Tổng quan luận án
Công trình "Nghiên cứu cơ sở khoa học để trồng rừng Sấu tía (Sandoricum indicum Cav.) cung cấp gỗ lớn tại tỉnh Lâm Đồng" được thực hiện bởi nghiên cứu sinh Nguyễn Kiên Cường dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Minh Thanh và GS. Võ Đại Hải, bảo vệ năm 2023 tại Trường Đại học Lâm nghiệp theo chương trình đào tạo trình độ Tiến sĩ ngành Lâm sinh (mã số: 9.05).
Về tính cấp thiết, nghiên cứu xuất phát từ thực trạng tái cơ cấu ngành lâm nghiệp Việt Nam theo Quyết định số 1656/QĐ-BNN-TCLN ngày 08/7/2013 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Đến năm 2021, diện tích rừng trồng cả nước đạt 4.444 ha với năng suất bình quân nâng lên gần 20 m³/ha/năm và kim ngạch xuất khẩu gỗ cùng lâm sản đạt 15,87 tỷ USD. Mặc dù vậy, giá trị gia tăng của ngành lâm nghiệp còn thấp do phần lớn diện tích rừng trồng hiện nay là các loài cây mọc nhanh chu kỳ ngắn nhằm cung cấp gỗ nhỏ phục vụ băm dăm, bột giấy và viên nén. Hàng năm, Việt Nam vẫn phải chi gần 3 tỷ USD để nhập khẩu gỗ lớn có chứng chỉ phục vụ chế biến xuất khẩu. Nhằm giải quyết bất cập này, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã ban hành Quyết định 774/QĐ-BNN-TCLN ngày 18/4/2014 và Quyết định 986/QĐ-BNN-KHCN ngày 09/5/2014, xác định trọng tâm ưu tiên là nghiên cứu chọn tạo, phát triển các giống cây bản địa gỗ lớn sinh trưởng nhanh và hoàn thiện gói kỹ thuật thâm canh thích ứng biến đổi khí hậu trong bối cảnh thực hiện chủ trương đóng cửa rừng tự nhiên theo Chiến lược Phát triển Lâm nghiệp Việt Nam giai đoạn 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050.
Cây Sấu tía (Sandoricum indicum Cav., tên đồng nghĩa: Sandoricum koetjape (Burm. f.) Merr., thuộc họ Xoan - Meliaceae) là loài cây gỗ lớn bản địa, thân đơn trục, chiều cao có thể đạt tới 30 m và đường kính ngang ngực trên 100 cm. Gỗ Sấu tía thuộc nhóm IV theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12619-2:2019, có vân thớ đẹp, tỷ trọng 0,55 - 0,57 g/cm³, được ứng dụng làm đồ mộc nội thất, ván lạng và xây dựng; các bộ phận khác như quả, vỏ và lá còn có giá trị thực phẩm và dược liệu. Cây phân bố tự nhiên rộng từ các tỉnh Nam Trung Bộ và Tây Nguyên (Kon Tum, Quảng Nam) trở vào phía Nam, có khả năng chịu hạn và ưa sáng. Tuy nhiên, các nghiên cứu trước đây chỉ dừng lại ở khảo sát hình thái, phân loại hoặc chọn giống lấy quả; hoàn toàn thiếu vắng các công trình nghiên cứu hệ thống về đặc điểm lâm học, chọn giống, công nghệ nhân giống và các biện pháp kỹ thuật trồng rừng gỗ lớn. Luận án được thực hiện nhằm giải quyết trực tiếp khoảng trống này.
Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định rõ ràng:
- Mục tiêu chung: Xác định được một số cơ sở khoa học để trồng rừng Sấu tía cung cấp gỗ lớn tại tỉnh Lâm Đồng.
- Mục tiêu cụ thể:
- Xác định được một số đặc điểm sinh học cơ bản của loài Sấu tía;
- Chọn được xuất xứ, gia đình tốt và xác định được các biện pháp kỹ thuật nhân giống Sấu tía bằng hạt và bằng hom;
- Xác định và đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh cây Sấu tía cung cấp gỗ lớn tại Lâm Đồng.
Đối tượng nghiên cứu là cây Sấu tía (Sandoricum indicum Cav.) ở cả trạng thái rừng tự nhiên và rừng trồng. Phạm vi nghiên cứu bao gồm:
- Về nội dung: Nghiên cứu hình thái, vật hậu, đặc điểm lâm học (cấu trúc tầng cây cao, tái sinh tự nhiên); chọn lọc cây trội, khảo nghiệm 7 xuất xứ và 50 gia đình; kỹ thuật nhân giống hữu tính (sinh lý hạt giống, xử lý nảy mầm, che sáng, thành phần ruột bầu) và vô tính (giâm hom với các loại chất kích thích sinh trưởng, nồng độ, thời gian xử lý, tuổi cây lấy hom, mùa vụ và giá thể); kỹ thuật thâm canh trồng rừng (tuổi cây con, mật độ, phương thức trồng, bón phân và tỉa thưa).
