Nghiên cứu đặc điểm phân bố và một số tính chất gỗ của loài cây Mỏ chim (Cleidion spiciflorum Burm)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN ĐỨC VINH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT GỖ CỦA LỒI CÂY MỎ CHIM (Cleidion spiciflorum Burm) LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP HÀ NỘI, 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN ĐỨC VINH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT GỖ CỦA LỒI CÂY MỎ CHIM (Cleidion spiciflorum Burm) CHUYÊN NGÀNH LÂM HỌC MÃ SỐ: 60 62 60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Phạm Đức Tuấn HÀ NỘI, 2010 ĐẶT VẤN ĐỀ Cuối thập niên 90 kỷ XX, chương trình trồng triệu hecta rừng bắt đầu triển khai, khả sản xuất giống đáp ứng nhu cầu dự án trồng rừng mặt số lượng Tuy nhiên, giống có chất lượng tốt đáp ứng khoảng 20% yêu cầu trồng rừng, lại 80% phải sử dụng giống từ nguồn khác, đa số thu hái sô bồ không chọn lọc, khơng rõ nguồn gốc Để khắc phục tình trạng trên, năm gần đây, với việc mở rộng qui mô trồng rừng, ngành Lâm nghiệp quan tâm phát triển công tác giống nhằm sản xuất cung cấp giống tốt cho chương trình trồng rừng, dự án giống cung cấp phần loại hạt giống, có chất lượng di truyền tốt Nhiều kết nghiên cứu chọn tạo giống, công nghệ nhân giống mở rộng áp dụng vào sản xuất tiền đề quan trọng cho phát triển công tác giống Lâm nghiệp thời gian tới Hiện số loài trồng rừng diện tích lớn chiếm tới 60% diện tích loại nhập nội keo, bạch đàn Trong nước ta lồi địa mọc nhanh chưa khai thác sử dụng Mỏ chim Cây Mỏ chim có tăng trưởng bình qn đường kính từ 4-5 cm/năm, so với loài sinh trưởng nhanh keo, bạch đàn chúng sinh trưởng nhanh nhiều Tuy nhiên, nghiên cứu xác định điều kiện gây trồng, phương thức trồng, chọn cải thiện giống, kỹ thuật nhân giống…kể việc khai thác sử dụng sản phẩm thiếu chưa có đủ sở khoa học làm Bởi lẽ thiếu nghiên cứu đặc điểm phân bố, sinh thái, sinh lý, vật hậu, lâm học, tính chất lý, vật lý gỗ… Vì vậy, chúng chưa có mặt danh sách lồi trồng hay trồng Lâm nghiệp phép sản xuất kinh doanh Ngày nay, công nghệ thiết bị chế biến gỗ ngày đại, chế biến nhiều loại gỗ thuộc nhóm gỗ có giá trị sử dụng thấp, không ưa chuộng, để tạo thành sản phẩm có giá trị cao đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nước xuất Tuy nhiên, để sử dụng chúng cách hợp lý thiết phải tiến hành đánh giá vào sở khoa học kết nghiên cứu thí nghiệm để xác định số đặc tính gỗ Mỏ chim gỗ chưa nghiên cứu xác định tính chất gỗ, khó đánh giá phẩm chất gỗ nhằm định hướng sử dụng Với lý nêu trên, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm phân bố số tính chất gỗ loài Mỏ chim (Cleidion spiciflorum Burm)” cần thiết, nhằm xác định tính chất lý gỗ đánh giá sơ khả sử dụng gỗ loài Mỏ chim đáp ứng nhu cầu trồng rừng trước mắt lâu dài Đề tài phần kết điều tra khảo sát nhóm nghiên cứu cơng trình thuộc dự án 661 thực năm 2009 tác giả tham gia cộng tác viên đề tài cấp Bộ điều tra bổ sung đợt khảo sát thực địa đầu năm 2010 Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Cây Mỏ chim (Cleidion spiciflorum Burm) thuộc họ Thầu dầu Euphorbiaceae Cây Mỏ chim có phân bố Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Việt