Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng rừng sồi phảng (lithocarpus fissus (champ ex benth ) a camus) phục vụ sản xuất gỗ lớn ở vùng trung tâm và đông bắc bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM LÊ MINH CƢỜNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT TRỒNG RỪNG SỒI PHẢNG (Lithocarpus fisuss (Champ Ex Benth.) A.Camus) PHỤC VỤ SẢN XUẤT GỖ LỚN Ở VÙNG TRUNG TÂM VÀ ĐÔNG BẮC BỘ CHUYÊN NGÀNH: LÂM SINH MÃ SỐ: 62.62.02.05 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Hà Nội 2016 Công trình hoàn thành Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Hướng dẫn khoa học: TS Hà Thị Mừng GS.TS Nguyễn Xuân Quát Phản biện 1: GS TS Nguyễn Hồng Quân Phản biện 2: GS TS Triệu Văn Hùng Phản biện 3: PGS TS Trần Văn Con Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện họp Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Vào hồi…….giờ, ngày…….tháng …….năm 201… Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia - Thư viện Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam PHẦN MỞ ĐẦU Sự cần thiết đề tài Rừng quan trọng sống người, nhiên với phát triển xã hội rừng ngày thu hẹp diện tích giảm sút chất lượng Đến năm 2013, tổng diện tích rừng nước ta 13,95 triệu ha, khoảng 10,40 triệu rừng tự nhiên 3,56 triệu rừng trồng, độ che phủ rừng 41,0% (Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn (Bộ NN & PTNT), 2014) [11] Vùng Trung tâm Đông Bắc có tổng diện tích rừng 3,4 triệu ha, rừng tự nhiên 2,3 triệu rừng trồng 1,1 triệu (Bộ NN& PTNT, 2014) [11] Chất lượng trữ lượng rừng thấp, đa số gỗ mọc nhanh chủ yếu để sản xuất gỗ nhỏ Một mục tiêu quan trọng đặt phải đẩy mạnh trồng rừng địa để cung cấp gỗ lớn phát triển bền vững Sồi Phảng (Lithocarpus fissus (Champ ex Benth.) A.Camus) biết đến loài gỗ lớn, đa tác dụng có phân bố rộng Mặc dù có số nghiên cứu Sồi phảng chưa có công trình nghiên cứu cách toàn diện từ đặc tính sinh học đến kỹ thuật gây trồng loài Vì vậy, việc thực đề tài “Nghiên cứu số đặc điểm sinh học kỹ thuật trồng rừng Sồi phảng (Lithocarpus fissus (Champ ex Benth.) A.Camus) phục vụ sản xuất gỗ lớn vùng Trung tâm Đông Bắc Bộ” cần thiết góp phần giải vấn đề Mục tiêu đề tài * Mục lý luận: Bổ sung số đặc điểm sinh học Sồi phảng làm sở cho việc xây dựng biện pháp kỹ thuật trồng rừng cung cấp gỗ lớn vùng Trung tâm Đông Bắc Bộ * Mục tiêu thực tiễn: - Xác định số đặc điểm sinh học Sồi phảng - Xác định biện pháp kỹ thuật trồng rừng Sồi phảng vùng Trung tâm Đông Bắc Bộ Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu * Đối tượng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu luận án là: Cây Sồi phảng * Phạm vi nghiên cứu - Điều tra đặc điểm lâm học Phú Thọ, Nghệ An, Quảng Ninh; mở rộng vùng điều tra tại: Nghệ An, Hà Tĩnh Gia Lai - Điều tra đánh