PHẦN MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết của đề tài Tính đến hết năm 2016, tổng diện tích rừng trồng cả nước đạt xấp xỉ 4,14 triệu ha, độ che phủ rừng đạt 41,19% [4]. Tuy nhiên, phần lớn diện tích rừng trồng hiện nay của nước ta là rừng trồng gỗ nhỏ cung cấp nguyên liệu giấy, dăm bằng các loài cây mọc nhanh như Keo, Bạch đàn. Diện tích rừng tự nhiên bị suy giảm cả về số lượng và chất lượng, trên 70% diện tích rừng tự nhiên của nước ta là rừng nghèo với khả năng cung cấp gỗ lớn là rất hạn chế, vì vậy Chính phủ Việt Nam đã áp dụng biện pháp đóng cửa rừng tự nhiên. Lợi ích tài chính thu được từ các hoạt động chế biến đồ gỗ là rất lớn, chỉ tính riêng năm 2016 Việt Nam đã xuất khẩu gỗ và đồ gỗ đạt 7,3 tỷ USD và tính đến hết năm 2018 là 8,0 tỷ USD. Tuy nhiên, hàng năm chúng ta phải nhập khẩu khoảng hơn 4 triệu m3 gỗ nguyên liệu gỗ lớn có chứng chỉ rừng phục vụ cho chế biến (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2017) [79]. Nhận thức được những vấn đề đó, hàng loạt các chủ trương, đề án, chương trình của ngành nhằm thúc đẩy trồng rừng cung cấp gỗ lớn đã được đặt ra như: Chiến lược phát triển lâm nghiệp Việt Nam giai đoạn 2006 - 2020 (Ban hành kèm theo Quyết định số 18/2007/QĐ-TTg ngày 05/02/2007) [9]; Đề án tái cơ cấu ngành lâm nghiệp (Quyết định số 1565/QĐ-BNN-TCLN ngày 08/7/2013) [7]; Kế hoạch hành động nâng cao năng suất, chất lượng và giá trị rừng trồng sản xuất giai đoạn 2014 - 2020 (Quyết định số 774/QĐ-BNN-TCLN ngày 18/4/2014) [6],… Mục tiêu của các chương trình, đề án này là tập trung phát triển rừng trồng một cách bền vững, phát triển cân đối giữa các mục tiêu gỗ lớn và gỗ nhỏ đáp ứng yêu cầu thị trường, lựa chọn được các loài cây trồng rừng bản địa, mọc nhanh có khả năng cung cấp gỗ lớn, từng bước nâng cao năng suất và giá trị rừng trồng, đáp ứng yêu cầu nguyên liệu cho chế biến trong nước và xuất khẩu,… Dẻ xanh hay còn được gọi là Sồi xanh, Sồi lông là cây gỗ thường xanh, thuộc họ Dẻ (Fagaceae) có tên khoa học là Lithocarpus pseudosundaicus (Hickel et A.Camus) Camus). Cây sinh trưởng nhanh, ưa sáng, tái sinh tốt dưới độ tàn che thấp (Lê Mộng Chân - Lê Thị Huyên) [15]. Chiều cao của Dẻ xanh có thể đạt tới 30m, đường kính thân đạt trên 100cm. Gỗ cứng có mùi thơm, lõi to màu nâu đỏ, giác màu nâu nhạt, vòng năm không rõ, mặt gỗ trung bình, khối lượng riêng của gỗ đạt 0,707g/cm3, sau khi khô ít nứt nẻ, độ co rút trung bình, ít mục,... (Lương Thế Dũng và cộng sự, 2017) [23]. Với đặc điểm về sinh trưởng và tính chất gỗ như vậy, Dẻ xanh được xem là có triển vọng trong trồng rừng gỗ lớn hiện nay. Tuy nhiên, đến nay các công trình nghiên cứu trong nước cũng như trên thế giới mới chỉ tập trung chủ yếu vào phân loại thực vật, mô tả đặc điểm hình thái, phân bố theo vùng địa lý, mô tả sơ bộ một số chỉ tiêu về kiểu rừng, đặc điểm khí hậu nơi Dẻ xanh phân bố,...; hầu như chưa có nghiên cứu nào về chọn giống cũng