Tổng quan luận án
Luận án tiến sĩ Lâm nghiệp với đề tài "Nghiên cứu một số cơ sở khoa học cho việc thâm canh rừng Luồng Dendrocalamus barbatus Hsueh et D.Li tại Thanh Hóa" được thực hiện bởi nghiên cứu sinh Bùi Thị Huyền, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Phạm Văn Điển tại Trường Đại học Lâm nghiệp (Hà Nội, 2015). Công trình thuộc chuyên ngành Lâm sinh (mã số 62.05), hoàn thành trong giai đoạn nghiên cứu từ năm 2009 đến năm 2015.
Về tính cấp thiết, Luồng (Dendrocalamus barbatus Hsueh et D.Li) là loài cây lâm sản ngoài gỗ bản địa có giá trị kinh tế và phòng hộ đặc biệt quan trọng tại tỉnh Thanh Hóa. Theo số liệu hiện trạng rừng và đất lâm nghiệp của Ủy ban nhân dân tỉnh Thanh Hóa năm 2013, tính đến tháng 12 năm 2012, diện tích rừng Luồng toàn tỉnh đạt 70.257,08 ha, chiếm 39,9% tổng diện tích rừng trồng toàn tỉnh. Hàng năm, rừng Luồng cung cấp ra thị trường khoảng 24 triệu cây (tương đương 0,55 triệu tấn), phục vụ làm vật liệu xây dựng, nguyên liệu giấy, ván ép, đan lát, cung cấp măng làm thực phẩm, thân làm than hoạt tính và mùn cưa nuôi nấm. Trong "Đề án tái cơ cấu ngành Lâm nghiệp" năm 2013 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, thâm canh rừng được xác định là giải pháp trọng tâm nhằm nâng cao giá trị gia tăng và quản lý rừng bền vững. Tuy nhiên, thực tế kinh doanh rừng Luồng tại Thanh Hóa phần lớn mới dừng ở việc mở rộng diện tích và áp dụng các biện pháp chăm sóc đơn giản. Năng suất và chất lượng rừng Luồng ở mức thấp, nhiều diện tích bị suy thoái nghiêm trọng.
Khoảng trống nghiên cứu được tác giả xác định qua ba tồn tại cốt lõi:
- Công tác chọn lọc và nhân giống Luồng chưa hoàn thiện; chưa đánh giá chất lượng cây lấy vật liệu giống mà chỉ dựa vào kích thước, tuổi cây con xuất vườn; toàn quốc và địa phương chưa có rừng giống hay vườn giống Luồng được công nhận.
- Quy phạm hiện hành chưa phân chia được điều kiện lập địa thích hợp cho rừng Luồng, gây khó khăn cho việc lựa chọn nơi trồng và áp dụng biện pháp kỹ thuật tương thích.
- Chưa xác định được mô hình rừng Luồng mong muốn (mật độ, số cây/khóm, phân bố cấp tuổi) cũng như hệ thống giải pháp kỹ thuật nuôi dưỡng, khai thác duy trì sản lượng ổn định, liên tục và lâu dài.
Mục tiêu nghiên cứu của luận án gồm hai phần:
- Về lý luận: Góp phần bổ sung một số cơ sở khoa học cho kỹ thuật thâm canh rừng Luồng tại huyện Quan Hóa, tỉnh Thanh Hóa.
- Về thực tiễn: Đề xuất được một số giải pháp kỹ thuật áp dụng cho thâm canh rừng Luồng tại huyện Quan Hóa, tỉnh Thanh Hóa.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Các lâm phần rừng Luồng trồng thuần loài không thuộc các chương trình, dự án, được trồng từ năm 2004 trở về trước với mục đích kinh doanh lấy thân cây làm nguyên liệu, định kỳ hàng năm khai thác những cây già và cây đến tuổi thành thục công nghệ.
- Phạm vi không gian: Thực hiện tại các khu rừng Luồng tập trung thuộc 08 xã và 01 thị trấn của huyện Quan Hóa, tỉnh Thanh Hóa, bao gồm: Thị trấn Hồi Xuân, xã Xuân Phú, xã Hồi Xuân, xã Phú Nghiêm, xã Nam Xuân, xã Phú Xuân, xã Nam Động, xã Nam Tiến và xã Thanh Xuân.
