Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới 1. Nghiên cứu trồng rừng cây bản địa Việc gây trồng các loài cây bản địa đã được quan tâm khá sớm ở một số nước nhiệt đới như Thái Lan, Indonesia, Myanmar, Philippines… nhưng các phương thức áp dụng cũng chỉ tập trung nhiều vào mục đích làm giàu, phục hồi rừng tự nhiên hoặc trồng cây phân tán với các loài họ Dầu như Sao đen, Dầu rái, Vên vên, … - Philippines là một trong những nước tiên phong của việc quản lý và trồng các loài cây họ Sao Dầu và đã có một chương trình nghiên cứu phát triển phối hợp với mục tiêu tìm hiểu về sự tái sinh của họ Sao Dầu. Các trung tâm và các trạm nghiên cứu theo vùng đã được thiết lập để nghiên cứu các biện pháp hữu hiệu về việc bảo vệ, tái sinh và việc tác động vào rừng tự nhiên các cây họ Sao Dầu.
Sự tái sinh nhân tạo dựa trên các nguyên lý của sự thừa kế tự nhiên được xem là một sự lựa chọn cho sự tái sinh có hiệu quả của loài cây này (Polliseo và Natividad, 1989). - Ở Indonesia có những rừng trồng khảo nghiệm trưởng thành của các cây họ Sao Dầu trong nhiều địa phương khác nhau (Smits và Daud Leppe, 1992). Những rừng trồng họ Sao Dầu quy mô lớn đã được trồng trong các năm gần đây bởi các lâm trường thuộc Nhà nước và chúng đang đạt tăng trưởng đường kính bình quân hàng năm lên tới 2 cm. Việc trồng thâm canh cây họ Sao Dầu cũng đã được đảm trách bởi tập đoàn lâm nghiệp tư nhân, một số loài cây họ Sao Dầu 19 năm tuổi trồng trên đất phù sa đã đạt tăng trưởng đường kính bình quân hàng năm 3 cm, có thân thẳng rất đẹp và có thể sử dụng với mục đích gỗ dán (Smiths, 1993).
- Ở Srilanka, sự tái sinh nhân tạo của các loài cây họ Sao Dầu hiện nay được tiến hành ở các vùng ẩm ướt và trung bình, chúng đã được chọn lọc qua các khảo nghiệm về loài từ 5-10 năm (Vivelcanandan, 1989). - Ở Bangladesh các rừng vùng đồi đã được quản lý kinh doanh theo phương thức khai thác trắng sau đó trồng lại rừng theo phương thức gần với tái sinh tự nhiên của các loài cây gỗ, đặc biệt là các loài họ Sao Dầu (Md Fazlul Huq và Ratan Lal Banik, 1992). Việc trồng loài cây họ Sao Dầu theo phương thức Taungya đã được thực hiện từ năm 1856 và các loài được chọn trồng chính hiện nay là Sao đen (Hopea odorata) Luan van 4 và Dầu con quay (Dipterocarpus turbinatus) mà năng suất tăng trưởng bình quân hành năm đạt 8.42 m3/ha/năm ở luân kỳ 40 năm. - Ở Malaysia, theo Forestry Department Peninsula năm 1999 trong dự án xây dựng rừng nhiều tầng đã giới thiệu cách thiết lập mô hình trồng rừng hỗn loại trên 3 đối tượng: rừng tự nhiên, rừng Acacia mangium 10 - 15 tuổi và 2 - 3 tuổi.
Dự án đã sử dụng 23 loài cây bản địa có giá trị, trồng theo mở băng rộng 30m trong rừng tự nhiên, trồng 6 hàng cây. Trong rừng Acacia mangium mở băng 10m trồng 3 hàng cây, băng 20m trồng 7 hàng cây, băng 40m trồng 15 hàng cây với 14 loài. Khối B chặt 1 hàng keo trồng 1 hàng , chặt 2 hàng trồng 2 hàng, chặt 4 hàng trồng 4 hàng,… Trồng 3 loài sau khi chặt 5 năm, trồng 7 loài sau khi chặt 7 năm. Trong 14 loài cây trồng trong khối A, có 3 loài S.
leprosula sinh trưởng chiều cao và đường kính tốt nhất. Tỷ lệ sống không khác biệt, sinh trưởng chiều cao cây trồng tốt ở băng 10m và băng 40m. Băng 20m không thoả mãn điều kiện sinh trưởng chiều cao. Khối B có tỷ lệ sống, sinh trưởng chiều cao tốt khi trồng 1 hàng; sinh trưởng đường kính tốt cho công thức trồng 6 và 16 hàng.