như nhân giống (bằng hạt, bằng hom), thiếu thông tin về đặc điểm sinh lý hạt giống, sinh thái cây con trong vườn ươm cũng như các biện pháp kỹ thuật trồng, làm giàu rừng Dẻ xanh,... Chính vì vậy, việc sử dụng loài cây này trong trồng rừng cũng như phát triển nhân rộng loài trong thực tiễn sản xuất đang gặp nhiều khó khăn. Xuất phát từ thực tiễn trên, luận án “Nghiên cứu chọn giống và biện pháp kỹ thuật gây trồng cây Dẻ xanh (Lithocarpus pseudosundaicus (Hickel et A.Camus) Camus) tại Vĩnh Phúc và Hòa Bình” đặt ra là thực sự cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Luận án sẽ tập trung làm sáng tỏ một số đặc điểm lâm học của loài, chọn lọc cây mẹ, nhân giống, nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý, sinh thái cây con trong vườn ươm, khảo nghiệm giống, nghiên cứu một số tính chất lý và hóa tính gỗ, cũng như nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trồng và làm giàu rừng bằng cây Dẻ xanh làm cơ sở cho việc đề xuất hướng phát triển loài cây bản địa có giá trị này. 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2.1. Ý nghĩa khoa học Xác định được một số cơ sở khoa học để gây trồng và phát triển loài Dẻ xanh, góp phần bổ sung vào cơ cấu cây bản địa có triển vọng phục vụ trồng rừng gỗ lớn ở Việt Nam.
i ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNN VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM - BÙI TRỌNG THỦY NGHIÊN CỨU CHỌN GIỐNG VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT GÂY TRỒNG CÂY DẺ XANH (Lithocarpus pseudosundaicus (Hickel et A.Camus) Camus) TẠI VĨNH PHÚC VÀ HỊA BÌNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP HÀ NỘI – 2018 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 mới 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 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 iv 2.2.1 Quan điểm phương pháp tiếp cận 28 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 v 3.5.2 Nghiên cứu kỹ thuật làm giàu rừng Dẻ xanh 115 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 CT D00 D1.3 Dtán G Hvn IAA IBA IV% KHLN KTLS N N% NPK (5.10.3) NS ÔDB ÔTC P% PB S% Sig SPSS TC TCN TCVN TLS TN VQG X% χ2 ∆D1,3 ∆H Giải nghĩa Bộ Nông nghiệp Phát triển nơng thơn Cơng thức Đường kính gốc (cm) Đường kính vị trí 1,3m (cm) Đường kính tán (m) Tiết diện ngang (m2) Chiều cao vút (m) Indol acetic acid Indol butiric acid Chỉ số quan trọng Khoa học lâm nghiệp Kỹ thuật lâm sinh Mật độ (cây/ha) Tỷ lệ phần trăm mật độ Phân tổng hợp có tỷ lệ đạm, 10 lân, kali Năng suất Ô dạng Ô tiêu chuẩn Độ hạt Phân bón Hệ số biến động Xác suất kiểm tra F Phần mềm phân tích thống kê Tiêu chuẩn giống Tiêu chuẩn ngành Tiêu chuẩn Việt Nam Tỷ lệ sống (%) Thí nghiệm Vườn quốc gia Tỷ lệ tái sinh có triển vọng Chỉ tiêu kiểm tra tính độc lập Tăng trưởng đường kính ngang ngực/năm Tăng trưởng chiều cao/năm vii 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 dưới 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 - Hòa Bình 87 Bảng 3.22: Chu kỳ sai Dẻ xanh 88 viii 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 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 Hòa 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 Hòa Bình 106 Bảng 3.35: Ảnh hưởng mật độ trồng đến sinh trưởng Dẻ xanh sau 39 tháng trồng Vĩnh Phúc Hòa Bình 107 Bảng 3.36: Ảnh hưởng mật độ trồng tới chất lượng sinh trưởng Dẻ xanh sau 39 tháng trồng Hòa Bình Vĩnh Phúc 110 Bảng 3.37: Ảnh hưởng phân bón đến sinh trưởng Dẻ xanh 30 tháng tuổi Vĩnh Phúc Hòa Bình 112 Bảng 3.38: Ảnh hưởng phân bón đến chất lượng sinh trưởng Dẻ xanh 30 tháng tuổi tỉnh Hòa 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 Hòa Bình 119 ix 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 Hòa Bình Vĩnh Phúc sau 39 tháng 109 Biểu đồ 3.5: Sinh trưởng chiều cao vút Dẻ xanh trồng Hòa Bình Vĩnh Phúc sau 39 tháng 110 DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang Hình 1.1: Địa điểm điều tra lâm học tỉnh x Hình 2.1: Sơ đồ bước nghiên cứu .30 Hình 2.2: Sơ đồ bố trí ƠDB ƠTC diên tích 2.500 m2 34 Hình 3.1: Cây Dẻ xanh rừng tự nhiên huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang 50 Hình 3.2: Tán Dẻ xanh rừng tự nhiên huyện Kỳ Sơn, tỉnh Hòa Bình 50 Hình 3.3: Hình thái vỏ Dẻ xanh .51 Hình 3.4: Mặt cắt ngang vỏ Dẻ xanh 51 Hình 3.5: Lá Dẻ xanh .52 Hình 3.6: Hoa Dẻ xanh 52 Hình 3.7: Quả Dẻ xanh 52 Hình 3.8: Đường kính Dẻ xanh 52 Hình 3.9: Lâm phần rừng tự nhiên có Dẻ xanh phân bố Vườn quốc gia Hoàng Liên, huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai .55 Hình 3.10: Mặt cắt ngang, xuyên tâm tiếp tuyến gỗ Dẻ xanh 78 Hình 3.11: Mặt cắt ngang gỗ Dẻ xanh 79 Hình 3.12: Mặt cắt tiếp tuyến gỗ Dẻ xanh 79 Hình 3.13: Mặt cắt xuyên tâm gỗ Dẻ xanh .79 Hình 3.14: Dẻ xanh 30 tháng tuổi trồng khảo nghiệm Hòa Bình .106 Hình 3.15: Dẻ xanh 30 tháng tuổi trồng khảo nghiệm Vĩnh Phúc 106 Hình 3.16: Dẻ xanh 39 tháng tuổi thí nghiệm mật độ Hòa Bình 111 Hình 3.17: Dẻ xanh 39 tháng tuổi thí nghiệm mật độ Vĩnh Phúc .111 Hình 3.18: Dẻ xanh 30 tháng tuổi thí nghiệm bón phân Hòa Bình 115 Hình 3.19: Dẻ xanh 30 tháng tuổi thí nghiệm bón phân Vĩnh Phúc 115 Hình 3.20: Dẻ xanh 39 tháng tuổi trồng làm giầu rừng Hòa Bình 120 Hình 3.21: Dẻ xanh 39 tháng tuổi trồng làm giầu rừng Vĩnh Phúc 120 122 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 quân năm dao động từ 1.450 2.550mm/năm - Địa hình: Khu vực trồng rừng có độ dốc dưới 25 0, thích hợp nhất độ cao dưới 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, 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 tính chất đất rừng 3.6.2.2 Kỹ thuật trồng, chăm sóc - Xử lý thực bì: Phát thực bì toàn 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 xôi 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 123 tháng 10 đến tháng 11 + Nội dung chăm sóc: + Chăm sóc lần 1: Phát thực bì tồn diện, chiều cao gốc phát