Luận án Tiến sĩ Nghiên cứu chọn giống và biện pháp kỹ thuật gây trồng cây Dẻ xanh (Lithocarpus pseudosundaicus HC) nhằm cung cấp gỗ lớn cho một số vùng trọng điểm

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học thân tơi, luận án hồn thành theo chương trình đào tạo nghiên cứu sinh khóa 23 Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam Luận án có sử dụng kết đề tài “Nghiên cứu chọn giống biện pháp kỹ thuật gây trồng Dẻ xanh (Lithocarpus pseudosundaicus H&C) nhằm cung cấp gỗ lớn cho số vùng trọng điểm”, tác giả chủ nhiệm đề tài, thời gian thực từ 1/1/2011 đến 31/12/2011 Sau đó, đề tài nâng cấp gộp với đề tài khác thành đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp Bộ: "Nghiên cứu chọn giống kỹ thuật gây trồng số loài địa cung cấp gỗ lớn (Máu chó to, Chị xanh, Dẻ xanh) cho khu vực phía Bắc", thời gian thực từ 1/1/2012 đến 31/12/2016; tác giả chủ nhiệm đề mục nghiên cứu Dẻ xanh, phần chủ nhiệm đề tài cộng tác đồng ý cho sử dụng kết vào luận án Các số liệu kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác, sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Người viết cam đoan NCS Bùi Trọng Thủy ii LỜI CẢM ƠN Luận án hồn thành theo chương trình đào tạo tiến sĩ khóa 23 Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam Trong q trình thực hồn thành luận án, tác giả nhận quan tâm, giúp đỡ Ban Đào tạo, Hợp tác quốc tế - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp Đông Bắc Bộ, tác giả xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu Trước hết tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc kính trọng đến GS.TS Võ Đại Hải - người hướng dẫn khoa học, dành nhiều thời gian công sức giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp Đông Bắc Bộ tạo điều kiện thời gian để tác giả theo học hoàn thành luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn Chi cục Kiểm lâm, Chi cục Lâm nghiệp, Hạt kiểm lâm, Ban quản lý rừng tỉnh Hịa Bình, Vĩnh Phúc, Bắc Giang, Tuyên Quang, Hà Giang, Lào Cai, Cao Bằng, Hà Nội; Vườn quốc gia Ba Vì, Tam Đảo, Hoàng Liên,… tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả triển khai thu thập số liệu ngoại nghiệp Cuối cùng, xin cảm ơn tất bạn bè người thân gia đình động viên giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả NCS Bùi Trọng Thủy iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG .viii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ x DANH MỤC CÁC HÌNH xi PHẦN MỞ ĐẦU 1 Sự cần thiết đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn .2 Mục tiêu nghiên cứu Những đóng góp luận án Đối tượng giới hạn nghiên cứu .3 Bố cục luận án .5 Chương TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới .6 1.1.1 Các nghiên cứu họ Dẻ 1.1.2 Các nghiên cứu Dẻ xanh 12 1.2 Ở Việt Nam .14 1.2.1 Các nghiên cứu họ Dẻ 14 1.2.2 Các nghiên cứu Dẻ xanh 24 1.3 Nhận xét đánh giá chung 26 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Nội dung nghiên cứu .28 2.2 Phương pháp nghiên cứu 28 2.2.1 Quan điểm phương pháp tiếp cận 28 iv 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 30 2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 45 2.3 Điều kiện khu vực bố trí thí nghiệm kỹ thuật trồng làm giàu rừng .48 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 50 3.1 Nghiên cứu đặc điểm hình thái, phân bố sinh thái loài Dẻ xanh 50 3.1.1 Đặc điểm hình thái 50 3.1.2 Đặc điểm phân bố sinh thái loài Dẻ xanh .53 3.2 Nghiên cứu số đặc điểm lâm học loài Dẻ xanh 60 3.2.1 Đặc điểm cấu trúc tầng cao rừng tự nhiên nơi có lồi Dẻ xanh phân bố 60 3.2.2 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên loài Dẻ xanh 68 3.2.3 Kết nghiên cứu cấu tạo gỗ, tính chất vật lý hóa học gỗ Dẻ xanh 77 3.3 Nghiên cứu kỹ thuật tạo Dẻ xanh 83 3.3.1 Kết tuyển chọn mẹ lấy giống .83 3.3.2 Đặc điểm vật hậu loài Dẻ xanh 86 3.3.3 Kỹ thuật thu hái bảo quản hạt giống .90 3.3.4 Nghiên cứu kỹ thuật tạo hạt 97 3.3.5 Kỹ thuật nhân giống Dẻ xanh hom 102 3.4 Nghiên cứu khảo nghiệm xuất xứ Dẻ xanh 103 3.4.1 Đánh giá ảnh hưởng xuất xứ tới tỷ lệ sống Dẻ xanh 103 3.4.2 Đánh giá ảnh hưởng xuất xứ tới sinh trưởng Dẻ xanh 104 3.4.3 Đánh giá ảnh hưởng xuất xứ tới chất lượng Dẻ xanh 106 3.5 Nghiên cứu kỹ thuật trồng làm giàu rừng Dẻ xanh 107 3.5.1 Nghiên cứu kỹ thuật trồng rừng 107 3.5.2 Nghiên cứu kỹ thuật làm giàu rừng Dẻ xanh 115 v 3.6 Đề xuất số biện pháp kỹ thuật gây trồng phát triển Dẻ xanh 119 3.6.1 Đề xuất biện pháp kỹ thuật nhân giống 119 3.6.2 Đề xuất biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Dẻ xanh cung cấp gỗ lớn 122 3.6.3 Đề xuất biện pháp kỹ thuật làm giàu rừng 123 KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ 124 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO 129 PHẦN PHỤ BIỂU 136 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Bộ NN&PTNT Giải nghĩa Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn CT Công thức D00 Đường kính gốc (cm) D1.3 Đường kính vị trí 1,3m (cm) Dtán Đường kính tán (m) G Tiết diện ngang (m2) Hvn Chiều cao vút (m) IAA Indol acetic acid IBA Indol butiric acid IV% Chỉ số quan trọng KHLN Khoa học lâm nghiệp KTLS Kỹ thuật lâm sinh N Mật độ (cây/ha) N% Tỷ lệ phần trăm mật độ NPK (5.10.3) Phân tổng hợp có tỷ lệ đạm, 10 lân, kali NS Năng suất ÔDB Ô dạng ÔTC Ô tiêu chuẩn P% Độ thuần hạt PB Phân bón S% Hệ số biến động Sig Xác suất kiểm tra F SPSS Phần mềm phân tích thống kê TC Tiêu chuẩn giống TCN Tiêu chuẩn ngành TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam vii TLS Tỷ lệ sống (%) TN Thí nghiệm VQG Vườn quốc gia X% Tỷ lệ tái sinh có triển vọng χ2 Chỉ tiêu kiểm tra tính độc lập ∆D1,3 Tăng