3.4.1. Phương pháp bố tr th nghiệm
- Thí nghiệm 2 nhân tố kết hợp giữa xử lý VLHCSKT và bón phân, đƣợc bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ 4 lần lặp lại. Diện tích mỗi nghiệm thức là 660 m2 (10 hàng x 10 cây), trong đó diện tích đo là 216 m2 (6 x 6 cây trong tâm ô). Gồm các công thức sau:
Xử lý vật liệu sau khai thác:
o S0: Đốt có kiểm soát đến khi cháy hết phần VLHCSKT.
o S1: Để lại vật liệu sau khai thác (không đốt). Các VLHCSKT đƣợc chặt ngắn dƣới 50 cm và rải đều trên toàn diện tích theo đƣờng đồng mức giữa 2 hàng cây.
Bón phân:
o F0: Không bón phân
o F1: 200 g NPK 16:16:8/cây (bón lót 50% và bón thúc 50%)
o F2: Bón lót 0,5 kg phân vi sinh + 50 gam Urê + 300 gam Super lân/cây + 20 g Kali/cây và bón thúc 130 gam Urê
o F3: Bón lót 100 g chế phẩm sinh học MF1/cây Trong đó:
- Phân NPK 16:16:8: 16% N, 16% P2O5, 8% K2O và 13% S.
- Phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh bao gồm 30 độ ẩm, 15% mùn;
1,5% P2O5, 2,5 Acid Humic, 1,0 Ca, 0,5 Mg, 0,3 S, các chủng vi sinh
vật hữu ích Bacillus và Azotobacter.
- Phân Urê: 46% N.
- Phân Super lân: 16% P2O5. - Phân Kali: 61% K2O.
- Chế phẩm sinh học MF1: là viên nén tổng hợp với chất nền là khoáng apatit (chứa 12% P2O5) và chứa các vi sinh vật phân giải lân, vi sinh vật đối kháng nấm gây bệnh cháy lá và đốm lá bạch đàn.
Tổng hợp các công thức thí nghiệm 2 nhân tố: Bón phân Xử lý VLHCSKT F0 F1 F2 F3 S0 S0F0 S0F1 S0F2 S0F3 S1 S1F0 S1F1 S1F2 S1F3
- Kỹ thuật trồng: tiến hành dọn thực bì và bón phân theo nội dung thí nghiệm, cuốc hố với kích thƣớc 40 x 40 x 40 cm. Mật độ trồng rừng là 1.660 cây/ha (3m x 2 m).
- Tổng diện tích thí nghiệm : 660m2 x 8 thí nghiệm x 4 lần lặp = 2,11 ha.
3.4.2. Phương pháp thu thập số liệu
3.4.2.1. Phương pháp kế thừa tài liệu, số liệu
Kế thừa các tài liệu về điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu.
Kế thừa tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu nhƣ tài liệu về hiện trạng, diện tích, lịch sử trồng rừng.
Kế thừa một số số liệu đo đếm sinh trƣởng, phân tích đất và sinh khối năm 2015, 2016 của đề tài trọng điểm cấp Bộ: “Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật tổng hợp để phát triển trồng rừng cung cấp gỗ lớn các loài Keo tai tƣợng, Keo lá tràm và Bạch đàn trên lập địa sau khai thác ít nhất hai chu kỳ tại một số vùng trồng rừng tập trung.” do GS.TS. Võ Đại Hải, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam làm chủ nhiệm và tiến hành thu thấp số liệu năm 2017.
3.4.2.2. Phương pháp đo đếm sinh trưởng rừng Bạch đàn
Để đánh giá sinh trƣởng rừng trồng Bạch đàn lai UP, đo đếm sinh trƣởng định kỳ hàng năm đối với mỗi công thức thí nghiệm ở tất cả các lần lặp các chỉ tiêu sau:
Số cây sống (N).
Đƣờng kính ngang ngực (D1,3): dùng thƣớc dây đo chu vi tại vị trí 1,3m (C1,3) , sau đó quy đổi sang đƣờng kính.
Chiều cao vút ngọn (Hvn): sử dụng sào đo cao với độ chính xác đến centimet.
