Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và khả năng thích nghi cây hồi (illicium verum hook f ) tại huyện văn lãng, tỉnh lạng sơn

Trang 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HỨA THỊ DUYÊN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG VÀ KHẢ NĂNG THÍCH NGHI CỦA CÂY HỒI Illicium verum Hook.f TẠI HUYỆN VĂN LÃNG, TỈNH LẠNG S

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS.Nguyễn Đăng Cường

THÁI NGUYÊN - 2023

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu nghiên cứu này đều được tiến hành đo đếm, thu thập từ kết quả theo dõi 50 ô tiêu chuẩn của rừng trồng Hồi trên địa bàn các

xã của huyện Văn Lãng, tỉnh Lạng Sơn năm 2022 - 2023 Kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hứa Thị Duyên

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này được hoàn thành theo chương trình đào tạo Cao học Quản

lý tài nguyên rừng Khoá 29, giai đoạn 2021 - 2023 của Trường Đại học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên

Để hoàn thành luận văn, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn TS Nguyễn Đăng Cường, người đã nhiệt tình chỉ bảo, hướng dẫn

để tôi hoàn thành luận văn này

Nhận được sự giúp đỡ và tạo mọi điều kiện của thầy cô giáo Khoa Lâm nghiệp, Phòng đào tạo, trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, và các xã thuộc huyện Văn Lãng Nhân dịp này tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn đối với sự giúp

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN THẠC SĨ ix

THESIS ABSTRACT xi

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Ý nghĩa nghiên cứu 3

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Cơ sở khoa học 4

1.1.1 Đặc điểm hình thái cây Hồi 4

1.1.2 Đặc điểm sinh thái 6

1.1.3 Giá trị kinh tế, khoa học và bảo tồn 7

1.2 Nghiên cứu về sinh trưởng 9

1.3 Đánh giá đất đai và thích nghi cây trồng 12

1.3.1 Trên thế giới 12

1.3.2 Ở Việt Nam 13

1.4 Những nghiên cứu ứng dụng trong phương pháp AHP và GIS trong đánh giá thích nghi cho cây trồng 14

1.4.1 Trên thế giới 14

1.4.2 Ở Việt Nam 18

1.5 Tổng quan khu vực nghiên cứu 20

1.5.1 Vị trí địa lý 20

1.5.2 Tài nguyên đất 20

1.5.3 Khí hậu - Thủy văn 21

1.5.4 Phát triển ngành nông - lâm nghiệp 21

1.5.5 Kinh tế xã hội 22

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 24

2.2 Nội dung nghiên cứu 24

2.2.1 Hiện trạng rừng trồng Hồi tại huyện Văn Lãng 24

2.2.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng của rừng trồng Hồi 24

2.2.3 Đánh giá sự thích nghi của cây Hồi 24

2.2.4 Đề xuất một số giải pháp quản lý và phát triển rừng Hồi trên địa bàn huyện Văn Lãng 25

2.3 Phương pháp nghiên cứu 25

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu 25

2.3.2 Phương pháp điều tra 25

2.3.3 Phương pháp xử lý tính toán chỉ tiêu sinh trưởng và kiểm định 31

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34

3.1 Hiện trạng rừng trồng Hồi tại huyện Văn Lãng 34

3.1.1 Diện tích rừng trồng Hồi 34

3.1.2 Tình hình trồng, chăm sóc, canh tác, phòng trừ sâu bệnh đối với rừng Hồi tại huyện Văn Lãng 35

3.2 Đặc điểm sinh trưởng của rừng trồng Hồi 38

3.2.1 Đặc điểm về mật độ rừng trồng Hồi 38

3.2.2 Đặc điểm sinh trưởng đường kính và chiều cao 38

3.2.3 Đặc điểm sinh trưởng đường kính tán, trữ lượng và tổng tiết diện ngang rừng hồi 41

3.2.4 Chất lượng rừng hồi tại các cấp tuổi khác nhau 42

3.3 Thích nghi của cây Hồi 43

3.3.1 Các nhân tố đánh giá thích nghi đất đai cây Hồi 43

3.3.2 Phân hạng cho các nhân tố đánh giá thích nghi đất đai cây Hồi 54

3.3.3 Bản đồ thích nghi đất đai cây Hồi 56

3.3.4 Kiểm định phân loại nhóm thích nghi đất đai cây Hồi 57

3.4 Một số giải pháp quản lý và phát triển rừng Hồi trên địa bàn huyện Văn Lãng 58

3.4.1 Định hướng chung 58

3.4.2 Phát triển rừng trồng Hồi tập trung 58

3.4.3 Các giải pháp về kinh tế xã hội 59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60

1 Kết luận 60

2 Kiến nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

PHỤ LỤC 69

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

D1.3 (cm) Đường kính tại vị trí 1,3m

Dg (cm) Đường kính trung bình theo tiết diện ngang

Dt (m) Đường kính tán

G (m2/ha) Tổng tiết diện ngang

M (m3/ha) Trữ lượng của lâm phần

N (cây/ha) Mật độ lâm phần

OTC Ô tiêu chuẩn

GIS Hệ thống thông tin địa lý

AHP Phương pháp phân tích thứ bậc

FAO Food and Agriculture Organization of the United

Nations R2 Hệ số xác định

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Ma trận mức độ ưu tiên các tiêu chí 29

Bảng 2.2 Trọng số cho các tiêu chí 30

Bảng 2.3 Chỉ số ngẫu nhiên ứng với số tiêu chí (Saaty 1980) 30

Bảng 3.1 Diện tích rừng trồng Hồi huyện Văn Lãng năm 2022 34

Bảng 3.2 Mật độ rừng trồng thuần loài cây Hồi 38

Bảng 3.3 Đặc điểm sinh trưởng về đường kính của rừng trồng Hồi 39

Bảng 3.4 Đặc điểm sinh trưởng về đường kính của rừng trồng Hồi 42

Bảng 3.5 Phân loại đất huyện Văn Lãng 44

Bảng 3.6 Thành phần cơ giới đất huyện Văn Lãng 47

Bảng 3.7 Độ dày tầng đất huyện Văn Lãng 49

Bảng 3.8 Độ phì đất huyện Văn Lãng 50

Bảng 3.9 Phân nhóm độ cao huyện Văn Lãng 52

Bảng 3.8 Phân hạng độ dốc huyện Văn Lãng 53

Bảng 3.9 Phân hạng thích hợp cho các nhân tố 54

Bảng 3.10 Phân hạng thích hợp cho các nhân tố 55

Bảng 3.11 Phân cấp thích hợp đất đai cho cây Hồi tại huyện Văn Lãng 56

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ vị trí các OTC tại khu vực nghiên cứu 26

Hình 2.2 Đánh giá các tiêu chí theo cặp dựa vào mức độ ưu tiên 28

Hình 3.1 Biểu đồ tương quan giữa đường kính với tuổi (T) 40

Hình 3.2 Biểu đồ tương quan giữa chiều cao với tuổi (T) 41

Hình 3.3 Hình ảnh bản đồ phân loại đất 43

Hình 3.4 Hình ảnh bản đồ phân loại thành phần cơ giới đất 48

Hình 3.5 Hình ảnh bản đồ độ dày tầng đất 49

Hình 3.6 Hình ảnh bản đồ phân hạng độ phì của đất 50

Hình 3.7 Hình ảnh bản đồ độ cao khu vực nghiên cứu 51

Hình 3.8 Hình ảnh bản đồ độ dốc khu vực nghiên cứu 53

Hình 3.9 Hình ảnh bản đồ thích hợp đất đai cho cây Hồi 56

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN THẠC SĨ

Tên tác giả luận văn: Hứa Thị Duyên

Tên Luận văn: Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và thích nghi cây hồi tại

huyện Văn Lãng, tỉnh Lạng Sơn

Ngành khoa học của luận văn: Quản lý tài nguyên rừng Mã số: 8.62.02.11

Tên đơn vị đào tạo: Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên

Mục đích nghiên cứu: Đánh giá được đặc điểm sinh trưởng và sự thích nghi

đất đai của của cây hồi làm cơ sở đề xuất vùng trồng tập trung thích hợp cho cây Hồi trên địa bàn huyện Văn Lãng, tỉnh Lạng Sơn

Phương pháp nghiên cứu:

Thu thập số liệu thứ cấp qua tiếp cận và kế thừa những số liệu có sẵn ở Hạt kiểm lâm và phòng nông nghiệp huyện Văn Lãng Thu thập bản đồ hiện trạng sử dụng đất và quy hoạch sử dụng đất, bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ phân

Kết quả chính và kết luận:

Từ kết quả nghiên cứu có thể rút ra một số kết luận như sau:

Mật độ trồng Hồi thường được áp dụng là trồng 500 cây/ha, cây cách cây 4m, hàng cách hàng 5m Mật độ Hồi giảm từ cấp tuổi I đến cấp tuổi V là không đáng kể, nguyên nhân chủ yếu là do cây hồi sau khi được trồng bị chết, người dân không tiến hành trồng dặm và chăm sóc

Đường kính trung bình, chiều cao và đường kính tán của rừng trồng Hồi tăng liên tục từ cấp tuổi I đến cấp tuổi V Giữa sinh trưởng đường kính và tuổi của Hồi có

tương quan rất chặt theo phương trình Power, trong khi đó giữa sinh trưởng chiều cao của Hồi có tương quan rất chặt với tuổi cây theo hàm Gompertz Tổng tiết diện ngang

và trữ lượng tăng từ cấp tuổi I đến cấp tuổi V Tăng trưởng bình quân chung về tổng tiết diện ngang có xu hướng tăng dần khi tuổi cây rừng tăng Tại tuổi cấp tuổi IV tăng trưởng bình quân về tổng tiết diện và tăng trưởng bình quân về trữ lượng đạt lớn nhất.

6 nhân tố được sử dụng để đánh giá thích nghi đất đai cho cây Hồi bao gồm: loại đất, thành phần cơ giới của đất, độ dày tầng đất, độ phì của đất, độ dốc và độ cao

Về thích nghi đất đai cho cây Hồi, loại đất thích hợp cho cây Hồi là đất Feralit đỏ vàng Fs và Fa Cây Hồi sinh trưởng tốt ở nơi đất có độ dày tầng đất lớn (> 70cm), đất

ẩm, thành phần cơ giới thịt đến thịt nặng, có độ phì từ trung bình trở lên Hồi sẽ phát triển tốt nhất nơi có độ cao từ 300 - 600 m

Phương pháp AHP và GIS được áp dụng để xác định vùng thích hợp cho trồng rừng Hồi, chỉ số nhất quán CR = 0.0249 < 0,1 (10%), yếu tố loại đất, độ dày tầng đất

và độ cao có ảnh hưởng lớn nhất đến sinh trưởng và phát triển của cây Hồi Nhân tố

ít ảnh hưởng đến đến sinh trưởng và phát triển của cây Hồi là nhân tố Độ dốc Bản

đồ thích hợp đất đai cho cây Hồi được chia làm 3 cấp: cấp thích hợp nhất (S1), cấp thích hợp trung bình (S2) và cấp ít và không thích hợp Kết quả kiểm định việc phân cấp thích hợp đất đai là phù hợp

THESIS ABSTRACT

Student name : Hua Thi Duyen

Thesis title: Study of Growth Characteristics and land suitability of Illicium

Major: Forestry Code: 8.62.02.11

Educational organization: Thai Nguyen University of Agriculture and

Forestry

Research Objectives: The research aims to assess the growth characteristics

and land suitability of Illicium verum, providing the scientific evidence for proposing suitable cultivation areas for Illicium verum in Van Lang District, Lang Son Province

Materials and Method:

The research collected secondary data through access to and inheritance of existing data from the Forest ranger Department and the Department of Agriculture and Rural Development in Van Lang District, included gathering current land use maps, land use planning maps, soil maps, and maps depicting the distribution of

The study involved establishing 50 sample plots across different age classes, measuring various parameters such as breast height diameter, height, crown diameter,

and interviewing plantation owners about their Illicium verum flower yields.

Additionally, the research employed the Analytic Hierarchy Process (AHP) and

Geographic Information System (GIS) to create a land suitability map for Illicium

Main findings and conclusions:

From the research results, several conclusions can be drawn as follows:

The typical planting density for Illicium verum is 500 trees per hectare The reduction in Illicium verum density from age class I to age class V is insignificant,

mainly due to factors such as tree mortality after planting and lack of maintenance

and care by local people The average diameter at breast height (DBH), height, and

crown diameter of Illicium verum plantation trees have shown continuous growth

from age class I to age class V There is a strong correlation between the growth in

diameter and the age of the Illicium verum according to the Power equation, while the growth in height of the Illicium verum is strongly correlated with its age according

to the Gompertz function At the age of maturity IV, the average annual basal area increment and the average volume annual increment in biomass reach their maximum values

The AHP (Analytic Hierarchy Process) and GIS (Geographic Information

System) methods were applied to determine suitable areas for planting Illicium

soil thickness, and elevation have the greatest influence on the growth and

development of Illicium verum The factor with the least influence on the growth and development of Illicium verum is the slope factor The land suitability map for

moderately suitable (S2), and marginally or not suitable The results confirm that the hierarchical classification of land suitability is appropriate

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây Hồi (Illicium verum Hook.f.) là cây đặc sản có giá trị kinh tế cao

phù hợp với đất tại tỉnh Lạng Sơn, góp phần tăng thu nhập cho người trồng rừng được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau, chủ yếu được sử dụng làm gia vị, làm thuốc chữa bệnh, làm hương liệu, chế biến lâm sản và hàng thủ công

mỹ nghệ, chế biến thức ăn chăn nuôi, bảo vệ môi trường, sinh thái

Ở Việt Nam, Hồi phân bố nhiều ở Lạng Sơn, đây là tỉnh có diện tích Hồi lớn nhất cả nước, với diện tích rừng Hồi trên 33.000 ha, Huyện Văn Quan, tỉnh Lạng Sơn là “vựa” Hồi lớn nhất của tỉnh với diện tích 13.872,2 ha Hồi năm

2022 chiếm gần 1/3 diện tích Hồi toàn tỉnh Cây Hồi được coi là cây trồng chủ lực trong phát triển rừng trồng của tỉnh Lạng Sơn, góp phần vào tăng nguồn thu nhập từ nghề rừng cho bà con các dân tộc trên địa bàn huyện Tuy nhiên, trên địa bàn huyện Văn Lãng có 17 xã, Thị trấn nhưng cây hồi cho sai quả chỉ sai quả nhiều tại 06/17 xã

Để ra quyết định trong vấn đề quy hoạch sử dụng đất hiệu quả, vấn đề tiên quyết cần phải giải quyết đó là đánh giá đất đai, kết quả đánh giá đất đai cung cấp những thông tin quan trọng làm cơ sở cho việc hỗ trợ ra quyết định đối với các nhà quản lý đất đai Đánh giá sự thích hợp đất đai đối với mỗi loài cây trồng là nhiệm vụ quan trọng của các nhà lâm sinh học Không phải loài cây trồng nào cũng sinh trưởng và cho hiệu quả kinh tế cao trên mọi dạng đất đai khác nhau Vì vậy, trước khi trồng một loài cây nào đó ta phải chọn được điều kiện đất đai thích hợp cho từng loài cây Bước đầu tiên trong quy hoạch

sử dụng đất nông nghiệp là đánh giá tính phù hợp của đất, thường được thực hiện để xác định loại sử dụng đất phù hợp cho một vị trí cụ thể, đánh giá tính phù hợp của đất là một phương pháp đánh giá đất, xác định các yếu tố giới hạn chính cho việc trồng một loại cây cụ thể Đánh giá tính phù hợp của đất bao

gồm đánh giá chất lượng và định lượng Trong đánh giá tính phù hợp đất đai các thông tin về khí hậu, thủy văn, địa hình, thực vật và các đặc tính đất được xem xét và trong đánh giá định lượng gần đây kết quả sản lượng được sử dụng trong đánh giá và kiểm chứng Sinh trưởng của cây sẽ là cơ sở phản ánh kết quả phân hạng thích nghi đất đai đối với cây trồng

Đánh giá đất đai thường được đánh giá qua bài toán phân tích đa tiêu chí Phân tích đa tiêu chí cung cấp cho người ra quyết định những mức độ quan trọng khác nhau của các tiêu chuẩn hay các nhân tố Phương pháp phân tích thứ bậc (AHP: Analysic Hierarchy Process) là phương pháp được áp dụng phổ biến

để xác định được trọng số của các tiêu chuẩn Tuy nhiên, MCA lại không có khả năng phân tích không gian mà chỉ đưa ra mức độ quan trọng khác nhau đối với các tiêu chuẩn hay nhân tố khác nhau Trong khi đó, hệ thống thông tin địa

lý (GIS: Geographic Information System) lại có khả năng phân tích không gian, xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai

Tuy nhiên hiện nay chưa có nghiên cứu nào về đánh giá sinh trưởng và thích nghi đất đai cho cây Hồi tại huyện Văn Lãng Do vậy cần có các nghiên cứu về đặc điểm sinh trưởng và sự thích nghi của cây hồi trên địa bàn từ đó cung cấp cơ sở cho các nhà quản lý phát triển bền vững vùng trồng tập trung cho cây Hồi nhằm nâng cao thu nhập cho người dân trên địa bàn huyện Xuất

phát từ thực tế đó tôi chọn đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và thích

nghi cây hồi tại huyện Văn Lãng, tỉnh Lạng Sơn”

2 Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu chung: Đánh giá được đặc điểm sinh trưởng và sự thích nghi

đất đai của của cây hồi làm cơ sở đề xuất vùng trồng tập trung thích hợp cho cây Hồi trên địa bàn huyện Văn Lãng, tỉnh Lạng Sơn

