Nghiên cứu giải pháp bón phân hợp lý cho rừng trồng keo tai tượng (acacia mangium willd) ở quảng ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM VŨ TIẾN LÂM NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP BÓN PHÂN HỢP LÝ CHO RỪNG TRỒNG KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium WILLD) Ở QUẢNG NINH LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP HÀ NỘI - 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM VŨ TIẾN LÂM NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP BÓN PHÂN HỢP LÝ CHO RỪNG TRỒNG KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium WILLD) Ở QUẢNG NINH Ngành: Lâm sinh Mã ngành: 9.62.02.05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN HUY SƠN TS TRẦN VĂN ĐÔ HÀ NỘI - 2023 LỜI CAM ĐOAN Luận án được hồn thành theo Chương trình đào tạo tiến sĩ khóa 28 Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Huy Sơn TS Trần Văn Đơ Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân Các số liệu kết trình bày Luận án trung thực xin chịu trách nhiệm số liệu công bố Việc tham khảo thông tin lĩnh vực liên quan trích dẫn rõ ràng luận án Luận án kế thừa phần số liệu đề tài nghiên cứu khoa học tự nhiên “Ứng dụng kỹ thuật tiên tiến (Scan ảnh rễ) nghiên cứu bón phân tối ưu cho rừng trồng keo Việt Nam” thực 20172020 mà nghiên cứu sinh làm cộng tác viên Đồng thời, luận án kế thừa phần số liệu đề tài nghiên cứu cấp Bộ “Nghiên cứu hệ thống biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Keo lai, Keo tai tượng Keo tràm cung cấp gỗ lớn đất trồng mới” thực 2015-2019 mà nghiên cứu sinh làm cộng tác viên chủ nhiệm người tham gia đề tài đồng ý cho sử dụng Nghiên cứu sinh Vũ Tiến Lâm LỜI CẢM ƠN Luận án hồn thành theo chương trình đào tạo nghiên cứu sinh khoá 28 Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Trước hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Nguyễn Huy Sơn TS Trần Văn Đô - người hướng dẫn khoa học, trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức quí báu cho tác giả suốt thời gian học tập thời gian thực luận án Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Trần Văn Đô chủ nhiệm đề tài nhóm thành viên cho phép tác giả sử dụng thông tin, số liệu đề tài “Ứng dụng kỹ thuật tiên tiến (Scan ảnh rễ) nghiên cứu bón phân tối ưu cho rừng trồng keo Việt Nam” để hoàn thành luận án Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Huy Sơn chủ nhiệm đề tài nhóm thành viên cho phép tác giả sử dụng thông tin, số liệu đề tài “Nghiên cứu hệ thống biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Keo lai, Keo tai tượng Keo tràm cung cấp gỗ lớn đất trồng mới” để hồn thành luận án Trong q trình học tập hoàn thành luận án, tác giả nhận quan tâm, giúp đỡ Ban Giám đốc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban Khoa học, Đào tạo Hợp tác Quốc tế, Viện Nghiên cứu Lâm sinh Nhân dịp này, tác giả xin chân thành cảm ơn giúp đỡ q báu Tác giả xin cảm ơn Trường cao đẳng Nông lâm Đông Bắc, Trạm thực nghiệm Nông Lâm nghiệp Miếu Trắng tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thu thập số liệu ngoại nghiệp phục vụ cho luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, bạn bè người thân gia đình giúp đỡ, động viên tác giả suốt thời gian học tập hoàn thành luận án Nghiên cứu sinh Vũ Tiến Lâm 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 BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ viii PHẦN MỞ ĐẦU 1 Sự cần thiết luận án .1 Mục tiêu nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn .3 Những đóng góp Đối tượng địa điểm nghiên cứu Giới hạn nghiên cứu Bố cục luận án .4 Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu chung Keo tai tượng .5 1.1.1 Đặc điểm phân bố sinh thái 1.1.2 Đặc điểm hình thái 1.2 Nghiên cứu giới 1.2.1 Điều kiện lập địa trồng rừng 1.2.2 Nhu cầu phân bón rừng trồng 1.2.3 Thời điểm bón phân rừng trồng .11 1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ phì đất rừng trồng 13 1.3 Nghiên cứu nước 15 1.3.1 Thực trạng rừng trồng keo .15 1.3.2 Điều kiện lập địa trồng rừng 15 1.3.3 Nhu cầu phân bón rừng trồng 16 1.3.4 Thời điểm bón phân rừng trồng .19 1.