Nghiên cứu ảnh hưởng của quản lý vật liệu hữu cơ sau khai thác và bón phân đến độ phì của đất và năng suất rừng trồng bạch đàn lai (e urophylla x e pellita) tại quảng trị​

i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình nghiên cứu khác Nếu nội dung nghiên cứu tơi trùng lặp với cơng trình nghiên cứu cơng bố, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm tuân thủ kết luận đánh giá luận văn Hội đồng khoa học Hà Nội, ngày 01 tháng 12 năm 2017 Người cam đoan Nguyễn Thị Mai Quỳnh ii LỜI CẢM ƠN Luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng quản lý vật liệu hữu sau khai thác bón phân đến độ phì đất suất rừng trồng Bạch đàn lai (E.urophylla x E.pellita) Quảng Trị” đƣợc hồn thành theo khung chƣơng trình đào tạo cao học khóa 23B1.1 Lâm học – Phịng đào tạo sau đại học - Trƣờng Đại học Lâm nghiệp Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Trần Lâm Đồng TS Phí Đăng Sơn thầy giáo tận tình giúp đỡ, bảo, động viên tác giả suốt trình học tập nhƣ trình thực luận văn Đồng thời, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn đến Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Phịng đào tạo sau đại học, thầy tận tình trang bị kiến thức chun mơn thời gian tác giả học tập trƣờng; đồng nghiệp thực khảo sát thực địa; cán Viện Nghiên cứu Lâm sinh, cán Trạm Thực nghiệm Lâm sinh Cam Lộ, Trung tâm Khoa học sản xuất Lâm nghiệp vùng Bắc Trung Bộ cộng đồng dân cƣ địa phƣơng xã Cam Hiếu, Cam Lộ, tỉnh Quảng Trị tạo điều kiện cho tác giả thu thập số liệu, hoàn thành luận văn Với tinh thần cầu thị, tác giả mong muốn nhận đƣợc ý kiến đóng góp quý báu quý thầy cô, nhà khoa học bạn bè đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện Tác giả xin cam đoan kết quả, số liệu đƣợc trình bày luận văn trung thực, khách quan Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 01 tháng 12 năm 2017 Tác giả Nguyễn Thị Mai Quỳnh iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ .vii PHẦN MỞ ĐẦU .1 Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Một số thuật ngữ 1.2 Nghiên cứu giới 1.3 Nghiên cứu Việt Nam 10 1.4 Nhận xét chung 17 Chƣơng ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 19 2.1 Vị trí địa lý 19 2.2 Địa hình, thổ nhƣỡng 19 2.3 Khí hậu 19 2.3.1 Chế độ nhiệt 19 2.3.2 Độ ẩm khơng khí 20 2.3.3 Chế độ mƣa 20 2.3.4 Chế độ gió 20 2.3.5 Thủy văn 20 2.4 Lịch sử trồng rừng 21 Chƣơng MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 3.1 Mục tiêu nghiên cứu 22 3.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .22 3.2.1 Đối tƣợng xây dựng thí nghiệm .22 3.2.2 Địa điểm thí nghiệm 22 3.2.3 Giới hạn nghiên cứu 22 iv 3.3 Nội dung nghiên cứu 23 3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu .23 3.4.1 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 23 3.4.2 Phƣơng pháp thu thập số liệu 24 3.4.3 Phƣơng pháp phân tích xử lý số liệu 27 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 30 4.1 Ảnh hƣởng biện pháp xử lý VLHCSKT bón phân đến sinh trƣởng tăng trƣởng rừng Bạch đàn lai UP 30 4.1.1 Sinh trƣởng rừng 30 4.1.2 Tăng trƣởng rừng 36 4.2 Ảnh hƣởng biện pháp xử lý VLHCSKT bón phân đến sinh khối mặt đất Bạch đàn lai UP 39 4.2.1 Ảnh hƣởng biện pháp xử lý VLHCSKT bón phân đến sinh khối mặt đất 39 4.2.2 Sinh khối vật rơi rụng .43 4.3 Tích lũy dinh dƣỡng rừng trồng Bạch đàn 45 4.4 Ảnh hƣởng biện pháp xử lý VLHCSKT bón phân đến số tính chất đất 48 4.4.1 Chỉ tiêu pH đất 48 4.4.2 Dung tích hấp thu đất CEC .49 4.4.3 Chỉ tiêu Mùn tổng số Cacbon tổng số 51 4.4.4 Chỉ tiêu Nitơ 54 4.4.5 Chỉ tiêu Photpho 56 4.4.6 Chỉ tiêu Kali 58 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ .61 T I LI U THAM KHẢO v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Bộ NN&PTNT CIFOR D1,3 Dt Hdc Hvn Nts OTC QLLĐ SD TCVN VLHCSKT vi DANH MỤC CÁC BẢNG TT N 2.1 4.1 Đặc điểm lịch sử trồng rừng Ảnh hƣởng biện pháp xử trƣởng Bạch đàn UP 4.2 Tăng trƣởng D1,3 Hvn 4.3 Tăng trƣởng trữ lƣợng rừng 4.4 Tăng trƣởng bình quân chun 4.5 Sinh khối khô mặt đất c 4.6 Sinh khối khơ vật rơi rụng 4.7 Kết phân tích dinh dƣỡn 4.8 Tích lũy dinh dƣỡng Bạch đ 4.9 Biến động độ pH tầng đấ 4.10 Biến động dung tích hấp thu 4.11 Biến động Mùn tổng số C 4.12 Biến động Nitơ tổng số 4.13 Biến động phốt dễ tiêu 4.14 Biến động Kali trao đổi cá vii DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ TT N 4.1 Sinh trƣởng đƣờng kính D1, 4.2 Sinh trƣởng chiều cao vút ng 4.3 Sinh trƣởng đƣờng kính tán 4.4 Sinh trƣởng chiều cao dƣới 4.5 Tỷ lệ sinh khối phận 4.6 Tỷ lệ sinh khối phận 4.7 Biến động tỷ lệ sinh khối giữ 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 Biến động Mùn tổng số tần (phải) Biến động Cacbon tổng số Biến động Nitơ tổng số tần (phải) Biến động Photpho dễ tiêu (phải) Biến động Kali tầng đất 0- PHẦN MỞ ĐẦU Hiện nay, bối cảnh tài nguyên rừng tự nhiên ngày suy giảm diện tích chất lƣợng, không đáp ứng đủ nhu cầu nƣớc xuất rừng trồng đối tƣợng đƣợc quan tâm phát triển nhằm giải tình trạng Việt Nam có chủ trƣơng tạm dừng khai thác gỗ từ khu rừng tự nhiên, tập trung phát triển rừng trồng cung cấp gỗ ngun liệu, từ hình thành vùng nguyên liệu gỗ tập trung Đông Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ Duyên hải Nam Trung Bộ, Trong loài đƣợc lựa chọn để trồng rừng sản xuất gỗ nƣớc ta theo Quyết định số 4961QĐ-BNN ngày 17/11/2014 Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn việc Ban hành danh mục lồi trồng rừng sản xuất Bạch đàn loài triển vọng nhờ khả sinh trƣởng nhanh, dễ gây trồng, gỗ có thị trƣờng tốt thích nghi gây trồng rộng rãi nƣớc ta Nhiều nghiên cứu Bạch đàn đƣợc thực nhƣ cải thiện giống, lựa chọn lập địa trồng rừng thích hợp, biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc nhằm nâng cao suất cao hiệu kinh tế Tuy nhiên, thực tế Việt Nam, suất rừng Bạch đàn có xu hƣớng giảm qua chu kỳ kinh doanh Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu giới nƣớc có nhiều ngun nhân dẫn đến tình trạng Có thể kể đến nhƣ: áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh đơn giản trồng rừng nhƣ trồng lồi, khơng che phủ đất, khơng tiến hành ln canh xen canh trồng, đốt thực bì trƣớc trồng lại rừng, không trọng đến việc bổ sung dinh dƣỡng đất rừng trồng,… gây thất thoát lƣợng lớn chất dinh dƣỡng đất, phá vỡ kết cấu làm suy giảm chức khác đất dẫn đến độ phì đất suy giảm Các nghiên cứu nguyên nhân quan trọng dẫn đến tình trạng quản lý lập địa thiếu bền vững trồng rừng sản xuất nhƣ vai trò quan trọng việc để lại vật liệu hữu sau khai thác nhƣ cành, lá, vỏ, bổ sung lƣợng dinh dƣỡng bị sau chu kỳ kinh doanh rừng trồng Do vậy, tác giả thực luận án “Nghiên cứu ảnh hưởng quản lý vật liệu hữu sau khai thác bón phân đến độ phì đất suất rừng trồng Bạch đàn lai (E.urophylla x E.pellita) Quảng Trị” làm sở đánh giá toàn diện quản lý lập địa sau khai thác nhằm cải thiện độ phì đất suất rừng qua chu kỳ kinh doanh Bạch đàn Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Một số thuật ngữ - Lập địa: Theo thuật ngữ Lâm nghiệp (Bộ Lâm nghiệp, 1996), lập địa đƣợc hiểu nơi sống loài hay tập hợp loài dƣới ảnh hƣởng tất yếu tố ngoại cảnh tác động lên chúng Theo Ngơ Đình Quế (2010), lập địa phạm vi lãnh thổ định với tất yếu tố ngoại cảnh ảnh hƣởng tới sinh trƣởng cối Hiểu theo nghĩa rộng, lập đại bao gồm thành phần là: khí hậu, địa hình, thổ nhƣỡng động thực vật - Quản lý lập địa rừng trồng: đƣợc hiểu toàn hoạt động ngƣời tác động vào lập địa rừng trồng nhằm đƣa yếu tố cấu thành lập địa đạt giá trị tốt làm để sử dụng chúng cách tốt Việc quản lý tập trung vào yếu tố mà ngƣời tác động thay đổi đƣợc phù hợp với điều kiện tự nhiên nhằm trì suất sản xuất lập địa Quản lý lập địa rừng trồng hiểu đơn giản quản lý độ phì đất, bao gồm tổng hợp biện pháp kỹ thuật xử lý thực bì trƣớc trồng, quản lý vật chất hữu sau khai thác, quản lý tầng thảm tƣơi bụi quản lý nguồn dinh dƣỡng đất đáp ứng nhu cầu rừng, nhằm ổn định cải thiện suất rừng trồng qua nhiều chu kỳ kinh doanh (Nambiar Brown, 1997) - Vật liệu hữu sau khai thác (VLHCSKT): khai thác rừng hầu nhƣ có phần gỗ thƣơng phẩm (có thể bao gồm củi) đƣợc lấy đi, tất cành nhánh, ngọn, lá, vỏ cây, hoa, quả, toàn bụi, thảm tƣơi dƣới tán rừng, vật rơi rụng… đƣợc gọi vật liệu hữu sau khai thác Phụ biểu 09: Sinh khối khô Bạch đàn 22 tháng tuổi SINH KHỐI TƢƠI CÂY ĐỨNG (kg/cây) Công Lp thức Thân Càn vỏ h Lá 1 1 1 1 2 2 2 2 S0 S0 S0 S0 S1 S1 S1 S1 S0 S0 S0 S0 S1 S1 S1 S1 F0 F1 F2 F3 F0 F1 F2 F3 F0 F1 F2 F3 F0 F1 F2 F3 9,74 9,76 19,1 8,48 9,84 21,08 18,22 11,36 13,68 9,4 19,88 9,1 9,48 16,24 21,14 13,24 2,38 2,72 4,96 1,42 1,58 5,4 4,1 1,88 3,88 2,04 3,26 2,51 1,32 2,36 3,74 2,02 5,04 3,58 6,3 3,08 2,88 7,52 5,24 3,96 6,12 3,86 5,42 4,8 3,16 4,04 6,9 4,08 S0 F0 7,22 1,48 3,2 S0 F1 21,36 2,68 4,38 Vỏ S0 F2 22,16 3,04 4,52 S0 F3 17,32 3,3 5,72 S1 F0 8,76 2,4 4,68 S1 F1 21,76 2,6 4,54 S1 F2 17,16 2,8 4,4 S1 F3 13,7 3,78 7,3 Phụ biểu 10: Sinh khối khô Bạch đàn 32 tháng tuổi SINH KHỐI TƢƠI CÂY ĐỨNG Công (kg/cây) Lp thức Thân Cành Lá Vỏ vỏ S0 F0 18,8 2,6 2,9 S0 F1 28,5 3,8 S0 F2 55,2 4,1 3,3 S0 F3 34,3 4,9 6,9 S1 F0 28,4 2,7 5,6 S1 F1 42,3 3,5 5,9 S1 F2 42,1 3,9 5,2 S1 F3 33,6 3,5 4,5 S0 F0 26,9 2,7 3,2 S0 F1 56,6 5,6 5,9 S0 F2 57,2 6,2 S0 F3 46,8 4,3 6,2 S1 F0 33,3 3,4 4,6 S1 F1 52,6 5,9 6,9 S1 F2 38,7 4,6 5,5 S1 F3 37,7 4,6 Phụ biểu 11: Biến động sinh khối 22 – 32 tháng tuổi Công thức S0F0 S0F1 S0F2 S0F3 S1F0 S1F1 S1F2 S1F3 Phụ biểu 12: Sinh khối khô vật rơi rụng Công thức S0F0 S0F1 S0F2 S0F3 S1F0 S1F1 S1F2 S1F3 S0F0 S0F1 Khối lƣợn S0F2 S0F3 S1F0 S1F1 S1F2 S1F3 Phụ biểu 13: Tổng sinh khối Bạch đàn 22 tháng tuổi Công thức Sinh hối Thân Vỏ S0F0 6478,45 1203,71 S0F1 8567,45 1157,05 S0F2 12927,30 1751,13 S0F3 7379,17 1124,39 S1F0 5937,17 824,24 S1F1 12491,74 1611,16 S1F2 11950,45 1654,71 S1F3 8098,06 1194,38 Phụ biểu 14: Tích lũy nguyên dinh dƣỡng sinh khối Bạch đàn 22 tháng tuổi Công Thân thức N P K S0F0 27,86 2,26 10,75 S0F1 40,70 2,94 11,80 S0F2 64,64 5,42 39,16 S0F3 33,21 3,22 13,47 S1F0 23,75 1,04 6,90 S1F1 52,47 4,36 12,44 S1F2 59,75 5,01 32,09 S1F3 36,44 2,78 11,15 Phụ biểu 15: Kết phân tích đất tầng – 10cm Trƣớc Chỉ tiêu F0 hi trồng Cát (2- 12 th 70,1 64,4 13,8 7,3 16 28,3 pHH2O 4,35 4,18 pHKcl 3,47 3,62 6,57 3,7 3,70 3,97 2,15 2,31 0,02mm) Thành phần giới (%) Dung tích hấp thu/đất (CEC meq/100g) M n tổng số (%) Cacbon hữu tổng số (%) Limon (0,020,002 mm) Sét (