Nam, Campuchia, Inđơnêxia, Philippin Theo tài liệu nước ta có phân bố ở: Vùng Bắc Trung Bộ, Duyên Hải miền Trung, Đông Nam Bộ, Đồng Bằng sông Cửu Long Cây ưa sáng, mọc rừng thường xanh núi đá vôi, từ vùng thấp lên tới độ cao 800m 1.1 Trên giới Cho đến tài liệu nghiên cứu Mỏ chim giới hạn chế, nghiên cứu nước Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan…chủ yếu tập trung điều tra phân bố, phân loại chi Cleidion hoạt chất sinh học chứa Mỏ chim Đề cập đến Mỏ chim có cơng trình sau: - Cao (1996) [13] viết Vườn thực vật nhiệt đới Xishuangbanna thuộc phía Nam Vân Nam Trung Quốc; - Cao Zhang (1997) [14] viết đa dạng sinh học bảo tồn nguồn gen Xishuangbanna Vân Nam Trung Quốc; - Wu (1987) [20] nghiên cứu thực vật có Vân Nam Trung Quốc; - Zhu, Li, Deng, Cao Zhang (1998) [23] nghiên cứu cấu trúc, thành phần loài đa dạng thực vật Xishuangbanna - Simon Vân Nam Trung Quốc Các cơng trình tập trung nghiên cứu Vườn thực vật Xishuangbanna thuộc phía Nam Vân Nam Trung Quốc có toạ độ 101 07’101015’ kinh độ Đơng 22030’-22038’ vĩ độ Bắc, độ cao so với mặt biển 980-1698 m Qua nghiên cứu cho thấy Về cấu trúc rừng có tầng tán, tầng cao chiếm ưu Pometia tomentosa (Sapindaceae) Garuga floribunda var gamblei (Burseraceae), có chiều cao từ 25-35m; tầng thứ hai có chiều cao từ 10-25m, lồi chiếm ưu Alphonsea monogyna (Annonaceae); tầng thứ ba có chiều cao 3-10m, loài chiếm ưu Cleidion spiciflorum (Euphorbiaceae) Trong nghiên cứu lâm học có lập tiêu chuẩn điển hình, kích thước 25x100m, qua nghiên cứu tác giả kết luận “Có 29 lồi gỗ Mỏ Chim (Cleidion spiciflorum) chiếm 18,8%, cịn điều tra tái sinh với ô dạng nằm ô tiêu chuẩn 25x100m cho thấy tần số xuất 40% có cá thể tái sinh non” Nghiên cứu Chakrabarty cộng (1998) [15] Ấn Độ phân loại chi Cleidion cho thấy Có 03 lồi Cleidion bishnui, Cleidion nitidum, Cleidion spiciflorum, 02 lồi Cleidion bishnui, Cleidion nitidum dạng có chiều cao từ 3-10m tìm thấy hai lồi rừng hỗn giao rộng thường xanh quần đảo Andaman, Nam Ấn Độ Sri Lanka Cịn lồi Cleidion spiciflorum dạng có chiều cao từ 4-25m, tìm thấy khu rừng nhiệt đới cận nhiệt đới, độ cao lên đến 1.300m so với mực nước biển, khu rừng dọc bên dịng sơng, suối, đất ẩm ướt, dạng phù sa hay bồi tụ, cát đất sét, đất mùn Nghiên cứu công dụng hạt Mỏ chim cho thấy hạt Mỏ chim tác dụng điều trị chống táo bón, nước sắc vỏ dùng trị đau dày, hạt chứa dầu ăn được, cịn Thái Lan, dùng làm thuốc Các nước sử dụng gỗ nhiều giới có đầu tư thích đáng vào nghiên cứu, xác định tính chất gỗ Các nước có cơng nghiệp phát triển sớm thành lập quan nghiên cứu từ sớm: Ở Mỹ có Forest Products Laboratory Madison/Wisconsin (1910), Ấn Độ có Forest Products Laboratory Research Institute Dehra Dun (1912), Canada có Forest Products Laboratory Montreal (1913), Forest Products Laboratory Vancouver (1918), Đức có Institut fuer Holz-und Zellstoffchemie (1913), Úc có Forest Products Laboratory Melbuorne (1919), Anh có Forest Products Laboratory Princes Risborough (1920), Nga có Znimod (1932), Pháp có Institut National du Bois Paris (1933)… Các kết nghiên cứu gỗ áp dụng vào nhiều lĩnh vực: Tìm hiều chất vật liệu gỗ, phân cấp, phân nhóm, phân loại gỗ sử dụng, cung cấp thông tin quan trọng cho ngành có sử dụng gỗ như: Xây dựng, kiến trúc, giao thơng vận tải, khai khống, đóng tàu thuyền, toa xe, máy bay…trong định hướng sử dụng gỗ, xử lý bảo quản, sản xuất đồ gỗ, sản xuất ván nhân tạo…tính chất gỗ coi yếu tố then chốt Tính chất gỗ sử dụng cho đánh giá giống rừng, kỹ thuật lâm sinh, ảnh hưởng yếu tố tự nhiên đến rừng… Ở nước phát triển Mỹ, Đức, Pháp, Thuỵ Điển…việc xác định tính chất gỗ trở thành nhiệm vụ thường xuyên gắn bó chặt chẽ với hoạt động sản xuất, kinh doanh, chế biến gỗ Thấy rõ tầm quan trọng to lớn việc xác định tính chất vật lý gỗ, nhiều nước, nhiều tổ chức quốc gia quốc tế tiến hành xây dựng tiêu chuẩn để quy định thống phương pháp thí nghiệm xác định tính chất gỗ nhằm đảm bảo độ tin cậy, đồng thời giảm chi phí cho thí nghiệm Ngày nay, xu hướng tồn cầu hố, đa số nước chấp nhận chuyển dịch tiêu chuẩn ISO, ASTM cho nghiên cứu sử dụng gỗ 1.2 Ở Việt Nam Theo Từ điển thông dụng thực vật Võ Văn Chi (2003) [2] Danh mục loài thực vật Việt Nam (2003) [12], “Chi Cleidion thuộc họ Thầu dầu - Euphorbiaceae gồm 25 loài vùng nhiệt đới, nước ta có 04 lồi mà 03 lồi biết công dụng C.bracteosum, C.brevipetonlatum C.spiciflorum (Mỏ Chim)” Về vùng phân bố loài ghi sách như: Từ điển thông dụng thực vật Võ Văn Chi (2003) [2], tập 1, Nhà xuất khoa học kỹ thuật; Danh lục loài thực vật Việt Nam (2003) [12], tập 2, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam; Cây cỏ Miền Nam Việt Nam Giáo sư Phạm Hoàng Hộ (1970) [4], tập Cây cỏ Việt Nam Giáo sư Phạm Hoàng Hộ (1999) [5], tập Các cơng trình nghiên cứu Mỏ chim cho thấy Cây Mỏ chim cao đến 25m, có nhánh nhỏ, có phiến hình bầu dục, tù hay nhọn gốc, có mũi tù nhọn cứng chóp, dạng màng cứng có cưa mép dài 10-16cm, rộng 3,5-7cm; cuống mảnh, dài 2-5cm Hoa đơn tính khác gốc, cụm hoa đực mọc thành bơng, hoa hợp thành xim hình đơn, nhỏ; hoa xếp thành chùm, thường mọc đơn, nách lá, với cuống phình phía Hoa đực kín, hình cầu hình gần cầu, tách thành 3-4 thuỳ Khơng có cánh hoa đĩa mật, nhị tới 80, đính đế hoa lồi, bao phấn vng có 04 nhỏ, nhuỵ lép khơng có Hoa có 3-5 đài, hay khơng Khơng có cánh hoa đĩa mật, bầu có 2-3 ơ, vịi nhuỵ dài, thường dính gốc, chia đơi thành hai cành dạng sợi, nỗn đơn độc Quả nang có hai mảnh vỏ, rộng 25mm, cao 15mm, dày 13-14mm Hạt hình cầu, đơn độc, đường kính 10-15mm, màu nhạt, có đường viền nâu Về cơng dụng: Ở Thái Lan, dùng làm thuốc Còn Philippin, biết có độc, vậy; nước sắc gây sảy thai, hạt có hiệu điều trị táo bón nước sắc vỏ dùng trị đau dày, hạt chứa dầu ăn Như sau hàng chục năm lồi cịn diện vùng phân bố sách ghi khơng? Vì cần có khảo sát ghi nhận lại khn khổ đề tài Việc nghiên cứu thí nghiệm tính chất gỗ nước ta trước năm 1955 người Pháp tổ chức CTFT (Trung tâm kỹ thuật Lâm nghiệp nhiệt đới) Pháp Trong thời gian từ năm 1959-1963, thí nghiệm tính chất gỗ Học viện Nơng Lâm, Viện Lâm nghiệp Viện kỹ thuật giao thơng thực Phịng Gỗ, Phòng Tài nguyên thực vật rừng thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam trì cơng việc nghiên cứu xác định tính chất gỗ từ năm 1964 đến Kết xác định tính chất gỗ nước ta sử dụng cho phân loại sử dụng gỗ, xử lý, bảo quản, làm sở xây dựng số tiêu chuẩn