Báo cáo kết quả đề tài: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý, sinh thái một số loài cây lá rộng bản địa làm cơ sở cho việc gây trồng rừng

TS. Hà Thị Mừng

Trung tâm NC sinh thái và môi trường rừng

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Dẻ đỏ (Lithocarpus ducampii A.Camus), Kháo vàng (Machilus odoratissima Ness), và Giáng hương (Pterocarpus macrocarpus Kurz) là các loài cây gỗ có giá trị kinh tế cao đang bị khai phá một cách nghiêm trọng. Cả ba loài đều rất có triển vọng cho các hoạt động trồng phục hồi và làm giàu. Đây cũng là các loài được xác định là ưu tiên cho trồng rừng ở Việt Nam, trong đó, Dẻ đỏ và Kháo vàng là những loài cây gỗ có ý nghĩa cho cải tạo rừng nghèo, Giáng hương là cây gỗ quý có giá trị kinh tế cao đang bị đe dọa. Một số mô hình trồng phục hồi rừng với ba đối tượng trên đã được xây dựng, song hiểu biết về đặc điểm sinh lý sinh thái của loài còn ít. Do đó, nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý, sinh thái của chúng là cần thiết nhằm cung cấp các thông tin cơ sở cho việc xây dựng các biện pháp kỹ thuật gây trồng và phục hồi rừng cây bản địa.

Bài báo này trình bày tóm tắt kết quả nghiên cứu của đề tài “Nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý, sinh thái một số loài cây lá rộng bản địa làm cơ sở cho việc gây trồng rừng” được Trung tâm nghiên cứu sinh thái và môi trường rừng thực hiện từ năm 2006 đến 2009.

2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Nội dung nghiên cứu

Đề tài đã giải quyết các nội dung sau:

1) Nghiên cứu các đặc điểm sinh thái quần thể cơ bản các loài nghiên cứu trong rừng tự nhiên và mô hình phục hồi làm giàu rừng.

2) Nghiên cứu đặc điểm nhu cầu ánh sáng của các loài cây nghiên cứu ở giai đoạn cây con từ khi gieo ươm đến 4 năm tuổi trong vườn ươm.

3) Nghiên cứu đặc điểm nhu cầu dinh dưỡng của các loài cây nghiên cứu ở các giai đoạn cây con từ khi gieo ươm đến 2 năm tuổi trong vườn ươm.

4) Nghiên cứu ảnh hưởng của Keo lai và Keo tai tượng tới sự nảy mầm của các đối tượng nghiên cứu.

5) Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật về gây trồng phục hồi rừng các loài cây lá rộng bản địa nghiên cứu.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

– Phương pháp kế thừa: Kế thừa các kết quả nghiên cứu liên quan.

– Phương pháp khảo sát đánh giá hiện trường: Sử dụng phương pháp điều tra theo ô tiêu chuẩn (Mishra, 1968; Odum 1971, Rastogi, 1999 và Sharma, 2003) để điều tra tình hình phân bố, sinh thái của Giáng hương ở rừng tự nhiên.

– Phương pháp bố trí thí nghiệm:

* Thí nghiệm về tỷ lệ che sáng cho cây giai đoạn 1-2 tuổi ở vườn ươm: Sử dụng phương pháp giàn che Turski. Vật liệu che sáng là lưới nilon. Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ, gồm 4 công thức (không che, che 25%, che 50% và che 75% ánh sáng tự nhiên), mỗi công thức lặp lại 3 lần, mỗi lần lặp có 30 cây.

* Thí nghiệm về bón N, P và K cho cây giai đoạn 1-2 tuổi ở vườn ươm: Thí nghiệm bao gồm 5 công thức bón mỗi loại chất khoáng cho cây ở giai đoạn 1 năm tuổi và 2 năm tuổi, bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ, 3 lần lặp lại, mỗi lần lặp có 30 cây.