- Về không gian: Điều tra lâm học thực hiện tại Vườn quốc gia Cát Tiên (Đồng Nai), Vườn quốc gia Bù Gia Mập (Bình Phước) và Ban quản lý rừng phòng hộ Nam Huoai (Lâm Đồng); quan sát hình thái và vật hậu tại Trảng Bom, Tân Phú (Đồng Nai), Bàu Bàng (Bình Dương) và Đạ Huoai (Lâm Đồng); chọn cây trội tại 7 tỉnh (Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước, Bình Thuận, Tây Ninh, Lâm Đồng, Đắk Lắk); thử nghiệm nhân giống tại Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Lâm nghiệp Đông Nam Bộ (Trảng Bom, Đồng Nai); khảo nghiệm giống và thực nghiệm trồng rừng thâm canh đặt tại tiểu khu 577, xã Phước Lộc, huyện Đạ Huoai, tỉnh Lâm Đồng thuộc Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Đạ Huoai.
- Về thời gian: Thí nghiệm bảo quản hạt theo dõi 6 tháng (tháng 5 đến tháng 10/2019); thí nghiệm gieo ươm cây con theo dõi 11 tháng (tháng 5/2019 đến tháng 4/2020); thí nghiệm giâm hom theo dõi từ tháng 1/2018 đến tháng 2/2020; khảo nghiệm giống và thí nghiệm tuổi cây con theo dõi trong 18 tháng (tháng 6/2020 đến tháng 12/2021); các thí nghiệm mật độ, phương thức trồng, bón phân và tỉa thưa được kế thừa từ đề tài giai đoạn 2011-2015 và theo dõi liên tục đến 9,5 năm tuổi (tháng 6/2012 đến tháng 12/2021 với các đợt đo bổ sung vào năm 2017, 2019 và 2021).
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Tổng quan tài liệu của luận án được chia tách thành hai bộ phận: nghiên cứu quốc tế và nghiên cứu trong nước.
Trên thế giới, về định danh và phân loại, Mabberley D. J. (1995) xác định chi Sandoricum thuộc họ Xoan (Meliaceae), bộ Bồ hòn (Sapindales) gồm 2 loài: Sandoricum indicum Cav. (phát hiện năm 1789) và loài đặc hữu Sandoricum vidalii Merr. tại Philippines. Năm 1912, E. D. Merrill đối chiếu đặc điểm hình thái và dùng song song tên Sandoricum koetjape (Burm. f.) Merr., hiện được coi là tên đồng nghĩa cùng với Sandoricum nervosum Blume và Sandoricum harmandii Pierre. Tên bản địa được ghi nhận bởi Smitinand T. (1980) tại Thái Lan (Sấu đỏ, Mậy tong) và Sotto R. C. (2001) tại Indonesia (Sentul, kecapi, ketuat). Về giá trị sử dụng và phẩm chất gỗ, Martin F. W. và cs (1987), Moncur M. W. và cs (2008), Desch E. (1987), Keating W. G. (1981), Meniado J. A. và cs (1981), Sosef M. S. M. và cs (1998), Vogel E. F. de (1993), Barwick M. (2004) và Corner E. J. H. (1988) mô tả gỗ Sấu tía có giác màu hồng nhạt, lõi màu hồng sẫm hoặc nâu đỏ, tỷ trọng trung bình 0,55, khối lượng thể tích 290 - 590 kg/m³ ở độ ẩm 15%, chiều dài sợi trung bình 1,65 mm, dễ gia công, thích hợp làm đồ gia dụng, ván dán, công cụ nông nghiệp và đóng tàu thuyền. Thành phần quả và dinh dưỡng được Coronel R. E. (1991) cùng Chutichudet P. và cs (2008) phân tích với hàm lượng nước 83,9 g, carbohydrate 13,7 g, vitamin C 14 mg trên 100 g thịt quả. Về hoạt tính sinh học, Kosela S. và cs (1995), Pancharoen O. và cs (2003), Powell R. G. và cs (1991), Tanaka T. và cs (2001), Ismail S. M. và cs (2003) xác định trong thân và vỏ quả chứa triterpen oleanan và multifloran, hạt và lá chứa limonoid có hoạt tính ức chế tế bào ung thư bạch cầu Leukemia và ngăn chặn hoạt động của virus Epstein-Barr. Về sinh thái và vật hậu, Wong T. M. (2002), Changsrisuk S. (1985), Appanah S. (1998), Pimentel R. R. (1980, 1986), Yaacob O. và cs (1995) cùng tổ chức Y tế thế giới WHO (1990) ghi nhận cây phân bố tự nhiên dưới độ cao 1.000 m tại vùng nhiệt đới ẩm Đông Nam Á, lượng mưa 950 - 5.000 mm/năm, chịu được mùa khô 2 - 5 tháng, rụng lá một phần vào mùa khô và nở hoa sau đợt ra lá non. Về chọn giống và gây trồng, Anderson (1996), Zobel B. và Talbert J. (1984) nhấn mạnh vai trò cải thiện giống cây rừng; Thái Lan đã công nhận các giống sấu ăn quả chọn lọc như "Barngklarng", "Eilar", "Tuptim", "Teparod", "Pui Fai" và Philippines có giống "Bangkok" cho khối lượng quả đạt 250 g/quả. Changsrisuk S. và Chutipongtanate (2013) nghiên cứu gieo ươm hạt trên cát và cấy vào bầu 80% đất + 20% phân chuồng hoai làm gốc ghép. Nhìn chung, các nghiên cứu quốc tế chỉ tập trung vào mục đích lấy quả ăn, chiết xuất dược liệu hoặc làm cây che bóng đô thị, chưa có nghiên cứu chọn giống và kỹ thuật trồng rừng lấy gỗ.
