Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu trên thế giới 1. Phân bố tự nhiên Keo tai tượng Theo MacDicken và Brewbaker (1984) [108] Keo tai tượng (có tên khoa học là Acacia mangium Willd.) là loài cây có sinh trưởng nhanh và khả năng thích nghi trên nhiều điều kiện lập địa khác nhau. Keo tai tượng có nguồn gốc từ Australia, Papua New Guinea và Indonesia.
Phân bố chủ yếu từ 8 o đến 18o vĩ độ nam (Hình 1.1), độ cao 300 m so với mực nước biển, lượng mưa 1500 – 3000 mm/năm (Doran et al. Gỗ Keo tai tượng có khối lượng riêng 0,45 - 0,50 g/cm3, ở giai đoạn 12 tuổi có thể đạt 0,59 g/cm 3 (Razali and Mohd, 1992) [127], thích hợp cho sản xuất gỗ dán, ván dăm, làm giấy và đồ gỗ gia dụng. Do đó Keo tai tượng đóng một vai trò quan trọng trong các chương trình trồng rừng ở vùng nhiệt đới châu Á. Các nghiên cứu về Keo tai tượng đã được thực hiện bao gồm các nghiên cứu về đặc điểm sinh học đến kỹ thuật gây trồng cũng như khả năng sử dụng.
Indonesi a I J PNG- N PNG- 12 SE oS FN Q QC R Hình 1.1: Vùng phân bố tự nhiên của Keo tai tượng (nguồn: Doran et al. Hầu hết đó là vùng nhiệt đới duyên hải với độ cao so với mực nước biển dưới 800 m. Keo tai tượng còn phân bố kéo dài tới các tỉnh miền tây Papua New Guinea (PNG) và tỉnh Irian Jaya thuộc Indonesia (Awang and Taylor, 1993) [44]. Tình hình gây trồng và sử dụng gỗ Keo tai tượng a) Tình hình gây trồng Với tổng số khoảng 1200-1300 loài, chi keo (Acacia) là một chi thực vật quan trọng đối với đời sống kinh tế và xã hội của nhiều nước, cũng như bảo vệ tài nguyên di truyền thực vật và bảo vệ đa dạng sinh học.
Trong những thập niên gần đây ở vùng nhiệt đới Châu Á, đặc biệt là Đông Nam Á, các loài keo được nhập từ Australia và Papua New Guinea (PNG) đã đóng một vai trò quan trọng trong các chương trình trồng rừng tập trung và trồng rừng phân tán, trong đó nổi bật là Keo tai tượng, Keo lá tràm và các giống lai giữa 2 loài này (Maslin and McDonald (1996) [113]. Keo tai tượng có thân cây thẳng đẹp, rễ có nốt sần có khả năng cải tạo đất và sinh trưởng nhanh hơn Keo lá tràm (Razali and Mohd, 1992) [127]. Keo tai tượng là cây sinh trưởng nhanh và xanh quanh năm. Tuổi thọ của Keo tai tượng khoảng từ 30 đến 50 năm.
Keo tai tượng có thể sinh trưởng ở những nơi có độ pH từ 4,5 đến 6,5. Loài này đôi khi có nhiều thân, nguyên nhân chưa được nghiên cứu kỹ, tuy nhiên theo Turvey (1995) [139] có thể do độ phì đất và sự cạnh tranh không gian dinh dưỡng vv… Keo tai tượng đã được sử dụng phổ biến trong các chương trình trồng rừng ở các nước Đông Nam Á. Từ năm 2000 đến năm 2014, diện tích rừng trồng Keo tai tượng ở khu vực luan an 9 này đã tăng từ 1 triệu ha (FAO, 2000) [65] lên 2,6 triệu ha (Harwood and Nambiar, 2014b) [84]. Các dự án nghiên cứu của Tổ chức CSIRO vào những năm 1980 tại các nước Đông Á, Đông Nam Á, Australia và Fiji đã cơ bản xác định được các xuất xứ có triển vọng cho các nước tham gia.
Các xuất xứ PNG được đánh giá là phù hợp với điều kiện lập địa của Trung Quốc, Đài Loan (Harwood and William, 1991) [83]. Trước những năm 1990, ở Trung Quốc các loài keo chỉ được trồng làm cây xanh đường phố, hoặc trồng với diện tích nhỏ. Tuy nhiên do có nhiều ưu điểm mà diện tích rừng trồng keo của Trung Quốc tăng mạnh trong những năm qua, trồng mới hàng năm đạt 200. Tính đến năm 1999, Trung Quốc đã trồng được 3.300 ha Keo tai tượng.