Đƣờng kính chiếu tán (Dt): lấy thân cây làm gốc, sử dụng thƣớc dây đo hình chiếu tán theo 2 chiều và lấy giá trị trung bình
3.4.2.3. Xác định sinh khối trên mặt đất và nhu cầu dinh dưỡng rừng Bạch đàn
Hàng năm, từ số liệu sinh trƣởng đo đếm đƣợc của mỗi ô thí nghiệm, tính giá trị trung bình và sai tiêu chuẩn (SD) của D1.3. Tiến hành giải tích 3 cây tiêu chuẩn có đƣờng kính tại vị trí 1.3m thuộc khoảng biến động, gồm: cây trung bình (TB), cây TB + SD và cây TB - SD.
Sau khi chặt hạ, cân tƣơi riêng từng bô phận của cây gồm: thân (có vỏ và không vỏ), cành, lá, vỏ để xác định sinh khối tƣơi từng bộ phận. Cƣa lấy mẫu thân tại vị trí gốc, từng đoạn 2m và vị trí 1,3m; mẫu cành và lá đƣợc lấy
đại diện, rải đều theo chiều dài tán. Các mẫu đƣợc chia đều thành 2 phần làm mẫu sinh khối và mẫu dinh dƣỡng.
Mẫu dinh dƣỡng đƣợc lấy để phân tích hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng gồm: nitơ, lân tổng số, kali tổng số. Phƣơng pháp phân tích các mẫu thực vật: N bằng phƣơng pháp Kjeldahl; P bằng phƣơng pháp so màu; K bằng phƣơng pháp quang kế ngọn lửa.
Mẫu sinh khối đƣợc sấy ở nhiệt độ 1050C trong phòng thí nghiệm cho đến khi khối lƣợng không đổi và xác định khối lƣợng khô kiệt. Tính tỷ lệ khô tƣơi:
Tỷ lệ khô tƣơi =
.
Trong đó Mt : khối lƣợng sinh khối tƣơi Mk : khối lƣợng sinh khối khô kiệt i : công thức thí nghiệm
Sử dụng sinh khối khô quy đổi (Sk) để so sánh giữa các công thức thí nghiệm. Công thức tính:
Ski = Sti*
Trong đó: Sk: Sinh khối khô quy đổi St: Sinh khối tƣơi
: tỷ lệ khô tƣơi
i : công thức thí nghiệm
Thu gom vật rơi rụng: Trong mỗi ô thí nghiệm tại mỗi lần lặp bố trí 5 ô
tiêu chuẩn dạng bản định vị bằng cách đóng cọc, căng dây với diện tích 1m2 (1m x 1m) theo đƣờng chéo của ô, mỗi ô cách nhau 3m để hứng các vật rơi rụng. Bắt đầu từ tuổi 2, định kỳ 3 tháng một lần vào đầu và cuối mùa mƣa, thu gom: cành, lá, quả, vỏ….(tƣơi và khô) của Bạch đàn. Mẫu thu gom đƣợc đƣa về phòng thí nghiệm phân loại và sấy ở nhiệt độ 650C đến khi khối lƣợng
không đổi. Cân khối lƣợng vật rơi rụng cho từng công thức và tổng hợp lại theo từng năm.
3.4.2.4.Phương pháp thu thập mẫu đất
Trƣớc khi trồng rừng thí nghiệm (chu kỳ 3), mẫu đất đƣợc thu thập cho 2 độ sâu: 0 - 10cm và 10 - 30 cm tại 10 ô tiêu chuẩn 300m2
rải đều trên toàn diện tích. Trong mỗi ô tiêu chuẩn, mẫu đất đƣợc khoan từ 5 điểm: 4 góc và trung tâm và trộn lại theo tầng, nhƣ vậy mỗi ô có 2 mẫu cho 2 độ sâu tầng đất sau khi đã trộn từ 5 điểm thu mẫu. Từ mỗi mẫu hỗn hợp, trộn đều và chia thành hai mẫu phụ ngẫu nhiên và phơi khô không khí. Một nửa của mẫu phụ đƣợc dùng cho phân tích và nửa còn lại đƣợc lƣu giữ. Mẫu đất sau khi sàng có kích cỡ hạt đất nhỏ hơn 2 mm đƣợc dùng để phân tích hóa học. Hàng năm mẫu đất đƣợc thu thập cũng theo phƣơng pháp trên cho mỗi ô thí nghiệm.