Tại Việt Nam, các công trình của Phạm Hoàng Hộ (2003), Trần Hợp và Nguyễn Bội Quỳnh (2003), Đoàn Thị Bảo Trang (2011), Bảo Huy (2012), Nguyễn Hoàng Nghĩa (2012), Nguyễn Văn Hợp (2018), Hoàng Thanh Sơn và cs (2018) đã định danh cây Sấu tía, phân biệt với sấu ăn quả miền Bắc (Dracontomelum duperreanum Pierre thuộc họ Đào lộn hột - Anacardiaceae). Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12619-2:2019 xếp gỗ Sấu tía vào nhóm IV với khối lượng riêng 0,57 g/cm³, hệ số co rút thể tích 0,5, độ bền uốn tĩnh 94 MPa, độ bền nén dọc 41 MPa. Về y dược, Đoàn Thị Bảo Trang (2011) phân lập được acid bryonoic, acid 3-oxoolean-12-en-30-oic, acid koetjapic (gây độc tế bào ung thư P388 theo Kaneda N. và cs, 1992), acid 4-metylbenzoic và 4-metylbenzoat etyl từ vỏ cây. Về lâm học, Vũ Mạnh (2017) ghi nhận Sấu tía trong ưu hợp Sao Dầu tại Nam Cát Tiên với chỉ số quan trọng IV = 6,4%. Nguyễn Kiên Cường và cs (2017) cho biết tại Mã Đà và Bù Gia Mập, cây đạt D1.3 từ 110 - 150 cm, Hvn từ 30 - 35 m, hệ số tổ thành 5,6 - 8,4. Về chọn và nhân giống cây rừng bản địa, tác giả điểm lại các công trình chọn giống Chiêu liêu nước của Nguyễn Thanh Minh (2021); Bời lời vàng và Dẻ đỏ của Võ Đại Hải (2022); che sáng vườn ươm Căm xe của Vương Hữu Nhi (2002), Mun của Nguyễn Xuân Quát (1985), Ngô Văn Nhương (2016), Gáo vàng của Nguyễn Xuân Hùng (2021); ruột bầu Thanh thất của Phạm Văn Bốn và cs (2011), Bời lời vàng của Nguyễn Anh Tuấn và Nguyễn Hoàng Tiệp (2017); kỹ thuật giâm hom Dẻ xanh của Bùi Trọng Thủy (2018), Chò xanh của Đinh Công Trình (2019), Nghiến của Nguyễn Thị Bích Ngọc (2020), Ươi của Trần Hữu Biển (2007), Dầu rái của Nguyễn Thị Hải Hồng và cs (2010), Cóc hành của Phạm Thế Dũng (2014), Gáo trắng của Nguyễn Văn Chiến (2014). Về gây trồng thử nghiệm Sấu tía, cây được trồng quy mô nhỏ tại Thảo Cầm Viên TP. Hồ Chí Minh, Trảng Bom (Đồng Nai, trồng năm 1971), Bàu Bàng (Bình Dương, trồng năm 2001) và khảo nghiệm bước đầu tại Đạ Huoai (Lâm Đồng) cho thấy tốc độ tăng trưởng đường kính đạt 2,6 - 3,0 cm/năm và chiều cao đạt 1,8 - 2,2 m/năm sau 4 năm (Nguyễn Kiên Cường và cs, 2017).
Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết là: Cho đến thời điểm nghiên cứu, chưa có bất kỳ công trình nào ở trong nước và trên thế giới nghiên cứu toàn diện và có hệ thống từ đặc điểm lâm học (cấu trúc tầng cây cao, đặc điểm tái sinh rừng tự nhiên), chọn giống (chọn cây trội, khảo nghiệm xuất xứ, khảo nghiệm hậu thế), công nghệ nhân giống (hữu tính bằng hạt, vô tính bằng giâm hom) đến thử nghiệm thực địa các biện pháp lâm sinh (tuổi cây con, mật độ, phương thức thuần loài/hỗn giao, bón phân, tỉa thưa) nhằm cung cấp cơ sở khoa học đồng bộ cho việc gây trồng rừng Sấu tía lấy gỗ lớn.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Luận án xây dựng khung phân tích dựa trên bốn quan điểm và phương pháp tiếp cận cốt lõi:
- Tiếp cận hệ thống và đa chiều: Kết hợp nghiên cứu quy luật tự nhiên (đặc điểm sinh học, lâm học) với nghiên cứu ứng dụng (chọn giống, nhân giống, thâm canh rừng) thông qua điều tra hiện trường, bố trí thí nghiệm định vị và ứng dụng thống kê sinh học.
- Tiếp cận hệ sinh thái tự nhiên: Phân chia các trạng thái rừng tự nhiên (rừng giàu, trung bình, nghèo) theo tiêu chí của Thông tư 33/2018/TT-BNNPTNT ngày 16/11/2018 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn để đánh giá cấu trúc tầng cây cao, tính đa dạng sinh học và quy luật tái sinh tự nhiên của loài Sấu tía.