Mục tiêu cụ thể:

- Đánh giá được đặc điểm sinh trưởng rừng trồng Hồi trên địa bàn huyện Văn Lãng

- Đánh giá được thích nghi đất đai cho cây Hồi trên địa bàn huyện Văn Lãng

- Đề xuất một số giải pháp quản lý và phát triển rừng Hồi trên địa bàn huyện Văn Lãng

3 Ý nghĩa nghiên cứu

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở khoa học

1.1.1 Đặc điểm hình thái cây Hồi

Illicium verum Hook f, 1888 Tên đồng nghĩa: Illicium Anisatum Lour,

1790, non L, 1759; Badianiferaofficinarum Kuntze, 1891 Tên khác: Đại Hồi, Bát giác hương, Đại Hồi hương, Hồi sao, Hồi 8 cánh, Mắc Hồi (Tày) Họ: Hồi

- Illiciaceae Tên thương phẩm: Chinese star anise, Star anise, Anise oil

Thân: Hồi là cây gỗ trung bình, xanh quanh năm, cao 6 - 8m, có khi cao tới 15m, đường kính thân 15 - 30cm Thân mọc thẳng, tròn, dạng cột, vỏ ngoài màu nâu xám Cành non hơi mập, nhẵn màu lục nhạt, nhẵn, sau chuyển màu nâu xám, cành rất giòn và tương đối thẳng Tán cây hình tháp, tròn đều

Lá: Lá mọc cách, thường tập trung ở đầu cành trông như mọc vòng, mỗi vòng thường 3 - 5 lá Phiến lá nguyên, dày, cứng, giòn hình trứng thuôn hay trái xoan, dài 6 - 12 cm, rộng 2 - 2,5 cm, gốc lá hình nêm, chóp lá nhọn hoặc

tù, mặt trên màu xanh thẫm, nhẵn bóng, mặt dưới xanh nhạt, gân lá dạng lông chim gồm 9 - 12 đôi không nổi rõ; cuống lá dài 7 - 10 mm và nhẵn

Hoa: Cây Hồi sau khoảng 5 - 7 năm tuổi thì bắt đầu ra hoa và cho quả Một năm có 2 vụ hoa quả, vụ chính (vụ mùa) hoa nở vào tháng 7 đến tháng 10 năm trước và quả chín vào tháng 9 - 10 năm sau, vụ phụ (vụ chiêm) hoa nở vào tháng 6-7 năm trước và quả chín tháng 4 - 5 năm sau Hoa lưỡng tính, to, mọc đơn độc hoặc từ 2 - 3 cái ở kẽ lá; cuống hoa to và ngắn; đài 5 - 6 phiến màu lục

và rụng ngay sau khi hoa nở; cánh

hoa 16 - 20, hình bầu dục, thường

nhỏ hơn các lá đài mặt ngoài màu

trắng, mặt trong màu hồng thẫm

Quả Hồi lúc tươi màu xanh

nhạt, khi chín thì khô cứng màu

nâu, quả hình ngôi sao 6 - 10 cánh,

thường 8 cánh (các cánh thường

gọi là các đại) Mỗi cánh có 1 hạt

Hạt màu đỏ hoặc nâu sẫm, bóng và không có lông Trong các bộ phận cây Hồi đều có tinh dầu, đặc biệt ở quả có hàm lượng tinh dầu cao nhất (trung bình 8 - 11% ở quả khô) Tinh dầu Hồi có màu vàng, thành phần chủ yếu là trans-anethol chiếm khoảng 80%

Nếu quan sát kỹ ta thấy, một số cây hồi thường ra hoa, mang quả rải rác quanh năm Hồi mùa là vụ chính (cả năng suất, chất lượng quả đều cao) Thời gian từ khi nở hoa, thụ phấn đến

lúc quả chín thường kéo dài

khoảng 1 năm Thường sau mỗi

chu kỳ 2-3 năm cây lại sai quả

một lần (Lê Mộng Chân và Lê Thị

Huyên, 2000)

Ở Việt Nam đã phát hiện

được 16 loài Hồi Ở Việt Nam đến

nay vẫn chưa gặp Hồi (Illicium

hoang dại, chỉ gặp trong rừng

trồng nhân tạo Nhiều ý kiến cho

Hình 1.1 Hoa và lá cây Hồi

Hình 1.2 Quả Hồi

rằng, Hồi là cây nguyên sản ở vùng Đông Bắc Việt Nam và Nam Trung Quốc Tại Việt Nam, Hồi được trồng chủ yếu ở Lạng Sơn (Văn Quan, Bình Gia, Cao Lộc, Bắc Sơn, Chi Lăng, Văn Lãng, Thị xã Lạng Sơn, Lộc Bình, Đình Lập, Tràng Định ) và Quảng Ninh (Bình Liêu) Gần đây Hồi đã được đưa trồng ở Cao Bằng (Đông Khê) và Bắc Kạn Thậm chí Hồi còn có mặt ở Lâm Đồng (Bùi Ngạnh, 1977) Ở trên thế giới cây Hồi cũng được trồng nhiều tại miền Nam Trung Quốc (Quảng Đông, Quảng Tây, Vân Nam, đảo Hải Nam) Hồi đã được nhập trồng tại Nhật Bản, Ấn Độ

1.1.2 Đặc điểm sinh thái

Hồi là một loài cây bản địa của Tây Trung Quốc, Việt Nam, Campuchia, Myanmar, Indonesia, Philippines và các vùng cận nhiệt đới khác Hồi đã được trồng trọt từ rất lâu đời tại các khu vực đồi núi vùng Đông Bắc Việt Nam và miền Nam Trung Quốc Các rừng hồi hiện có, tập trung chủ yếu ở độ cao 300 -600m, với nhiệt độ trung bình năm trong khoảng 18-220C Vùng trồng hồi tập trung ở cả Việt Nam và Trung Quốc đều chịu ảnh hưởng trực tiếp của gió mùa Đông Bắc

Hồi sinh trưởng là cây ưa sáng, nhưng chịu được bóng râm khi còn nhỏ Cây không nên được trồng trên đất được hình thành từ đá vôi; khe suối sâu nơi ánh sáng không đủ, ẩm ướt quá; nơi các chỉ số của đất suy thoái nghiêm trọng Cây phát triển trên đất feralite được hình thành trên đá vôi, cát sét phiến mịn,

độ sâu lớp đất từ 120cm trở lên, với pH từ 4-6 và hàm lượng humus tối thiểu là 2%

Cây Hồi có khả năng chịu hạn trung bình, ở giai đoạn còn nhỏ dưới 3 năm tuổi, cây Hồi rất mẫn cảm với cường độ ánh sáng (Nguyễn Ngọc Tân, 1987) Độ cao phân bố Hồi chủ yếu từ 200-800m so với mực nước biển, nhiệt

độ trung bình hằng năm từ 20-250C, lượng mưa từ 1200mm -1500mm

Hồi là cây sinh trưởng trong môi trường đất có phản ứng chua, các loại đất có phản ứng gần trung tính (đất phù sa) và trung tính (các loại đất phát triển

trên đá vôi) đều tỏ ra không thích hợp Loại đất phát triển trên đá mẹ macma axit Hồi sinh trưởng tốt nhất sau đó đến đất phát triển trên phiến thạch sét, cả hai loại đất này đều có độ sâu tầng đất trên 70cm, pHKCl từ 3,5-6 Hàm lượng hữu cơ tốt nhất > 2%, đất còn thực bì che phủ có độ cao từ 1,5m trở lên (Ninh Khắc Bản, 2008) Cây ưa lớp đất mặt dày, độ phì cao, thoát nước tốt, có độ pH 5-8, đặc biệt là đất feralit màu đỏ, màu nâu đến màu vàng, phát triển trên sa diệp thạch Hồi là cây ưa sáng, song ở giai đoạn non lại cần được che bóng Trong giai đoạn đầu, cây sinh trưởng rất nhanh theo chiều cao (tăng trưởng theo chiều cao có thể đạt tới 1,5-2,0 m/năm) Cây 5-6 năm tuổi có thể cao tới 9-10m Cây trồng từ hạt có thể ra hoa, bói quả ở giai đoạn 5-6 năm tuổi Thông thường, hổi nảy chồi vào 2 vụ trong năm Vụ chính (còn gọi là vụ xuân) cây nẩy chồi vào cuối tháng 1 đầu tháng 2; vụ phụ (hè thu) từ các tháng 6-7 đến 10-11 Vụ hoa chính thường vào tháng 7-9 và cho quả chín vào tháng 7-9 năm sau

Theo Thông tin KH&CN- Sở KH&CN Lạng Sơn trong chỉ dẫn địa lý hồi Lạng Sơn đã ghi Lạng Sơn là vùng đất có điều kiện tự nhiên rất thuận lợi cho cây hồi sinh trưởng phát triển và tinh dầu và acid shikimic như sau: nơi có độ cao 200 -800m, độ dốc 20- 25o, độ sâu tầng đất ≥ 70cm, độ pH 3,3 - 5, đất feralit phát triển trên phiến thạch sét và macma acid, lượng mưa trung bình