Có thể thấy rằng, công trình nghiên cứu được các tác giả thực hiện khá công phu với nhiều dạng công thức thí nghiệm và thời gian theo dõi khác nhau nhằm đánh giá tỷ lệ sống và khả năng sinh trưởng của các loài cây bản địa để tìm ra công thức tốt nhất. Tuy nhiên, nghiên cứu cũng mới chỉ dựa trên việc bố trí các loài một cách ngẫu nhiên, chưa căn cứ dựa trên những hiểu biết về đặc điểm sinh học của các loài. Ngoài ra, nghiên cứu cũng chưa chỉ ra được những tác động về kỹ thuật để điều chỉnh không gian sống của các loài theo từng giai đoạn phát triển. Những nghiên cứu về các biện pháp kỹ thuật điều chỉnh các lâm phần rừng trồng hỗn loài theo quá trình sinh trưởng các tác giả JB.
Ball, Wormald và Russo (1994) đã tác động vào các lâm phần rừng trồng hỗn loài thông qua việc giảm bớt sự cạnh tranh giữa các loài cây. Kết quả cho thấy sau khi tác động các biện pháp tỉa cành, tỉa thưa các loài cây mục đích đã được tạo điều kiện thuận lợi để sinh trưởng phát triển tốt hơn. Liễu sam (Crytomeria japonica) là một trong những loài cây bản địa của Nhật Bản, nó được trồng bằng cây hom từ thế kỷ XV. Vào năm 1987, Nhật Bản đã sản xuất được 49 triệu cây hom loài cây này phục vụ trồng rừng.
Bằng phương pháp vòng chọn Luan van 5 lọc liên tục lặp lại từ khâu khảo nghiệm, chọn lọc, kết quả gây trồng và tiếp tục chọn lọc, cho tới nay Nhật Bản đã chọn lọc được 32 dòng vô tính khác nhau phù hợp với yêu cầu cơ bản là: Khả năng ra rễ cao của hom, phạm vi gây trồng rộng, khả năng thích nghi cao,. - Ở Huay Sompoi Thái Lan đã khảo nghiệm 8 xuất xứ của Tếch và lựa chọn được 2 xuất xứ sinh trưởng tốt nhất là: + Xuất xứ Huay Sompoi (tọa độ địa lý 180 vĩ độ Bắc, 99055’ kinh độ Đông). + Xuất xứ Phayao (tọa độ địa lý 19003’ vĩ độ Bắc, 99055’ kinh độ Đông). Như vậy, việc sử dụng các loài cây bản địa để trồng rừng rất được các tác giả trên thế giới quan tâm nghiên cứu nhằm tạo ra những khu rừng có kết cấu nhiều tầng, mô phỏng theo kết cấu rừng tự nhiên để nâng cao khả năng phòng hộ của rừng.
Tuy nhiên, các nghiên cứu thử nghiệm về trồng rừng hỗn loài còn chưa được thực hiện nhiều, phần lớn nghiên cứu mới chỉ dựa trên kinh nghiệm chưa có sự hiểu biết nhiều về đặc tính sinh học của loài nên số lượng mô hình thành công còn hạn chế. Ở Trung Quốc, ngay từ những năm 1980 chính phủ Trung Quốc đã tiến hành các hoạt động gây trồng để sản xuất gỗ Nghiến nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế. Tuy nhiên, việc nghiên cứu gây trồng rừng Nghiến trên thế giới nói riêng và trồng rừng thâm canh nói chung còn nhiều thông tin chưa được cập nhật đầy đủ. Theo Wang Xianpu, Jin Xiaobai, Sun Chengyong (1986), Nghiến thích hợp với vùng núi đá vôi, tầng đất nông.