giá mô hình trồng rừng sẵn có Quảng Ninh, Phú Thọ Yên Bái - Thí nghiệm gieo ươm tiến hành vườn ươm Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp Đông Bắc bộ, Đại Lải, Vĩnh Phúc - Thí nghiệm khảo nghiệm xuất xứ trồng rừng bố trí Trấn Yên - Yên Bái (vùng Trung tâm), Sơn Động - Bắc Giang (vùng Đông Bắc); thử nghiệm mở rộng Con Cuông - Nghệ An (vùng Bắc Trung Bộ) Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài * Ý nghĩa khoa học: Nhằm cung cấp thêm kết nghiên cứu đặc điểm sinh học kết nghiên cứu kỹ thuật trồng rừng Sồi phảng góp phần làm để đề xuất hướng dẫn kỹ thuật gây trồng phát triển loài địa có giá trị * Ý nghĩa thực tiễn: Xác định số đặc điểm sinh học Sồi phảng, từ đề xuất hướng dẫn kỹ thuật gây trồng phát triển loài theo hướng cung cấp gỗ lớn vùng Trung Tâm, Đông Bắc Bộ vùng có điều kiện sinh thái tương tự Những đóng góp luận án - Đã lượng hóa số đặc điểm phân bố sinh thái, cấu trúc tổ thành tầng cao, đặc điểm lớp tái sinh rừng tự nhiên có Sồi phảng phân bố - Đã xác định số đặc điểm sinh lý (dộ dày mô dậu, biểu bì, khí khổng, diệp lục, tính chịu nóng) Sồi phảng từ đến 14 tuổi có mối liên hệ hàm lượng NPK tổng số đất gieo trồng Sồi phảng tốt từ đến 10 tuổi Các đóng góp góp phần làm để đề xuất kỹ thuật trồng rừng Sồi phảng đáp ứng mục tiêu đặt theo hướng cung cấp gỗ lớn Cấu trúc luận án: Gồm chương: Chương 1: Tổng quan công trình nghiên cứu Chương 2: Nội dung phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết nghiên cứu thảo luận CHƢƠNG TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới Sồi phảng gỗ lớn, thân thẳng, phân cành cao, vỏ mỏng màu xám nhạt Lá đơn mọc cách, có kèm sớm rụng, mặt phủ lông ngắn màu dỉ sắt Hoa đơn tính gốc, hình trụ, đầu có mũi nhọn ngắn Là loài mọc nhanh, ưa sáng nên có phân bố rộng rừng nhiệt đới ẩm thường xanh Trung Quốc, Thái Lan, Lào, Malaysia, Việt Nam,…(Manos, Paul S., Zhe-Kun Zhou and Charles H Cannon, 2001) Thường gặp Sồi phảng độ cao 1.600m so với mực nước biển (Manos, Paul S., Zhe-Kun Zhou and Charles H Cannon, 2001) Nhóm tác giả Billy C H Hau* Richard T Corlett (2003) thử nghiệm ảnh hưởng mùa khô hạn, cạnh tranh cỏ đất đai ngh o dinh dư ng tới t lệ sống sinh trưởng loài địa bao gồm: Sồi phảng (Lithocarpus fissus), Đáng (Schefflera heptaphylla), S i tía (Sapium discolor) Vối thuốc cưa (Schima superba) giai đoạn năm tuổi trồng khu vực đất sườn đồi Hồng Kông Biện pháp tác động sử dụng bao gồm: tưới nước, phun thuốc diệt cỏ sử dụng phân bón Kết nghiên cứu cho thấy, thuốc diệt cỏ có ảnh hưởng tiêu cực tới t lệ sống Sồi phảng loài khác Như vậy, giới công trình nghiên cứu Sồi phảng hạn chế chủ yếu tập trung nghiên cứu lĩnh vực phân loại, hình thái số đặc điểm sinh học khác Những nghiên cứu cho thấy Sồi phảng loài có giá trị kinh tế cần gây trồng