1391 - 1541mm, nhiệt độ trung bình năm 21oC

1.1.3 Giá trị kinh tế, khoa học và bảo tồn

Không chỉ ở châu Á (đặc biệt là các nước khu vực Đông Nam Á), Hồi một loài có thể ăn được với hàm lượng axit shikimic cao nhất trong số đó, phát triển ở các khu vực Trung Quốc, Hoa Kỳ Hoa Kỳ và Brazil (Zhang và cs., 2018) quả và tinh dầu Hồi được coi là gia vị ưa thích trong chế biến thực phẩm Trong danh mục các thương phẩm an toàn được phép sử dụng trong sản xuất thuốc và chế biến thực phẩm của Hoa Kỳ, quả Hồi mang ký hiệu “GRAS 2095”

và tinh dầu Hồi mang ký hiệu “GRAS 2096” Hồi lại là nguồn nguyên liệu có thể tách chiết acid shikimic, nguồn nguyên liệu để tổng hợp chất Osaltamivir -

hoạt chất của thuốc tamiflu - hiện được coi là thuốc kháng virus có hiệu quả trong việc phối hợp điều trị cúm gia cầm H5N1 trên người nếu được sử dụng ở giai đoạn sớm (Patra và cs., 2020; Ohira và cs., 2009)

Hạt hồi chứa khoảng 50-80% dầu béo với thành phần chính là các acid oleic, linoleic, stearic và myristic Chất lượng của tinh dầu hồi phụ thuộc chặt chẽ vào hàm lượng của trans-anethol trong tinh dầu, Cứ 100kg quả hồi khô có thể chiết được từ 6,5-7kg acid shikimic 10 kg quả khô cho ra 1 kg dầu Quả khô có thể chứa từ 5 đến 8% dầu trong đó chiếm ưu thế là anethole (85 đến 90%) Các thành phần khác như phellandrene, safrole và terpineol chỉ có tác động nhỏ đối với hương thơm Tinh dầu Hồi được sử dụng trên toàn thế giới trong lĩnh vực y học Nó được sử dụng như một chất kích thích, tiêu hóa, chất kháng kích thích dạ dày, chất tạo ra đờm nhẹ và chất tăng tiết nước tiểu Dầu này được thấy hữu ích trong trường hợp đầy hơi, đau bụng co thắt và tiêu chảy

Nó giúp giảm đau co bóp và thường được sử dụng trong viên ho giảm ho và các sản phẩm phun thuốc cho gia súc Dầu còn được sử dụng để bôi lên vùng

bị bệnh gút, như một chất kháng khuẩn, hữu ích chống sốt, vẩy nấm

Hiện nay các nước trên thế giới còn ứng dụng bột hồi và tinh dầu hồi làm thuốc chữa bệnh thần kinh, đường ruột cảm cúm, bia rượu, cảm lạnh, nước giải khát, kẹo ngậm chống lạnh (Dzamic và cs., 2009) Liu và cs (2009) đã tiến hành 1 nghiên cứu trên các thành phần hóa học và hoạt động kháng khuẩn của dầu dễ bay hơi từ cây Hồi kết quả cho thấy 24 loại hợp chất được xác định từ dầu dễ bay hơi Các thành phần hóa học chính của dầu dễ bay hơi là E-anethole (76,93%) và p-allylanisole (10,22%) Dầu dễ bay hơi từ cây Hồi có các hoạt động kháng khuẩn phổ rộng, đặc biệt là đối với nấm mốc

Theo thống kê thì diện tích rừng Hồi ở Lạng Sơn hiện là tỉnh có diện tích

và sản lượng Hồi lớn nhất cả nước Tính đến nay, tổng diện tích hoa Hồi toàn tỉnh là 33.738 ha Riêng tinh dầu, hàng năm cũng đã chưng cất được từ 150 -

250 tấn Quả Hồi và tinh dầu Hồi là mặt hàng xuất khẩu có giá trị trên thị trường

thế giới Theo thống kê kết quả thực hiện các chỉ tiêu lâm nghiệp tỉnh Lạng Sơn

do Chi cục Kiểm lâm tỉnh cung cấp, năm 2021, tổng sản lượng hoa Hồi khô toàn tỉnh đạt 16.045,9 tấn, đem lại nguồn thu gần 1.500 tỷ đồng Trong hệ thực vật Việt Nam, chi Hồi (Illicium) có nguồn gen rất phong phú, rất đa dạng, hiện

đã thống kê được khoảng 16 loài Tất cả các loài trong chi Hồi (Illicium) ở nước

ta đều chứa tinh dầu với các thành phần hoá học khác nhau Các loài trong chi Hồi ở Việt Nam là nguồn gen quý cần được nghiên cứu để khai thác, bảo tồn, phát triển và sử dụng bền vững

1.2 Nghiên cứu về sinh trưởng

Sinh trưởng là sự tăng lên về kích thước, khối lượng và thể tích của tế bào , mô, cơ quan của cơ thể thực vật Nghiên cứu sinh trưởng cây hồi là cơ sở khoa học để xác định loài cây có phù hợp với khu vực trồng hay không

Khi nghiên cứu về sinh trưởng, nhiều tác giả đã đề cập đến vai trò của lập địa đối với cây trồng Việc xác định điều kiện lập địa phù hợp với từng loài cây trồng là rất cần thiết, đó là một trong yếu tố quan trọng quyết định năng suất và chất lượng rừng trồng Lập địa được hiểu là những điều kiện của nơi sinh trưởng thực vật Các yếu tố hình thành lập địa quyết định tạo nên những kiểu rừng khác nhau và ảnh hưởng tới năng suất, sản lượng rừng Điều tra lập địa là cơ sở để chọn loại cây trồng, đưa ra các giải pháp thích hợp và áp dụng các tiến bộ kỹ thuật để nâng cao năng suất rừng trồng phân vùng điều kiện lập địa thích hợp đối với các loài cây trồng nói chung và loài Hồi nói riêng là việc hết sức cần thiết, góp phần cung cấp cơ sở cho quy hoạch vùng trồng Hồi

Trần Quốc Hoàn và cs (2013) cho thấy từ kết quả sinh trưởng đã xây dựng được bản đồ vùng thích hợp của loài Dầu rái, thống kê được các dạng lập địa và diện tích tương ứng theo cấp thích hợp của cây Dầu rái trên phạm vi toàn tỉnh Từ đó thấy được sinh trưởng của loài cây trên các dạng lập địa Tương tự, bằng việc ứng dụng hệ thống thông tin địa lý và dữ liệu nông nghiệp quốc gia, tiềm năng sản xuất đất của Trung Quốc đã được tính toán dựa trên các yếu tố như bức xạ, nhiệt độ, lượng mưa và đất, kết quả đã xác định vùng đất có tiềm

năng cho sản xuất nông nghiệp và bản đồ phân loại lập địa (Dang Anrong và cs., 2000) Lập địa được xác định tổng hợp từ nhiều nhân tố khác nhau như thảm thực vật, đất, dạng đất, địa hình và yếu tố khí hậu cho khu rừng ở bang Bavarian, Đức (Häring, 2013), kết quả đã xây dựng được bản đồ lập địa cho trồng các loài cây và quản lý rừng bền vững

Khi nghiên cứu về các chỉ tiêu sinh trưởng, các kết quả nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước cho thấy việc nghiên cứu tình hình sinh trưởng của một số loài cây nào đó đều dựa vào các chỉ tiêu về đường kính ngang ngực, chiều cao vút ngọn, đường kính tán, tuổi lâm phần và vòng năm

Khi nghiên cứu về sinh trưởng rừng trồng Hồi trong một số nghiên cứu

đã chỉ ra Hồi có khả năng sinh trưởng nơi có lớp tàn che trên 70% khi cây 1 năm tuổi (Bùi Ngạnh, 1977; Phí Quang Điện và Lê Văn Hán, 1983) Biện pháp cuốc xới lớp đất mặt được áp dụng có hiệu quả khá rõ rệt đến sinh trưởng và sản lượng quả

Đối với cây Hồi trong vườn ươm, hỗn hợp ruột bầu có ảnh hưởng đến sinh trưởng cây Hồi Cụ thể, ruột bầu phù hợp cho cây Hồi ở giai đoạn vườn ươm là tỷ lệ 98% đất + 2% phân NPK (Nguyễn Thái Bảo, 2015) Đối với rừng hồi, theo nhân tố Phosphor trong đất đất đóng vai trò quan trọng trong việc tăng năng suất của cây hồi (Lü và cộng sự 2003)