- Phạm vi thời gian: Thu thập và xử lý chuỗi số liệu thực địa, khí hậu giai đoạn 2010 - 2012 và hoàn thành toàn diện công trình trong giai đoạn 2009 - 2015.
- Phạm vi nội dung: Tập trung vào cơ sở khoa học phân loại điều kiện lập địa, chọn và nhân giống Luồng, kỹ thuật tác động sinh học nâng cao chất lượng rừng Luồng.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Về thâm canh rừng trên thế giới, Julian Evans (1992) đã phân kỳ lịch sử thâm canh qua các mốc: trước 1890 với hệ thống Taungya (Mac Gillivray, 1990); giai đoạn 1890 - 1945 phát triển trồng rừng bán thâm canh tại Brazil với cây Bạch đàn (Eucalyptus), nghiên cứu tỉa cành, tỉa thưa của Craib (1934, 1939, 1947); giai đoạn 1945 - 1965 mở rộng giống ngoại lai; giai đoạn 1966 - 1980 mở rộng quy mô lớn tại Brazil với Pinus caribaea và Eucalyptus; từ sau 1980 đẩy mạnh công nghệ nuôi cấy mô và giâm hom (Sedio, 1978; Touzet, 1985; Goncalves và cộng sự, 2004). Nghiên cứu lập địa của FAO (1994) chỉ ra 4 nhóm nhân tố ảnh hưởng: khí hậu, địa hình, đất và thực bì; Laurie (1974) phân tích phẫu diện đất nhiệt đới; Pandey (1983) nghiên cứu sinh trưởng Eucalyptus camadulensis theo vùng ẩm và khô.
Về thâm canh tre trúc quốc tế, Gamble (1896) khảo sát 151 loài tre trúc Nam Á và Đông Nam Á. Koichiro Ueda (1960) nghiên cứu sinh lý măng thui ở Phyllostachys edulis (60 - 80%) và Phyllostachys reticulata (30 - 50%), đề xuất bón phân tăng kích thước thân cây. Victor Cusack (1997) và Alrasjid (2003) phân tích mức độ lấy dinh dưỡng của tre và nguy cơ suy thoái đất nếu không bón phân. Fu Maoyi và Xiao Jianghua (1996) công bố tác phẩm "Cultivation & Utilization on Bamboos", xác lập ảnh hưởng của độ ẩm, nhiệt độ, cấu trúc và lâm sinh đến sinh trưởng tre trúc. Riêng chi Dendrocalamus, Bernard Kingomo (2007) nghiên cứu nhân giống hom thân bằng NAA và nhân giống bằng gốc tại Kenya; Verma và Arya (1998) nghiên cứu ruột bầu nuôi cấy mô Dendrocalamus asper; Sutiyono (2004) tại Indonesia phân tích dinh dưỡng đất dưới tán Dendrocalamus asper; Dai Qihui (1998) khuyến nghị chọn lập địa tầng đất dày và xác định lượng N-P-K cho măng và thân tre; TIFAC (2004) đề xuất kỹ thuật lên líp; Shanmughavel và Fracis (1997) đánh giá chu trình dinh dưỡng Bambusa bambos; Jha và Lalnunmawia (2004) khảo nghiệm trồng xen với gừng; Trung tâm nghiên cứu tre trúc Trung Quốc (2001) khảo nghiệm bón phân cho Dendrocalamus latiflorus và Dendrocalamus oldhamii; Xu Tiansen (1998) phân loại sâu hại tre trúc.
Về nghiên cứu trong nước, khái niệm thâm canh rừng được phân tích bởi Từ điển Bách khoa nông nghiệp (1991), Nguyễn Xuân Xuyên và cộng sự (1985), Phùng Ngọc Lan (1986), Nguyễn Xuân Quát (1986, 1994), Vũ Biệt Linh và cộng sự (1996). Nghiên cứu cải thiện giống và lập địa có Lê Đình Khả (1999, 2003, 2006), Nguyễn Quang Dương (2001), Đỗ Đình Sâm và cộng sự (1994), Phạm Thế Dũng và cộng sự (2004), Nguyễn Huy Sơn (2006), Nguyễn Đức Minh và Nguyễn Thị Thu Hương (2014). Lý luận về cấu trúc rừng mong muốn được tiếp cận dưới nhiều thuật ngữ: Kết cấu chuẩn (Vũ Biệt Linh, 1996), Mẫu chuẩn tự nhiên (Nguyễn Ngọc Lung, 1961 - 1995), Cấu trúc mẫu (Nguyễn Văn Trương, 1983; Phùng Ngọc Lan, 1986; Vũ Đình Phương, 1987), Lâm phần chuẩn (Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao, 1993, 1997), Sản lượng ổn định và cấu trúc rừng ổn định (Bảo Huy, 2005, 2007; Nguyễn Hồng Quân, 2004; Phạm Văn Điển, 2006, 2007).