Sau năm 1990 diện tích gây trồng loài Keo tai tượng này đã tăng lên nhiều (dẫn theo Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1992) [15]. Cho đến nay đã có 179 xuất xứ và 469 gia đình thuộc 21 loài keo được khảo nghiệm ở miền Nam Trung Quốc với tổng diện tích là 130 ha, Keo tai tượng là một trong ba loài keo đã được đưa vào trồng rừng trên diện rộng nhằm cung cấp gỗ (Kyungseok Park, 2007) [95]. Ở Papua New Guinea, từ năm 1950 đã có khoảng 59.450 ha rừng trồng được thiết lập trong đó Keo tai tượng chiếm khoảng 15 - 16% tổng diện tích rừng trồng. Sinh trưởng chiều cao của Keo tai tượng trên các lập địa tốt đạt 5m/năm trong 2,5 năm đầu (dẫn theo Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [23].
Ở Malaysia Keo tai tượng đã được nhập trồng đầu tiên vào Sabah năm 1967 (dẫn theo Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [23] với hạt giống thu được từ một cây mẹ duy nhất ở vùng Mission Beach, bang Queensland, Australia. Từ nguồn hạt giống này, diện tích rừng trồng đã được mở rộng và do đó năng suất rừng các thế hệ sau đó đã bị giảm thiểu đáng kể. Chính vì vậy, từ năm 1981 Malaysia đã phải nhập thêm nhiều nguồn hạt vào khảo nghiệm và gây luan an 10 trồng để mở rộng nền tảng di truyền của loài. Đến 2002 Malaysia đã trồng tới gần 125.000 ha tại Peninsular, Sabah và Sarawak (FAO, 2002) [66].
Đến năm 2017 riêng tại Sarawak rừng trồng các loài keo đã đạt trên 230.000 ha, chủ yếu là Keo tai tượng (Ismail Jusoh et al. Ở Indonesia, năm 2002 diện tích rừng trồng Keo tai tượng được ghi nhận chiếm tới 67% diện tích rừng trồng Keo tai tượng trên thế giới (FAO, 2002) [66]. Khoảng 1,3 triệu ha Keo tai tượng đã được trồng ở nước này để cung cấp gỗ giấy (Ministry of Forestry, 2003). Dự án trồng rừng của công ty MHP - Indonesia với tổng diện tích 193.500 ha, trong đó diện tích trồng Keo tai tượng chiếm 90% (Phạm Quang Thu et al.
Năm 1990 công ty đã thiết lập được khu rừng giống 17 ha bằng hạt của 79 cây trội. Trong 2 năm 1991 – 1992, Công ty đã trồng 92,9 ha rừng giống gồm các xuất xứ là Claudie River, Gubam, Wipim - Oriomo, Derideri… với số lượng cây mẹ từ 15 đến 140 cây mẹ do Trung tâm hạt giống Australia cung cấp. Giai đoạn 1993 - 1997 công ty đã xây dựng được 35,6 ha vườn giống thế hệ 1. Tổng sản lượng hạt giống từ năm 1995 đến 2005 của các vườn giống là 5143,4 kg và của các rừng giống là 6532,6 kg.
Sau đó công ty đã trồng được 42,5 ha vườn giống thế hệ 2 từ năm 2000 đến 2005. Diện tích rừng trồng Keo tai tượng ngày càng tăng lên nhanh chóng trong những năm gần đây ở Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia và Việt Nam. Indonesia là nước trồng Keo tai tượng nhiều nhất thế giới, với diện tích khoảng 1,2 triệu ha vào năm 2004 (Nirsatmanto et al. Ngoài ra Keo tai tượng còn được trồng tại các nước Bangladesh, Lào, Malaysia, Sri Lanka, Congo, Bờ biển ngà, Kenya, Zimbabwe, Brazin, Costa Rica, Cuba, Mỹ vv.