Trên đỉnh núi, nơi có điều kiện thời tiết rất khô, có rất ít Nghiến phân bố và chúng thường rất nhỏ. Cây Nghiến được trồng trong khu vực có hệ thống thoát nước kém và mực nước nông thường phát triển nhanh lúc đầu, sau đó rễ của chúng lộ ra, dần dần mục nát, và cuối cùng cây chết. Nếu cây được trồng trong đất axit, đất phải được làm giàu với phân và cung cấp vôi trước, nếu không, cây sẽ không phát triển bình thường. Đồng thời tác giả cũng chỉ rõ, muốn thúc đẩy phát triển Nghiến tái sinh tự nhiên thì cẩn phải đảm bảo nguồn cây mẹ gieo giống, độ tàn che (môi trường sống) của lớp cây tầng cao vì trong 6 năm đầu tiên, Nghiến là cây chịu bóng.
Nghiên cứu phục hồi các loài cây rừng tại các khu rừng thứ sinh nghèo trên núi đá vôi đã được Viện khoa học Quảng Tây và Quảng Đông - Trung Quốc triển khai trong giai đoạn (1985 - 1998) với các loài: Toona sinensis, Delavaya toxocarpa, Luan van 6 Chukrasia tabularis, Excentrodendron tonkinensis, v. Những nghiên cứu này đã được tổng kết sơ bộ sau nhiều cuộc hội thảo khoa học ở Học viện Lâm nghiệp Bắc Kinh với sự tham gia của nhiều nhà khoa học lâm nghiệp đầu ngành của Trung Quốc. Những hướng dẫn tạm thời về kỹ thật phục hồi rừng trên núi đá vôi đã được xây dựng. Tuy nhiên, những nghiên cứu vẫn chưa được tổng kết một cách có hệ thống nên việc áp dụng những hướng dẫn này cho nhiều quốc gia khác, trong đó có Việt Nam còn khiêm tốn và đang trong giai đoạn thử nghiệm.
Nghiên cứu đặc điểm sinh lý hạt giống và kỹ thuật tạo cây con Nghiên cứu về đặc điểm sinh lý hạt giống cũng như các biện pháp kỹ thuật tạo cây con cũng đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu, có thể tóm lược một số kết quả chính như sau: - Dự án giống cây của Lào (Laos tree seed project, 2006) cho biết ở các vùng địa lý khác nhau, mùa ra hoa và quả chín của loài Vối thuốc cũng khác nhau. Ở Ấn Độ, Vối thuốc ra hoa tháng 4-6, quả rụng vào tháng Giêng đến tháng Ba năm sau (Anon, 1996). Ở Indonesia, Vối thuốc ra hoa tháng 8-11, quả chín 3-5 năm sau (Keble và Sidiyasa, 1994). Tại Lào, hạt Vối thuốc được thu vào tháng 2-3, khi quả chuyển từ màu xanh sang màu nâu.
Vối thuốc được nhân giống chủ yếu bằng phương pháp hữu tính (từ hạt), việc nhân giống vô tính là có triển vọng nhưng trước mắt chưa thực hiện thành công. Quả Vối thuốc được thu trước khi vỏ nứt, sau đó khoảng 2 tuần vỏ quả nứt ra và có thể thu hạt. Hạt của Vối thuốc khó bảo quản. Có thể bảo quản hạt trong điều kiện nhiệt độ phòng trong vòng 3 tháng.
1 kg hạt Vối thuốc chứa 196. Tỷ lệ nảy mầm của hạt Vối thuốc có thể đạt 90% sau khi thu hái 10-12 ngày. Tuy nhiên, đôi khi gặp trường hợp tỷ lệ chỉ đạt 15% sau khi gieo 23-85 ngày. Hạt Vối thuốc được gieo trong bóng râm và phủ một lớp đất mỏng.
Tỷ lệ cây sống sau khi gieo đạt khoảng 50%. Sau 2-3 tháng cây con đạt chiều cao từ 5-8 cm thì chuyển vào bầu. Trong thời kỳ vườn ươm cần phải có dàn che. Cây trong vườn ươm 6-8 tháng đạt chiều cao 20cm thì có thể đem trồng.
Nghiên cứu về nhân giống cây rừng nói chung và các loài cây bản địa nói riêng Luan van 7 trên thế giới khá phong phú, đa dạng. Theo nghiên cứu của (Kimmins, 1998; Dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, (2002) cho thấy, ánh sáng có ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng của cây con trong giai đoạn vườn ươm và đến tỷ lệ sống của cây trồng rừng.