Về tre trúc và cây Luồng tại Việt Nam, các tác giả Hồng Minh (1963), Lê Nguyên Kế (1963), Vương Tấn Nhị (1963), Trần Đức Hậu và Nguyễn Văn Tỵ (1974 - 1977), Hoàng Xuân Tý (1972), Lê Nguyên và cộng sự (1971), Châu Quang Hiền (1981), Lâm Xuân Sanh và Châu Quang Hiền (1984), Ngô Quang Đê (1994), Lê Quang Liên và cộng sự (1990, 1995, 2000), Hứa Vĩnh Tùng (2001), Triệu Văn Hùng và cộng sự (2002), Lê Viết Lâm và cộng sự (2005), Đỗ Văn Bản và cộng sự (2004, 2005), Phạm Văn Điển và cộng sự (2006, 2012) đã đóng góp nhiều công trình về sinh thái, cấu trúc và kỹ thuật gây trồng. Riêng cây Luồng, giống được nghiên cứu bởi Hoàng Vĩnh Tường (1976 - 1977 với chất kích thích 2,4D, 2,4T), Lê Quang Liên (1990 với chiết cành), Nguyễn Ngọc Bình (1963 với trồng gốc và hom thân). Về đất Luồng có Nguyễn Ngọc Bình (1963, nghiên cứu 5 loại đất Feralit), Cao Danh Thịnh (2009), Đặng Thịnh Triều (2011), Nguyễn Bá Tiệp (2011). Về kỹ thuật chăm sóc và khai thác có Trịnh Đức Trình và Nguyễn Thị Hạnh (1990), Trần Nguyên Giảng (1977), Mai Xuân Phương (2001), Trần Văn Mão (1998), Phạm Quang Thu (2006).
| Mục đích quản lý rừng |
Thuật ngữ sử dụng |
Cách hiểu theo mục đích kinh doanh rừng |
| Rừng đặc dụng - bảo tồn hệ sinh thái rừng |
Rừng chuẩn, rừng mẫu, rừng lý tưởng |
Là rừng tốt nhất trong tự nhiên, có thể đạt cao đỉnh khí hậu. |
| Rừng sản xuất (gỗ) |
Rừng định hướng, rừng ổn định, rừng mong muốn |
(1) Là mô hình rừng có tăng trưởng trữ lượng cao nhất (năng suất cao nhất). (2) Là mô hình chỉ rõ cấu trúc cần đạt đến ở một thời điểm trong quá trình diễn thế, căn cứ vào đó để tác động liên tục, không làm suy giảm số lượng và chất lượng rừng. |
| Rừng phòng hộ |
Rừng định hướng, rừng ổn định, rừng mong muốn |
Là mô hình chỉ rõ cấu trúc rừng cần đạt đến để đáp ứng yêu cầu phòng hộ hoặc kết hợp phòng hộ - kinh tế. |
Vị trí của luận án: Kế thừa các quy trình kỹ thuật trước đây (Quy trình 1974 của Ty Lâm nghiệp Thanh Hóa, QTN.15-79, QPN 14-92, 04 TCN 21-2000, TCNV: 2011), luận án định vị việc giải quyết các khiếm khuyết tồn tại: xây dựng bảng phân chia mức độ thích hợp lập địa theo định lượng, bổ sung tiêu chuẩn chọn cây mẹ làm giống, thử nghiệm chất kích thích ra rễ mới (NAA, IBA) thay cho 2,4D, và xác lập mô hình cấu trúc khóm Luồng mong muốn theo cấp tuổi tại Quan Hóa.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Luận án dựa trên lý luận thâm canh rừng trồng (tác động tổng hợp và liên hoàn các khâu từ giống, lập địa, đất đai, chăm sóc đến khai thác) và lý thuyết rừng tiêu chuẩn. Trong quản lý rừng tre nứa, cấu trúc rừng mong muốn được tiếp cận qua ba chỉ tiêu: mật độ khóm/ha, số cây/khóm và phân bố số cây theo cấp tuổi (Phạm Văn Điển, 2006). Tiếp cận phân loại lập địa dựa trên mối quan hệ hữu cơ giữa điều kiện địa hình, tính chất lý hóa thổ nhưỡng với các chỉ tiêu sinh trưởng và chất lượng thương phẩm cây Luồng.
Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa điều tra thực địa, bố trí thí nghiệm lâm sinh và xử lý thống kê toán học:
- Phương pháp điều tra hiện trường: Bố trí các ô tiêu chuẩn (OTC) tạm thời tại 9 xã/thị trấn thuộc huyện Quan Hóa (Bảng 2.1). Đo đếm toàn diện các chỉ tiêu lâm phần: đường kính tại vị trí 1,3 m (D1,3m hay DBH, cm), đường kính gốc (Do, cm), chiều cao vút ngọn (Hvn, m), số cây trên khóm (Stem.C), phân bố cấp tuổi cây trong khóm (tuổi 1, 2, 3, 4+), chất lượng cây theo tiêu chuẩn thương phẩm (loại A, B, C, D).
- Khảo sát đất và địa hình: Xác định độ dốc (Sl, độ), độ dày tầng đất (SD, cm), độ xốp (SP, %), hàm lượng mùn (Mu, %), loại đất chính gồm đất đỏ vàng trên đá măcma axít (Fa) và đất nâu tím trên sa phiến thạch (Fe).
- Phương pháp thí nghiệm nhân giống: Thiết lập các công thức thí nghiệm (Bảng 2.2) sử dụng hom thân/cành, khảo nghiệm các chất điều hòa sinh trưởng gồm Naphthylacetic Acid (NAA) và Indo-ibutyric acid (IBA) ở các mức nồng độ khác nhau so sánh với đối chứng, đánh giá tỷ lệ ra rễ, thời gian hình thành rễ và sinh trưởng chồi mầm.
- Phương pháp theo dõi măng: Ghi nhận thời vụ ra măng, tỷ lệ măng thui, động thái sinh trưởng đường kính và chiều cao măng theo chu kỳ ngày trên các dạng lập địa khác nhau, đo đếm hiện tượng nâng gốc qua các thế hệ măng.
- Công cụ và kỹ thuật phân tích số liệu: Ứng dụng phần mềm SPSS (Statistical Products for Social Services) để tính toán các tham số thống kê mô tả (trung bình TB, sai tiêu chuẩn S, hệ số biến động S%), xây dựng biểu đồ tán xạ, phân tích tương quan giữa sinh trưởng (DBH, Hvn) với nhân tố lập địa, và phân tích nhánh (Cluster Analysis) xác lập các nhóm cấu trúc rừng Luồng.
- Nguồn tư liệu: Dữ liệu khí tượng thủy văn 3 năm (2010 - 2012) tại trạm Quan Hóa, tư liệu bản đồ và báo cáo hiện trạng tài nguyên rừng từ Chi cục Kiểm lâm, Chi cục Lâm nghiệp Thanh Hóa và UBND huyện Quan Hóa.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Chương 1 hệ thống hóa các đặc tính hình thái, sinh thái học của cây Luồng (Dendrocalamus barbatus Hsueh et D.Li): là loài tre mọc cụm, thân thẳng tròn, cao 15 - 20 m, đường kính 10 - 12 cm, vách thân dày từ 2 cm trở lên; rễ chùm ăn rộng 10 m, tầng rễ tập trung sâu 10 - 30 cm; hoa nở chùy và thường chết đồng loạt cả khóm sau khi ra hoa (khuy). Luận án tổng kết toàn diện các công trình nghiên cứu ngoài nước về thâm canh rừng, thâm canh tre trúc và chi Dendrocalamus tại các quốc gia như Trung Quốc, Ấn Độ, Kenya, Indonesia. Trong nước, chương này tổng thuật các giai đoạn nghiên cứu thâm canh, các quan điểm về mô hình rừng mong muốn, các kết quả chọn giống (chiết cành, giâm cành bằng 2,4D, 2,4T, trồng gốc), đặc điểm đất đai và sâu bệnh hại Luồng. Tác giả phân tích các văn bản quy phạm kỹ thuật hiện hành (04 TCN 21-2000, QPN 14-92) và chỉ ra các mặt hạn chế của sản xuất thực tế tại Thanh Hóa, từ đó luận giải tính cấp thiết của việc xây dựng cơ sở khoa học cho thâm canh Luồng.
