Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về đối tượng nghiên cứu 1.Đặc điểm của Keo lai Keo lai (Acacia auriculiformis mangium) là cây họ đậu ( Fabaceae) có nhiều tác dụng, phân bố tự nhiên ở Đông Bắc Australia, Indonesia… là loài cây sinh trưởng nhanh, cánh lá dày, tán rậm thường xanh, hệ rễ phát triển, rễ có màu vàng nhạt và có nốt sần do vi khuẩn cố định đạm tạo ra. Cây được gây trồng ở nhiều nơi, dung làm cây che phủ, bảo vệ cải tạo đất, chống xói mòn do nước. Keo lai cũng dùng làm cây lục hóa, trồng trong công viên, cây xanh bóng mát, sợi gỗ của keo lai ngắn có thể dung làm giấy, đóng bao bì, lá dung làm thức ăn gia súc.
Keo lai là cây ưa sang, sinh trưởng nhanh có khả năng tái sinh chồi và hạt mạnh, thích hợp với khí hậu nhiệt đới ẩm, tháng lạnh nhất từ 12-160C chịu được sương giá nhẹ, lượng mưa từ 1000-4500mm/năm, không có mùa khô kéo dài. Keo lai sinh trưởng tốt trên đất bồi tụ, dốc tự sâu ẩm, trên đất xói mòn, tầng đất mỏng, khô hạn nghèo dinh dưỡng độ pH từ 4-5 cây vẫn sống song sinh trưởng kém. Về công dụng, Keo lai là loài cây gỗ lớn, nên được dùng làm nguyên vật liệu xây dựng, đồ gia dụng, trang trí nội thất và đồ dung thủ công mỹ nghệ. Keo lai có gỗ giác màu sáng, lõi màu vàng nâu với các tính chất như đã nói ở trên nên rất thích hợp để làm gỗ xẻ, gỗ ván, ván răm và ván MDF, ván ghép thanh.
Hàm lượng bột trong Keo lai dể tẩy trắng vì vậy Keo lai được coi là cây làm 5 nguồn nguyên liệu để cung cấp cho công nghiệp sản xuất giấy rất quan trọng. Ở nước ta hiện nay, cây Keo lai được trồng hầu hết ở các tỉnh từ Bắc vào Nam. Trên thế giới Từ năm 1980, các loài Keo đã được vào thử nghiệm ở nhiều nước vì những khả năng tốt của chúng, nhất là khả năng cải tạo đất, chống xòi mòn,năng suất cao. Khảo nghiệm ở Philipin với 7 loài, cho thấy Keo lai có chiều cao đứng thứ 3 ở cả hai điểm thí nghiệm (HaVmoller, 1989, 1991).
Năm 1989, trên đảo Hải Nam Trung Quốc, một khảo nghiệm với 20 xuất xứ có 8 loài Keo đã được thực hiện ỏ tuổi thứ 2, thứ tự xếp hạng của các xuất xứ như sau (Minquan, Ziayu and Yutian, 1989) Loài Xuất xứ Hvn (m) D1.crassicarpa Orioma RiVer 6,0 7,8 A.crasicarpa Weroi Wimpim 5,7 8,0 A.aulacocarpa Orima RiVer 4,9 6,9 A.crascarpa Shoteel la 4,7 7,4 15 xuất xứ còn lại, bao gồm các xuất xứ Keo lá tràm, Keo lai, A. confuse, như vậy Keo lai không nằm trong nhóm loài và xuất xứ dẫn đầu, tức là sau 2 tuổi sinh trưởng D < 7,4cm, H < 4,7m.pasad (1992), nghiên cứu cấu trúc, sinh trưởng của Keo và một số loại cây khác trên các loại đất hoang hóa tại khu vực khác nhau ở Ấn Độ, kết quả khẳng định được tính trội về khả năng chịu hạn của một số loại Keo sinh trưởng trên đất bạc màu như: A. Ở Việt Nam Keo lai được đưa vào miền Bắc nước ta từ Năm 1981 (Bộ Lâm Nghiệp, 1990). Một trong những loài cây chủ yếu được giới thiệu để trồng rừng thâm canh ở các vùng đất thấp ở khu vực nhiệt đới ẩm.