phát triển rộng rãi nước Tuy nhiên, nghiên cứu chọn giống hệ thống biện pháp kỹ thuật lâm sinh trồng rừng, đặc biệt trồng rừng thâm canh c n chưa quan tâm thỏa đáng, việc gây trồng phát triển loài nước giới năm qua 1.2 Trong nƣớc Theo Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyên (2000), Sồi phảng có tên khoa học Castanopsis cerebrina Barnett, thuộc họ D agaceae giới, họ D có khoảng chi, gồm 600 loài Việt Nam, có chi với khoảng 120 loài Tuy nhiên, theo tài liệu n n Nam loài Sồi phảng có tên khoa học Lithocarpus fissus (Champ ex Benth.) tên khoa học đa số nhà thực vật Việt Nam sử dụng (Bộ NN & PTNT, 2000) Cây phân bố tỉnh vùng Đông Bắc, Bắc Trung Bộ Tây Nguyên (Bộ NN & PTNT, 2000) Qua công trình nghiên cứu nước cho thấy, đến công trình nghiên cứu Sồi phảng chủ yếu mô tả hình thái, phân bố, đặc tính sinh thái Các kết tập trung nghiên cứu số biện pháp kỹ thuật trồng rừng tuý Các nghiên cứu chọn giống kỹ thuật trồng rừng thâm canh nước hạn chế Mặc dù Sồi phảng loài địa sinh trưởng nhanh, giá trị kinh tế cao có triển vọng trồng rừng sản xuất trồng làm giàu rừng nước ta, nghiên cứu đặc điểm lâm học, giống kỹ thuật gây trồng, đặc biệt biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh cho Sồi phảng quan tâm Xuất phát từ yêu cầu đề tài “Nghiên cứu số đặc điểm sinh học kỹ thuật trồng rừng Sồi phảng (Lithocarpus fissus (Champ ex Benth.) A.Camus) phục vụ sản xuất gỗ lớn vùng Trung tâm Đông Bắc Bộ” đặt cần thiết có nghĩa to lớn mặt l luận lẫn thực tiễn sản xuất lâm nghiệp, góp phần giải tồn nói CHƢƠNG NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP , ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu số đặc điểm sinh học Sồi phảng - Tổng kết, đánh giá mô hình rừng trồng biện pháp kỹ thuật áp dụng Sồi phảng - Nghiên cứu chọn nhân giống Sồi phảng - Nghiên cứu số biện pháp kỹ thuật trồng rừng Sồi phảng theo hướng cung cấp gỗ lớn 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp chung - Áp dụng phương pháp điều tra khảo sát thực địa, kết hợp với bố trí thí nghiệm phân tích ph ng để giải vấn đề - Sử dụng phương pháp thống kê toán học lâm nghiệp để bố trí thí nghiệm, lấy mẫu, xử lý số liệu đánh giá kết đảm bảo yêu cầu độ xác cho phép 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể  Đặ đ ểm hình thái: theo phương pháp hình thái so sánh  Đặ đ ểm đấ đa : mô tả phẫu diện kết hợp với lấy mẫu phân tích phòng TN Viện Sinh thái Môi trường rừng  Đ ều tra tầng cao: theo phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn điển hình, tạm thời 2.500m2  Đ ều tra r ng trồng: theo phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn điển hình, tạm thời 500m2  Nghiên cứu tổ thành: theo phương pháp tính t lệ tổ thành theo giá trị quan trọng IV% Daniel Maramillod  Đ ều tra tái sinh: theo phương pháp thường dùng điều tra lâm học  Khảo nghi m xuất xứ: bố trí theo khối, ngẫu nhiên đầy đủ, 25 cây, lần lặp lại  Chọn trội: theo quy phạm QPN 15 - 93 áp dụng cho rừng tự nhiên Các tiêu chất lượng tính theo phương pháp cho điểm Lê Đình Khả, 1998, 2003  Thí nghi m che sáng cho vườn ươm: theo PP Tuốc-Sky, công thức che sáng (0%,25%,50%,75%,100%), lần lặp, 36 cây/lần lặp  Thí nghi m ướ hú ho on vườn ươm: bố trí công thức (tưới nước lã, phân bò loãng, phân NPK), lặp lại lần, 36 cây/lần lặp  Thí nghi m phươn hức trồng: Trồng loài, trồng hỗn giao, lần lặp, 55 cây/lần lặp  Thí nghi m làm đất: Bố trí công thức (Cuốc rạch (rộng 50cm sâu 30cm), cuốc hố 40x40x40cm; cuốc hố 30x30x30cm) lần lặp, 55 cây/lần lặp  Thí nghi m mậ độ: Bố trí công thức (830c/ha, 1.100 cây/ha, 1.300 cây/ha) lần lặp, 55 cây/lần lặp  Thí nghi m phân bón lót: bố trí thí nghiệm theo khối ngẫu nhiên, công thức (bón 100gNKP + 300g hữu vi sinh; 200gNPK + 300g hữu vi sinh, 200gNPK), lần lặp, 55 cây/lần lặp;  Tính toán xử lý số li u: phần mềm Excel, SPSS theo phương pháp thống kê toán học lâm nghiệp CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu xác định số đặc điểm sinh học Sồi phảng 3.1.1 Đặc điểm hình thái Về phân loại Sồi phảng xác định sau: + Tên Việt Nam thường dùng: Sồi phảng + Tên khác: D bốp, D chè, Cồng, Cà ổi, Dầu n , Kha thụ chè + Tên khoa học: Lithocarpus fissus (Champ Ex Benth.) A Camus + Tên đồng nghĩa: Lithocarpus fissa (Champ.) A Camus, Quercus fissa Champ + Tên thương mại: Merypenicy, Spike oak, Sunda oak + Họ D (Fagaceae) Kết quan sát Sồi phảng Nghệ An, Phú Thọ, Quảng Ninh Gia Lai cho thấy có số đặc điểm là: Sồi phảng gỗ nh đến gỗ lớn, cao từ 20 – 25m, đường kính tới 80cm, thân thẳng, phân cành cao, có múi, gốc có bạnh vè nhỏ Cành thẳng, tỉa cành tự nhiên tốt, năm có v ng cành Vỏ dày – 5mm, non có vỏ nhẵn, vỏ có màu xám nhạt với vết nứt dọc thân Lá đơn mọc cách, có kèm sớm rụng, hình trứng ngược giáo, dài 17 – 18cm, rộng – cm, đầu có mũi nhọn ngắn, đuôi hình nêm, mép ¾ phía đầu có cưa nhọn; gân bên 16 – 18 đôi kéo dài tới đỉnh cưa Màu sắc mặt phân biệt rõ rệt, mặt xanh thẫm, mặt phủ lông ngắn màu gỉ sắt óng ánh, cuống dài 1,5 – 2cm Hoa đơn tính gốc; đuôi sóc đực dựng đứng nghiêng, bao hoa 6, nhị 10 – 12, đuôi sóc dài – 6cm, hoa thưa trải 3.1.2 Phân bố sinh thái - Sồi phảng có phạm vi phân bố rộng kéo dài từ 14000' đến 21045' vĩ độ Bắc vành đai cao 100m vùng trung du Phú Thọ lên đến 300 - 400m thuộc vùng núi thấp Nghệ An 700 800m vùng núi trung bình Gia Lai - Sồi phảng có biên độ sinh thái rộng mọc nơi có nhiệt độ trung bình từ 22,3 đến 23,60C, lượng mưa từ gần 1.200mm đến gần 2.100mm thuộc vùng có lượng mưa thấp đến vùng có lượng mưa cao - Sồi phảng mọc rừng tự nhiên đất đỏ nâu, đỏ vàng vàng đỏ hình thành loại