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 2 cụ thể hóa 5 nội dung nghiên cứu chính:
- Đánh giá hiện trạng phát triển rừng Luồng ở huyện Quan Hóa.
- Nghiên cứu cơ sở khoa học chọn điều kiện lập địa trồng Luồng.
- Nghiên cứu bổ sung cơ sở khoa học chọn giống và nhân giống Luồng.
- Nghiên cứu cơ sở khoa học cho một số kỹ thuật tác động vào rừng Luồng.
- Đề xuất một số kỹ thuật trong thâm canh rừng Luồng.
Tác giả trình bày phương pháp luận giải quyết vấn đề qua sơ đồ mối quan hệ giữa các nội dung thâm canh rừng (Hình 2.1) và sơ đồ tiếp cận nghiên cứu (Hình 2.2). Chương này mô tả chi tiết phương pháp lập ô tiêu chuẩn (OTC) phân bố tại 9 đơn vị hành chính cấp xã của huyện Quan Hóa (Bảng 2.1), phương pháp đo đếm sinh trắc học cây rừng, phương pháp lấy mẫu và phân tích hóa lý đất, thiết kế thí nghiệm nhân giống giâm hom xử lý hóa chất hormon kích thích ra rễ NAA, IBA (Bảng 2.2), phương pháp theo dõi sinh trưởng măng và các thuật toán phân tích đa biến trên phần mềm SPSS.
Chương 3: Đặc điểm cơ bản của khu vực nghiên cứu
Chương 3 mô tả điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của huyện Quan Hóa, tỉnh Thanh Hóa:
- Tự nhiên: Địa hình miền núi cao, hiểm trở, độ dốc lớn và chia cắt mạnh; hệ thống sông Mã và sông Luồng chi phối thủy văn; khí hậu nhiệt đới gió mùa phân hóa mùa mưa và mùa khô rõ rệt (số liệu khí hậu 2010 - 2012 tại Bảng 4.8); địa chất chủ yếu gồm đá măcma axít hình thành đất đỏ vàng (Fa) và đá sa phiến thạch sét hình thành đất nâu tím (Fe). Diện tích rừng và đất lâm nghiệp chiếm tỷ trọng lớn, trong đó rừng Luồng là nguồn tài nguyên bản địa chủ đạo.
- Kinh tế - xã hội: Dân cư chủ yếu là đồng bào các dân tộc thiểu số (Thái, Mường...), đời sống và sinh kế phụ thuộc chặt chẽ vào thu nhập từ rừng Luồng; cơ sở hạ tầng giao thông vùng sâu còn nhiều cách trở.
- Đánh giá tổng hợp: Xác định những thuận lợi về điều kiện lập địa thích hợp, lực lượng lao động dồi dào, kinh nghiệm canh tác bản địa và nhu cầu thị trường cao; đồng thời chỉ rõ những khó khăn do địa hình dốc dễ xói mòn rửa trôi, trình độ thâm canh của người dân còn lạc hậu, hạ tầng vận chuyển khó khăn và tập quán khai thác kiệt quệ làm suy thoái tài nguyên.
Chương 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương 4 trình bày toàn bộ kết quả thực nghiệm và thảo luận học thuật:
- Hiện trạng rừng Luồng: Báo cáo số liệu mật độ khóm (Bảng 4.2), sinh trưởng đường kính DBH, chiều cao Hvn, trữ lượng V (Bảng 4.3), cấu trúc tuổi cây (Bảng 4.4, Hình 4.2), chất lượng thương phẩm (Bảng 4.5, Bảng 4.6, Hình 4.3) và các biện pháp kỹ thuật người dân đang áp dụng (Bảng 4.7). Thực trạng cho thấy mật độ phân bố không đều, tỷ lệ cây tuổi 1 - 2 cao nhưng tỷ lệ cây đạt quy cách thương phẩm loại A, B thấp, kỹ thuật chăm sóc chủ yếu là phát dọn đơn giản.
