4.1.1. Đặc điểm sinh cảnh của cây Sơn tra
Sơn tra có tên khoa học là Docynia indica (Wall.) Decne, 1874 (còn
được gọi là cây táo mèo, do cây phát triển gần với người H’mông sinh sống) là loài cây ưa sáng, mọc rải rác trong rừng hoặc thành quần thể thuần loại trong trảng cây bụi, ven đồi.
Sơn tra có chiều cao từ 10-15m, cây phân cành ở độ cao 1,5 -2m các cành nhiều gai, có khả năng tái sinh chồi và tái sinh hạt tốt, chịu được nhiêt độ cao nên sau khi bị cháy cây vẫn không bị chết, đồng thời cũng như có thể chịu được rét tốt. Ở các cây non, vỏ nhẵn màu xám, phát triển thành các vết nứt nông chạy theo chiều dọc thân cây với các gợn hẹp, ở các cây già lá sắp xếp theo kiểu vòng xoắn trên các cành dài, và mọc thành cụm trên các cành non cây sinh trưởng và phát triển trung bình. Sau thời gian 5 -7 năm trồng cây bắt đầu ra quả. tuổi thọ của cây đạt từ 40 năm trở nên. Quả Sơn Tra có rất nhiều tác dụng trong trong y học như: bệnh về tim mạch, máu nhiễm mỡ, khó tiêu, trướng bụng, hạ huyết áp, dễ ngủ, giảm béo v.v...
Về điều kiện gây trồng, Sơn tra thích hợp ở độ cao 1000 - 1500 m, nhiệt độ bình quân từ 15-200C, tối cao là 25-300C tối thấp là 5-100C, lượng mưa từ 1.500-2.000mm/năm, độ ẩm từ 84 – 86%, độ cao tuyệt đối từ 1.200- 2.000m. Cây phát triển mạnh nơi đất ẩm, tốt, cịn có tính chất đất rừng, thốt nước, thích hợp trên đất feralit, phát triển trên các đất khác nhau, thành phần cơ giới từ thịt nhẹ đến sét nhẹ, độ sâu tầng đất >50cm độ pH từ 5,5 -7 [Nguồn: 2, 7, 11].
4.1.2. Phân bố tự nhiên cây Sơn tra tại khu vực nghiên cứu
Lan; ở Việt Nam, Sơn tra tập trung nhiều ở các tỉnh Lai Châu , Lào Cai, Cao Bằng, Sơn La ,Yên Bái. Tại tỉnh Sơn La, Sơn tra chỉ phân bố tự nhiên tại một số xã có độ cao lớn. Để xác định được những khu vực có Sơn tra phân bố tự nhiên, đề tài đã phỏng vấn cán bộ khuyến nông các huyện. Kết quả điều tra vùng phân bố tự nhiên của cây Sơn tra được tổng hơp tại bảng 4.1.
Bảng 4.1: Vùng phân bố tự nhiên của cây Sơn tra tại tỉnh Sơn La
STT Huyện Số xã
Số xã có Sơn tra phân bố
Nơi phân bố tự nhiên
1 Bắc Yên 14 5 Làng Chếu, Tà Xùa, Sím Vàng, Háng Đồng, Hang Trú
2 Phù Yên 27 1 Suối Tọ
3 Mường La 12 5 Ngọc Chiến, Chiềng Ân, Chiềng San, Tạ Bú, Chiềng Muôn
4 Thuận Châu 29 4 Co Mạ, Long Hẹ, Nậm Lầu, Púng tra
5 Mai Sơn 16 0 6 Tp. Sơn La 8 0 7 Mộc Châu 13 0 8 Yên Châu 15 0 9 Sốp Cộp 8 0 10 Sông Mã 18 0 11 Quỳnh Nhai 14 0 12 Vân Hồ 14 0 Tổng 15
Qua bảng 4.1, cho thấy Sơn tra phân bố tự nhiên ở 15 xã của 4 huyện vùng cao gồm Bắc Yên, Mường La, Phù Yên và Thuận Châu. Theo báo cáo của tỉnh Sơn La, huyện Mường La có 100 ha, huyện Bắc Yên có gần 300 ha
rừng Sơn tra tập trung và phân bố rải rác ở Thuận Châu. Vùng phân bố cây Sơn tra được thể hiện tại hình 4.1.
