Báo cáo kết quả đề tài: Nghiên cứu trồng thử nghiệm một số loài cây ngập mặn trên nền cát, đá, sỏi, vụn san hô ngập triều không thường xuyên tại các đảo vùng biển phía nam

Ths. Hoàng Văn Thơi

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Các hệ sinh thái đất ngập nước ven biển như rừng ngập mặn, các rạn san hô có vai trò rất quan trọng trong cuộc sống của con người. Đây là vùng cung cấp nguồn hải sản phong phú để sử dụng trong nước và xuất khẩu, là nơi bảo tồn các chu trình vật chất và năng lượng, phát triển đa dạng sinh học đặc biệt là vai trò bảo vệ đới bờ và cửa sông, hạn chế xói lở và tác hại của bão, sóng đối với hệ thống đê biển. Theo báo cáo của UNEP, RNM còn giúp bảo vệ các đảo khỏi bị lũ vào mùa bão, giảm được 75% sức gió tấn công các đảo. Nó đã hạn chế mức độ phá hủy của trận sóng thần Ấn Độ Dương năm 2004 tại một số khu vực. Theo Mazda et al(1997) thì cường độ và độ cao của sóng giảm mạnh khi đi qua RNM; tuy nhiên, mức độ cản sóng của RNM cũng phụ thuộc vào bề rộng của rừng, loài cây, mật độ và chiều cao của các tầng cây rừng. Nghiên cứu của Vũ Đoàn Thái &nnk (2007) ở vùng ven biển Hải Phòng sau các cơn bão số 2, số 6 và số 7 vào năm 2005 cho thấy dải rừng Trang, Bần đã làm giảm độ cao sóng đi 85%, giảm năng lượng sóng xuống còn 10N/m2 (trước đai rừng là 163 N/m2). Một nghiên cứu khác về sóng thần ngày 24/11/2004 ở Ấn độ dương, cho thấy rằng một dải rừng ngập mặn rậm rạp, rộng 100 m có thể làm giảm 50% chiều cao sóng và triệt tiêu đi 90% năng lượng của sóng (Primavera, 2004)

Bên cạnh đó, trong thời gian gần đây, sự biến đổi thất thường về khí hậu cũng như thiên tai (động đất, sóng thần, băo lụt…) đă xảy ra và gây tổn thất rất to lớn ở nhiều nước trên thế giới. Theo báo cáo của Chương trình môi trường Liên hiệp quốc (UNEP) về tác động của mực nước biển tăng tại nhiều khu RNM ở 16 quốc gia Thái Bình Dương đã phát hiện hiện tượng nước biển dâng cao do sự thay đổi khí hậu đang đe dọa nhấn chìm các khu RNM ở khu vực Thái Bình Dương. Liên hiệp quốc cảnh báo trung bình 13% RNM ở Thái Bình Dương sẽ bị phá hủy do nước biển dâng cao. Các đảo bị ảnh hưởng nặng nhất trên thế giới là Samoa, Fiji, Tuvalu và các đảo của Micronesia. Báo cáo cho biết các đảo quốc này có thể mất hơn 1/2 RNM vào cuối thế kỷ này. Báo cáo của Ngân hàng thế giới (WB) dự báo Việt Nam và Bangladesh là 2 nước đang phát triển bị thiệt hại nặng nề nhất do hiện tượng nước biển dâng. Phần lớn đất màu mỡ nhất của Việt Nam sẽ bị chìm ngập, đất nông nghiệp và GDP đều chịu những tác động xấu (Dasgupta et al, 2007). Với kịch bản nước biển dâng cao 1 m, thì nước ta có hơn 40.000 km2 vùng ven biển và các đảo bị tác động, trong đó đồng bằng Sông Cửu Long và một số đảo bị nhấn chìm …làm thu hẹp diện tích đất sản xuất nông nghiệp và nơi cư trú của hơn 17 triệu người.

Việt Nam là quốc gia có chiều dài bờ biển hơn 3.200 km, với hơn 4.000 hòn đảo lớn nhỏ. Đặc điểm chung của vùng ven biển là thường xuyên bị tác động của sóng, gió, bão và nước biển dâng.