- Cơ sở khoa học chọn lập địa: Phân tích số liệu địa hình (Bảng 4.9) và lý hóa tính đất (Bảng 4.10); biểu đồ tán xạ phản ánh tương quan giữa sinh trưởng (DBH, Hvn) với độ dốc (Sl), độ dày đất (SD), độ xốp (SP), hàm lượng mùn (Mu) (Hình 4.4, Hình 4.5). Luận án xây dựng tiêu chuẩn phân chia lập địa thành 3 cấp thích hợp: Thích hợp (I), Ít thích hợp (II), Không thích hợp (III) (Bảng 4.11), áp dụng phân loại cho các lô rừng (Bảng 4.12) và đánh giá sai dị sinh trưởng trên các dạng lập địa (Bảng 4.13).
- Cơ sở chọn và nhân giống: Đánh giá phân bố cây Luồng tốt (Bảng 4.14); khả năng sinh và nuôi dưỡng măng của khóm có cây tốt (Bảng 4.15, Hình 4.6). Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của hormon (NAA, IBA) đến tỷ lệ ra rễ của hom Luồng (Bảng 4.16, Bảng 4.17, Hình 4.7, Hình 4.8) chứng minh việc sử dụng chất điều hòa sinh trưởng mới giúp tăng đáng kể tỷ lệ ra rễ so với đối chứng.
- Cơ sở kỹ thuật tác động: Phân tích định lượng hiện tượng nâng gốc Luồng qua các thế hệ măng (Bảng 4.18, Hình 4.9); quy luật thời vụ măng mọc (Bảng 4.19); quy luật sinh trưởng đường kính và chiều cao măng theo lập địa (Bảng 4.20, Hình 4.10, Hình 4.11). Sử dụng sơ đồ nhánh 10 nhân tố và 3 nhân tố cấu trúc (Hình 4.12, Hình 4.13, Hình 4.14, Hình 4.15) để mô hình hóa cấu trúc rừng Luồng (Bảng 4.21). Từ đó, tác giả đề xuất mô hình số cây mong muốn theo cấp tuổi trên khóm (Bảng 4.22).
- Đề xuất biện pháp kỹ thuật: Hướng dẫn chi tiết kỹ thuật chọn lập địa; chọn cây mẹ lấy giống và quy trình nhân giống hom thân/cành sử dụng hormon kích thích; các giải pháp chăm sóc, cuốc đất, bón phân chống nâng gốc và kỹ thuật khai thác chọn cây từ tuổi 3 trở lên đối với rừng Luồng trên 5 năm tuổi.
Kết quả và những đóng góp mới
Luận án đã tổng hợp các phát hiện mới và đóng góp cụ thể về lý luận cũng như thực tiễn sản xuất:
Đóng góp mới về mặt lý luận:
- Đã phân chia điều kiện lập địa rừng trồng Luồng dựa vào việc xác lập định lượng mối quan hệ tương quan giữa sinh trưởng rừng Luồng (DBH, Hvn) với một số nhân tố lập địa cơ bản (độ dốc, độ dày tầng đất, độ xốp, hàm lượng mùn), trên cơ sở gắn kết chặt chẽ với tiêu chuẩn phân cấp chất lượng thương phẩm cây Luồng.
- Đã ứng dụng phương pháp phân tích nhánh cấu trúc để đề xuất mô hình rừng Luồng mong muốn (xác định cụ thể mật độ khóm, số cây/khóm và tỷ lệ số cây theo 4 cấp tuổi), tạo cơ sở khoa học định lượng cho công tác nuôi dưỡng và khai thác rừng bảo đảm sản lượng ổn định và bền vững.
Đóng góp mới về mặt thực tiễn:
- Bổ sung hệ thống tiêu chuẩn chọn lọc cây Luồng tốt và khóm Luồng tốt ngoài hiện trường làm nguồn vật liệu nhân giống phục vụ sản xuất.