* Thí nghiệm về ảnh hưởng của Keo lai và Keo tai tượng đến sự nảy mầm của hạt giống: Thí nghiệm bao gồm 13 công thức, mỗi công thức 3 lần lặp, mỗi lần lặp 50 hạt.

– Phương pháp xử lý số liệu:

+ Các chỉ tiêu hoá tính của đất được phân tích theo các phương pháp thông thường tại Phòng thí nghiệm – Trung tâm nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng.

+ Chỉ số giá trị quan trọng (IVI) của mỗi loài được tính theo công thức của Mishra, 1968.

+ Độ phong phú được tính theo công thức của Curtis and Mclntosh (1950)

+ Tỷ lệ giữa độ phong phú và tần suất của mỗi loài (A/F) xác đinh theo Odum, (1971) và Verma, (2000).

+ Hàm lượng diệp lục được xác định theo phương pháp của Grodzinxki (1981); Fv/Fm được xác định bằng máy (Chlorophyll Fluorometer OS-30 USA. Tốc độ tăng trưởng tương đối (RGR -mean relative growth rate) được tính dựa trên sự thay đổi về sinh khối và diện tích lá của cây.

+ Dùng phân tích phương sai và tiêu chuẩn t để kiểm tra sai dị giữa các trung bình mẫu và lựa chọn công thức tốt nhất. Xử lý số liệu theo chương trình phần mềm excell.

3. TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1. Kết quả nghiên cứu về Dẻ đỏ và Kháo vàng

3.1.1. Đặc điểm sinh thái quần thể cơ bản của Dẻ đỏ và Kháo vàng

Đã tiến hành điều tra ở 9 địa điểm có Kháo vàng và Dẻ đỏ phân bố: 1 địa điểm thuộc tỉnh Hoà bình (mô hình làm giàu rừng trên đất trên đất vẫn còn rừng); 4 địa điểm tại tỉnh Phú Thọ, trong đó có 1 địa điểm là rừng trồng (Vân Đồn- Đoan Hùng – Phú Thọ) và các địa điểm khác là rừng tự nhiên; 3 địa điểm là rừng tự nhiên thuộc tỉnh Thái Nguyên và 1 địa điểm rừng tự nhiên thuộc vườn quốc gia Ba Bể- tỉnh Bắc Kạn. Kết quả cho thấy:

Kháo vàng và Dẻ đỏ phân bố nhiều ở một số tỉnh phía Bắc và phía Nam. Thường mọc ở những nơi có độ cao tuyệt đối 200-500m, độ dốc 10-25⁰, lượng mưa 1292-2749mm/năm, nhiệt độ trung bình năm 21,2-23,4⁰C, nhiệt độ tối cao tuyệt đối 36-39,9⁰C, nhiệt độ tối thấp tuyệt đối 0-31,1⁰C, nhiệt độ tối cao trung bình tháng nóng nhất 31,1-33,1⁰C, nhiệt độ tối thấp trung bình tháng lạnh nhất 10,8-13,7⁰C.

Đất trong các quần thụ có Dẻ đỏ và Kháo vàng phân bố hầu hết là đất feralít nâu vàng hoặc nâu sẫm phát triển trên đá sa phiến thạch, tầng đất trên 40cm. Ở độ sâu 0 – 30 cm đá lẫn chiếm khoảng 5%, rễ cây chiếm 10-20%; pHKCl biến động 3,12 – 4,68, thuôc loại đất chua; hàm lượng mùn 1,51 – 5,12%, thuộc loại từ nghèo đến giàu; hàm lượng đạm tổng số 0,07 – 0,34%, thuộc loại từ nghèo đến giàu; hàm lượng kali dễ tiêu 5,12 – 107,40mg/100 g đất, thuộc loại từ nghèo đến giàu; hàm lượng lân dễ tiêu 3,13 – 25,30 mg/100 g đất thuộc loại từ nghèo đến giàu.