Mặt khác, vấn đề về an ninh quốc phòng vùng biển đảo đang đặt ra hết sức bức thiết hiện nay. Để bảo vệ đất sản xuất, bảo vệ cuộc sống của người dân và bảo đảm an ninh quốc phòng cần xây dựng các công trình bảo vệ bờ biển, trong đó vai trò quan trọng là xây dựng và phát triển hành lang xanh, chắn sóng, gió biển. Trong điều kiện cực đoan về lập địa, thời tiết khí hậu khắc nghiệt và tác động mạnh, thường xuyên của sóng gió –bão… để phát triển vành đai xanh ven biển và trên các đảo là việc làm rất khó khăn; do vậy, rất cần có một nghiên cứu thử nghiệm gây trồng một số loài cây chịu được ngập mặn và sống được trên nền cát, sỏi, đá, vụn san hô ngập nước ở một số đảo trên vùng biển phía Nam nước ta, làm cơ sở cho việc gây trồng rừng trên các quần đảo của Việt nam, nhằm mục tiêu bảo vệ bờ biển, bảo vệ các hoạt động sản xuất, dân sinh và an ninh quốc phòng.

Các nghiên cứu thành phần, cấu trúc và mối liên hệ giữa sự phân bố thực vật với điều kiện đất đai, chế độ ngập triều đã tạo điều kiện nâng cao sự hiểu biết về hệ sinh thái rừng, từ đó giúp cho việc quản lý, sử dụng, bảo tồn tài nguyên một cách có hiệu quả. trên các dạng đất bãi bùn ngập mặn ven biển.

Kỹ thuật gieo ươm, thu hái, bảo quản hạt giống và gây trồng một số loài cây trồng chủ yếu, cũng được nghiên cứu khá đầy đủ kể cả trong nước và trên thế giới.

Tuy nhiên, các nghiên cứu về thành phần loài, cấu trúc RNM trên dạng đất ngập nước trên nền cát sỏi, sạn san hô gần như chưa được đề cập đến, chỉ có một vài nhận xét sơ lược về phân bố cây RNM được ghi nhận trên thế giới và ở Việt Nam. Các cơ chế hình thành, phát triển và tồn tại trong môi trường cát, sỏi, sạn san hô và trong điều kiện tác động mạnh của sóng, gió biển… hoàn toàn là điều chưa được nghiên cứu. Các đặc trưng về sinh lý, sinh thái, vật hậu, cấu trúc, tương quan giữa các nhân tố như mật độ của từng loài, cũng như mật độ quần xã với đường kính, chiều cao, thể tích, sinh khối thực vật rừng ngập mặn trong điều kiện sống khó khăn cần được nghiên cứu.

Đặc biệt kỹ thuật chọn giống, gieo ươm và gây trồng cây RNM trong điều kiện khó khăn trên nền cát, đá, sạn san hô và tác động mạnh của sóng, gió… chưa được nghiên cứu trong nước cũng như trên thế giới. Do vậy, việc nghiên cứu chọn loài và thử nghiệm gây trồng cần được thực hiện cẩn trọng và chấp nhận rủi ro.

2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

(i) Chọn được một số loài cây có thể trồng trên nền cát, đá, sỏi, vụn san hô ngập triều không thường xuyên và có khả năng chịu đựng được sóng và gió biển.

(ii) Xác định được kỹ thuật gây trồng các loài cây lựa chọn

3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Điều tra khảo sát thành phần và phân bố của thực vật ngập mặn trên nền đá, cát, sỏi, vụn san hô ngập triều không thường xuyên.

– Địa bàn khảo sát bao gồm các tỉnh ven biển, các đảo có RNM trên dạng thể nền đá, cát, sỏi, vụn san hô trên bề mặt và ngập triều không thường xuyên,

3.2. Khảo sát đặc điểm của thể nền và phân loại thể nền

– Khảo sát lập địa có cây ngập mặn sinh sống hoặc lập địa có khả năng trồng rừng trên nền cát, sỏi, đá và vụn san hô.