Hình 4.1: Bản đồ phân bố tự nhiên của Sơn tra tại tỉnh Sơn La
Hình 4.1 cho thấy: huyện Bắc n có nhiều nhất 5 xã có Sơn tra phân bố tự nhiên gồm: Làng Chếu, Tà Xùa, Sím Vàng, Háng Đồng, Hang Trú; huyện Mường La có 5 xã có Sơn tra phân bố tự nhiên gồm: Ngọc Chiến, Chiềng Ân, Chiềng San, Tạ Bú, Chiềng Muôn; huyện Thuận Châu có 4 có Sơn tra phân bố tự nhiên xã gồm: Co Mạ, Long Hẹ, Nậm Lầu, Púng tra; huyện Phù Yên giáp với huyện Bắc Yên chỉ có 01 xã có Sơn tra phân bố tự nhiên là: Suối Tọ; các huyện Mai Sơn, Yên Châu, Sông Mã, Sốp Cộp, Quỳnh Nhai, Thành phố Sơn La khơng có Sơn tra phân bố tự nhiện. Trong đó, tại huyện Thuận Châu, Sơn tra phân bố rải rác trong rừng tự nhiên. Tại 2 huyện Bắc Yên, Phù Yên có những khu vực Sơn tra phân bố tập trung nên đã hình thành những vùng nguyên liệu Sơn tra có thương hiệu. Hình ảnh cây Sơn tra phân bố tại khu vực nghiên cứu thể hiện trong hình 4.2, 4.3.
Hình 4.2: Ảnh cây Sơn tra tại xã Làng Chếu, huyện Bắc Yên
Hình 4.3: Ảnh cây Sơn tra tại xã Ngọc Chiến, huyện Mường La 4.2. Các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây Sơn tra
Trong phạm vi nghiên cứu này các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây Sơn tra được lựa chọn bao gồm: độ cao, độ dốc, độ dày tầng đất, nhiệt độ, lượng mưa và độ ẩm. Để sử dụng được các nhân tố sinh thái này đánh giá điều kiện lập địa cần xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ cho từng nhân tố.
4.2.1. Các nhân tố địa hình và thổ nhưỡng
Trong phạm vi nghiên cứu này, đề tài sử dụng 2 nhân tố địa hình để đánh giá điều kiện lập địa gồm: độ cao tuyệt đối, độ dốc bề mặt.
4.2.1.1. Độ cao tuyệt đối
Độ cao tuyệt đối là độ cao so với mực nước biển được thể hiện trên bản đồ địa hình bằng các đường đồng mức. Độ cao tuyệt đối là nhân tố sinh thái có mối quan hệ chặt chẽ đến sự phân bố của cây Sơn tra cũng như ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của chúng. Bản đồ độ cao tuyệt đối thể hiện dưới dạng dữ liệu ơ lưới hay cịn gọi là bản đồ mơ hình số hóa độ cao (DEM) thể hiện sự thay đổi của độ cao so với mực nước biển ở Hòn Dấu, Hải Phòng.
4.2.1.2. Độ dốc bề mặt
Độ dốc ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển bền vững của các trạng thái rừng trồng và hiệu quả kinh tế - môi trường. Độ dốc càng cao khả năng xói mịn càng lớn khả năng giữ lại các chất dinh dưỡng cho cây trồng càng giảm. Bên cạnh đó, độ dốc cịn ảnh hưởng đến các giải pháp kỹ thuật, nguồn đầu tư và hiệu quả kinh doanh của mơ hình. Độ dốc là yếu tố địa hình phụ thuộc vào sự thay đổi của bề mặt địa hình và độ cao tuyệt đối có ảnh hưởng đến các đặc điểm khác của đất như: độ dầy tầng đất, độ ẩm đất…. Bản đồ độ dốc sẽ thể hiện sự thay đổi của độ dốc trên bề mặt địa hình, độ dốc được tính tốn dựa vào độ chênh cao và khoảng cách giữa 2 điểm trên bề mặt địa hình.