Ở Việt Nam, nhất là các tỉnh miền Nam Keo lai chiếm một tỷ trọng khá lớn và có rất nhiều những nghiên cứu cụ thể về loài này. Trong công tác chọn trồng, nhiều xuất xứ keo lai đã được khảo nghiệm. Theo Giang Văn Thắng (1995) với mật độ 1250 cây/ha, lượng tăng trưởng Keo lai đạt cao nhất và cho trưởng lượng cao nhất. Nghiên cứu về tăng trưởng Keo lai , Ngô Đình Quế và Đỗ Đình Sâm (1998) cho rằng Keo lai ở Đông Nam Bộ cho tăng trưởng đường kính từ 2,7- 3,2cm/năm và chiều cao có thể đạt được 3,0-3,5m/năm.
Hà Quang Khải (1999), nghiên cứu quan hệ sinh trưởng và tính chất đất của Keo lai trồng thuần loài tại Núi Luốt, Xuân Mai – Hà Tây, Kết quả Keo lai 8 tuổi trồng thuần loài trên đất Feralit nâu vàng, đá mẹ Poocphyrit tại Núi Luốt, Xuân Mai – Sơn Tây đạt các chỉ tiêu sinh trưởng D1. Dưới rừng Keo tại tượng , đất xung quanh rễ ở vùng gần gốc và vùng xa gốc có sự khác nhau, trong 13 chỉ tiêu nghiên cứu, thì 10 chỉ tiêu khác biệt về trị số giữa vùng xa gốc và vùng gần gốc. Những chỉ tiêu sinh trưởng Hvn, D1.3 có tương quan về các chỉ tiêu độ phì của đất trong khu vực nghiên cứu một cách tổng hợp chứ không phải riêng lẻ từng chỉ tiêu một.3 của Keo lai có tương quan với những tính chất đất chặt hơn so với Hvn. Nghiên cứu về khả năng tái sinh tự nhiên của rừng Keo lai, Nguyễn Quang Dương (2007) nghiên cứu có khả năng tái sinh tự nhiên của rừng Keo lai đã cho thấy sau 10 năm sinh trưởng đường kính D1.3 đạt 18,7cm, chiều cao vút ngọn Hvn đạt 13,3m, đường kính tán Dt đạt 4,2m, số lượng quả trên một cây đạt 650 quả, số lượng hạt bình quân trên một quả là 5,9 hạt trong đó 80% hạt có chất lượng tốt, sản lượng hạt giống trên một cây là 0,052kg/cây.
Như vậy, khả năng tái sinh của loài cây này là rất lớn. 7 Mật độ trồng rừng có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng sinh trưởng,khả năng cải tạo đất, khả năng lợi dụng không gian dinh dưỡng của một cây, vấn đề này đã đượcTrần Hữu Chiến nghiên cứu tại Huyện Bá Thước, Tỉnh Thanh Hóa trên đối tượng là Keo lai thuần loài 7 tuổi. Kết quả cho thấy ở mật độ 1250 cây/ha D1.3 đạt 14,6cm, Hvn đạt 16,3m, trữ lượng đạt 171,2m3/ha, còn ở mật độ 2000 cây/ha trữ lượng đạt 168m3/ha và trữ lượng ở mật độ 1250 cây chỉ đạt 157,9m3/ha. Để đánh giá khả năng cải tạo môi trường rừng trồng, Phạm Ngọc Mậu (2007) đã tiến hành theo phương pháp trọng số điểm 100 với Keo lai trồng tại Đoan Hùng, Phú Thọ 8 tuổi kết quả được 87 điểm , nghĩa là rừng trồng này có ảnh hưởng tới môi trường.
Nguyễn Văn Thế (2004) khi tiến hành nghiên cứu sinh truworng của cây Keo lai trồng thuần loài tại Hữu Lũng ( Lạng Sơn) sau chu kỳ 7 năm, Keo lai trồng trong hai loại đất phát triển từ đá mẹ Sa thạch và Phiến thạch sét đều cho lãi và chấp nhận được. Giá trị hiện tại thuần đạt từ 2.544 đồng và BCR đạt từ 1,18- 1,38, tỷ lệ thu hồi vốn nội bộ IRR = 10-14%, Như vậy, với mức lãi suất dự toán kinh doanh rừng trồng Keo lai lớn hơn mức lãi xuất vay ngân hàng để trồng rừng hiện nay do đó rất an toàn về vốn đầu tư và trả gốc, lãi vay ngân hàng. Những nghiên cứu này đã và đang từng ngày, từng giờ góp phần vào thúc đẩy quá trình chọn giống, trồng, chăm sóc thúc đẩy quá trình trồng rừng nên khắp cả nước tạo ra những đồi quả xanh trù phú, đóng góp vào hoàn thành nhiệm vụ, kế hoạch chung của quốc gia. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.