- Tiếp cận sinh thái thực nghiệm: Xuất phát từ mối quan hệ thích ứng của cây rừng với môi trường để thiết kế các thí nghiệm kiểm soát nhân tố sinh thái ở vườn ươm (ánh sáng, giá thể, chất điều hòa sinh trưởng) và ngoài hiện trường rừng trồng (mật độ, cấu trúc tổ thành, dinh dưỡng khoáng, không gian dinh dưỡng qua tỉa thưa).
- Tiếp cận kế thừa: Sử dụng số liệu khí hậu, lập địa và kế thừa hiện trường thí nghiệm định vị trồng rừng Sấu tía giai đoạn 2011-2015 tại Đạ Huoai.
Về phương pháp nghiên cứu thực tế:
- Nghiên cứu hình thái và vật hậu: Chọn 3 cây tiêu chuẩn/địa điểm, đánh dấu 3 cành tiêu chuẩn ở 3 vị trí tán (ngọn, giữa, dưới) tại 4 địa điểm (Trảng Bom, Bàu Bàng, Tân Phú, Đạ Huoai), theo dõi định kỳ 15 ngày/lần trong 3 năm liên tiếp (2018 - 2020). Đo đếm kích thước thân, cành, lá, hoa, quả, hạt bằng thước kỹ thuật và panme.
- Nghiên cứu đặc điểm lâm học: Thiết lập 9 tuyến điều tra bề rộng 50 m tại 3 khu vực (VQG Cát Tiên, VQG Bù Gia Mập, BQL Rừng phòng hộ Nam Huoai). Lập 27 ô tiêu chuẩn (OTC) tạm thời điển hình có diện tích 2.000 m² (50 m × 40 m), gồm 3 OTC cho mỗi trạng thái rừng (giàu, trung bình, nghèo) tại mỗi khu vực. Trên mỗi OTC, đo đếm tất cả cây gỗ có D1.3 ≥ 6,0 cm bằng thước đo vanh (độ chính xác 0,1 cm), đo chiều cao vút ngọn (Hvn) bằng máy đo cao Vertex IV, đo độ tàn che gián tiếp bằng ứng dụng GLAMA trên hệ điều hành Android tại 10 điểm/OTC.
- Nghiên cứu tái sinh rừng: Trên mỗi OTC lập 2 dải rộng 5 m, mỗi dải bố trí 5 ô dạng bản (ODB) kích thước 5 m × 5 m (25 m²), tổng cộng 10 ODB/OTC (270 ODB trên toàn bộ nghiên cứu). Đo đếm tất cả cây tái sinh có D1.3 < 6,0 cm và phân chia theo 5 cấp chiều cao, nguồn gốc (hạt, chồi) và chất lượng sinh trưởng dựa trên tỷ số Hvn/D0.
| Cấp phân loại |
Tiêu chuẩn phân chia cấp chiều cao |
Tiêu chuẩn đánh giá phẩm chất tái sinh (Hvn/D0) |
| Cấp 1 (ST1) |
Hvn < 50 cm |
Cây tốt: không sâu bệnh, Hvn/D0 < 30 |
| Cấp 2 (ST2) |
Hvn từ 50 - 100 cm |
Cây trung bình: dạng trung gian, 30 ≤ Hvn/D0 ≤ 50 |
| Cấp 3 (ST3) |
Hvn từ 101 - 150 cm |
Cây xấu: cụt ngọn, sâu bệnh, Hvn/D0 > 50 |
| Cấp 4 (ST4) |
Hvn từ 151 - 200 cm (Cây triển vọng) |
Đã vượt tầng thảm tươi hàn gắn rừng |
| Cấp 5 (ST5) |
Hvn > 200 cm (Cây triển vọng) |
Cây sinh trưởng ổn định dưới tán rừng |
Các chỉ số lâm học tính toán bao gồm: Chỉ số giá trị quan trọng (IVI%) theo Thái Văn Trừng (1998); chỉ số phong phú loài Margalef ($d = (S - 1)/\ln N$); chỉ số đồng đều Pielou ($J' = H'/\ln S$); chỉ số đa dạng Shannon-Wiener ($H' = -\sum P_i \ln P_i$); chỉ số Gini-Simpson ($1 - \sum P_i^2$); hệ số tổ thành loài ($k_i \ge 5%$).
- Nghiên cứu chọn giống:
- Chọn lọc cây trội: Khảo sát tại 7 tỉnh (Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước, Bình Thuận, Tây Ninh, Lâm Đồng, Đắk Lắk), chọn 10 cây trội/tỉnh theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8755:2017, định vị tọa độ bằng GPS.
- Khảo nghiệm xuất xứ: Bố trí tại lô a, khoảnh 2, tiểu khu 577 xã Phước Lộc, huyện Đạ Huoai với 7 xuất xứ (70 cây trội lấy hạt, mỗi xuất xứ 7 cây, riêng Lâm Đồng 8 cây), thiết kế khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD), 8 lần lặp, 20 cây/xuất xứ/lần lặp (160 cây/xuất xứ, tổng số 1.120 cây), mật độ 1.100 cây/ha (cự ly 3 m × 3 m), diện tích 10.100 m².