Theo kết quả nghiên cứu của Lục Thượng Đại (2019) đối với cây hồi mọc phân tán và rừng hồi trồng hỗn giao với Sa Mộc tại huyện Mường Khương, tỉnh Lào Cai cho thấy cây sinh trưởng phát triển trung bình, ít sâu bệnh Đường kính bình quân (D1,3) của lâm phần 16,65 -19,1 cm, chiều cao vút ngọn bình quân (Hvn) đạt 7,3 - 7,9 m Đối với rừng trồng thuần loài sau 2 năm cây sinh trưởng phát triển tốt, ít sâu bệnh, đường kính bình quân (D1,3) của lâm phần dao động từ 0,4-0,6cm, chiều cao vút ngọn bình quân (Hvn) dao động trong khoảng 0,9-1,2m

Theo Nông Văn Tuấn (2016) khi nghiên cứu rừng trồng Hồi ở tuổi 3 ở huyện Bình Gia, Lạng Sơn cho thấy Mật độ lâm phần dao động từ 980-1080 cây/ha, trung bình 1022 cây/ha; Đường kính dao động từ 1,34 -1,92 cm, trung bình 1,43 cm; tổng tiết diện ngang có dao động từ 0,144 -2 36 m2/ha, trung bình

là 0,161; thể tích cây bình quân dao động từ 0,00224 - 0,00740 m3/cây, trung bình 0,00353m3/cây; trữ lượng dao động từ 0,0442 -0,0727 m3/ha, trung bình

là 0,0507 m3/ha; diện tích tán dao động từ 64,2436 - 79,9235 m2/ha, trung bình 72,8792 m2/ha Đối với Hồi tuổi 5, đường kính dao động từ 4,36 - 4,43 cm, trung bình 4,40 cm, thể tích cây bình quân dao động từ 0,1186 - 0,1387 m3/cây

Theo kết quả nghiên cứu của Hoàng Công Chứa (2016) cho thấy ở tuổi

9, đường kính binh quân dao động khoảng từ 7,31 cm đến 7,91 cm, chiều cao dao động từ 11,27 m đến 12,16 m, trữ lượng từ 12,3 m3 đến 17,0 m3 Hàm Weibull dạng đỉnh lệch trái có thể sử dụng để mô phỏng phân bố số cây theo đường kính và dạng hàm đỉnh lệch phải mô phỏng cho phân bố số cây theo chiều cao

Nghiên cứu khác chỉ ra rằng, địa hình có ảnh hưởng rõ rệt đến các chỉ tiêu sinh trưởng của rừng trồng Hồi ở các độ tuổi khác nhau thông qua các chỉ

số sinh trưởng như D1.3, Hvn, Dt và Hdc Ở độ tuổi 8, 15 và 30, sinh trưởng D1.3

ở vị trí chân đồi là cao nhất, sau đó đến vị trí sườn đồi và thấp nhất là trồng ở

vị trí đỉnh đồi Một trong những nguyên nhân đó là Hồi là thường mọc ở vùng núi thấp với độ cao 300 - 600 m, có tầng đất sâu, hàm lượng mùn cao Do đó

vị trí chân đồi thường thích hợp nhất cho sinh trưởng và phát triển của rừng trồng Hồi (Phạm Trung Hiếu, 2014)

Theo Chu Thị Hằng (2015), sinh trưởng rừng trồng Hồi ở xã Long Đông, huyện Văn Lãng ở tuổi 9 có đường kính bình quân dao động trong khoảng 7,31

cm đến 7,91 cm, chiều cao dao động từ 11,27 m đến 12,16 m, tổng tiết diện ngang đạt 1,09m2 đến 1,35m2, trữ lượng từ 12,3 m3 đến 17,0m3 Hiệu quả kinh tế đạt giá trị hiện tại ròng (NPV) là 44.143.062 đồng/ ha

Như vậy, ở Việt Nam và trên thế giới chưa có nhiều công trình nghiên cứu về sinh trưởng rừng trồng hồi Đó là cơ sở để lựa chọn cho hướng nghiên cứu về sinh trưởng rừng trồng Hồi tại huyện Văn Lãng

1.3 Đánh giá đất đai và thích nghi cây trồng

1.3.1 Trên thế giới

Sử dụng đất không hợp lý dẫn đến khai thác tài nguyên kém hiệu quả, tài nguyên đất bị hủy hoại, nghèo đói và các vấn đề xã hội khác Đất đai là điều tối thượng nguồn của cải và nền tảng mà trên đó nhiều nền văn minh được xây dựng Xã hội phải đảm bảo rằng đất đai không bị suy thoái và nó được sử dụng theo khả năng của nó nhằm thỏa mãn nhu cầu của con người cho các thế hệ hiện tại và tương lai đồng thời duy trì các hệ sinh thái của trái đất Một phần của giải pháp cho vấn đề sử dụng đất là đánh giá đất đai trong hỗ trợ quy hoạch

sử dụng đất hợp lý và sử dụng phù hợp và bền vững tài nguyên thiên nhiên và nguồn nhân lực

Tại Hoa Kỳ hai phương pháp phân hạng thích nghi đất đai được áp dụng bao gồm phương pháp tổng hợp, đây là phương pháp phân chia lãnh thổ và đánh giá qua năng suất cây trồng 10 năm, tổng khi đó phương pháp yếu tố: độ dày tầng đất, thành phần cơ giới, độ thẩm thấu, chất lẫn vào, lượng độc tố, muối, địa hình, mức độ xói mòn và khí hậu, dựa vào so sánh các thống kê về yếu tố tự nhiên và kinh tế-xã hội của một loại đất, lấy lợi nhuận làm mốc so sánh với các loại đất khác

Ở Anh, Phương pháp phân hạng thích nghi phổ biến dựa vào điều kiện

tự nhiên: khí hậu, vị trí, địa hình, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới, và năng suất và mức độ thích nghi Tương tự như ở Liên Xô, dựa trên các đặc tính đất đai như: khí hậu, địa hình, địa mạo, thổ nhưỡng, nước ngầm và thực vật để đánh giá đất đai

FAO (Food Agriculture Organization - Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc) đã công bố công bố tài liệu “A frame for land evaluation” để đánh giá

đất đai vào năm 1976 Đánh giá khả năng thích nghi đất đai hay còn gọi là đánh giá thích nghi đất đai (Land Evaluation) là quá trình dự đoán tiềm năng đất đai khi sử dụng cho các mục đích cụ thể hay là dự đoán tác động của mỗi đơn vị đất đai đối với mỗi loại hình sử dụng đất (FAO, 1984)

FAO (1976, 1984) đã xây dựng cấu trúc tổng quát của phân loại khả năng thích nghi đất đai gồm 4 cấp như sau: S1 (Rất thích nghi), S2 (thích nghi trung bình), S3 (ít thích nghi) và N (không thích nghi)

Trên cơ sở khung phân loại của FAO, Hà Lan đã thành công đánh giá tính phù hợp của đất đối với một mục đích sử dụng đất nhất định ở phạm vi/ cấp độ khác nhau (Sonneveld và cs., 2010)

Nhìn chung, theo sự phát triển của các ngành khoa học đất và phân loại đất, công tác đánh giá đất đai là rất cần thiết, đã được nhiều nước trên thế giới hoàn thiện Điều kiện tiên quyết của quy hoạch sử dụng đất là đánh giá tính phù hợp của đất đai Đánh giá trong câu hỏi hướng tới mục tiêu tối ưu sử dụng đất bằng cách cung cấp thông tin về các cơ hội và những hạn chế trong việc sử dụng một diện tích đất nhất định (Mokarram và Aminzadeh, 2010) Phân tích

sự phù hợp sử dụng đất là quá trình xác định mức độ phù hợp của một diện tích đất nhất định đối với một loại hình sử dụng (nông nghiệp, rừng, giải trí, v.v.)

và mức độ phù hợp Một phần quan trọng của quá trình này là xác định các tiêu chí ảnh hưởng đến sự phù hợp của đất đai (Al-Shalabi và cs., 2006)

1.3.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, phân loại khả năng thích hợp đất đai (land suitablity classification) của FAO đã được áp dụng đầu tiên trong nghiên cứu “Đánh giá

và QHSDĐ hoang Việt Nam” (Bùi Quang Toản, 1991)

Vũ Cao Thái và cs (1988) đã nghiên cứu đánh giá, phân hạng đất Tây Nguyên với cây cao su, chè, cà phê và dâu tằm Đề tài vận dụng phương pháp đánh giá khả năng thích nghi đất đai của FAO Tương tự, Trần An Phong và Nguyễn Hữu Tháp (2009) đã tiến hành đánh giá đất phục vụ quy hoạch sử dụng đất và chuyển đổi cơ cấu cây trồng nông nghiệp hợp lý huyện Đắk Hà, tỉnh Kon Tum

Ngoài ra phương pháp đánh giá thích nghi đất đai theo FAO được áp dụng ở các vùng như đồng bằng sông Cửu Long, Gia Lai - Kontum và Bảy vùng kinh tế của toàn quốc