Trên thế giới 1.Nghiên cứu quy luật cấu trúc đường kính thân cây (N/D1.3) 8 Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D) là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của cấu trúc rừng và đã được nghiên cứu khá đầy đủ từ cuối thế kỉ trước. Để nghiên cứu mô tả quy luật này, hầu hết các tác giả đã dung phương pháp giải tích, tìm các phương trình toán học dưới dạng nhiều phân bỗ xác suất khác nhau. Các công trình tiêu biểu về lĩnh vực này có kể đến các công trình sau: Balley (1973) sử dụng hàm Weibull, Schifel (theo Phạm Ngọc Giao 1995), Naslund (1936,1937) xác lập quy luật phân bố Charlier cho phân bố N/D của lâm phần thuần loài, đều tuối sau khép tán (theo Phạm Ngọc Giao 1995). Drachenko,Svalov sử dụng phân bố Gamma biểu thị phân bố số cây theo đường kính lâm phần Thông ôn đới Đặc biệt để tăng tính mềm dẻo, một số tác giả đã dùng họ hàm khác nhau như: Loetch (1973) (theo Phạm Ngọc Giao 1995) dùng họ hàm Beta, Roemisch, K (1975) nghiên cứu khả năng dùng hàm Gama với các tham số thông qua các phương trình biểu thị mối tương quan giữa tuổi và chiều cao tần trội như sau: b = a0 + a1.J (1973) (theo Phùng Nhuệ Giang (2003)) dùng đường kính bình quan cộng, sai tiểu chuẩn đường kính và đường kính nhỏ nhất để tính các tham số của phân bố Weibull với giả thiết các đại lượng này quan hệ với tuổi, mật độ lâm phần.Nghiên cứu quy luật quan hệ giữa chiều cao và đường kính thân cây Đây cũng là một trong những quy luật cơ bản và quan trọng trong hệ thống các quy luật cấu trúc lâm phần.
9 Qua nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, chiều cao tương ứng với mỗi cỡ kính luôn tăng theo tuổi, đó là kết quả tự nhiên của sinh trưởng. Trong mỗi cỡ kính các định, ở các cấp tuổi khác nhau cây rừng sẽ thuộc các cấp sinh trưởng khác nhau. Khi nghiên cứu sự biến đổi theo tuổi cảu quan hệ giữa chiều cao và đường kính ngang ngực, Tiourin, A.V (1972) (theo Phạm Ngọc Giao 1975) đã rút ra kết luận “ Đường cong chiều cao thay đổi và luôn dịch chuyển lên phía trên khi tuổi tăng lên”. Kết luận này đxa được Vagui, A.E (1973) cũng phát hiện ra quy luật “Độ dốc đường cong chiều cao có chiều hướng giảm dần đi khi tuổi tăng lên”.O (1967) đã mô phỏng quan hệ giữa chiều cao và đường kính theo dạng phương trình: Logh = d + b1.4) Kelen, R (1971) kiến nghị: Để mô phỏng sự biến đổi của quan hệ giữa chiều cao và đường kính theo tuổi trước hết phải tìm phương trình thích hợp cho lâm phần, sau đó xác lập mối quan hệ của các tham số theo tuổi.
Một số tác giả như: Tovstolesse, D.I (1930) sử dụng cấp đất và cấp tuổi làm cơ sở để nghiên cứu tương quan giữa chiều cao và đường kính ngang ngực.A (1952)… dùng phương pháp giải tích toán học và đề nghị dạng phương trình dưới đây: h = a + b1.11) Như vậy, để biểu thị tương quan giữa chiều cao với đường kính có thể sử dụng nhiều dạng phương trình khác nhau.Việc sử dụng phương trình thích hợp nhất cho đối tượng nào đó thì cần được nghiên cứu cụ thể. Nhìn chung, đẻ biểu thị đường cong chiều cao thì phương trình Parabol và phương trình Logarit được sử dụng nhiều nhất. Nghiên cứu quy luật quan hệ giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực (Dt/D1. Tán cây thể hiện sức sống, khả năng sinh trưởng, tăng trưởng nên có quan hệ mật thiết với sinh trưởng đường kính ngang ngực.