Trong các lâm phần có Dẻ đỏ và Kháo vàng tại các địa điểm nghiên cứu, các loài trong quần thể có giá trị IVI tương đối đồng đều. Hai loài Kháo vàng và Dẻ đỏ có giá trị IVI không cao trong rừng tự nhiên (Dẻ đỏ: 3,2-6,49; Kháo vàng: 4,9-10,33), chứng tỏ hai loài này không chiếm ưu thế trong lâm phần.

Tỷ lệ A/F của các loài trong phâm lần nghiên cứu cho thấy, hiện trường tại Cao Phong – Hoà Bình không ổn định, không phổ biến trong tự nhiên; hiện trường tại Đại An và Vân Đồn – Phú Thọ có tính ổn định thấp; hiện trường tại Chân Mộng – Phú Thọ tương đối ổn định; hiện trường tại Vườn quốc gia Xuân Sơn đã bị tác động mạnh, đang trong quá trình phục hồi; hiện trường tại Xóm Luông và Văn Hán – Thái Nguyên, Vườn quốc gia Ba Bể – Bắc Kạn không ổn định.

Đường cong đa dạng ưu thế của các loài trong lâm phần có Kháo vàng và Dẻ đỏ phân bố tại các địa điểm nghiên cứu đều có dạng gần giống với dạng Logarit bình thường. Các quần thể này có tính cạnh trạnh cao, tính đa dạng sinh học cao và sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên.

Tại Vân Đồn – Phú Thọ và Văn Hán Thái Nguyên, đồ thị biểu thị phân bố số cây theo cấp kính của lâm phần là phân bố giảm. Hiện trường ở hai nơi này cung cấp đủ cây con cho quá trình đào thải tự nhiên. Ở các hiện trường nghiên cứu khác có Kháo vàng và Dẻ đỏ phân bố đều không đảm bảo cung cấp đủ cây con cho quá trình đào thải tự nhiên.

3.1.2. Nhu cầu ánh sáng của Dẻ đỏ và Kháo vàng trong vườn ươm

Kháo vàng giai đoạn 1-4 năm tuổi là cây chịu bóng. Tỷ lệ che sáng thích hợp cho Kháo vàng giai đoạn 1-6 tháng tuổi là che 75% ánh sáng trực xạ, giai đoạn 7 tháng đến 4 năm tuổi là 50%. Cây 24 tháng tuổi ở công thức tốt nhất có H_vn = 93,11cm; D₀ = 9,7mm; RGR = 0,0014mg/g/ngày; hàm lượng diệp lục = 1,99mg/g lá tươi, tỷ lệ dla/dlb là 1,97; Fv/Fm = 0,761.

Dẻ đỏ giai đoạn 1-3 tuổi chịu bóng. Tỷ lệ che sáng thích hợp cho cây giai đoạn 1 năm tuổi là 75%, giai đoạn 2 năm tuổi là 50%, và giai đoạn 3 năm tuổi là 25%. Cây 24 tháng tuổi ở công thức tốt nhất có H_vn = 86,7cm; D₀ = 8,5mm; RGR = 0,0046mg/g/ngày; hàm lượng diệp lục = 3,78mg/g lá tươi, tỷ lệ dla/dlb là 2,86; Fv/Fm = 0,767.

3.1.3. Nhu cầu dinh dưỡng của Dẻ đỏ và Kháo vàng trong vườn ươm

Kháo vàng: Lượng N, P và K thích hợp nhất cho sinh trưởng của Kháo vàng giai đoạn 1 tuổi là 57,3 mgN + 76,33 mgP₂O₅ + 34,4 mgK₂O/kg đất bầu; giai đoạn 2 tuổi là 76,3 mgN + 114,5 mgP₂O₅ + 45,8 mgK₂O/kg đất bầu. Cây 24 tháng tuổi ở công thức tốt nhất có H_vn = 94,7cm; D₀ = 9,85mm; RGR = 0,008 mg/g/ngày; hàm lượng N = 0,85%; hàm lượng P₂O₅ = 0,63%; hàm lượng K₂O = 0,95%.