Gần đây, Nguyễn Văn Bình và cs (2020) cũng đã ứng dụng phương pháp của FAO để đánh giá thích hợp đất đai đối với một số loại hình sử dụng đất nông nghiệp tại thành phố đà lạt, tỉnh lâm đồng Trên cơ sở chồng ghép 5 bản

đồ gồm: loại đất, thành phần cơ giới, độ dốc, tầng dày, và tưới tiêu, đã phân hạng thích hợp đất đai cho thấy các loại hình sử dụng đất sản xuất nông nghiệp thích hợp với điều kiện tự nhiên và khí hậu ở thành phố Đà Lạt Tương tự nghiên cứu được thực hiện bởi Trần Văn Dũng và cs (2020) đánh giá tiềm năng đất đai và phân vùng thích nghi của các mô hình canh tác lúa tại Thành phố Vị Thanh, tỉnh Hậu Giang Phương pháp theo FAO (1976) được sử dụng để đánh giá thích nghi tự nhiên và phân hạng thích nghi cho từng kiểu sử dụng đất (S1, S2, S3 và N)

Nhìn chung, công tác đánh giá đất đai ở Việt Nam các nhà khoa học đất cùng với các nhà quy hoạch, quản lý đất đai trong toàn quốc đã nhanh chóng vận dụng tài liệu đánh giá đất đai của FAO, những kinh nghiệm của các chuyên gia đánh giá đất quốc tế để ứng dụng vào điều kiện Việt Nam để đánh giá thích nghi đất đai cho cây trồng

1.4 Những nghiên cứu ứng dụng trong phương pháp AHP và GIS trong đánh giá thích nghi cho cây trồng

1.4.1 Trên thế giới

Trên thế giới phương pháp phân tích đa tiêu chí và ứng dụng nền tảng GIS để xây dựng bản đồ đánh giá thích nghi cây trồng đã trở lên phổ biến Phương pháp AHP sẽ xây dựng cấu trúc thứ bậc cho các nhân tố chính và nhân

tố phụ, phương pháp này cho phép có sự tham gia của chuyên gia và các bên liên quan trong đánh giá Trong khi đó, GIS là nền tảng để chồng xếp các lớp bản đồ và xây dựng bản đồ thích nghi cho cây trồng

Nghiên cứu đi trước chỉ ra được ưu điểm nổi bật của kỹ thuật đánh giá

đa tiêu chí trong việc ra quyết định, đóng góp thêm vào cơ sở lý luận cho việc đánh giá đất đai bền vững (Malczewski, 2004) Phương pháp AHP có thể đánh giá thích nghi đất đai thông qua lấy ý kiến/ quyết định từ các chuyên gia theo nhóm hoặc độc lập Các chỉ số có thể đứng đơn lẻ hoặc liên kết với nhau thành chỉ số thích hợp hơn cho quá trình đánh giá đa tiêu chí (Nekhay và cs., 2009) Phương pháp AHP được đưa ra bởi nhà toán học Saaty (1980) người Mỹ và được sử dụng rộng rãi trong việc so sánh cặp đôi để xác định mức độ quan trọng giữa các chỉ tiêu/ nhân tố với nhau AHP được sử dụng để xác định trọng số cho từng tiêu chí/ nhân tố trong quá trình đánh giá sự tổn thương từ sự quyết định/ tham vấn của các chuyên gia và đưa ra trọng số cho các lớp bản đồ khi cần xây dựng bản đồ tổn thương(Murayama, 2012; Feizizadeh và cs., 2014; Mishra và cs., 2015)

Phương pháp AHP sẽ được ứng dụng để đánh giá tính nhạy/ sự không chắc chắn và đảm bảo sự đồng nhất trong các quyết định của các chuyên gia tư vấn theo so sánh cặp đôi Phương pháp AHP được thực hiện theo dạng so sánh cặp đôi cho các tiêu chí/ nhân tố, so sánh cặp đôi cho thấy được sự quyết định của các nhà tư vấn, kết quả đánh giá được thực hiện bằng phần mềm Super Decisions Software Cuối cùng, kết quả theo đánh giá của phương pháp AHP

sẽ được tổng hợp trong môi trường GIS để thành lập bản đồ thích nghi đất đai

Phương pháp AHP được tiến hành qua các bước sau đây:

- Bước 1: Lựa chọn tiêu chí và thiết lập cấu trúc phân cấp

- Bước 2: Xây dựng ma trận so sánh cặp theo tầm quan trọng tương đối của từng cặp tiêu chí (hoặc tiêu chí phụ)

- Bước 3: Đánh giá tính nhất quán của ma trận so sánh cuối cùng Phương pháp phân tích đa tiêu chí được áp dụng để xác định khu vực thích nghi cho sản xuất ngô và khoai tây ở miền trung Mexico để xác định vùng thích nghi với ngô và khoai tây Trọng số các tiêu chí được tính toán theo AHP (Alejandro and Jorge, 2003)

Các yếu tố tố như độ dốc, độ ẩm đất, kết cấu đất, tầng dày đất, loại đất

và loại hình sử dụng đất hiện tại được sử dụng trong phân tích đa tiêu chí theo AHP để đánh giá thích nghi cho 2 loại cây lúa mì và ngô (Henok Mulugeta, 2010)

Akinci và cs (2013) tiến hành nghiên cứu ứng dụng AHP và GIS trong đánh giá phân vùng thích hợp đất nông nghiệp cho vùng Artvin của Thổ Nhĩ

Kỳ theo hướng dẫn của FAO, các nhân tố được sử dụng để đánh giá bao gồm nhóm đất lớn, hạng khả năng sử dụng đất, hạng khả năng sử dụng đất, độ sâu,

độ dốc, hướng phơi, độ cao, mức độ xói mòn Kết quả chỉ ra được 0,08% diện tích nghiên cứu rất thích hợp cho sản xuất nông nghiệp, 1,55% là thích hợp vừa phải và 6,3% thích hợp nhẹ cho sản xuất nông nghiệp

Zhang và cs (2015) đã ứng dụng GIS và phân tích mờ AHP đánh giá sự phù hợp của đất đối với sản xuất thuốc lá ở tỉnh Sơn Đông của Trung Quốc, đã

sử dụng 20 yếu tố làm thông số phù hợp, bao gồm điều kiện khí hậu, loại đất

và các đặc tính dinh dưỡng, và dữ liệu địa hình Mô hình tập mờ, phương pháp quy trình phân tích phân cấp (AHP) và kỹ thuật GIS đã được tích hợp để tạo bản đồ phù hợp đất đai Kết quả cho thấy 29,82% tổng diện tích rất thích hợp cho sản xuất thuốc lá và 17,74% không phù hợp

Herzberg và cs (2019) đã khẳng định Đánh giá đất đai là một quá trình nhằm phát triển bền vững nông nghiệp sản xuất ở nông thôn, đặc biệt là ở các nước đang phát triển Vì vậy, đánh giá đất đai liên quan đến nhiều mặt về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội Nghiên cứu đã ứng dụng Phân tích thứ bậc phân tích (AHP) và Hệ thống thông tin địa lý (GIS) xác định thích hợp về đất đai của từng loại cây trồng khác nhau để kiến nghị về quy hoạch sử dụng đất

Wotlolan và cs (2021) đã tiến hành nghiên cứu đánh giá sự phù hợp của đất đai để lập kế hoạch nông lâm kết hợp nhiều loại cây trồng sử dụng GIS và phân tích quyết định đa tiêu chí ở Fiji Các tiêu chí được sử dụng bao gồm bao gồm độ cao, độ dốc, kết cấu đất, mật độ dân số, độ che phủ đất, khoảng cách

đến đường bộ, đường cao tốc, đường sắt, đường dây điện, suối, khu công nghiệp, khu dân cư, thương mại, và các khu vực giáo dục Các phát hiện của nghiên cứu cho thấy rằng các khu vực thích hợp cao cho sự phát triển đô thị ở Seremban đạt tới 48% trong tổng diện tích của nó, diện tích không phù hợp và

ít phù hợp hơn là khu vực như rừng và đất nông nghiệp bao phủ khoảng một nửa khu vực nghiên cứu

Tương tự, nghiên cứu sự phù hợp đất đai đa tiêu chí dựa trên GIS cho nông nghiệp bền vững ở khu vực đông bắc của đồng bằng Tadla (Maroc) Khu vực nghiên cứu được phân loại thành bốn loại chất lượng đất: nghèo, trung bình, khá và giỏi, tỷ lệ phần trăm của mỗi loại lần lượt là 1,12, 20,98, 61,07 và 16,83% Các kết quả chỉ ra rằng 1,12% khu vực nghiên cứu có khả năng kém phù hợp với nông nghiệp thâm canh bền vững do kết cấu không phù hợp và độ mặn thấp, trong khi khoảng 77% đất canh tác thích nghi với sản xuất nông nghiệp Các kết quả trên có thể hữu ích cho việc quản lý hoạt động nông nghiệp (Ennaji và cs., 2018)