4.2.1.3. Độ dầy tầng đất
Trong các yếu tố thổ nhưỡng, độ dầy tầng đất là yếu tố thổ nhưỡng quan trọng đối với cây trồng liên quan đến khả năng cung cấp các chất dinh dưỡng, nước cho cây Sơn tra. Tuy nhiên, độ dầy tầng đất lại phụ thuộc nhiều vào các yếu tố địa hình, che phủ mặt đất. Ở những khu vực có độ dốc cao, ít che phủ thì độ dầy tầng đất mỏng hơn những khu vực độ dốc nhỏ, có thực vật che phủ. Bản đồ độ dầy tầng đất sẽ thể hiện sự biến đổi của độ dầy tầng đất trên bề mặt địa hình, dữ liệu độ dầy tầng đất mặt được kế thừa từ bản đồ thổ nhưỡng của tỉnh Sơn La tỷ lệ 1/50.000 do Viện Quy hoạch Thiết kế Nông nghiệp xây dựng. Sử dụng phần mềm ArcGIS 10.1 xây dựng bản đồ độ dầy
tầng đất cho tỉnh Sơn La với độ phân giải 90x90 m.
4.2.2. Nhân tố khí hậu
Các nhân tố khí hậu sử dụng để đánh giá điều kiện lập địa gồm: lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm trung bình năm dựa trên số liệu quan trắc khí tượng của 15 trạm đo mưa tại khu vực Tây Bắc trong thời gian liên tục 30 năm.
Bảng 4.2: Số liệu khí tượng trung bình năm của các trạm
TT Trạm Vĩ độ Kinh độ Lượng mưa (mm) Nhiệt độ (oC) Độ ẩm (%) 1 Lai Châu 22,05 103,15 2115,80 23,10 81,00 2 Tuần Giáo 21,58 103,42 1527,20 21,40 82,30 3 Sông Mã 21,07 103,73 1163,20 22,50 80,50 4 Yên Châu 21,05 104,28 1187,90 23,10 79,00 5 Mộc Châu 20,85 104,63 1593,20 18,60 85,40 6 Than Uyên 22,02 103,92 1861,10 21,40 81,40 7 Mù Cang Chải 21,85 104,83 1742,70 19,40 80,40 8 Yên Bái 21,70 104,87 1868,20 22,80 85,80 9 Mai Châu 20,65 105,05 1741,30 23,10 81,10 10 Pha Din 21,57 103,50 1817,80 17,50 84,00 11 Sơn La 21,33 103,90 1299,00 22,00 81,00 12 Điện Biên 21,35 103,00 1583,10 21,80 85,00 13 Phù Yên 21,27 104,65 1600,00 19,00 80,00 14 Bắc Yên 21,25 104,42 1500,00 19,25 81,00 15 Cò Nòi 21,13 104,15 1410,00 21,00 80,50
4.2.2.1. Lượng mưa trung bình năm
Lượng mưa là một nhân tố khí tượng có ảnh hưởng nhiều đến sinh trưởng, phát triển và sản lượng của cây Sơn tra, đặc biệt trong hồn cảnh biến đổi khí hậu gia tăng thì diễn biến của mưa ngày càng phức tạp, có thể thấy rõ nhất sự phân bố khơng đều của lượng mưa đã gây ra những hiện tượng thời tiết bất thường như lũ quét, hạn hán cục bộ, sạt lở đất... Biến đổi của lượng mưa thể hiện rõ qua biểu đồ 4.1.
Hình 4.4: Biểu đồ lượng mưa trung bình năm
Tại tỉnh Sơn La chế độ mưa phân hóa rất mạnh mẽ do có nhiều kiểu địa hình khác nhau. Hình 4.4, cho thấy lượng mưa trung bình năm tại các trạm khí tượng có sự khác biệt rõ rệt, cao nhất là trạm Lai Châu lượng mưa trung bình năm là 2.115,80 mm. Để đánh giá sự biến đổi của lượng mưa trên địa bàn tỉnh, đề tài sử dụng số liệu lượng mưa trung bình năm trong vịng 30 năm liên tiếp của 15 trạm khí tượng ở khu vực Tây Bắc để tiến hành nội suy theo phương pháp nghịch đảo khoảng cách.