– Điều tra độ ngập và tần xuất ngập triều: Dự kiến đo độ ngập triều và tần xuất ngập triều trên các dạng có rừng tự nhiên, rừng trồng (nếu có) và nơi dự kiến trồng rừng.

– Điều tra thành phần mẫu đất, đá: Thu mẫu đất đá trên mỗi vùng điều tra, Dự kiến có 12 điểm nghiên cứu x 3 mẫu x 2 tầng (0-10 cm và 40-50 cm)

– Phân loại lập địa, xác định loài cây thích ứng cho từng lập địa

3.3. Thử nghiệm các biện pháp kỹ thuật gây trồng một số loài cây trên nền đá, cát, sỏi và vụn san hô ngập triều không thường xuyên

– Chọn cây mẹ và thu hái hạt giống: chọn 30 cây mẹ/loài, cho 5 loài, bao gồm:

– Thí nghiệm tạo cây con: Thí nghiệm thành phần hỗn hợp ruột bầu: Dự kiến thử nghiệm 4 công thức.

– Thí nghiệm gây trồng

i. Nghiên cứu ảnh hưởng của lập địa đến khả năng sinh trưởng của loài cây lựa chọn.

Dự kiến thí nghiệm trên 3 dạng lập địa: ngập sâu >1.5 m, ngập trung bình 0.5- 1 m và ngập nông <0.5 m.

ii. Thí nghiệm về vật liệu trồng (trồng trực tiếp trụ mầm/quả bán thai sinh)

4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1. Điều tra khảo sát thành phần và phân bố của thực vật ngập mặn trên nền đá, cát, sỏi, vụn san hô

4.1.1. Thành phần loài thực vật rừng ngập mặn vùng hải đảo vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL)

Kết quả điều tra khảo sát các điểm nghiên cứu ven đảo Hòn Khoai, Hòn Đá Bạc, Hòn Tre và Phú Quốc thuộc hai tỉnh Cà Mau và Kiên Giang, đã xác định được thành phần loài thực vật (true mangroves), bao gồm 22 loài thuộc 9 họ thực vật, loài đều xuất hiện ở 4 điểm nghiên cứu là Đước, Vẹt bông đỏ, Mắm trắng. Hai loài Giá và Cóc trắng xuất hiện ở 3 điểm nghiên cứu. Các loài thấp xuất hiện ở 2 điểm nghiên cứu phải kể đến Đưng, Dà vôi, Dà quánh, Vẹt dù, Vẹt trụ và Cui. Xét về mặt định tính có thể chọn 5 loài đưa vào thử nghiệm gây trồng vì biên độ thích ứng rộng của chúng, đó là Đước, Vẹt bông đỏ, Mắm trắng, Giá và Cóc trắng

Hình 4.1. Thực vật chịu mặn mọc trên đá tại Hòn Tre, Kiên Giang

4.1.2. Thành phần loài thực vật rừng ngập mặn vùng Côn Đảo

Thành phần thực vật RNM Côn Đảo có 22 loài cây RNM chủ yếu thuộc 14 họ. Năm loài đóng vai trò quan trọng, chiếm ưu thế là Sú đỏ, Vẹt dù bông đỏ, Dà vôi, Đưng, Đước đôi và Đâng

Hình 4 2. Rừng ngập mặn trên đá, vụn san hô tại Bến Đầm, Côn Đảo

4.3.1.Thành phần loài thực vật ngập mặn vùng ven biển và đảo Nam Trung bộ

Kết quả điều tra khảo sát các điểm nghiên cứu ven biển, đảo của các tỉnh ven biển miền Trung từ Bình Thuận đến Bình Định, đã xác định được thành phần loài thực vật có khả năng chịu mặn, bao gồm 22 loài hiện có của 20 họ thực vật. Phân chia theo điều kiện môi trường sống thành 2 nhóm thực vật chính.