Nguyễn Đăng Cường và cs (2019), đã ứng dụng GIS và phương pháp AHP để xây dựng bản đồ phân vùng thích nghi cho loài Keo tai tượng tại tỉnh Thái Nguyên, kết quả phân ra 4 cấp bao gồm: rất thích nghi (S1), thích nghi trung bình (S2), ít thích nghi (S3) và không thích nghi (N) Kết quả là cơ sở khoa học cho quy hoạch sử dụng đất lâm nghiệp cho tỉnh Thái Nguyên, Việt Nam

Nghiên cứu khác chỉ ra rằng ứng dụng GIS và AHP giúp thiết kế việc sử dụng đất bền vững nhất và hệ thống quản lý thông qua xác định sự phù hợp của đất đai cho canh tác hạt cải dầu Đánh giá tính phù hợp của đất đai dựa trên hệ thống phân loại của FAO chỉ ra rằng 0,81% tổng diện tích của khu vực nghiên cứu là thích hợp cao (S1), 42,33% là trung bình thích hợp (S2), 11,78% thuộc loại phù hợp nhẹ (S3) và 39,72% và 0,95% diện tích nghiên cứu được cho là

hiện không thích hợp và vĩnh viễn không thích hợp cho sản xuất hạt cải dầu (Ostovari và cs., 2019)

1.4.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, phương pháp đánh giá thích nghi đất đai dựa trên phương pháp của FAO được áp dụng phổ biến với sự tích hợp của việc sử dụng GIS và MCA Công nghệ GIS với khả năng kết nối, cập nhật, truy vấn, phân tích dữ liệu và đang được ứng dụng để giải quyết các bài toán thực tế trong nhiều lĩnh vực kinh tế - xã hội GIS đóng vai trò như một công cụ hỗ trợ ra quyết định đắc lực cho nhà quản lý, trong khi đó AHP là một phương pháp đánh giá đa tiêu chí

Lê Cảnh Định (2004) đã ứng dụng GIS xây dựng bản đồ các yếu tố thích nghi: đất, tầng dày, khả năng tưới, độ dốc, đá lộ đầu và phân vùng thích nghi cho các loại hình sử dụng đất Tương tự, Nguyễn Kim Lợi và Lê Tiến Dũng (2009) đã tiến hành nghiên cứu phân vùng thích nghi cho các loại hình sử dụng đất tại huyện Xuân Lộc - tỉnh Đồng Nai dựa trên các nhân tố như đất, tầng dày, khả năng tưới, độ dốc Nguyễn Kim Lợi và Vũ Minh Tuấn (2007), đánh giá phù hợp cho các cây Thông ba lá, Thông hai lá, Keo lá tràm thông qua ứng dụng AHP và GIS Nghiên cứu xác định được trọng số các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng của cây trồng (Loại đất, độ dày tầng đất, độ dốc, độ cao, lượng mưa), kết luận chỉ ra rằng Thông hai lá là loài thích hợp nhất để quy hoạch trồng rừng, tiếp theo đó là Thông ba lá và keo lá tràm

Trần Thúy Hằng (2008) đã ứng dụng GIS và AHP đánh giá thích hợp đất đai cho cây Sắn và Cao su ở vùng đệm Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng Các chỉ tiêu được sử dụng để đánh giá bao gồm loại đất, độ dầy tầng đất, độ dốc, thành phần cơ giới, hàm lượng mùn và điều kiện tưới và đã thành lập được bản đồ quy hoạch sử dụng hợp lý vùng đệm

Trần Thị Hằng (2014) đã ứng dụng GIS phân vùng điều kiện lập địa phù hợp cho cây Sơn Tra trên địa bàn tỉnh Sơn La Kết quả đã xây dựng được bản

đồ vùng lập địa phù hợp cho trồng Sơn tra và đề xuất quy hoạch vùng trồng tại khu vực nghiên cứu

Phạm Công Luận và cs (2016) đã tiến hành một nghiên cứu về ứng dụng GIS và phân tích thứ bậc đánh giá thích nghi đất đai cho cây Thanh Long tại huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận Dựa trên yêu cầu sinh thái của cây thanh long, 5 yếu tố đất đai được chọn đánh giá bao gồm: loại đất, tầng dày, độ dốc, khả năng tưới, lượng mưa Áp dụng Tiến trình phân tích thứ bậc đã xác định trọng số của các yếu tố, Tiếp theo, ứng dụng GIS tính toán chỉ số thích nghi cho từng vị trí không gian theo mô hình kết hợp tuyến tính giá trị chuẩn hóa của từng yếu tố với trọng số tương ứng Kết quả cho thấy phần lớn diện tích đất đai của huyện Bắc Bình không thích nghi với cây thanh long (chiếm 59,18%), tập trung ở phía Bắc và một phần phía Nam của huyện Trong khi đó, tổng diện tích thích nghi trung bình và thích nghi cao chỉ chiếm 37,94%, tập trung ở vùng trung tâm và một phần phía Nam của huyện Phần diện tích còn lại thuộc khu vực phía Nam của huyện (2,88%) có mức thích nghi kém Nguyễn Ngọc Chung và Lê Cảnh Định (2021) đã đánh giá thích nghi đất đai cho cây Thanh long ở tỉnh Bình Thuận tư việc ứng dụng AHP và GIS theo hướng thích nghi đất đai tự nhiên, các yếu tố kinh tế và xã hội, từ đó đưa ra bản đồ quy hoạch sử dụng đất đến năm 2030 và vùng sản xuất đến 2030 với diện tích 36000ha

Ứng dụng GIS và Fuzzy AHP đánh giá sự thích nghi tự nhiên cho loại hình sử dụng đất trồng cây cao su trên địa bàn huyện Nam Đông, tỉnh Thừa Thiên Huế có 6 yếu tố được xem xét trong nghiên cứu này bao gồm: loại đất, thành phần cơ giới, tầng dày canh tác, độ dốc, độ chua và hàm lượng mùn trong đất Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng tầng dày canh tác là yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất đến việc sử dụng đất trồng cây cao su, trong khi đó độ chua là yếu tố

có ảnh hưởng ít nhất Sự thích nghi tự nhiên của loại hình sử dụng đất trồng

cây cao su được chia thành 4 mức độ bao gồm rất thích nghi (10,1%), thích nghi (15,5%), tương đối thích nghi (3,6%) và 70,8% diện tích hiện tại không thích nghi (Trần Thị Minh Châu và cs., 2020)

Nguyễn Kim Lợi và cs (2020) tiến hành nghiên cứu ứng dụng phương pháp AHP, FAHP và GIS trong đánh giá sự thích hợp loài quế bản địa ở Trà Bồng, Quảng Ngãi Kết quả cho thấy khoảng 32.321,82 ha được xác định là thích hợp cho loài quế bản địa Trà Bồng, chiếm 76,68% tổng diện vùng nghiên cứu, trong đó diện tích rất thích hợp là 19.168,00 ha (45,48%), thích hợp là 12.219,02 ha (28,99%) và ít thích hợp là 934,81 ha (2,22%)

Nhìn chung, trong những năm gần đây công nghệ GIS và AHP được ứng dụng khá phổ biến trong việc thành lập bản đồ vùng lập địa và đánh giá thích nghi cây trồng theo khung đánh giá của FAO Tuy Nhiên, chưa có nghiên cứu nào ứng dụng GIS và AHP trong đánh giá thích nghi đất đai cho cây Hồi tại Việt Nam

Xuất phát từ những nhu cầu cấp thiết đó của thực tiễn, đề tài nghiên cứu được đặt ra là thật sự cần thiết

1.5 Tổng quan khu vực nghiên cứu

1.5.1 Vị trí địa lý

Văn Lãng là một Huyện miền núi, biên giới, có diện tích 567,41km2; nằm ở phía Đông Bắc tỉnh Lạng Sơn, cách trung tâm tỉnh lỵ 30 km, có đường quốc lộ 4A đi qua dài 32km Văn Lãng là một huyện miền núi, biên giới, có 17 đơn vị hành chính (16 xã, 1 thị trấn), sau sắp xếp đơn vị hành chính cấp xã theo Nghị quyết số 818/NQ-UBTVQH14 ngày 21/11/2019 của Ủy ban Thường vụ Quốc hội (khóa XIV)

1.5.2 Tài nguyên đất

Tổng diện tích đất tự nhiên 56.741,34ha

Trong đó:

- Diện tích đất nông nghiệp 51.198,69 ha, chiếm 90,23% tổng diện tích đất tự nhiên, trong đó: Diện tích đất sản xuất nông nghiệp 10.258,88 ha chiếm 18,08%, diện tích đất lâm nghiệp 40.792,25 ha chiếm 71,89%, diện tích đất nuôi trồng thủy sản 147,56 ha chiếm 0,26% tổng diện tích đất tự nhiên

- Diện tích đất phi nông nghiệp 2.875,64 ha, chiếm 5,07% tổng diện tích đất tự nhiên