- Khảo nghiệm hậu thế kết hợp xây dựng vườn giống hữu tính: Đánh giá 50 gia đình theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8761-1:2017 tại lô b, khoảnh 2, tiểu khu 577 Đạ Huoai. Thí nghiệm thiết kế hàng - cột bằng phần mềm CycDesigN (Williams E. R. và cs, 2002), 8 lần lặp, 3 cây/gia đình/lần lặp (24 cây/gia đình, tổng số 1.200 cây), mật độ 1.100 cây/ha, diện tích 10.900 m². Đánh giá ở 18 tháng tuổi về tỷ lệ sống, đường kính D1.3 (panme đo chính xác 0,01 mm) và Hvn (thước kỹ thuật đo chính xác 0,1 cm).
- Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống và trồng rừng:
- Sinh lý và gieo ươm hạt giống: Thu hái 10 kg quả từ 12 cây tiêu chuẩn theo quy chuẩn ngành TCN 04-TCN-33-2001; xác định kích thước quả, hạt (120 mẫu), khối lượng 1000 quả (270 quả), khối lượng 1000 hạt (900 hạt), độ ẩm hạt bằng phương pháp sấy khô kiệt ở 105°C; thí nghiệm bảo quản 6 tháng; thử nghiệm 4 mức che sáng và 5 công thức ruột bầu đến 11 tháng tuổi.
- Thí nghiệm giâm hom: Khảo sát chất kích thích sinh trưởng (IBA, IAA, NAA ở các nồng độ khác nhau), thời gian xử lý hom, tuổi cây lấy hom, mùa vụ giâm và giá thể giâm.
- Thí nghiệm thâm canh trồng rừng: Thí nghiệm tuổi cây con (xây dựng mới, đánh giá lúc 18 tháng tuổi); các thí nghiệm mật độ, phương thức trồng (thuần loài so sánh với hỗn giao), phân bón và tỉa thưa kế thừa hiện trường từ tháng 6/2012, đo bổ sung định kỳ đến 9,5 năm tuổi.
- Xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm Microsoft Excel, Statgraphics (phân tích phương sai ANOVA, kiểm nghiệm LSD/Duncan) và Dataplus để phân tích di truyền khảo nghiệm hậu thế.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Chương 1 hệ thống hóa các tài liệu khoa học về cây Sấu tía trên thế giới và tại Việt Nam. Về mặt phân loại, luận án khẳng định tính đồng nhất giữa tên khoa học Sandoricum indicum Cav. và tên đồng nghĩa Sandoricum koetjape (Burm. f.) Merr. thuộc họ Meliaceae. Về mặt giá trị tài nguyên, các công trình quốc tế đã chỉ ra gỗ Sấu tía có tỷ trọng trung bình 0,55, thớ mịn, vân đẹp, ít mối mọt khi sấy khô và quả giàu hoạt chất dinh dưỡng (Coronel R. E., 1991), trong khi các nghiên cứu hóa học thực vật chiết xuất được các dẫn xuất triterpen và limonoid có khả năng ức chế tế bào ung thư (Ismail S. M. và cs, 2003; Đoàn Thị Bảo Trang, 2011). Tại Việt Nam, Tiêu chuẩn TCVN 12619-2:2019 xếp gỗ Sấu tía vào nhóm IV. Luận án chỉ ra điểm hạn chế cốt lõi của các nghiên cứu tiền nhiệm: Các công trình nước ngoài chủ yếu tập trung khai thác giá trị ăn quả hoặc cây cảnh quan đô thị tại Thái Lan và Philippines; trong nước mới dừng ở mức mô tả hình thái thực vật học hoặc trồng thử nghiệm quy mô nhỏ phân tán (Thảo Cầm Viên, Trảng Bom, Bàu Bàng). Hoàn toàn chưa có nghiên cứu chuyên sâu về quy luật lâm học trong rừng tự nhiên, tuyển chọn nguồn giống cải thiện di truyền lấy gỗ và quy trình kỹ thuật lâm sinh thâm canh rừng Sấu tía.
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 2 trình bày chi tiết thiết kế nghiên cứu gồm 5 nội dung lớn được triển khai bằng hệ thống phương pháp định lượng cụ thể:
- Xác lập 27 OTC diện tích 2.000 m² và 270 ODB diện tích 25 m² tại Cát Tiên, Bù Gia Mập và Nam Huoai để thu thập dữ liệu lâm học tầng cây cao và tầng cây tái sinh.
- Thực hiện tuyển chọn 70 cây trội tại 7 tỉnh phân bố tự nhiên theo tiêu chuẩn TCVN 8755:2017, trong đó chọn lọc hạt giống của 50 cây trội để bố trí khảo nghiệm xuất xứ (7 xuất xứ, 1.120 cây) và khảo nghiệm hậu thế (50 gia đình, 1.200 cây) theo TCVN 8761-1:2017 bằng phần mềm CycDesigN tại Đạ Huoai, Lâm Đồng.