Dẻ đỏ: Lượng N, P và K thích hợp nhất cho sinh trưởng của Dẻ đỏ giai đoạn 1 tuổi là 38,17 mgN + 76,33 mgP₂O₅ + 22,90 mgK₂O/kg đất bầu; giai đoạn 2 tuổi là 57,3 mgN/kg + 152,7 mgP₂O₅ + 34,4 mgK₂O/kg đất bầu. Cây 24 tháng tuổi ở công thức tốt nhất có H_vn = 83,2cm; D₀ = 8,49mm; RGR = 0,005mg/g/ngày; hàm lượng N = 0,86%; hàm lượng P₂O₅ = 0,83%; hàm lượng K₂O = 0,78%.

3.1.4. Ảnh hưởng của Keo lai và Keo tai tượng tới sự nảy mầm của hạt Dẻ đỏ và Kháo vàng

Dịch chiết lá Keo lai 20% đã làm giảm khả năng nảy mầm của hạt Dẻ đỏ, trong khi đó làm giảm khả năng nảy mầm của hạt Kháo vàng ở độ đậm đặc 30%. Dịch chiết rễ Keo lai đã làm giảm khả năng nảy mầm của hạt Dẻ đỏ ở độ đậm đặc 20% song không ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm của hạt Kháo vàng. Dịch chiết thảm mục Keo lai ảnh hưởng không đáng kể đến tỷ lệ nảy mầm của cả 2 loài.

Dịch chiết lá Keo tai tượng ở độ đậm đặc 30% đã làm giảm tỷ lệ nảy mầm của hạt Kháo vàng xuống 36,0% so với đối chứng, trong khi dịch chiết rễ và thảm mục 5-30% làm giảm không đáng kể tỷ lệ nảy mầm của hạt. Dịch chiết lá Keo tai tượng ở độ đậm đặc 10- 30% đã làm giảm tỷ lệ nảy mầm của hạt Dẻ đỏ xuống 22,7-43,7%; dịch chiết rễ 20-30% làm giảm 20,4-26,0% tỷ lệ nảy mầm của hạt so với đối chứng và dịch chiết thảm mục không ảnh hưởng rõ rệt đến sự nảy mầm của hạt.

3.1.5. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật gây trồng Dẻ đỏ và Kháo vàng

Đề tài đã đề xuất các biện pháp kỹ thuật gây trồng phục hồi rừng Kháo vàng và Dẻ đỏ. Nội dung đề xuất bao gồm từ xác định đặc điểm sinh thái, kỹ thuật tạo cây con, kỹ thuật trồng, chăm sóc đến khi rừng khép tán và biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng bằng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh có trồng bổ sung.

3.2. Kết quả nghiên cứu về Giáng hương

3.2.1. Đặc điểm sinh thái quần thể cơ bản của Giáng hương

Đã tiến hành thu thập số liệu thứ cấp về phân bố của Giáng hương và điều tra đặc điểm sinh thái quần thể cơ bản của loài tại vườn quốc gia Yok Don:

Giáng hương phân bố chủ yếu ở các tỉnh Tây Nguyên và Nam Bộ, nơi có nhiệt độ bình quân năm 21,9-26,90C, nhiệt độ tối cao tuyệt đối 36-42,70C, nhiệt độ tối thấp tuyệt đối 1,7-150C, nhiệt độ tối cao trung bình tháng nóng nhất 29,7-35,30C, nhiệt độ tối thấp bình quân tháng lạnh nhất 10,4-20,90C, lượng mưa 1286,3-2172,1mm/năm. Tại vườn quốc gia Yok Don, đất có Giáng hương phân bố hầu hết là đất xám phát triển trên đá sa thạch, phiến sét và granit, đất chua, hàm lượng các chất dinh dưỡng từ nghèo đến giàu.