Nhóm cây ngập mặn chính thức (true mangroves), bao gồm 17 loài thuộc 8 họ thực vật, trong đó có 16 loài thân gỗ, 1 loài dạng cau dừa. (Bảng 4.3)

Hình 4 4. Một vài loài cây ngập mặn sinh sống ven đảo tại vịnh Vân Phong, Vạn Ninh, Khánh Hòa

4.2. Kết quả chọn cây mẹ và thu hái hạt giống

Số lượng cây mẹ được lựa chọn là 160 cây, bao gồm 7 loài thuộc 3 họ thực vật là họ Mắm (Avicenniaceae), họ Đước (Rhizophoraceae), họ Đơn nem(Myrrinaceae). Số lượng cây mẹ của các loài Đước, Đưng, Đâng và Sú đỏ khá đồng đều, biến động từ 26 đến 32 cây. Loài có số lượng cây mẹ được lựa chọn nhiều nhất là Sú đỏ với 32 cây, phân bố tập trung ở Côn Đảo 21 cây và ở Hòn Tre, Nha Trang 11 cây. Loài có số lượng cây ít nhất là loài Dà vôi và Vẹt bông đỏ, với 10 cây mẹ được chọn, phân bố ở Côn Đảo, nguyên nhân là loài Dà vôi và Vẹt bông đỏ chỉ được chọn để thu hái hạt giống phục vụ cho trồng rừng thí nghiệm tại Côn Đảo. Tương tự, loài Mắm biển cũng có số lượng ít là 21 cây, phân bố ở các đảo khu vực Miền Trung và cũng được lựa chọn riêng cho vùng miền Trung.

Về số cây mẹ phân bố theo địa phương thì Côn Đảo có số lượng cây mẹ lớn nhất có đến 87 cây mẹ /6 loài được chọn tại Hòn Côn Sơn, Hòn Bà và Hòn Bảy Cạnh; kế tiếp là Hòn Tre, Nha trang với 29 cây mẹ/4 loài được lựa chọn; khu vực Ninh Hòa có 23 cây mẹ /2 loài lựa chọn; số lượng cây mẹ ít nhất là các đảo ở Vạn Ninh, Khánh Hòa và Sông Cầu, Phú Yên với 10 và 12 cây mẹ/1-2 loài cây lựa chọn.

4.3. Kết quả thí nghiệm tạo cây con

4.3. 1. Kết quả theo dõi khả năng ra rễ

Một số đặc điểm về hệ rễ của 6 loài cây thử nghiệm gieo ươm, thấy rằng số lượng rễ của các loài nghiên cứu rất khác nhau, nhiều rễ nhất là loài Rs với 28.8 rễ/cây, kế tiếp là loài Rm với 16.3 rễ/cây, loài có số rễ ít nhất là loài Sú đỏ với 3 rễ/cây và loài mắm biển (4.5 rễ/cây).

Về chiều dài rễ: 3 loài cây có chiều dài rễ tối đa khá bằng nhau là loài Am, Rs và Ra, biến động 7.2 – 7.8 cm. Ba loài còn lại chiều dài rễ biến động trong khoảng từ 3.0 – 4.4 cm là Sú đỏ, Rm và Ct.

Đặc biệt về tỷ lệ giữa chiều dài rễ và chiều cao của cây: Hai loài Sú đỏ và Mắm biển có tỷ lệ ngang nhau và cao nhất là 5/10; tiếp theo là hai loài cũng có cùng tỷ lệ là Đước và Đâng (3/10); loài có tỷ lệ thấp nhất là Đưng (1/10) và Dà vôi (2/10).

Tỷ lệ giữa chiều dài rễ và chiều cao cây có ý nghĩa quan trọng, để thích ứng với điều kiện ngoại cảnh khắc nghiệt rễ cây phải được phát triển nhanh để có khả năng bám được vào đất đá và thu nhận dinh dưỡng trong môi trường nghèo dinh dưỡng như trong thí nghiệm gieo ươm và trồng rừng.

4.3.2. Kết quả theo dõi sinh trưởng chiều cao

+ Sinh trưởng về chiều cao của các loài có sự khác biệt nhau rất rõ rệt. Cụ thể loài Đưng có sinh trưởng về chiều cao nhanh nhất (56.3 cm) gấp 10 lần so với loài thấp nhất là loài Sú đỏ (5.33 cm). Tuy nhiên, đây không phản ánh được loài nào là loài sinh trưởng tốt nhất, bởi các loài có chiều cao của trụ mầm/hạt khác nhau.