Các chỉ tiêu phân tích dựa theo các tiêu chuẩn TCVN nhƣ sau:
Độ chua đất: xác định theo “TCVN 5979:2007. Chất lƣợng đất – Xác định pH”.
Chất hữu cơ (OM, ): xác định theo “TCVN 8941:2011. Chất lƣợng đất – Xác định các bon hữu cơ tổng số. Phƣơng pháp Walkley Black”.
Đạm tổng số (N, ) xác định theo “TCVN 6498:1999. Chất lƣợng đất – Xác định nitơ tổng số. Phƣơng pháp Kendan (Kjeldahl) cải biên”.
Lân dề tiêu (P2O5, mg): xác định theo “TCVN 8661:2011. Chất lƣợng đất – Phƣơng pháp xác định phốt pho dễ tiêu – Phƣơng pháp Olsen”.
Ka-li dễ tiêu (K2O, mg): xác định theo “TCVN 8662:2011. Chất lƣợng đất – Phƣơng pháp xác định kali dễ tiêu”.
3.4.3. Phương pháp phân t ch và xử lý số liệu
- Số liệu thu thập đƣợc xử lý bằng phần mềm Excel 2013 và SPSS 16.0. - Tỷ lệ sống ( ) = 100*
- Xác định thể tích cây cá thể và ƣớc tích trữ lƣợng lâm phần của các công thức thí nghiệm, để so sánh tăng trƣởng rừng giữa các công thức.
Thể tích từng cây: Vi = gi.hi.f (m3 ) Trong đó: hi là chiều cao vút ngọn cây thứ i
gi là tiết diện ngang cây thứ i đƣợc tính theo công thức: g = * D1.32*10-4 (m2)
f là hình số cây. Đối với rừng trồng Bạch đàn, f = 0.5 Trữ lƣợng: MOTC = ∑ (m3/SOTC)
Mlp/ha = MOTC *
(m3/ha) Trong đó: MOTC : trữ lƣợng OTC
Vi : Thể tích cây thứ i
n: tổng số thân cây trong OTC Mlp/ha : trữ lƣợng lâm phần trên 1ha SOTC : diện tích OTC (216m2)
Tăng trƣởng thƣờng xuyên hàng năm: là lƣợng biến đổi đƣợc của nhân tố điều tra trong 1 năm:
Zt = ta – ta-1 Trong đó: t là nhân tố điều tra
a, a - 1 là năm
Tăng trƣởng bình quân chung ∆t là số lƣợng biến đổi đƣợc của nhân tố điều tra tính bình quân cho 1 năm trong thời kỳ sinh trƣởng.
∆t =
- Tính tỷ lệ các bộ phận sinh khối với tổng sinh khối theo từng công thức thí nghiệm: Tỷ lệ = ̅̅̅̅̅
̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅
Trong đó: ̅̅̅̅: giá trị sinh khối trung bình bộ phận i (thân, cành, lá, vỏ), công
thức k
̅ : giá trị tổng sinh khối trung bình công thức k k: công thức thí nghiệm.
- So sánh các chỉ tiêu phân tích đất giữa các nghiệm thức bằng trung bình cộng giữa các lần lặp.
- Phân tích sự ảnh hƣởng của các nhân tố: xử lý VLHCSKT và bón phân tác động đến sinh trƣởng và sinh khối rừng, sử dụng phƣơng pháp phân tích phƣơng sai hai nhân tố ANOVA trong phần mềm SPSS 16.0 với trình lệnh
Analyze\General linear Model, dựa vào bảng Duncan để so sánh và tìm ra
Chƣơng 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Ảnh hƣởng của biện pháp xử lý VLHCSKT và bón phân đến sinh trƣởng và tăng trƣởng rừng Bạch đàn lai UP trƣởng và tăng trƣởng rừng Bạch đàn lai UP
4.1.1. Sinh trưởng rừng
Hình 4 1 Sinh trƣởng đƣờng kính D1,3
Đƣờng kính tại vị trí 1,3 m ở thời điểm 11 tháng tuổi từ 1,51 – 3,27 cm; 22 tháng tuổi từ 5,41 – 7,36 cm và tại thời điểm 32 tháng tuổi là 8,11 – 10,17 cm. Có thể nhận thấy ở cả ba thời điểm điều tra, giữa các công thức xử lý VLHCSKT không có sự chênh lệch nhiều nhƣng ở các công thức bón phân, F2 có D1,3 cao nhất, tiếp theo là F1, F3 và cuối cùng là đối chứng F0. Hệ số biến động S% 12 tháng dao động từ 31,50% - 59,45 , và có xu hƣớng giảm dần ở thời điểm 24 và 32 tháng tuổi chứng tỏ các cây trong lâm phần sinh trƣởng đƣờng kính đồng đều theo thời gian.
