Luận án tiến sĩ nghiên cứu một số cơ sở khoa học trồng rừng thâm canh sa mộc (cunninghamia lanceolata (lamb ) hook) ở vùng đông bắc bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM LÊ THỊ NGỌC HÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC TRỒNG RỪNG THÂM CANH SA MỘC (Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook) Ở VÙNG ĐÔNG BẮC BỘ LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP HÀ NỘI – 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT 2 VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM LÊ THỊ NGỌC HÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC TRỒNG RỪNG THÂM CANH SA MỘC (Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook) Ở VÙNG ĐÔNG BẮC BỘ Chuyên ngành: Lâm sinh Mã số: 62 02 05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS Đặng Văn Thuyết TS Trần Bình Đà HÀ NỘI - 2021 3 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học thân tôi, luận án thực thời gian từ năm 2015 đến năm 2020 hướng dẫn TS Đặng Văn Thuyết TS Trần Bình Đà Các số liệu kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực Nội dung luận án có sử dụng phần kết đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp Bộ “Nghiên cứu chọn giống kỹ thuật trồng rừng thâm canh Sa mộc (Cunninghamia lanceolata (Lamb) Hook cho suất cao nhằm cung cấp gỗ lớn vùng núi phía Bắc (Đơng Bắc Bộ Tây Bắc Bộ)”, TS Đặng Văn Thuyết chủ nhiệm Trong giai đoạn, tác giả cộng tác viên đề tài, tham gia thu thập số liệu rừng trồng Sa mộc có, thiết kế, thu thập, xử lý số liệu thí nghiệm viết báo cáo nội dung nghiên cứu vùng Đông Bắc Bộ Các thông tin, số liệu tài liệu liên quan đến luận án chủ trì đề tài cho phép sử dụng công bố luận án Hà Nội, ngày tháng 2021 Nghiên cứu sinh Lê Thị Ngọc Hà năm 4 LỜI CẢM ƠN Luận án hồn thành theo chương trình đào tạo tiến sỹ khóa 27, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Đầu tiên, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc kính trọng đến TS Đặng Văn Thuyết TS Trần Bình Đà, với tư cách người hướng dẫn khoa học, dành nhiều thời gian cơng sức, tận tâm giúp đỡ tác giả hồn thành luận án Xin chân thành cảm ơn GS.TS Vũ Tiến Hinh TS Trần Lâm Đồng hỗ trợ tác giả trình xử lý trình bày kết nghiên cứu luận án Xin chân thành cảm ơn quan chủ quản nơi NCS công tác tạo điều kiện thời gian cơng việc để tác giả tham gia học tập hoàn thành luận án Tác giả xin cảm ơn cán Viện Nghiên cứu Lâm sinh Công ty Phát triển bền vững (tại Thanh Sơn, Ba Chẽ, Quảng Ninh) tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tác giả suốt trình bố trí thí nghiệm, thu thập số liệu điều tra trường Trong trình học tập, thực hoàn thành luận án, tác giả nhận hỗ trợ Ban Lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Lâm sinh; lãnh đạo chuyên viên Ban Khoa học, Đào tạo HTQT; lãnh đạo chuyên viên Viện Nghiên cứu Lâm sinh; thầy cô thuộc phòng Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, này, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành hỗ trợ quý báu cá nhân, đơn vị kể Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến tất người thân gia đình, bạn bè, đồng nghiệp giúp đỡ động viên tác giả hoàn thành luận án Nghiên cứu sinh 5 MỤC LỤC 6 CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN Ký hiệu, từ viết tắt ∆D: ∆Dt: ∆H: ∆M: CEC: Clay: CTTN: D0 (cm): D1,3 (cm): ĐC: Dt (m): Dtrong: f: Hdc (m): Hvn (m): K: Limon: M (m3/ha): MF1: NPK: OM: OTC: p: pH: TB: Sandy: VS: Số hiệu bảng Giải thích Tăng trưởng đường kính (cm/thời gian) Tăng trưởng đường kính tán (m/thời gian) Tăng trưởng chiều cao (m/thời gian) Tăng trưởng trữ lượng lâm phần (m3/ha/thời gian) Khả trao đổi cation Hạt sét Cơng thức thí nghiệm Đường kính gốc Đường kính vị trí 1,3m Đối chứng Đường kính tán Dung trọng đất Hình số thân Chiều cao cành Chiều cao vút Kali Đất thịt Trữ lượng đứng Chế phẩm hữu vi sinh Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ rừng sản xuất Phân khoáng tổng hợp đạm, lân, kali Hàm lượng mùn tổng số (%) Ô tiêu chuẩn Xác xuất Độ chua Trung bình Hạt cát Phân hữu vi sinh DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN ÁN Tên bảng Trang 7 DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN ÁN Số hiệu hình Tên hình Trang 8 PHẦN MỞ ĐẦU Sự cần thiết đề tài luận án Năm 2020 năm thành công rực rỡ ngành Lâm nghiệp Việt Nam xuất gỗ vượt qua nhiều ngành hàng xuất truyền thống khác để thiết lập kỉ lục mới, thu 13,2 tỉ USD, tăng gần 16,9% so với năm 2019 (TCLN 2021) [21] Tuy nhiên, hội gặp phải khơng thách thức, đặc biệt toán xây dựng vùng nguyên liệu Theo số liệu thống kê từ Tổng cục Lâm nghiệp, mặt lí thuyết để cung cấp triệu m3 gỗ lớn cho ngành chế biến sản phẩm đồ gỗ, năm Việt Nam cần khoảng 30.000 rừng trồng gỗ lớn đưa vào khai thác Như sau chu kỳ 12 năm với sinh trưởng nhanh phải phát triển trì 360.000 rừng trồng gỗ lớn (TCLN, 2019) [20] Tuy nhiên, 70% diện tích rừng trồng nước ta Keo Bạch đàn với chu kỳ ngắn (từ 5-7 năm), 20% lại Mỡ, Bồ đề, Tràm, có 10% diện tích rừng trồng lồi địa (BIFA, 2020) [1] Theo chuyên gia lâm nghiệp, việc gây trồng khai thác sớm diện tích rừng trồng lồi gây hệ lụy lớn sinh thái tính bền vững Vì vậy, phát triển trồng rừng thâm canh loài địa có chu kỳ kinh doanh dài biện pháp khắc phục tồn nêu mà đảm bảo hiệu kinh tế Trên sở đó, ngành chức ban hành sách như: định số 1565/QĐ-BNN-TCLN ngày 8/7/2013, phê duyệt "Đề án tái cấu ngành Lâm nghiệp" với mục tiêu trọng tâm phát triển nâng cao chất lượng rừng để đạt sản lượng gỗ thương phẩm 80% trữ lượng, 40% gỗ lớn 60% gỗ nhỏ Về loài lâm nghiệp chọn để tập trung phát triển rừng sản xuất, loài phổ biến Keo Bạch đàn, định số 4961/QĐ-BNN-TCLN ngày 17/11/2014 Bộ NN&PTNT đưa danh mục 14 loài lâm nghiệp chủ lực cho trồng rừng sản xuất 9 vùng sinh thái lâm nghiệp Trong số 14 lồi đó, Sa mộc vừa loài chủ lực cho trồng rừng sản xuất vừa loài chủ yếu cho trồng rừng tỉnh vùng Tây Bắc Bộ, Trung tâm Bắc Bộ Đông Bắc Bộ Tiếp theo đó, thơng tư số 30 năm 2018 Bộ NN&PTNT việc Quy định danh mục loài lâm nghiệp Sa mộc (Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook) chọn loài chủ lực trồng rừng sản xuất Thực tế, Sa mộc trồng phổ biến tỉnh vùng núi phía Bắc Lào Cai, Hà Giang, Yên Bái… nghiên cứu loài nước ta chưa thực có chiều sâu Riêng nghiên cứu kỹ thuật trồng rừng Sa mộc nước ta cịn có số khoảng trống như: Chưa có hệ thống kỹ thuật trồng rừng Sa mộc thâm canh từ khâu xác định lập địa trồng thích hợp, tiêu chuẩn con, phương thức trồng, làm đất, mật độ trồng, bón phân, tỉa cành, tỉa thưa nuôi dưỡng rừng theo hướng cung cấp gỗ lớn Trong đó, giới, nước Trung Quốc, Newzealand, Brazil… nghiên cứu đạt nhiều thành tựu việc phát triển hệ thống kỹ thuật trồng rừng thâm canh Sa mộc, tạo rừng trồng Sa mộc suất, chất lượng cao Các thành tựu sở vận dụng nghiên cứu luận án Xuất phát từ vấn đề thực tiễn nêu trên, đề tài luận án “Nghiên cứu số sở khoa học trồng rừng thâm canh Sa mộc (Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook) vùng Đơng Bắc Bộ” đặt cần thiết, có ý nghĩa lý luận thực tiễn Mục tiêu nghiên cứu đề tài luận án - Về lý luận: Xác định số sở khoa học trồng rừng thâm canh Sa mộc vùng Đông Bắc Bộ - Về thực tiễn: 10 10 Đề xuất số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Sa mộc vùng Đông Bắc Bộ Ý nghĩa đề tài luận án 3.1 Ý nghĩa khoa học Góp phần xây dựng luận khoa học việc trồng rừng thâm canh Sa mộc vùng Đông Bắc Bộ 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Phát triển biện pháp trồng rừng thâm canh Sa mộc theo hướng kinh doanh gỗ lớn Những đóng góp đề tài luận án - Xác định tương quan số nhân tố lập địa đến sinh trưởng rừng trồng Sa mộc, sở đề xuất vùng trồng điều kiện lập địa trồng rừng Sa mộc vùng Đông Bắc Bộ - Xác định số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Sa mộc tiêu chuẩn đem trồng, kỹ thuật làm đất trồng rừng, mật độ trồng, lượng phân bón, kỹ thuật tỉa cành số biện pháp tỉa thưa nuôi dưỡng rừng trồng Sa mộc vùng Đông Bắc Bộ Đối tượng địa điểm nghiên cứu 5.