| TT |
Tỉnh (Xuất xứ) |
Huyện |
Xã |
Số cây trội chọn lọc |
Số cây trội lấy hạt khảo nghiệm |
| 1 |
Đồng Nai |
Tân Phú, Vĩnh Cửu |
Phú Ngọc, Mã Đà |
10 |
7 |
| 2 |
Bình Dương |
Bàu Bàng, Phú Giáo |
Lai Uyên, Phước Hòa |
10 |
7 |
| 3 |
Bình Phước |
Bù Gia Mập |
Bù Gia Mập |
10 |
7 |
| 4 |
Tây Ninh |
Tân Biên |
Tân Lập |
10 |
7 |
| 5 |
Đắk Lắk |
Krông Bông |
Cư Pui |
10 |
7 |
| 6 |
Lâm Đồng |
Đạ Huoai |
Phước Lộc |
10 |
8 |
| 7 |
Bình Thuận |
Tánh Linh |
Đức Bình |
10 |
7 |
| Tổng |
7 xuất xứ |
|
|
70 cây |
50 cây |
- Thiết kế các công thức thí nghiệm gieo ươm hạt (che sáng, ruột bầu) và giâm hom vô tính (chất kích thích, nồng độ, thời gian nhúng, tuổi hom, mùa vụ, giá thể) với các chỉ tiêu tỷ lệ nảy mầm, tỷ lệ sống, đường kính cổ rễ D00, chiều cao Hvn, tỷ lệ ra rễ và chỉ số chất lượng rễ.
- Bố trí các ô thí nghiệm thâm canh rừng trồng khảo sát 5 yếu tố lâm sinh: tuổi cây con đem trồng (18 tháng theo dõi); mật độ trồng, phương thức trồng thuần loài so với hỗn giao, liều lượng phân bón và cường độ tỉa thưa (theo dõi liên tục đến 9,5 năm tuổi).
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm tương ứng với cấu trúc các bảng và biểu đồ thống kê:
- Đặc điểm sinh học và lâm học: Cây Sấu tía là cây gỗ lớn, lá kép 3 lá chét, rụng lá một phần vào mùa khô (tháng 12 đến tháng 1), trổ chồi non kèm hoa lưỡng tính nở vào tháng 1 - 3, quả chín rộ vào đầu mùa mưa (tháng 5 - 6). Trong rừng tự nhiên tại Cát Tiên, Bù Gia Mập và Nam Huoai, Sấu tía tham gia vào tầng tán ưu thế của các trạng thái rừng giàu và trung bình với chỉ số IVI% đạt từ 5,6% đến trên 8%, thường mọc đồng ưu thế với các loài Sao đen, Dầu song nàng, Mít nài, Chò chai. Về tái sinh, cây tái sinh phân bố chủ yếu ở cấp ST1 và ST2; số lượng cây đạt cấp triển vọng (ST4, ST5) dưới tán rừng tự nhiên khép tán có xu hướng suy giảm rõ rệt do đặc tính ưa sáng của loài; tái sinh hạt chiếm ưu thế tuyệt đối so với tái sinh chồi.
- Kết quả chọn giống cây Sấu tía: Khảo nghiệm 7 xuất xứ ở 18 tháng tuổi ghi nhận sự sai khác có ý nghĩa thống kê về tỷ lệ sống và sinh trưởng D1.3, Hvn. Luận án đã xác định được 03 xuất xứ sinh trưởng tốt nhất tại Đạ Huoai là Lâm Đồng, Bình Phước và Đồng Nai. Khảo nghiệm hậu thế 50 gia đình ở 18 tháng tuổi đã đánh giá và sàng lọc được 08 gia đình có độ vượt sinh trưởng vượt trội về đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn so với trung bình khảo nghiệm để giữ lại xây dựng rừng giống chuyển hóa và cung cấp vật liệu nhân giống.
- Kỹ thuật nhân giống: Hạt Sấu tía có kích thước lớn, khối lượng 1000 hạt cao, mất sức nảy mầm nhanh nên bảo quản thông thường sau 6 tháng tỷ lệ nảy mầm giảm sâu. Xử lý hạt tươi gieo ngay cho tỷ lệ nảy mầm trên 85 - 90%. Ở giai đoạn vườn ươm, cây con phản ứng rõ với chế độ che sáng: Giai đoạn đầu cần che sáng nhẹ (khoảng 25 - 50%), sau đó giảm dần che sáng để huấn luyện cây ra ánh sáng hoàn toàn trước khi xuất vườn. Thành phần ruột bầu có bổ sung phân hữu cơ hoai mục và phân lân cho sinh trưởng D00 và Hvn vượt trội. Về nhân giống vô tính, việc giâm hom phụ thuộc chặt chẽ vào loại hóa chất kích thích sinh trưởng (nhóm auxin IBA/NAA), nồng độ thích hợp, thời gian xử lý nhanh, sử dụng hom ngọn lấy từ cây mẹ non tuổi (dưới 1 - 2 năm tuổi), giâm trên giá thể tơi xốp, thoát nước tốt vào mùa vụ thích hợp đạt tỷ lệ ra rễ cao.
- Biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh:
- Tuổi cây con: Cây con đủ tiêu chuẩn xuất vườn đạt từ 10 - 12 tháng tuổi có tỷ lệ sống và sinh trưởng sau 18 tháng trồng cao hơn rõ rệt so với cây non tháng.
- Mật độ trồng: Theo dõi đến 9,5 năm tuổi cho thấy mật độ trồng ban đầu ảnh hưởng trực tiếp đến đường kính thân cây và độ thon thân; mật độ 1.100 cây/ha (cự ly 3 m × 3 m) hoặc mật độ ban đầu dày hơn có tỉa thưa tạo điều kiện cho cây tự tỉa cành tốt và thân tròn thẳng.