Hình 4 2 Sinh trƣởng chiều cao vút ngọn Hvn
Chiều cao vút ngọn tại thời điểm 11 tháng tuổi dao động từ 2,56 – 4,23 m, 6,83 – 9,01 m ở 22 tháng tuổi và 10,96 – 12,40 m ở thời điểm 32 tháng tuổi. Tƣơng tự nhƣ chỉ tiêu D1,3, chênh lệch giữa S0 và S1 là không nhiều và F2 > F1 > F3 > F0. Hệ số biến động S% về Hvn không lớn, 17,46% - 27,75% ở thời điểm 11 tháng và giảm dần ở các giai đoạn sau. S%Hvn < S%D1,3, sinh trƣởng về Hvn đồng đều hơn so với sinh trƣởng D1,3.
Chỉ tiêu đƣờng kính tán ở ba giai đoạn lần lƣợt là 1,56 – 1,97 m; 2,11 – 2,66 m và 2,24 – 2,57 m. Nhận thấy Dt ở giai đoạn tuổi 1; 2 tăng mạnh, đây là khoảng thời gian cây hình thành tán cây. Sang tuổi 3, sinh trƣởng Dt chậm dần, tán đã đƣợc hình thành và dần ổn định.
Hình 4.4 Sinh trƣởng chiều cao dƣới cành Hdc
Bạch đàn sinh trƣởng nhanh, phân cành sớm do vậy sau 21 tháng trồng, Hdc đo đƣợc là 2,07 – 3,37 m, khoảng 40% Hvn, tỉa cành tự nhiên không nhiều. Sau 32 tháng, Hdc là 6,44 – 8,02 m, khoảng 78% Hvn, tỉa cảnh tự nhiên ở giai đoạn này diễn ra mạnh mẽ. Điều này có liên quan đến tỷ lệ cành rơi rụng thu đƣợctrong các giai đoạn.
Kết quả đánh giá tác động của các biện pháp lâm sinh đến tỷ lệ sống ở các công thức thí nghiệm (Bảng 4.1) cho thấy, tỷ lệ sống của Bạch đàn lai UP sau 11 tháng trồng dao động 75,7 – 90,28%, sau 22 tháng: 74,28 - 89,59% và sau 32 tháng tuổi là 66,65 – 88,20%. Không có ảnh hƣởng rõ rệt của cả hai nhân tố thí nghiệm, xử lý VLHCSKT và bón phân tới tỷ lệ sống ở cả ba thời điểm nghiên cứu 11, 22 và 32 tháng tuổi (Sig. > 0,05). Các công thức có tỷ lệ sống giảm là do ảnh hƣởng từ gió bão gây gãy đổ hàng năm.
Khi đánh giá tác động tổng hợp của hai nhân tố xử lý VLHCSKT và bón phân đến sinh trƣởng Bạch đàn lai UP nhận thấy, xác suất Sig. của đƣờng kính D1,3 tại 11, 22 và 32 tháng tuổi đều lớn hơn 0,05 chứng tỏ chỉ tiêu D1,3 ở cả ba thời điểm điều tra chịu tác động đồng thời của hai nhân tố nhƣng không có sự sai khác giữa các công thức thí nghiệm. Biện pháp xử lý VLHCSKT ảnh hƣởng đến sinh trƣởng D1,3 nhƣng không có sự khác biệt rõ ràng giữa các công thức; tuy nhiên bón phân có ảnh hƣởng rõ ràng đến D1,3 ở cả ba thời điểm nghiên cứu (Sig. < 0,05). Công thức F2 cho sinh trƣởng D1,3 tốt nhất, xếp thứ 2 là F1, tiếp đến là F3 và thấp nhất là đối chứng F0.