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ phì đất rừng trồng 20 1.4 Thảo luận chung .23 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Nội dung nghiên cứu 25 2.1.1 Đặc điểm điều kiện lập địa khu vực trồng rừng 25 2.1.2 Xác định thời điểm bón phân thích hợp cho rừng trồng Keo tai tượng 25 2.1.3 Xác định nhu cầu phân bón rừng trồng Keo tai tượng 25 2.1.4 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến độ phì đất rừng trồng 25 2.1.5 Đề xuất biện pháp kỹ thuật bón phân cho rừng trồng Keo tai tượng 26 2.2 Phương pháp nghiên cứu 26 2.2.1 Quan điểm cách tiếp cận .26 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu tổng quát 28 2.2.3 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 29 2.2.4 Phương pháp phân tích xử lý số liệu 42 2.3 Khái quát đặc điểm khu vực nghiên cứu 43 2.3.1 Điều kiện tự nhiên vùng sinh thái Đông Bắc Bộ 43 2.3.2 Thực trạng phát triển rừng trồng Quảng Ninh .45 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47 3.1 Đặc điểm lập địa khu vực trồng rừng 47 3.1.1 Đặc điểm khí hậu .47 3.1.2 Đặc điểm đất, đá 52 3.1.3 Đặc điểm địa hình 58 3.2 Xác định thời điểm bón thúc 59 3.2.1 Xác định thời điểm bón phân theo quan sát ảnh rễ cám 59 3.2.2 Ảnh hưởng thời điểm lượng phân bón đến tiêu sinh trưởng 60 3.2.3 Ảnh hưởng thời điểm lượng phân bón đến sinh khối mặt đất .67 3.3 Xác định nhu cầu phân bón 72 3.3.1 Dinh dưỡng đất 72 3.3.2 Lượng phân bón thúc .76 3.3.3 Sinh trưởng sinh khối rừng Keo tai tượng năm tuổi 80 3.4 Nghiên cứu yếu tố hoàn trả dinh dưỡng cho rừng trồng Keo tai tượng 88 3.4.1 Vật rơi rụng tốc độ phân hủy 88 3.4.2 Rễ cám tốc độ phân hủy .90 3.4.3 Dinh dưỡng trả lại cho đất từ vật rơi rụng rễ cám chết 100 3.5 Đề xuất biện pháp kỹ thuật bón phân cho rừng trồng Keo tai tượng 103 Chương KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ .109 4.1 Kết luận 109 4.2 Tồn 111 4.3 Khuyến nghị 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 Tài liệu tiếng Việt 113 Tài liệu tiếng Anh 117 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ .127 PHỤ LỤC 129 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu, từ viết tắt AGB Bộ NN&PTNT CSIRO CEC CTTN Do D1,3 Dt ĐBB FAO GDP Hvn KTT Nts OTC pHKCl UBND TCVN R2 RĐD RPH RSX Giải nghĩa đầy đủ Sinh khối mặt đất Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn Tổ chức nghiên cứu khoa học & công nghiệp Australia Khả trao đổi cation Cơng thức thí nghiệm Đường kính gốc Đường kính ngang ngực Đường kính tán Vùng Đơng Bắc Bộ Tổ chức nông lương Quốc tế Tổng sản phẩm nội địa Chiều cao vút Keo tai tượng Đạm tổng số Ô tiêu chuẩn Độ chua đất Uỷ ban nhân dân Tiêu chuẩn Việt Nam Hệ số tương quan Rừng đặc dụng Rừng phòng hộ Rừng sản xuất DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Một số đặc điểm khí hậu 47 Bảng 3.2 Tính chất hóa học đất ng Bí–Quảng Ninh 53 Bảng 3.3 Tính chất vật lý đất ng Bí–Quảng Ninh 55 Bảng 3.4 Đặc điểm đất tiểu lập địa 57 Bảng 3.5 Đặc điểm địa hình nơi bố trí thí nghiệm .58 Bảng 3.6 Sinh trưởng rễ cám 60 Bảng 3.7 Sinh trưởng rừng Keo tai tượng thí nghiệm thời điểm bón phân liều lượng phân bón 65 Bảng 3.8 Độ vượt trội tiêu sinh trưởng sau trồng 15 tháng .66 Bảng 3.9 Sinh khối mặt đất sau trồng 15 tháng 68 Bảng 3.10 Độ vượt trội sinh khối sau trồng 15 tháng .70 Bảng 3.11 Điều kiện tiểu lập địa nơi thí nghiệm 73 Bảng 3.12 Hàm lượng đạm (%) Keo tai tượng .74 Bảng 3.13 Hàm lượng lân (%) Keo tai tượng 75 Bảng 3.14 Hàm lượng kali (%) Keo tai tượng 76 Bảng 3.15 Lượng phân bón thúc tiểu lập địa .80 Bảng 3.16 Sinh trưởng D1,3 rừng keo tuổi .81 Bảng 3.17 Sinh trưởng Hvn rừng keo tuổi 83 Bảng 3.18 Sinh trưởng Dt rừng keo tuổi 84 Bảng 3.19 Tiết diện ngang rừng keo tuổi 85 Bảng 3.20 Sinh khối mặt đất rừng keo tuổi .86 Bảng 3.21 Sinh khối rễ thời điểm .92 Bảng 3.22 Rễ cám phân hủy, chết sản sinh rừng keo năm tuổi .95 DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ Hình 1.1 Vùng phân bố tự nhiên Keo tai tượng .5 Hình 2.1: Sơ đồ bước nghiên cứu 27 Hình 2.2 Máy đo nhiệt độ khơng khí đất 29 Hình 2.3 Hộp mika bảo vệ máy scanner 34 Hình 2.4 Scan ảnh rễ 34 Hình 2.5 Ảnh rễ Quảng Ninh 34 Hình 2.6 Cửa sổ phần mềm Rootfly .34 Hình 2.7 Túi hứng vật rơi rụng 38 Hình 2.8 Phương pháp xác định lượng rễ cám chết đất 39 Hình 2.9 Phương pháp xác định tốc độ phân huỷ rễ cám 41 Hình 2.10 Bản đồ phân bố độ cao vùng Đông Bắc Bộ 45 Hình 2.11 Bản đồ phân bố lượng mưa vùng Đơng Bắc Bộ 45 Hình 3.1 Diễn biễn nhiệt độ, lượng mưa, số ngày mưa số nắng khu vực nghiên cứu 50 Hình 3.2 Phẫu diện đất M21 53 Hình 3.3 Phẫu diện đất M22 53 Hình 3.4 Tiểu lập địa A 56 Hình 3.5 Tiểu lập địa B .56 Hình 3.6 Các thời điểm quan sát rễ cám 59 Hình 3.7 Lượng vật rơi rụng theo mùa rừng Keo tai tượng năm tuổi 89 Hình 3.8 Tốc độ phân hủy vật rơi rụng theo mùa rừng Keo tai tượng năm tuổi 90 Hình 3.9 Phân bố rễ cám theo độ sâu mùa rừng Keo tai tượng năm tuổi .91