- Phương thức trồng: Rừng trồng Sấu tía sinh trưởng thuận lợi ở cả phương thức thuần loài và trồng hỗn giao theo dải/khóm với cây bản địa khác; tuy nhiên phương thức thâm canh tập trung kiểm soát thực bì tốt hơn.
- Bón phân: Việc bón lót kết hợp NPK và phân vi sinh trong hố đào 40 cm × 40 cm × 40 cm và bón thúc định kỳ trong 3 năm đầu thúc đẩy nhanh tốc độ khép tán.
- Kỹ thuật tỉa thưa: Sinh trưởng D1.3 và Hvn của lâm phần 9,5 tuổi có tỉa thưa đạt mức tăng trưởng bình quân hàng năm cao hơn hẳn đối chứng không tỉa, hạn chế cạnh tranh không gian dinh dưỡng và tập trung trữ lượng vào các cây gỗ lớn mục tiêu.
Kết quả và những đóng góp mới
Luận án đúc kết hai đóng góp mới căn bản:
- Đã lựa chọn được 03 xuất xứ (gồm xuất xứ Lâm Đồng, Bình Phước, Đồng Nai) và 08 gia đình Sấu tía có triển vọng sinh trưởng tốt nhất sau 18 tháng khảo nghiệm để làm nguồn giống phục vụ trồng rừng gỗ lớn tại tỉnh Lâm Đồng và các địa bàn có điều kiện lập địa tương đồng.
- Đã xác định được hệ thống các biện pháp kỹ thuật nhân giống (hữu tính bằng hạt, vô tính bằng giâm hom) và gói kỹ thuật lâm sinh trồng rừng thâm canh cây Sấu tía cung cấp gỗ lớn tại tỉnh Lâm Đồng, bao gồm: tiêu chuẩn cây con đem trồng, mật độ trồng rừng hợp lý, phương thức bón phân thâm canh và chế độ tỉa thưa điều chỉnh mật độ ở giai đoạn rừng khép tán đến 9,5 năm tuổi.
Về kiến nghị và giải pháp đề xuất, tác giả nêu rõ:
- Cần tiếp tục theo dõi, đo đếm định kỳ các chỉ tiêu sinh trưởng, chất lượng thân cây và độ phân hóa của mô hình khảo nghiệm xuất xứ, khảo nghiệm hậu thế tại Đạ Huoai ở các giai đoạn tuổi tiếp theo để có căn cứ chuyển hóa thành rừng giống hữu tính ổn định.
- Tiếp tục theo dõi các ô thí nghiệm tỉa thưa rừng trồng Sấu tía từ sau 9,5 tuổi đến hết luân kỳ khai thác gỗ lớn nhằm xác định chính xác cường độ và chu kỳ tỉa thưa tối ưu cuối cùng.
- Mở rộng ứng dụng quy trình kỹ thuật nhân giống và thâm canh rừng Sấu tía vào thực tiễn sản xuất tại các công ty lâm nghiệp, ban quản lý rừng phòng hộ vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của luận án:
- Thời gian theo dõi khảo nghiệm xuất xứ và khảo nghiệm hậu thế mới dừng lại ở giai đoạn 18 tháng tuổi (1,5 năm). Đây là giai đoạn cây con mới bén rễ và bước đầu sinh trưởng, chưa phản ánh đầy đủ đặc tính thích ứng di truyền và chất lượng thân gỗ khi cây bước vào giai đoạn thành thục công nghệ.
- Các thí nghiệm về mật độ, bón phân, phương thức trồng và tỉa thưa tuy đã theo dõi đến 9,5 năm tuổi nhưng vẫn chưa đi hết một luân kỳ kinh doanh gỗ lớn hoàn chỉnh của loài cây bản địa (thường kéo dài trên 15 - 20 năm).
- Phạm vi bố trí các khảo nghiệm giống và thực nghiệm trồng rừng thâm canh mới tập trung tại tiểu khu 577, huyện Đạ Huoai, tỉnh Lâm Đồng, chưa được mở rộng kiểm chứng trên nhiều dạng lập địa sinh thái khác nhau trong toàn vùng phân bố tự nhiên.
Hướng nghiên cứu tiếp:
- Tiếp tục duy trì bảo vệ và theo dõi định kỳ số liệu sinh trưởng, độ thẳng thân, tỷ lệ rụng cành tự nhiên và đánh giá phẩm chất cơ lý tính của gỗ rừng trồng Sấu tía qua các cấp tuổi lớn hơn.
- Nghiên cứu sâu hơn về thành phần sâu bệnh hại phát sinh trong điều kiện gây trồng rừng thuần loài thâm canh mật độ cao.
- Khảo nghiệm mở rộng các xuất xứ và gia đình đã chọn lọc tại các vùng sinh thái lân cận như Tây Nguyên và Đông Nam Bộ để xác định vùng sinh thái thích hợp nhất cho từng dòng giống.
Giá trị tham khảo
Luận án mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho các nhóm đối tượng học thuật và sản xuất lâm nghiệp:
- Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng và Di truyền chọn giống cây rừng: Luận án là tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp tiếp cận điều tra lâm học định lượng kết hợp ứng dụng phần mềm chuyên dụng (CycDesigN, Statgraphics, Dataplus, GLAMA) trong thiết kế và xử lý số liệu khảo nghiệm giống cây rừng bản địa.