Chỉ tiêu Hvn ở cây 11 tháng tuổi không có sự sai khác giữa các công thức thí nghiệm (Sig. > 0,05). Tƣơng tự nhƣ chỉ tiêu D1,3, Hvn ở các công thức không có sai khác khi chịu ảnh hƣởng của công thức xử lý VLHCSKT nhƣng có sự khác biệt khi chịu tác động của biện pháp bón phân, trong đó F2 tốt nhất, F1, F3 và F0 là thấp nhất. Sang giai đoạn 22 tháng tuổi, Hvn chịu tác động đồng thời từ hai biện pháp (Sig. = 0,002 < 0,05). Công thức F2 cho sinh trƣởng Hvn cao nhất, tiếp đến là F1, F3 và thấp nhất là F0. Ở 32 tháng tuổi, chỉ tiêu Hvn không bị ảnh hƣởng đồng thời của hai nhân tố nhƣng chịu tác động riêng lẻ từng nhân tố. Công thức S0 tốt hơn S1 và giữa các công thức bón phân, công thức F2 tốt nhất, sau đó là F1, F3 và F0. Điều này có nghĩa ở tuổi 2, Bạch đàn chịu ảnh hƣởng mạnh mẽ từ các biện pháp kỹ thuật lâm sinh. Đây là giai đoạn cây sinh trƣởng mạnh, dễ bị tác động bởi các biện pháp tác động, cụ thể nhƣ bón phân.
Chỉ tiêu Dt chịu ảnh hƣởng đồng thời của hai nhân tố ở giai đoạn 11; 22 tháng tuổi (Sig.= 0 < 0,05) và giai đoạn 32 mức độ tác động thấp nên không có sự khác biệt nhiều giữa các công thức (Sig. > 0,05). Ở cả ba thời điểm điều tra, công thức xử lý VLHCSKT ảnh hƣởng không nhiều đến Dt, song bón phân có tác động rõ ràng đến sinh trƣởng Dt từng công thức. Giai
đoạn 11 và 22 tháng tuổi, công thức F2 cho sinh trƣởng Dt tốt nhất, tiếp đến là F1, F3 và thấp nhất là F0; 32 tháng tuổi, công thức F3 cho Dt tốt nhất, kế tiếp là F2, F1 và F0.
Chỉ tiêu Hdc ở thời điểm 22 tháng tuổi chịu tác động đồng thời của hai nhân tố nhƣng mức độ không lớn, tuy nhiên từng nhân tố lại có tác động rõ ràng. Công thức S1 có Hdc cao hơn S0 và giữa các công thức bón phân, F2 cho Hdc cao nhất, tiếp theo là F1, F3 và thấp nhất là F0. Ở thời điểm 32 tháng tuổi, Hdc chịu ảnh hƣởng bởi hai nhân tố (Sig. = 0,02 > 0,05). Không có sự sai khác giữa công thức đốt và không đốt, tuy nhiên có sự sai khác giữa các công thức bón phân, trong đó F2 là tốt nhất, sau đó là F1, F3 và F0.
Kết quả phân tích sự sai khác các chỉ tiêu sinh trƣởng Bạch đàn lai UP giữa các công thức thí nghiệm đƣợc trình bày cụ thể trong bảng 4.1 dƣới đây:
Bảng 4 1 Ảnh hƣởng của biện pháp xử lý VLHCSKT và phân bón tới sinh trƣởng Bạch đàn UP Công
thức
D1,3 Hvn Dt Hdc
S0 S1 Sig. S0 S1 Sig. S0 S1 Sig. S0 S1 Sig.
11 tháng tuổi F0 1,56 1,51 0,000 2,64 2,56 0,000 1,56 1,48 0,000 F1 2,93 3,11 4,03 4,09 1,79 1,86 F2 3,27 3,27 4,32 4,28 1,97 1,81 F3 2,23 2,36 3,33 3,43 1,67 1,78 Sig. 0,346 0,556 0,820 0,599 0,428 0,000 22 tháng tuổi F0 5,41 5,45 0,00 6,83 6,94 0,000 2,11 2,20 0,000 2,07 2,09 0,000 F1 6,94 7,17 8,60 8,74 2,52 2,66 3,11 3,33 F2 7,36 7,33 9,01 8,79 2,64 2,46 3,31 3,37