- Bổ sung cơ sở khoa học cho kỹ thuật nhân giống Luồng bằng hom thông qua việc xác định loại chất điều hòa sinh trưởng (NAA, IBA) và nồng độ xử lý phù hợp, cho tỷ lệ ra rễ cao thay thế các chất kích thích cũ (2,4D, 2,4T).
- Đề xuất hệ thống các giải pháp kỹ thuật lâm sinh thâm canh đồng bộ cho rừng Luồng kinh doanh trên 5 năm tuổi tại huyện Quan Hóa: tiêu chuẩn chọn lập địa gây trồng, kỹ thuật chăm sóc cuốc xới xử lý hiện tượng nâng gốc, bón phân đón mùa măng và kỹ thuật chặt chọn theo tuổi cây.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Về mặt hạn chế:
- Đối tượng khảo sát của luận án bị giới hạn ở các lâm phần rừng Luồng trồng thuần loài không theo dự án từ năm 2004 trở về trước tại 9 xã/thị trấn thuộc huyện Quan Hóa; chưa mở rộng đánh giá thực nghiệm trên các mô hình rừng Luồng trồng hỗn loài với cây lá rộng hoặc tại các tiểu vùng sinh thái khác của tỉnh Thanh Hóa.
- Nghiên cứu chưa đi sâu phân tích đặc điểm di truyền học phân tử (như chỉ thị ADN/RAPD) đối với các cây Luồng được chọn làm giống.
Hướng nghiên cứu tiếp theo:
- Tiếp tục theo dõi, hoàn thiện các mô hình khảo nghiệm thâm canh rừng Luồng trên các dạng lập địa khác nhau để kiểm chứng tính ổn định lâu dài của cấu trúc rừng mong muốn.
- Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị sinh học phân tử trong việc đánh giá đa dạng di truyền và tuyển chọn giống Luồng ưu việt.
- Xây dựng quy trình kỹ thuật chuyển hóa rừng Luồng hiện có thành rừng giống và thiết lập các vườn giống Luồng cung cấp vật liệu nhân giống chất lượng cao cho vùng miền núi Bắc Trung Bộ.
Giá trị tham khảo
Luận án mang lại giá trị tham khảo rõ ràng cho các nhóm đối tượng học thuật và ứng dụng:
- Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Lâm sinh, Quản lý tài nguyên rừng: Cung cấp tài liệu tham khảo về phương pháp luận mô hình hóa cấu trúc rừng tre nứa, kỹ thuật điều tra sinh trắc học lâm phần và phương pháp xử lý số liệu đa biến bằng phần mềm SPSS.
- Giảng viên và cán bộ nghiên cứu lâm nghiệp: Cung cấp nguồn dữ liệu thực nghiệm về mối liên hệ lập địa - sinh trưởng loài cây tre cụm bản địa, phục vụ giảng dạy chuyên đề thâm canh rừng trồng và lâm sản ngoài gỗ.
- Cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp, khuyến nông và cơ quan quản lý tại địa phương (Sở Nông nghiệp và PTNT Thanh Hóa, Chi cục Kiểm lâm, Chi cục Lâm nghiệp): Tham khảo bảng tiêu chuẩn phân loại lập địa để quy hoạch vùng trồng Luồng tập trung; áp dụng quy trình nhân giống bằng hom xử lý NAA/IBA và kỹ thuật khai thác chặt chọn nhằm phục tráng các diện tích rừng Luồng đang bị suy thoái.
Câu hỏi thường gặp
1. Cây Luồng (Dendrocalamus barbatus) có những đặc trưng hình thái và sinh học chính nào được nêu trong văn bản?
Luồng là loài tre mọc cụm, thân tròn thẳng, chiều cao đạt từ 15 đến 20 m, đường kính ngang ngực (D1,3m) đạt 10 - 12 cm, vách thân dày từ 2 cm trở lên. Vòng đốt có lớp phấn trắng. Mỗi đốt có 1 cành chính to và 2 - 5 cành nhỏ; gốc cành chính phình to gọi là "đùi gà", có khả năng sinh chồi và ra rễ. Rễ Luồng thuộc loại rễ chùm phát triển từ thân ngầm và các đốt sát gốc, ăn rộng đến 10 m xung quanh gốc và phân bố chủ yếu ở độ sâu 10 - 30 cm. Khi ra hoa (khuy), thân cây trở nên mềm, chứa nhiều nước và các cây trong bụi thường chết đồng loạt.