+ Trong cùng một loài ở các thành phần ruột bầu với tỷ lệ pha trộn khác nhau có sự khác biệt rất rõ rệt về phương diện thống kê toán học.

Đước đôi có chiều cao đạt tốt nhất ở Ct3 và thấp nhất ở Cto; tương tự loài Đâng và Đưng cũng có chiều cao tốt nhất ở Ct1, nhưng Ct2 lại là nghiệm thức có chiều cao thấp nhất; Dà vôi tốt nhất ở Ct3,kế đến Cto và thấp nhất là Ct1 và Ct2.

Hai loài Mắm biển và Sú đỏ đều có chiều cao tốt nhất ở Ct3 là 8.93 cm và 5.8 cm, kết tiếp là Ct1, sau đó là Ct2 và thấp nhất cũng là Cto.

+ Các loài tỏ ra thích nghi với thành phần ruột bầu có tỷ lệ pha trộn 50% đất bùn và chúng đề tỏ ra kém thích nghi ở thành phần ruột bầu có pha trộn 0- 30% bùn đất.

4.4. Kết quả thí nghiệm gây trồng

4.4.1. Kết quả theo dõi tỷ lệ sống thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của lập địa đến khả năng sinh trưởng của loài cây lựa chọn.

Bước đầu đã nghi nhận được tỷ lệ sống sau 3 tháng trồng của các loài cây thí nghiệm nghiệm, loài cây có tỷ lệ sống cao nhất là loài Đâng (Rs) 58%, kế đến là loài mắm biển (Am) 56%, loài Vẹt bông đỏ 55%, loài Đưng (Rm) là 50%. Các loài có tỷ lệ sống rất thấp như Dà vôi (Ct)25%, loài Đước (Ra) 25%, đặc biệt loài Sú đỏ(Af) cho tỷ lệ tệ nhất với 2%. So sánh tỷ lệ sống của các loài trên 3 dạng lập địa thí nghiệm thì dạng lập địa sỏi, cát có tỷ lệ sống khá hơn; kế tiếp là dạng lập địa đá, cát; thấp nhất là dạng san hô, cát

4.4.2. Kết quả theo dõi tỷ lệ sống thí nghiệm về vật liệu trồng

Tương tự như thí nghiệm 1, bước đầu đã nghi nhận được tỷ lệ sống sau 3 tháng trồng của các loài cây thí nghiệm là loài Đâng (Rs) tỷ lệ sống cao nhất 50%, kế đến là loài Vẹt bông đỏ 48%, loài Đưng (Rm) là 45%. Cũng như thí nghiệm 1 các loài Dà vôi (Ct), loài Đước (Ra) có tỷ lệ sống rất thấp từ 15 – 20%. Khi so sánh tỷ lệ sống của các loài theo các công thức thí nghiệm thì tỷ lệ sống cao nhất ở nghiệm thức có bổ sung một lượng bùn lấy từ rừng ngập mặn, kế đến là nghiệm thức có sử dụng cọc nâng đỡ trụ mầm, thấp nhất là dạng cắm trực tiếp xuống hố, sau xếp đá xung quanh.

4.4.3. Kết quả thí nghiệm các phương thức trồng (trồng theo hàng, theo băng, theo đám)

Kết quả thí nghiệm đã ghi nhận được được tỷ lệ sống sau 3 tháng trồng của các loài cây thí nghiệm loài Đâng (Rs) có tỷ lệ sống cao hơn cả với 57%, kế đến là loài mắm biển (Am) 55%, loài Vẹt bông đỏ 54%, loài Đưng (Rm) là 52%. Các loài có tỷ lệ sống rất thấp như Dà vôi (Ct)23%, loài Đước (Ra) 22%, đặc biệt loài Sú đỏ(Af) cho tỷ lệ tệ nhất với 5%. Khi so sánh tỷ lệ sống của các loài theo các công thức thí nghiệm thì thấy rằng chưa có sự khác biệt nào giữa các công thức thí nghiệm. Có lẽ các phương thức trồng chưa có ảnh hưởng gì đến tỷ lệ sống của các loài cây gây trồng.