đá bazan biến chất có tầng dầy, mùn N tổng số khá, hàm lượng sét vật lý cao nhìn chung có độ phì 3.1.3 Cấu trúc lâm phần - Giá trị quan trọng IV% Sồi phảng dao động từ 8,28 38,00% nhìn chung có độ ưu cao, cao Đoan Hùng - Phú Thọ đến Con Cuông - Nghệ An Kết cho thấy có khác biệt loài ưu tham gia tổ thành rừng khu vực nghiên cứu Các loài chủ yếu xuất Đoan Hùng - Phú Thọ Ràng ràng, Lim xanh, Ngát…, Con Cuông Vạng trứng, Bồ đề, Ngát…, KBang Gia Lai Trám, D , Giổi….Với đặc trưng ưu trội Sồi phảng cấu trúc tổ thành địa bàn nghiên cứu cho phép nhận định Sồi phảng triển vọng gây trồng loài lớn, mà đồng thời với loài tham gia lựa chọn để gây trồng rừng hỗn giao với loài Quan trọng lợi dụng lâm phần có Sồi phảng chiếm ưu cấu trúc tổ thành để chuyển hóa thành rừng giống, chọn trội, khảo nghiệm xuất xứ… để chọn cải thiện giống Sồi phảng cung cấp giống tốt, đạt chất lượng cao phục vụ cho chương trình trồng rừng loài - Kết cấu tầng thứ rừng khu vực đồng với ̅̅̅̅̅ biến động từ - 24m, cao tầng A1> 20m đến tầng A2: 10 - 20m thấp tầng A3< 10m, nhiên Phú độ dày nằm 9,1 μm, rừng trồng chiều dày lớp tăng theo tuổi từ 4-7 tuổi, sau lại giảm, chiều dày lớp biểu bì tăng dần theo tuổi cây, thấp vườn ươm (8,2 μm) cao 14 tuổi (14,6 μm) Hàm lượng di p lục Sồi phảng giai đoạn năm tuổi vườn ươm, hàm lượng diệp lục tổng số Sồi phảng 1,53 mg/g tươi ([...]... - 114 2 Đặc điểm vật hậu và tái sinh tự nhiên c a Sồi phảng (Lithocarpus fissus (Champ ex Benth. ) A. Camus) ở Phú Thọ, Nghệ An và Gia Lai”, Tạp chí R ng và Mô ường VIFA số 60/2013, tr 44 - 48 3 “Hàm lượng các chất dinh dư ng NPK tổng số trong lá và trong đất gieo ươm và trồng rừng cây Sồi phảng (Lithocarpus fissus (Champ ex Benth. ) A. Camus) ở các tuổi khác nhau”, Tạp chí KHLN - Vi n Khoa học Lâm nghi... dẫn kỹ thuật trồng rừng đã xây dựng và đề xuất để đ a vào ứng dụng và phát triển trong sản xuất trồng rừng kinh tế cung cấp gỗ lớn đối với loài Sồi phảng có giá trị này 24 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ 1 “Kết quả nghiên cứu một số đặc điểm lâm học rừng tự nhiên có Sồi phảng (Lithocarpus fissus (Champ ex Benth. ) A. Camus) phân bố ở Việt Nam”, Tạp chí KH&CN Bộ NN & PTNT số 23/2013,... - Vi n Khoa học Lâm nghi p Vi t Nam số 29 quí 1/2015 4 Kỹ thuật tạo cây con, trồng rừng và sinh trưởng c a rừng trồng Sồi phảng tại một số đ a phương ở Bắc Bộ Việt Nam”, Tạp chí R n và Mô ường VIFA số quí 1/2015 5 “Nguồn gốc cây tái sinh và hiện tượng đổi trục thân c a cây Sồi phảng (Lithocarpus fissus (Champ ex Benth. ) A. Camus) ở giai đoạn cây con”, Tạp chí KH&CN Bộ NN & PTNT ... theo dõi sinh trưởng đường kính gốc và chiều cao vút ngọn tại 3 đ a điểm nghiên cứu sau 2 - 3 năm ch a có sự khác biệt về tốc độ sinh trưởng Tuy nhiên, trong kỹ thuật thâm canh rừng trồng cây