- Đối với các cơ quan quản lý nhà nước (Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Chi cục Kiểm lâm các tỉnh Tây Nguyên và Đông Nam Bộ): Luận án cung cấp luận cứ khoa học để đưa cây Sấu tía vào danh mục các loài cây trồng rừng gỗ lớn chủ lực, phục vụ Đề án tái cơ cấu ngành lâm nghiệp và kế hoạch hành động nâng cao năng suất, chất lượng rừng trồng sản xuất.
- Đối với các công ty lâm nghiệp, ban quản lý rừng phòng hộ và chủ rừng: Các thông số kỹ thuật về thu hái, bảo quản hạt giống, kỹ thuật giâm hom, mật độ trồng ban đầu, chế độ bón phân và kỹ thuật tỉa thưa ở giai đoạn đến 9,5 năm tuổi là tài liệu hướng dẫn trực tiếp để tổ chức gieo ươm cây giống đạt chuẩn và thiết lập các mô hình rừng trồng thâm canh gỗ lớn đạt hiệu quả kinh tế cao.
Câu hỏi thường gặp
1. Cây Sấu tía nghiên cứu trong luận án có phải là loài sấu ăn quả phổ biến ở miền Bắc hay không?
Không. Cây Sấu tía trong luận án có tên khoa học là Sandoricum indicum Cav. (đồng nghĩa Sandoricum koetjape), thuộc họ Xoan (Meliaceae), phân bố tự nhiên ở các tỉnh phía Nam. Trong khi đó, cây sấu ăn quả trồng phổ biến ở đường phố Hà Nội và miền Bắc là loài Dracontomelum duperreanum Pierre, thuộc họ Đào lộn hột (Anacardiaceae).
2. Gỗ Sấu tía được phân hạng và có những chỉ tiêu cơ lý tính nào theo tiêu chuẩn Việt Nam?
Theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12619-2:2019, gỗ Sấu tía được xếp vào nhóm IV với khối lượng riêng đạt 0,57 g/cm³, hệ số co rút thể tích là 0,5, độ bền uốn tĩnh đạt 94 MPa và độ bền nén dọc đạt 41 MPa; gỗ có giác màu trắng hồng, lõi màu nâu đỏ hoặc nâu hồng, thớ mịn và vân đẹp.
3. Nghiên cứu chọn giống của luận án đã thực hiện với quy mô và phương pháp như thế nào?
Nghiên cứu đã điều tra, tuyển chọn 70 cây trội tại 7 tỉnh (Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước, Bình Thuận, Tây Ninh, Lâm Đồng, Đắk Lắk) theo TCVN 8755:2017. Từ đó, thiết lập khảo nghiệm 7 xuất xứ với 1.120 cây theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) và khảo nghiệm hậu thế 50 gia đình với 1.200 cây được thiết kế hàng - cột bằng phần mềm CycDesigN theo TCVN 8761-1:2017 tại huyện Đạ Huoai, tỉnh Lâm Đồng.
4. Khảo nghiệm giống ở 18 tháng tuổi đã lựa chọn được những nguồn giống cụ thể nào?
Sau 18 tháng theo dõi, luận án đã xác định được 03 xuất xứ sinh trưởng tốt nhất là Lâm Đồng, Bình Phước và Đồng Nai; đồng thời chọn lọc được 08 gia đình cây trội có độ vượt sinh trưởng về đường kính D1.3 và chiều cao Hvn cao nhất để làm nguồn vật liệu nhân giống trồng rừng gỗ lớn.
5. Các thí nghiệm trồng rừng thâm canh cây Sấu tía được theo dõi trong khoảng thời gian bao lâu?
Thí nghiệm tuổi cây con đem trồng được xây dựng mới và đánh giá lúc 18 tháng tuổi (tháng 6/2020 đến tháng 12/2021). Bốn thí nghiệm lâm sinh còn lại gồm mật độ trồng, phương thức trồng thuần loài/hỗn giao, bón phân và kỹ thuật tỉa thưa được kế thừa hiện trường từ tháng 6/2012 và theo dõi, đo bổ sung định kỳ cho đến khi rừng đạt 9,5 năm tuổi (tháng 12/2021).
Kết luận
Luận án tiến sĩ của nghiên cứu sinh Nguyễn Kiên Cường đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu xác định cơ sở khoa học để gây trồng cây Sấu tía (Sandoricum indicum Cav.) cung cấp gỗ lớn tại tỉnh Lâm Đồng. Bằng phương pháp tiếp cận hệ sinh thái kết hợp thực nghiệm định lượng, công trình đã làm sáng tỏ các đặc tính sinh học, quy luật phân bố lâm học, sàng lọc thành công 03 xuất xứ và 08 gia đình triển vọng ở 18 tháng tuổi, đồng thời xác lập quy trình nhân giống hạt, hom và kỹ thuật lâm sinh thâm canh rừng trồng đến 9,5 năm tuổi. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu thực chứng có giá trị ứng dụng cao cho công tác phát triển rừng trồng gỗ lớn bản địa tại vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên.