo vệ môi trường sinh thái bền vững.