trưởng đường kính ngang ngực/năm ∆H Tăng trưởng chiều cao/năm viii DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang Bảng 1.1: Phân bố họ Dẻ giới Bảng 1.2: Diện tích sản lượng hạt Dẻ năm 2013 11 Bảng 2.1: Địa điểm điều tra đặc điểm phân bố, sinh thái loài Dẻ xanh 32 Bảng 2.2: Điều kiện khu vực thí nghiệm trồng làm giàu rừng 48 Bảng 3.1: Đặc điểm phân bố loài Dẻ xanh tỉnh nghiên cứu .53 Bảng 3.2: Đặc điểm địa hình, đất rừng tự nhiên có Dẻ xanh phân bố .56 Bảng 3.3: Kết phân tích số tiêu lý, hóa tính đất rừng tự nhiên 58 Bảng 3.4: Đặc điểm khí hậu khu vực có lồi Dẻ xanh phân bố 60 Bảng 3.5: Mật độ tầng cao rừng tự nhiên nơi có lồi Dẻ xanh phân bố tỉnh miền núi phía Bắc 61 Bảng 3.6: Công thức tổ thành tầng cao rừng tự nhiên 63 Bảng 3.7: Cấu trúc tầng thứ độ tàn che tầng cao rừng tự nhiên nơi có lồi Dẻ xanh phân bố tỉnh miền núi phía Bắc 66 Bảng 3.8: Phân bố Dẻ xanh tầng cao theo tầng thứ 67 Bảng 3.9: Mật độ tái sinh tự nhiên rừng tự nhiên nơi có lồi Dẻ xanh phân bố tỉnh miền núi phía Bắc 69 Bảng 3.10: Công thức tổ thành tái sinh rừng tự nhiên nơi có lồi Dẻ xanh phân bố tỉnh miền núi phía Bắc .70 Bảng 3.11: Nguồn gốc chất lượng tái sinh tán rừng tự nhiên nơi có lồi Dẻ xanh phân bố .74 Bảng 3.12: Phân cấp tái sinh theo cấp chiều cao lâm phần rừng tự nhiên có lồi Dẻ xanh phân bố tỉnh miền núi phía Bắc 76 Bảng 3.13: Kết xác định xếp loại tính chất vật lý, học gỗ Dẻ xanh 80 Bảng 3.14: Kích thước xơ sợi gỗ Dẻ xanh số loại nguyên liệu khác 81 Bảng 3.15: Thành phần hóa học gỗ Dẻ xanh 82 Bảng 3.16: Đánh giá gỗ Dẻ xanh theo số tiêu làm cửa 82 Bảng 3.17: Đánh giá gỗ Dẻ xanh theo số tiêu làm đồ mộc 83 Bảng 3.18: Kết lựa chọn mẹ Dẻ xanh địa điểm 84 Bảng 3.19: Vật hậu Dẻ xanh Tuyên Quang Hòa Bình 86 Bảng 3.20: Đặc điểm vật hậu Dẻ xanh Na Hang - Tuyên Quang 87 Bảng 3.21: Đặc điểm vật hậu Dẻ xanh Kỳ Sơn - Hịa Bình 87 Bảng 3.22: Chu kỳ sai Dẻ xanh 88 ix Bảng 3.23: Hình thái vỏ hạt kích thước hạt giống 90 Bảng 3.24: Khối lượng 1.000 hạt có màu sắc vỏ khác 92 Bảng 3.25: Độ thuần hạt màu sắc vỏ khác .94 Bảng 3.26: Tỷ lệ nẩy mầm hạt hình thái vỏ khác 95 Bảng 3.27: Tỷ lệ nẩy mầm hạt Dẻ xanh phương pháp bảo quản .96 Bảng 3.28: Tỷ lệ nẩy mầm hạt Dẻ xanh nhiệt độ xử lý hạt khác 97 Bảng 3.29: Ảnh hưởng che sáng tới tỷ lệ sống sinh trưởng Dẻ xanh giai đoạn vườn ươm 98 Bảng 3.30: Ảnh hưởng hỗn hợp ruột bầu tới tỷ lệ sống sinh trưởng Dẻ xanh giai đoạn vườn ươm 100 Bảng 3.31: Khả rễ hom Dẻ xanh xử lý thuốc bột IBA, IAA .102 Bảng 3.32: Ảnh hưởng xuất xứ tới tỷ lệ sống Dẻ xanh sau 30 tháng trồng Vĩnh Phúc Hịa Bình 104 Bảng 3.33: Ảnh hưởng xuất xứ tới sinh trưởng Dẻ xanh sau 30 tháng trồng Vĩnh Phúc Hòa Bình 104 Bảng 3.34: Ảnh hưởng xuất xứ tới chất lượng sinh trưởng Dẻ xanh sau 30 tháng trồng Vĩnh Phúc Hịa Bình 106 Bảng 3.35: Ảnh hưởng mật độ trồng đến sinh trưởng Dẻ xanh sau 39 tháng trồng Vĩnh Phúc Hịa Bình 107 Bảng 3.36: Ảnh hưởng mật độ trồng tới chất lượng sinh trưởng Dẻ xanh sau 39 tháng trồng Hịa Bình Vĩnh Phúc 110 Bảng 3.37: Ảnh hưởng phân bón đến sinh trưởng Dẻ xanh 30 tháng tuổi Vĩnh Phúc Hịa Bình 112 Bảng 3.38: Ảnh hưởng phân bón đến chất lượng sinh trưởng Dẻ xanh 30 tháng tuổi tỉnh Hịa Bình Vĩnh Phúc .114 Bảng 3.39: Ảnh hưởng tiêu chuẩn chiều rộng rạch đến sinh trưởng Dẻ xanh thí nghiệm trồng làm giàu rừng .115 Bảng 3.40: Ảnh hưởng tiêu chuẩn giống chiều rộng rạch đến chất lượng sinh trưởng Dẻ xanh 39 tháng tuổi trồng tỉnh Vĩnh Phúc Hịa Bình 119 x DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ TT Tên biểu đồ Trang Biểu đồ 3.1: Phân bố số ƠTC có lồi Dẻ xanh theo trạng thái rừng .55 Biểu đồ 3.2: Chu kỳ sai Dẻ xanh .90 Biểu đồ 3.3: Khối lượng 1.000 hạt thời điểm thu hái khác 93 Biểu đồ 3.4: Sinh trưởng đường kính gốc Dẻ xanh trồng Hịa Bình Vĩnh Phúc sau 39 tháng 109 Biểu đồ 3.5: Sinh trưởng chiều cao vút Dẻ xanh trồng Hịa Bình Vĩnh Phúc sau 39 tháng 110 DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 127 3.6.2 Đề xuất biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Dẻ xanh cung cấp gỗ lớn 3.6.2.1 Chọn lập địa trồng - Khí hậu: Lượng mưa bình qn năm dao động từ 1.450 2.550mm/năm - Địa hình: Khu vực trồng rừng có độ dốc 25 0, thích hợp độ cao 300m so với mực nước biển hoặc mở rộng lên đai cao từ 300 - 500m - Đất đai: Cây phát triển khu vực có tầng đất dày, đất ẩm, cịn tính chất đất rừng thuộc đất feralit đỏ vàng phát triển đá macma bazơ trung tính, đất phiến thạch sét,… Đất có tầng dày 60cm trở lên - Thảm thực bì: Rừng thứ sinh nghèo kiệt hoặc đất có bụi, gỗ nhỏ (trạng thái Ic) hoặc đất trống cịn tính chất đất rừng 3.6.2.2 Kỹ thuật trồng, chăm sóc - Xử lý thực bì: Phát thực bì tồn diện (thực bì trạng thái Ic, đất trống), phát đến tận gốc, chừa lại tái sinh có giá trị kinh tế có giá trị bảo tồn - Cuốc hố, bón phân: Cuốc hố 40 x 40 x 40cm trước trồng tháng, lấp hố trước trồng 10 - 15 ngày Mật độ trồng 833cây/ha (cự ly x 4m) Bón lót 0,2 kg phân NPK (5:10:3) 0,3 kg phân vi sinh Sông Gianh/hố, đảo phân đất - Trồng có bầu làm polyetylen, giống 12 tháng tuổi Khi trồng phải rạch bỏ vỏ bầu, đặt thẳng đứng vào hố, lấp đất đầy hố, lèn chặt xung quanh vun đất vào gốc theo hình mâm xơi cao mặt đất tự nhiên -5cm - Thời vụ trồng: trồng vụ đông xuân vào tháng - vụ thu vào tháng -9 nên chọn ngày có thời tiết râm mát, có mưa để trồng - Chăm sóc lần năm đầu lần/năm đến năm tiếp theo, thời gian nội dung chăm sóc cụ thể sau: + Thời gian chăm sóc: Năm đầu chăm sóc lần sau trồng tháng Năm năm chăm sóc lần, lần thời gian từ tháng đến tháng 5, lần vào 128 tháng 10 đến tháng 11 + Nội dung chăm sóc: + Chăm sóc lần 1: Phát thực bì tồn diện, chiều cao gốc phát