Thông thường rừng Keo tai tượng thường được trồng bằng cây con có bầu, và mật độ trồng từ 1. Độ sâu luan an 11 tầng đất và địa hình có ảnh hưởng rất rõ rệt đến sinh trưởng của cây. Khi trồng Keo tai tượng ở đất phù sa dưới chân đồi cho khối lượng gỗ lớn gần gấp đôi ở đỉnh đồi, mặc dù hai nơi chỉ cách nhau khoảng 100 m (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [23]. Ứng dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh (như tỉa cành và tỉa thưa) đã được nghiên cứu làm tăng tỷ lệ gỗ xẻ/ha và giảm khuyết tật gỗ (Mead and Miller, 1991) [115].
Việc áp dụng bón phân trong trồng rừng Keo tai tượng cũng đã được nghiên cứu sâu và đa dạng. Mead và Miller (1991) [115] đã nghiên cứu bón phân trong trồng rừng Keo tai tượng và khuyến cáo nên dùng 100g triple superphophate để bón lót và bón thúc 150g/cây sau 6 tháng và những nơi đất xấu nên bón thêm phân đạm. b) Sử dụng gỗ Keo tai tượng có thân cây thẳng và đẹp. Gỗ Keo tai tượng có màu sáng, lõi màu vàng nâu với khối lượng riêng trung bình biến động từ 0,45 đến 0,5 g/cm3, ở giai đoạn sau 12 tuổi khối lượng riêng có thể tăng tới 0,6 g/cm 3 (Razali and Mohd, 1992) [127], do vậy thích hợp để làm gỗ xẻ, gỗ dán, ván dăm và ván MDF, ván ghép thanh.
Hàm lượng bột trong gỗ Keo tai tượng cũng khá cao, khoảng 255 kg/m3, và đặc biệt gỗ Keo tai tượng dễ tẩy trắng. Vì vậy, Keo tai tượng được coi là loài cây làm nguồn nguyên liệu rất quan trọng để cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất giấy (Lê Đình Khả, 2003) [20]. Ở Indonesia, việc trồng Keo tai tượng đã được triển khai từ đầu những năm 1980, đến năm 1990 đã có xấp xỉ 38.000 ha để cung cấp nguyên liệu cho dăm gỗ và gỗ xẻ (Warren, 1991) [143]. Tới năm 2006, sản lượng bột giấy Keo tai tượng ở Indonesia đã đạt tới 9 triệu m3/năm, trong khi sản lượng gỗ xẻ của loài này cũng đạt được 165.000 m3/năm (Nirsatmanto et al.
luan an 12 Ở Trung Quốc, trước đây gỗ keo chỉ được dùng làm củi và than củi, vì dạng thân xấu và nhiều cành nhánh. Từ những năm 1990, nhờ có các hoạt động cải thiện giống mà gỗ keo đã có thể sử dụng làm gỗ dán, ván sàn, đồ mộc…Lợi nhuận thu được từ rừng trồng keo cũng đã tăng lên đáng kể, ví dụ năm 1980 giá của gỗ keo chỉ là 8 USD/m 3, đến giai đoạn 1993 – 1995 giá gỗ rừng trồng từ nguồn giống đã được cải thiện là 18 USD/m3 và đến giai đoạn 2002 - 2003 giá gỗ là 55 USD/m3 (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [23]. Tóm lại, từ các kết quả nghiên cứu đã xác định được điều kiện gây trồng phù hợp đối với Keo tai tượng cũng như cung cấp nguồn nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp sản xuất dăm gỗ và gỗ xẻ, tuy nhiên chất lượng gỗ rừng trồng còn thấp do việc sử dụng giống chưa được cải thiện hoặc cải thiện ở mức độ thấp (Xuất xứ). Nghiên cứu cải thiện năng suất, chất lượng thân và gỗ Keo tai tượng a) Cải thiện các tính trạng sinh trưởng và chất lượng thân cây Tăng trưởng của các giống Keo tai tượng biến động rất khác nhau ở các nước trên thế giới, từ 20 đến 44 m 3/ha/năm phụ thuộc vào giống, lập địa và biện pháp kỹ thuật lâm sinh (Turnbull et al., 1998; Nirsatmanto and Kurinobu, 2002; Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [138] [118] [23].
Keo tai tượng sinh trưởng nhanh hơn ở những nước gần xích đạo và chậm hơn ở các nước xa xích đạo (Awang and Taylor, 1993) [44]. Như vậy, để có được các giống tốt công tác cải thiện giống Keo tai tượng cũng đã được chú trọng ngay từ đầu ở nhiều nước.