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài luận án rừng trồng Sa mộc (Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook) 5.2 Địa điểm nghiên cứu - Điều tra, đánh giá sinh trưởng xác định lập địa trồng rừng Sa mộc xã, thuộc huyện (huyện Bảo Lâm, Bảo Lạc, tỉnh Cao Bằng; huyện Tràng Định, Văn Lãng, Cao Lộc, tỉnh Lạng Sơn huyện Ba Chẽ tỉnh Quảng Ninh) Qua khảo sát thực tế cho thấy địa điểm có rừng trồng Sa mộc thành lâm phần đảm bảo lập ô tiêu chuẩn để tiến hành đo đếm 179 h1 90 1.6386 0.304726 18.5963% 1.1 2.5 1.4 3.28803 1.14639 0.288021 17.5391% 1.2 2.8 1.6 4.11994 4.55269 0.31368 17.1949% 1.2 2.6 1.4 -0.266252 - h2 90 1.6421 h3 90 1.8242 h4 90 1.7280 0.953679 0.310787 17.9844% 1.2 2.6 1.4 1.84535 0.298549 0.311359 18.2906% 1.1 2.8 1.7 4.25615 0.490068 Tota 358 1.7022 l ANOVA Table Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value Between groups 1.7275 0.575834 6.22 0.0004 Within groups 29.9733 324 0.0925101 Total (Corr.) 31.7008 327 Count Mean Multiple Range Tests Homogeneous Groups h1 90 1.63864 X h2 90 1.64217 X h4 90 1.72809 XX h3 90 1.82426 X 180 Phụ lục 6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tỉa thưa ni dưỡng rừng trồng Sa mộc tuổi Ghi chú: M: mật độ; P: bón phân M1: khơng tỉa; M2: 1100 cây/ha; M3: 1600 cây/ha P1: khơng bón; P2: 55g urê + 700g supelân + 50g kali; 110g urê + 350g supelân + 50g kali; P4: 400g chế phẩm vi sinh MF1 1, 2, 3: thứ tự OTC Ký hiệu CTTN gồm lần lặp CTTN, ví dụ: I-P1; II-M1 P3: 181 Phụ lục 7: Sơ đồ thí nghiệm tỉa thưa nuôi dưỡng rừng Sa mộc 11 tuổi Thanh Sơn - Ba Chẽ - Quảng Ninh Ghi chú: M: mật độ; P: bón phân M1: khơng tỉa; M2: 1100 cây/ha; M3: 1600 cây/ha P1: khơng bón; P2: 55g urê + 700g supelân + 50g kali; 110g urê + 350g supelân + 50g kali; P4: 400g chế phẩm vi sinh MF1 1, 2, 3: thứ tự OTC Ký hiệu CTTN gồm lần lặp CTTN, ví dụ: I-P1; II-M1 P3: 182 Phụ lục 8: Phân tích tương quan phi tham số tiêu tăng trưởng thí nghiệm tỉa thưa nuôi dưỡng rừng Sa mộc tuổi tuổi 11 1.Kiểm định sai khác tiêu tăng trưởng thí nghiệm tỉa thưa tuổi a.Tại thời điểm 20 tháng sau tỉa thưa: Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b d1.3 Chi-Square hvn 6.489 df Asymp Sig .039 Chi-Square df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct Test Statisticsa,b M 6.058 df Asymp Sig .042 Test Statisticsa,b dt Chi-Square 6.359 048 Chi-Square 1.067 df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct 587 b.Thời điểm 32 tháng sau tỉa thưa Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b d1.3 Chi-Square df Asymp Sig hvn 6.489 039 Chi-Square df Asymp Sig 6.056 048 183 a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b dt Chi-Square M 6.305 df Asymp Sig .043 Chi-Square 2.489 df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct 288 c.Thời điểm 42 tháng sau tỉa thưa Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b d1.3 Chi-Square Hvn 7.200 df Asymp Sig .027 Chi-Square df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct Test Statisticsa,b df Asymp Sig .027 Test Statisticsa,b dt Chi-Square 7.200 M42th 6.489 039 Chi-Square df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct 4.356 113 2.Kiểm định sai khác tiêu tăng trưởng thí nghiệm tỉa thưa tuổi 11 184 a.Thời điểm sau tỉa thưa 20 tháng Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b d1.3 Chi-Square hvn 7.261 df Asymp Sig .027 Chi-Square 7.057 df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b 029 dt Chi-Square M 5.684 df Asymp Sig .058 Chi-Square 4.908 df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct 086 b.Thời điểm sau tỉa thưa 32 tháng Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b D1.3 Chi-Square df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct hvn32 7.322 026 Chi-Square 6.438 df Asymp Sig .040 a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct 185 Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b dt Chi-Square M32th 673 df Asymp Sig .714 Chi-Square 6.489 df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct 039 c.Thời điểm sau tỉa thưa 42 tháng Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b d1.3 Chi-Square hvn 7.322 df Asymp Sig .026 Chi-Square df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct Test Statisticsa,b df Asymp Sig m42 5.778 056 Chi-Square df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct 3.Kiểm định sai khác thí nghiệm bón phân tuổi a Sau 20 tháng 044 Test Statisticsa,b dt Chi-Square 6.269 5.600 061 186 Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b d1.3 Chi-Square hvn20th 1.636 df Asymp Sig .441 Chi-Square df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct Test Statisticsa,b M20th 1.333 df Asymp Sig .678 Test Statisticsa,b dt Chi-Square 778 513 Chi-Square 1.156 df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct 561 b Sau 32 tháng Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b d1.3.32th Chi-Square 2.067 df Asymp Sig 559 hvn32 Chi-Square df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b dt 1.850 604 M 187 Chi-Square 1.202 df Asymp Sig .752 Chi-Square 2.354 df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct 502 c Sau 42 tháng Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b d1.3.42th Chi-Square 816 df Asymp Sig .846 hvn42th Chi-Square 1.344 df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b 719 dt Chi-Square M 1.793 df Asymp Sig .617 Chi-Square 1.667 df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct 644 4.Kiểm định sai khác thí nghiệm bón phân tuổi 11 a Sau 20 tháng Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b d20th Chi-Square 604 dt20th Chi-Square 125 188 df Asymp Sig .895 df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b hvn20th Chi-Square 2.802 df Asymp Sig .989 423 M20th Chi-Square 1.154 df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct 764 b Sau 32 tháng Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b d32 Chi-Square h32 5.750 df Asymp Sig .124 Chi-Square df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct Test Statisticsa,b df Asymp Sig .580 Test Statisticsa,b dt Chi-Square 1.963 m32 1.424 700 Chi-Square df Asymp Sig 1.051 789 189 a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct c Sau 42 tháng Test Statisticsa,b Test Statisticsa,b d32 Chi-Square hvn 5.410 df Asymp Sig .144 Chi-Square df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct Test Statisticsa,b m32th 750 df Asymp Sig .460 Test Statisticsa,b dt32 Chi-Square 2.587 861 Chi-Square df Asymp Sig a Kruskal Wallis Test a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: ct b Grouping Variable: ct 862 835 Phụ lục 9: Một số hình ảnh thí nghiệm trồng rừng Sa mộc 190 Ảnh 1: Cây giống thí nghiệm tuổi Ảnh 2: Bón phân cho trồng Ảnh 3: Rừng trồng thí nghiệm 35 tháng tuổi 191 anht Ảnh 4, 5: Đo đếm sinh trưởng thí nghiệm trồng rừng Sa mộc Phụ lục 10: Một số hình ảnh rừng thí nghiệm tỉa thưa nuôi dưỡng rừng Sa mộc 192 sau tỉa thưa Ba Chẽ Ảnh 2: Bón phân cho rừng sau tỉa thưa Ảnh 3: Chăm sóc rừng sau tỉa thưa Ảnh 4: Bón phân cho rừng sau Ảnh 1: Rừng Sa mộc tuổi tỉa thưa 193 Ảnh 5, 6: Rừng Sa mộc sau tỉa thưa nuôi dưỡng năm ... VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM LÊ THỊ NGỌC HÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC TRỒNG RỪNG THÂM CANH SA MỘC (Cunninghamia lanceolata (Lamb. ) Hook) Ở VÙNG ĐÔNG BẮC BỘ Chuyên ngành: Lâm sinh Mã số: ... Xác định số sở khoa học trồng rừng thâm canh Sa mộc vùng Đông Bắc Bộ - Về thực tiễn: 10 10 Đề xuất số biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Sa mộc vùng Đông Bắc Bộ Ý nghĩa đề tài luận án 3.1... trưởng tăng trưởng rừng trồng Sa mộc vùng Đông Bắc Bộ - Một số đặc điểm lập địa sinh trưởng rừng trồng Sa mộc có vùng Đông Bắc Bộ; - Ảnh hưởng số nhân tố lập địa đến sinh trưởng rừng trồng Sa mộc