gỗ lớn để giảm chi phí sản xuất và chăm bón nên áp dụng công thức 2 mật độ 1.100 cây/ha (3x3m) 3.4.4 Thí nghiệm trồng xen Sắn Ảnh hƣởng c a trồng xen Sắn đến sinh trƣởng c a Sồi phảng ở 3 đ a điểm TT Đ a điểm Công... dõi sinh trưởng đường kính gốc và chiều cao vút ngọn tại 3 đ a điểm nghiên cứu sau 2 - 3 năm ch a có sự khác biệt về tốc độ sinh trưởng Tuy nhiên, trong kỹ thuật thâm canh rừng trồng cây gỗ lớn để tăng thu nhập nên áp dụng công thức trồng xen Sắn trong năm đầu 3.4.5 Thí nghiệm trồng làm giàu rừng Sinh trƣởng c a Sồi phảng ở các công thức làm giàu tại 3 đ a điểm T T Đ a điểm Công thức ̅̅̅̅̅ (cm) Sd ( %). .. phảng theo hƣớng cung cấp gỗ lớn 3.4.1 Thí nghiệm làm đất Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng c a làm đất đến sinh trưởng Sồi phảng tại 3 đ a điểm ghi ở bảng sau: Ảnh hƣởng c a các công thức làm đất đến sinh trƣởng c a cây trồng tại 3 đ a điểm T T Đ a điểm 1 Sơn Động – BG 2 3 Con Cuông – NA Trấn Yên Yên Bái Công thức Tỷ lệ sống ( %) CT1 Sd ( %) ̅̅̅̅̅ (cm) ̅̅̅̅̅ (m) Sh ( %) (m) ̅̅̅ Sdt ( %) 76,4 3,5 36,9 2,9 26,1... Chọn cây mẹ và khảo nghiệm xuất xứ 1 Chọn cây mẹ (cây trội) Kết quả điều tra chọn lọc cây mẹ (cây trội) Sồi phảng tại rừng tự nhiên c a Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm lâm sinh Cầu Hai - Đoan Hùng - Phú Thọ (CH), Hương Sơn - Hà Tĩnh (HS), Con Cuông - Nghệ An (CC), KBang - Gia Lai (GL) và rừng trồng ở Cộng H a - Quảng Ninh (QN)theo các chỉ tiêu chất lượng về đường kính (D1. 3), chiều cao (Hvn), độ thẳng... Vấn đề đặt ra là cần xem xét với 1 số kỹ thuật cải tiến theo hướng "bán thâm canh", đặc biệt cùng với đó là mở rộng loại đất trồng và phương thức trồng có đem lại hiệu quả gì không? trước hết là về sinh trưởng c a rừng trồng? 3.2.2 Kết quả đo tính sinh trưởng c a Sồi phảng trong các mô hình rừng trồng ở 3 đ a điểm Lượng tăng trưởng bình quân về đường kính ngang ngực c a rừng trồng ở Cầu Hai, 10 tuổi... tái sinh từ hạt tại Đoan Hùng (67,2 %), Con Cuông (53,7 %) cao hơn ở KBang (38,1 %), c n đối với Sồi phảng cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt tại Đoan Hùng (50,6 %), KBang (65,9 %) cao hơn ở Con Cuông (25,7 %) chứng tỏ Sồi phảng có triển vọng tái sinh hạt và chồi đều tốt - Chất lượng cả tổng cây tái sinh đều thuộc loại tốt (A) dao động bình quân từ 73,2% (Con Cuông) đến 76,7% (Đoan Hùng) và đến 84,9% (KBang)... chiều cao vút ngọn tại 3 đ a điểm nghiên cứu sau 2 - 3 năm ch a thấy sự khác biệt về khả năng sinh trưởng Chỉ có công thức 3 (cuốc hố theo rạch) có sinh trưởng nhỉnh hơn một chút ở cả 3 đ a điểm Do vậy, trong kỹ thuật làm đất thâm canh Sồi phảng thì đây cũng là kỹ thuật cần lưu tâm 3.4.2 Nghiên cứu các chất dinh dưỡng NPK và thí nghiệm về bón phân 1 Các chấ d nh dưỡn NPK on lá và on đấ vườn ươm và ng trồng