2. Thực trạng kinh doanh rừng Luồng tại huyện Quan Hóa trước khi nghiên cứu gặp phải những tồn tại kỹ thuật nào?
Thực tiễn phát triển rừng Luồng tại huyện Quan Hóa thời điểm nghiên cứu gặp phải ba tồn tại chính: (1) Việc chọn và nhân giống chưa hoàn thiện, nguồn giống chưa được đánh giá chất lượng cây mẹ, chưa có vườn giống hay rừng giống được công nhận; (2) Chưa phân chia được điều kiện lập địa thích hợp cho trồng Luồng, gây khó khăn cho việc chọn đất trồng; (3) Chưa xác định được mô hình cấu trúc rừng Luồng mong muốn cũng như các giải pháp khai thác, nuôi dưỡng phù hợp, dẫn đến rừng Luồng bị suy thoái, tỷ lệ cây thương phẩm loại A, B thấp.
3. Khái niệm "mô hình rừng mong muốn" đối với rừng tre nứa được luận án xác định qua các tiêu chí nào?
Dựa trên lý luận rừng tiêu chuẩn và nghiên cứu của Phạm Văn Điển (2006), mô hình rừng mong muốn đối với rừng tre nứa nói chung và rừng Luồng nói riêng được cấu thành từ 3 tiêu chí kỹ thuật: (1) Mật độ khóm thích hợp trên một đơn vị diện tích (ha); (2) Số cây thích hợp trên mỗi khóm (Stem.C); (3) Sự phân bố số cây hợp lý theo các cấp tuổi trong từng khóm nhằm bảo đảm sản lượng khai thác liên tục và duy trì tính ổn định của lâm phần.
4. "Hiện tượng nâng gốc" ở cây Luồng là gì và có ảnh hưởng như thế nào đến biện pháp lâm sinh?
Hiện tượng nâng gốc là quá trình các thế hệ măng mới sinh ra từ các mắt nằm ở vị trí cao hơn của thân ngầm cây mẹ, làm cho cụm gốc Luồng bị nhô dần lên trên mặt đất theo thời gian sinh trưởng. Hiện tượng này làm cho hệ rễ mới khó tiếp cận sâu vào đất, giảm khả năng hút ẩm và chất dinh dưỡng, khiến cây sinh trưởng kém. Đây là cơ sở khoa học để luận án đề xuất biện pháp kỹ thuật cuốc đất, bón phân quanh gốc và vun đất phủ gốc định kỳ nhằm bảo vệ hệ rễ và kích thích măng phát triển.
5. Luận án đã thử nghiệm những chất điều hòa sinh trưởng nào cho kỹ thuật nhân giống Luồng bằng hom?
Luận án đã bố trí các công thức thí nghiệm giâm hom thân/cành sử dụng hai loại chất kích thích ra rễ là NAA (Naphthylacetic Acid) và IBA (Indo-ibutyric acid) ở các nồng độ khác nhau so sánh với đối chứng không xử lý, nhằm thay thế các chất kích thích truyền thống trước đây là 2,4D và 2,4T, giúp nâng cao tỷ lệ ra rễ và chất lượng cây hom xuất vườn.
Kết luận
Luận án tiến sĩ của tác giả Bùi Thị Huyền đã giải quyết các vấn đề tồn tại trong kinh doanh rừng Luồng tại huyện Quan Hóa, tỉnh Thanh Hóa thông qua cách tiếp cận thực nghiệm lâm sinh học và thống kê định lượng. Công trình đã xác lập tiêu chuẩn phân chia lập địa thích hợp, bổ sung kỹ thuật chọn và nhân giống Luồng bằng chất điều hòa sinh trưởng NAA/IBA, đồng thời xây dựng mô hình cấu trúc rừng mong muốn theo cấp tuổi. Các kết quả này cung cấp hệ thống giải pháp kỹ thuật phục vụ việc thâm canh, phục tráng rừng Luồng suy thoái và phát triển kinh doanh rừng Luồng bền vững tại địa phương.