Trong lâm phần có Giáng hương phân bố tại Vườn quốc gia Yok Don, các loài trong quần thể có trật tự ưu thế và phát triển ổn định, chia sẻ tương đối đồng đều các giá trị IVI. Giá trị IVI của Giáng hương là 32/300, của Giáng hương tái sinh là 69,2/300, chiếm ưu thế cao nhất trong lâm phần. Tỷ lệ A/F của các loài cây gỗ lớn hầu hết có dạng phân bố contagious, chứng tỏ hiện trường ở đây tương đối ổn định.

Đường cong đa dạng ưu thế D-D Curve của các loài trong lâm phần có Giáng hương phân bố tai Vườn quốc gia Yok Don có dạng gần với dạng logarit bình thường. Quần thể này có tính cạnh tranh cao giữa các loài, tính đa dạng sinh học cao và sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên.

Đồ thị biểu diễn số lượng cây theo cấp kính tại lâm phần ở Yok Don có dạng phân bố giảm. Đây là dạng phân bố chuẩn trong tự nhiên và lâm phần này khá bền vững về cấu trúc và chức năng.

3.2.2. Nhu cầu ánh sáng của Giáng hương trong vườn ươm

Giai đoạn 1 năm tuổi, Giáng hương cần được che sáng, tỷ lệ che thích hợp cho cây 6 tháng tuổi là 50%, 12 tháng tuổi là 25%. Giai đoạn 2 năm tuổi, Giáng hương cần 100% ánh sáng tự nhiên. Cây 24 tháng tuổi ở công thức tốt nhất có H_vn = 86,2cm; D₀ = 9,6mm; RGR = 0,002mg/g/ngày; hàm lượng diệp lục = 3,92mg/g lá tươi, tỷ lệ dla/dlb là 3,02; Fv/Fm = 0,786.

3.2.3. Nhu cầu dinh dưỡng khoáng của Giáng hương trong vườn ươm

Lượng N, P và K thích hợp nhất cho sinh trưởng của Giáng hương giai đoạn 1 tuổi là 38,17 mgN/kg + 76,33 mgP₂O₅/kg + 22,90 mgK₂0/kg đất bầu, cho cây giai đoạn 2 tuổi là 57,3 mgN/kg + 114,5 mgP₂O₅/kg + 45,8 mgK₂0/kg đất bầu. Cây 24 tháng tuổi ở công thức tốt nhất có H_vn = 98,1cm; D₀ = 11,75mm; hàm lượng N = 1,87%; hàm lượng P₂O₅ = 0,43%; hàm lượng K₂O = 1,12%.

3.2.4. Ảnh hưởng của Keo lai và Keo tai tượng tới sự nảy mầm của hạt Giáng hương

Dịch chiết lá và rễ Keo lai 30% đã làm giảm khả năng nảy mầm của hạt Giáng hương ở độ đậm đặc 30%. Dịch chiết thảm mục Keo lai ảnh hưởng không đáng kể đến tỷ lệ nảy mầm của Giáng hương.

Dịch chiết lá Keo tai tượng ở độ đậm đặc 30% đã làm giảm tỷ lệ nảy mầm của hạt Giáng hương xuống 28,6% so với đối chứng, trong khi dịch chiết rễ và thảm mục làm giảm không đáng kể tỷ lệ này.

3.2.5. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật gây trồng Giáng hương

Đề tài đã đề xuất các biện pháp kỹ thuật gây trồng phục hồi rừng Giáng hương. Nội dung đề xuất bao gồm từ xác định đặc điểm sinh thái, kỹ thuật tạo cây con, kỹ thuật trồng, chăm sóc đến khi rừng khép tán và biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng bằng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh có trồng bổ sung.