5. KẾT LUẬN

– Về thành phần loài thực vật phân bố trên dạng đá cát, sỏi, vụn san hô thì khu vực ĐBSCL có 22, trong đó 5 loài có thể đưa vào thử nghiệm gây trồng là Đước, Vẹt bông đỏ, Mắm trắng, Giá và Cóc trắng; khu vực Côn Đảo có 22 loài cây RNM, 5 loài đóng vai trò quan trọng, chiếm ưu thế là Sú đỏ, Vẹt dù bông đỏ, Dà vôi, Đưng, Đước đôi và Đâng; miền Trung có 23 loài, các loài theo thứ tự ưu tiên là Mắm biển, Đâng, Đước đôi, Cóc Trắng, Giá, Đưng, Sú đỏ. .- Số lượng cây mẹ được lựa chọn bao gồm 160 cây/7 loài, loài Sú đỏ có số lượng nhiều nhất 32 cây, kế tiếp là Đâng 31 cây, Đưng 30 cây, Đước đôi 26 cây, Mắm biển 21 và ít nhất là Dà vôi và Vẹt bông đỏ với 10 cây mẹ được chọn.Chất lượng cây mẹ đa số cây mẹ được lựa chọn có các chỉ số về sinh trưởng (D1,3m, Hvn, Dtan, Dre) đề lớn hơn hoặc bằng 1.5 lần sai chuẩn của 10 cây cùng loài xung quanh cây mẹ

– Về khả năng ra rễ cây gieo ươm: loài Rs với 28.8 rễ/cây, ít nhất là loài Sú đỏ với 3 rễ/cây. Về chiều dài rễ: 3 loài cây có chiều dài rễ lớn nhất là Mắm biển, Đâng và Đước, Ba loài Sú đỏ, Đưng và Dà vôi chiều dài rễ ngắn hơn; tỷ lệ giữa chiều dài rễ và chiều cao của cây của 2 loài Sú đỏ và Mắm biển cao nhất là 5/10; kế tiếp là Đước và Đâng (3/10); cuối cùng là Đưng (1/10) và Dà vôi (2/10).

– Về chiều cao cây gieo ươm các loài có sự khác biệt nhau rất rõ rệt, loài Đưng có sinh trưởng về chiều cao nhanh nhất (56.3 cm) gấp 10 lần so với loài thấp nhất là loài Sú đỏ (5.33 cm). Thành phần ruột bầu với tỷ lệ pha trộn khác nhau có sự khác biệt rất rõ các loài tỏ ra thích nghi với thành phần ruột bầu có tỷ lệ pha trộn 50% đất bùn và chúng đề tỏ ra kém thích nghi ở thành phần ruột bầu có pha trộn 0- 30% bùn đất.

– Về thí nghiệm gây trồng, cả 3 thí nghiệm về lập địa, phương thức trồng và vật liệu trồng đều chưa có sự khác biệt giữa các công thức thí nghiệm. tuy nhiên, về tỷ lệ sống đã cớ sự phân nhóm khá rõ nét. Nhóm cây có tỷ lệ sống trên 50% gồm Đâng, Mắm biển, Vẹt bông đỏ và Đưng. Nhóm cây có tỷ lệ sống thấp dưới 25% gồm Sú đỏ, Dà vôi và Đước

Kiến nghị

– Năm 2011 đề tài chỉ nên tập trung vào trồng những loài cây có tỷ lệ sống từ 50% trở lên là Đâng, Mắm biển, Vẹt bông đỏ và Đưng.

– Trong thời gian tới cần thử nghiệm gây trồng thêm một số loài cây RNM trên dạng đá, cát, vụn san hô tại một số vùng ven biển và đảo phía Nam như Giá (Excoecaria agallocha), Mắm trắng (Avicennia alba), Xu ổi (Xylocarpus granatum), xu Jumphii(X.jumphii), Bần trắng (Sonneratia alba), Bằng phi (Pemphis acidula)