như: TCVN 1072-71 Gỗ Phân nhóm theo tính chất lý, sử dụng ứng suất: Nén dọc, uốn tĩnh, kéo dọc cắt dọc khối lượng thể tích; Bảng phân loại tạm thời loại gỗ sử dụng theo nhóm… Để nghiên cứu tính chất gỗ, vào đầu thập niên 70, Nhà nước cho ban hành loạt tiêu chuẩn liên quan đến xác định tính chất gỗ Các tiêu chuẩn chủ yếu tham khảo dịch từ tiêu chuẩn Liên Xô, Trung Quốc nước Đông Âu theo phe Xã hội chủ nghĩa cũ Về bản, nhiều tiêu chuẩn đến tương thích với tiêu chuẩn nhiều nước khu vực quốc tế Nghiên cứu tính chất gỗ nước ta có cơng trình có quy mơ lớn 47 tĩnh mặt đầu Cứng tĩnh mặt kG/cm2 41 335 242 137 9,33 24,63 3,85 kG/cm2 42 315 197 117 6,35 20,85 3,22 Mềm XT Cứng tĩnh mặt Rất mềm TT Mô đun uốn 103 kG/cm2 30 34,64 26,49 18,71 0,91 18,82 3,44 Thấp 103 kG/cm2 30 19,59 15,23 11,42 0,49 17,52 3,20 Thấp XT Mô đun uốn TT Kết thí nghiệm tính chất vật lý học gỗ Mỏ chim qua hai bảng cho thấy: - Gỗ thuộc loại gỗ nhẹ, mềm, khả chịu lực thấp - Đặc điểm có lợi gỗ: Độ co rút, dãn nở thấp nên gỗ dễ sấy, sử dụng bị nứt, cong vênh - Độ hút nước tương đối cao tốc độ hút nước nhanh gỗ dễ ngâm tẩm thuốc bảo quản 48 4.2.3 Một số tiêu chuẩn đánh giá gỗ Mỏ chim 4.2.3.1 Tiêu chuẩn phân nhóm gỗ theo khối lượng thể tích Phân nhóm gỗ theo khối lượng thể tích áp dụng theo Nguyễn Đình Hưng (1995) [7], theo vào khối lượng thể tích độ ẩm gỗ 12%, gỗ phân chia thành nhóm, xếp từ nặng đến nhẹ (Xem bảng 4.7) Gỗ nhóm I loại gỗ nặng, thường có cường độ cao, độ bền tự nhiên cao, thường khó gia cơng, khó ngâm tẩm, khó sấy khơ Những đặc điểm giảm dần theo nhóm thấp Bảng 4.7: Tiêu chuẩn phân nhóm gỗ theo khối lượng thể tích Nhóm Đánh giá Khối lượng thể tích (Ở độ ẩm gỗ 12%, g/cm3) I Rất nặng II Nặng 0,80-0,95 III Trung bình 0,65-0,79 IV Nhẹ 0,50-0,64 V Rất nhẹ >0,95 45 Cao 35-45 Trung bình 30-35 Thấp 25-30 Rất thấp 750 Trung bình >450 ≤750 Thấp ≤450 4.2.3.5 Tiêu chuẩn phân nhóm gỗ theo giới hạn bền uốn tĩnh Giới hạn bền uốn tĩnh Nguyễn Đình Hưng (1995) [7] sử dụng làm tiêu chuẩn để đánh giá gỗ Theo đó, vào giới hạn bền uốn tĩnh (Sức chịu uốn), gỗ phân chia thành nhóm Gỗ có độ bền uốn tĩnh cao loại gỗ tốt, đặc biệt sử dụng để làm xà, dầm ngược lại (Xem bảng 4.11) Bảng 4.11: Tiêu chuẩn phân nhóm gỗ theo giới hạn bền uốn tĩnh Nhóm Giới hạn bền uốn tĩnh (kG/cm2) Cao >1560 Trung bình Thấp 1200-1560 150 Trung bình >100≤150 Thấp ≤100 4.2.3.7 Tiêu chuẩn đánh giá độ dẻo dai gỗ Tiêu chuẩn phân nhóm gỗ vào cơng riêng uốn va đập nhằm đánh giá phẩm chất gỗ cho nhiều mục đích, đặc biệt lĩnh vực liên quan đến lực va đập trình sử dụng gỗ tàu thuyền, cầu cống… Tiêu chuẩn để phân nhóm dựa theo Sallenave (1955), trích theo L.J.Harzmann (1988), đơn vị chuyển J/cm2 (Xem bảng 4.13) Bảng 4.13: Tiêu chuẩn phân nhóm gỗ theo cơng riêng uốn va đập Nhóm Nhận xét Công (J/cm2) I Rất cao II Cao 4,0-6,0 III Trung bình 3,0-4,0 IV Thấp 2,0-3,0 V Rất thấp >6,0 200 B Trung bình 100-200 C Thấp 50-100 D Rất thấp 25 1000 II Khá cứng 651-1000 III Trung bình 501-650 IV Tương đối mềm 351-500 V Mềm 201-350 VI Rất mềm 630 >1300 >1395 >125 II 525-629 1080-1299 1165-1394 105-124 III 440-524 900-1079 970-1164 85-104 IV 365-439 750-899 810-969 70-84 V 305-364 625-749 675-809 60-69 VI