4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. Kết luận

– Giáng hương phân bố ở những nơi có nhiệt độ trung bình năm 21,9 – 26,90C, lượng mưa 1268,3 – 2172,1mm/năm, lượng bốc hơi 867,1 – 1435,5mm/năm, trên đất có hàm lượng các chất dinh dưỡng từ nghèo đến khá. Trong các lâm phần “ `1tại vườn quốc gia Yok Don, Giáng hương chiếm ưu thế trong lâm phần; Tỷ lệ che sáng thích hợp cho cây 6 tháng tuổi là 50%, 12 tháng tuổi là 25%, sau đó Giáng hương cần 100% ánh sáng tự nhiên. Lượng chất khoáng thích hợp cho Giáng hương giai đoạn 1 năm tuổi trong vườn ươm là 38,17 mgN/kg đất bầu + 76,3 mg P2O5/kg đất bầu + 22,9 mg K2O/kg đất bầu; giai đoạn 2 năm tuổi là 57,30 mgN/kg đất bầu + 114,5 mg P2O5/kg đất bầu + 45,8 mg K2O/kg đất bầu. Dịch chiết lá và rễ của Keo lai và Keo tai tượng ở độ đậm đặc 30% đã làm giảm tỷ lệ nảy mầm của hạt Giáng hương.

– Kháo vàng và Dẻ đỏ phân bố nhiều ở những nơi có độ cao tuyệt đối 200-500m, độ dốc 10-250, lượng mưa 1292-2749mm/năm, nhiệt độ trung bình năm 21,2-23,40C, đất Feralit nâu vàng hoặc nâu sẫm phát triển trên đá sa phiến thạch, đất chua, hàm lượng các chất dinh dưỡng từ nghèo đến giàu. Trong các lâm phần nghiên cứu Kháo vàng và Dẻ đỏ không chiếm ưu thế trong lâm phần, đa số các lâm phần không ổn định, không cung cấp đủ cây con cho quá trình đào thải tự nhiên. Kháo vàng giai đoạn 1-4 năm tuổi là cây chịu bóng.

– Tỷ lệ che sáng thích hợp cho Kháo vàng giai đoạn 1-6 tháng tuổi là che 75% ánh sáng trực xạ, giai đoạn 7 tháng đến 4 năm tuổi là 50%. Lượng N, P và K thích hợp nhất cho sinh trưởng của Kháo vàng giai đoạn 1 tuổi là 57,3 mgN/kg + 76,33 mgP2O5/kg + 34,4 mgK2O/kg đất bầu; giai đoạn 2 tuổi là 76,3 mgN/kg + 114,5 mgP2O5/kg + 45,8 mgK2O/kg đất bầu. Dịch chiết lá và rễ Keo lai và Keo tai tượng làm giảm tỷ lệ nảy mầm của hạt Kháo vàng.

– Tỷ lệ che sáng thích hợp cho Dẻ đỏ giai đoạn 1 năm tuổi là 75%, giai đoạn 2 năm tuổi là 50%, và giai đoạn 3 năm tuổi là 25%. Lượng N, P và K thích hợp nhất cho sinh trưởng của Dẻ đỏ giai đoạn 1 tuổi là 38,17 mgN/kg + 76,33 mgP₂O₅/kg + 22,90 mgK₂O/kg đất bầu; giai đoạn 2 tuổi là 57,3 mgN/kg + 152,7 mgP₂O₅/kg + 34,4 mgK₂O/kg đất bầu. Dịch chiết lá và rễ Keo lai, Keo tai tượng đã làm giảm khả năng nảy mầm của hạt Dẻ đỏ.

– Đề tài đã đề xuất các biện pháp kỹ thuật gây trồng phục hồi rừng Dẻ đỏ, Kháo vàng và Giáng hương. Nội dung đề xuất bao gồm từ xác định đặc điểm sinh thái, kỹ thuật tạo cây con, kỹ thuật trồng, chăm sóc đến khi rừng khép tán và biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng bằng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh có trồng bổ sung.

4.2. Kiến nghị

Vận dụng đề xuất kỹ thuật gây trồng phục hồi rừng Kháo vàng, Dẻ đỏ và Giáng hương của đề tài vào thực tế sản xuất.