- Diện tích đất chưa sử dụng: 2.667,04 ha, chiếm 4,70% tổng diện tích đất tự nhiên

Địa hình chia cắt mạnh, có nhiều núi cao, có độ dốc trên 250 , xen kẽ là các cánh đồng thung lũng hẹp ven sông, suối và núi đá vôi

1.5.3 Khí hậu - Thủy văn

Huyện Văn Lãng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Hàng năm được thể hiện 4 mùa rõ rệt (Xuân, Hạ, Thu, Đông) Mùa Hạ nóng ẩm, mưa nhiều; mùa đông lạnh, khô hanh và ít mưa Nhiệt độ trung bình hàng năm là

240C Lượng mưa bình quân hàng năm là 1540 mm

Hướng gió thịnh hành là Đông Bắc và Tây Nam Đây là vùng không bị ảnh hưởng của gió bão, nên thích hợp cho trồng các loại cây dài ngày, đặc biệt

là cây ăn quả

b Sông suối, thủy văn

Về hệ thống sông ngòi: có sông Kỳ Cùng chảy qua địa bàn huyện dài hơn 33km, sông Văn Mịch chảy qua xã Bắc La hơn 5km; 4 dòng suối lớn: Tân

Mỹ, Khuổi Slin, Khuổi Slao, Thanh Long và mạng lưới các khe suối nhỏ có khả năng cung cấp nước phục vụ sản xuất và sinh hoạt của nhân dân

1.5.4 Phát triển ngành nông - lâm nghiệp

Đến tháng 6, năm 2021, tỷ trọng ngành nông, lâm nghiệp chiếm tỷ lệ 28,67% , ngành công nghiệp - xây dựng 30,90% , ngành dịch vụ 40,43% Thu nhập bình quân đầu người đến năm 2020 đạt 34,5 triệu đồng

- Cây lương thực có hạt: Diện tích 4.958,79 ha, sản lượng 21.519,66 tấn

- Độ che phủ rừng 71,7%

Tổng diện tích tự nhiên là: 56.741,34 ha

Trong đó:

- Đất quy hoạch cho phát triển lâm nghiệp là: 47.490,93 ha

- Đất nông nghiệp và các loại đất khác là: 8.249,24 ha

- Diện tích đất có rừng: 40.692,03 ha

+ Phân theo mục đích sử dụng:

● Rừng sản xuất: 30.230,6 ha

● Rừng phòng hộ: 6.710,3 ha + Phân theo nguồn gốc:

● Rừng tự nhiên: 23.948,7 ha

● Rừng trồng: 12.992,2 ha + Diện tích ngoài 3 loại rừng: 3.571,1 ha

- Một số vùng sản xuất hàng hóa tập trung được hình thành và ngày càng

mở rộng như vùng trồng Hồi, Hồng Vành Khuyên, vùng gỗ nguyên liệu: Vùng trồng Hồng Vành Khuyên tại 03 xã với diện tích 892 ha, sản lượng 2.103 tấn; vùng trồng hồi tại 03 xã, diện tích 2.150ha, sản lượng 2.450 tấn; vùng gỗ nguyên liệu với 14.000 ha

1.5.5 Kinh tế xã hội

Huyện có 13 xã và 134 thôn đặc biệt khó khăn, 01 xã khu vực II, 02 xã

và 01 thị trấn khu vực I (theo Quyết định số 582/QĐ-TTg, ngày 28/4/2017 của Thủ tướng Chính phủ) Năm 2020 huyện có 14 xã và 8 thôn của thị trấn Na Sầm được thụ hưởng chính sách Chương trình 135 Toàn huyện có 13.517 hộ gia đình, dân số 49.760 người (theo Tổng Điều tra DS và nhà ở 01/4/2019); trên 98% người dân là đồng bào DTTS gồm 04 dân tộc Tày, Nùng, Kinh, Hoa

và một số ít dân tộc khác sống xen kẽ, trong đó người thuộc hộ dân tộc thiểu

số chiếm 98,2% (13.310 hộ, với 46.027 nhân khẩu); xác định hộ nghèo, hộ cận nghèo năm 2021 theo chuẩn mới giai đoạn 2021 - 2025, kết quả sau rà soát số

hộ nghèo là 1.892 hộ (chiếm tỷ lệ 15,02%), số hộ cận nghèo là 1.250 hộ (chiếm 9,92%)

Tại huyện Văn Lãng, xã khu vực III: có 08 xã gồm xã Hội Hoan, Gia Miễn, Thành Hòa, Bắc La, Tân Tác, Thụy Hùng, Nhạc Kỳ, Hồng Thái Khu vực I: có 08 xã và 01 thị trấn, chia làm 3 nhóm (Nhóm xã đạt chuẩn nông thôn mới có 05 đơn vị gồm: xã Bắc Hùng, Bắc Việt, Hoàng Việt, Tân Thanh, Hoàng Văn Thụ Nhóm xã chưa đạt tiêu chuẩn nông thôn mới có 03 đơn vị gồm: xã Trùng Khánh, Thanh Long, Tân Mỹ) Nhóm Thị trấn có 01 đơn vị: Thị trấn Na Sầm Tổng số thôn ĐBKK toàn huyện là 56 thôn, trong đó Quyết định số 433/QĐ-UBDT ngày 18/6/2021 của Bộ trưởng, Chủ nhiệm Ủy ban Dân tộc về phê duyệt thôn đặc biệt khó khăn vùng đồng bào dân tộc thiểu số và miền núi, các thôn tại xã khu vực I có 8 thôn (gồm: thôn Khun Đẩy, xã Tân Mỹ; thôn Bản

Ỏ, thôn Tà Pjạc của xã Hoàng Việt; thôn Nà Phân, thôn Nà Vạc của xã Thanh Long; thôn Khun Gioong của xã Bắc Việt; thôn Đồng Tân, thôn Nà Là của xã Bắc Hùng)

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: rừng trồng Hồi (Illicium verum Hook) phân bố

trên địa bàn huyện Văn Lãng, tỉnh Lạng Sơn

- Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu chỉ tập trung ứng dụng GIS và AHP

để đánh giá và xác định vùng thích nghi cho cây Hồi Kết quả sinh trưởng và sản lượng là cơ sở để kiểm tra kết quả phân vùng thích nghi đất đai đối với cây Hồi

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Hiện trạng rừng trồng Hồi tại huyện Văn Lãng

2.2.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng của rừng trồng Hồi

- Đặc điểm cấu trúc mật độ của rừng trồng Hồi

- Đặc điểm sinh trưởng đường kính và chiều cao

- Đặc điểm sinh trưởng đường kính tán, trữ lượng và tổng tiết diện ngang rừng hồi

- Chất lượng rừng hồi tại các cấp tuổi khác nhau

2.2.3 Đánh giá sự thích nghi của cây Hồi

- Xác định nhân tố đánh giá thích nghi đất đai cây Hồi

- Phân hạng cho các nhân tố đánh giá thích nghi đất đai cây Hồi

- Kiểm định phân loại nhóm thích nghi đất đai cây Hồi

2.2.4 Đề xuất một số giải pháp quản lý và phát triển rừng Hồi trên địa bàn huyện Văn Lãng

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu

Thu thập số liệu thứ cấp qua tiếp cận và kế thừa những số liệu có sẵn ở Hạt Kiểm lâm và Phòng Nông nghiệp & PTNT huyện Văn Lãng: điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, các báo cáo về rừng trồng Hồi

Thu thập bản đồ hiện trạng sử dụng đất và quy hoạch sử dụng đất, bản

đồ thổ nhưỡng, bản đồ phân bố rừng trồng Hồi

2.3.2 Phương pháp điều tra

2.3.2.1 Điều tra sơ bộ

Tiến hành xác định trên bản đồ khu vực cần điều tra, điều tra sơ thám nhằm: xác định sơ bộ và mở rộng tuyến điều tra sao cho đảm bảo đi qua rừng Hồi ở các cấp tuổi khác nhau và các dạng đất đai khác nhau

2.3.2.2 Điều tra chi tiết

Chuẩn bị dụng cụ điều tra

- GPS

- Thước đo dây dài 30m

Hình 2.1 Sơ đồ vị trí các OTC tại khu vực nghiên cứu

- Sào gỗ hoặc tre

- Thước Blume Leiss

- Thước đo chu vi

- Sơn xịt đánh dấu đỏ

- Thước đo cao

- Phiếu điều tra

a) Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng

Nghiên cứu tiến hành lập ô tiêu chuẩn điển hình theo các cấp tuổi: cấp tuổi I (Tuổi rừng từ 1-5), cấp tuổi II (tuổi rừng từ 6-10), cấp tuổi 3 (Tuổi rừng

từ 11-15), cấp tuổi 4 (tuổi rừng từ 16-20) và cấp tuổi 5 (Tuổi rừng từ 21-25)

Ở mỗi cấp tuổi và dạng đất đai lập 10 ô tiêu chuẩn, mỗi ô tiêu chuẩn 500m2