4.2.2.2. Nhiệt độ trung bình năm
Trong nghiên cứu sinh thái và phân vùng thích nghi, chỉ tiêu nhiệt độ được xem là một chỉ tiêu khí hậu quan trọng bởi nó có ảnh hưởng nhiều đến sinh trưởng và phát triển của cây Sơn tra, quyết định sản lượng quả Sơn tra, đặc biệt trong hoàn cảnh biến đổi khí hậu gia tăng thì nhiệt độ khơng khí ngày càng tăng. Tuy nhiên, nhiệt độ khơng khí phụ thuộc vào vị trí địa lý, đặc điểm địa hình của từng vùng, càng lên cao nhiệt độ khơng khí càng giảm. Tại các vùng đồi núi, nhiệt độ khơng khí có thể chịu tác động của các dãy núi đá làm biên độ dao động nhiệt giữa ngày và đêm tăng cao. Biến đổi của nhiệt độ khơng khí thể hiện rõ qua hình 4.5.
Hình 4.5: Biểu đồ nhiệt độ khơng khí trung bình năm
Hình 4.5, cho thấy nhiệt độ trung bình năm tại các trạm khí tượng có sự khác biệt rõ rệt, cao nhất là 23,1oC, thấp nhất là 17,5oC. Để đánh giá sự biến đổi của nhiệt độ, đề tài sử dụng số liệu nhiệt độ trung bình năm trong vịng 30 năm liên tiếp của 15 trạm khí tượng ở khu vực Tây Bắc để tiến hành nội suy theo phương pháp nghịch đảo khoảng cách.
4.2.2.3. Độ ẩm khơng khí trung bình năm
Độ ẩm khơng khí là yếu tố khí hậu có mối quan hệ tỷ lệ nghịch với nhiệt độ khơng khí và và tỷ lệ thuận với lượng mưa. Độ ẩm khơng khí cũng là một yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến q trình ra hoa, tạo quả của cây Sơn tra. Biến đổi của độ ẩm khơng khí thể hiện rõ qua hình 4.6.
Hình 4.6, cho thấy độ ẩm khơng khí trung bình năm tại các trạm khí tượng có sự khác biệt rõ rệt, cao nhất là 85,8%, thấp nhất là 79,0%. Để đánh giá sự biến đổi của độ ẩm khơng khí, đề tài sử dụng số liệu độ ẩm khơng khí trung bình năm trong vịng 30 năm liên tiếp của 15 trạm khí tượng ở khu vực Tây Bắc để tiến hành nội suy theo phương pháp nghịch đảo khoảng cách. Kết quả xây dựng các bản đồ nhân tố sinh thái với sự hỗ trợ của phần mềm Mapinfor 11.5 và ArcGIS 10.1 được thể hiện từ hình 4.7 đến hình 4.12.
Hình 4.7: Bản đồ độ cao tuyệt đối Hình 4.8: Bản đồ độ dốc bề mặt
Hình 4.9: Bản đồ độ dầy tầng đất Hình 4.10: Bản đồ lượng mưa
- Bản đồ độ cao tuyệt đối có độ phân giải 90x90 m được xây dựng từ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000 của tỉnh Sơn La, độ chênh cao toàn tỉnh là 2863 m, độ cao tuyệt đối nhỏ nhất là 42 m, độ cao tuyệt đối lớn nhất là 2905 m.
- Bản đồ độ dốc của khu vực nghiên cứu được xây dựng từ bản đồ mơ hình số hóa độ cao (DEM) của tỉnh Sơn La, độ dốc nhỏ nhất là 0 độ, độ dốc lớn nhất là 62,9 độ.
- Bản đồ độ dầy tầng đất được xây dựng từ bản đồ thổ nhưỡng có tỷ lệ 1:50.000 của tỉnh Sơn La, độ dày tầng đất nhỏ nhất là 0 m, độ dầy tầng đất lớn nhất là 0,97 m.
- Bản đồ lượng mưa trung bình năm được xây dựng bằng cách nội suy không gian theo phương pháp nghịch đảo khoảng cách, lượng mưa trung bình năm nhỏ nhất của khu vực là 1.163 mm, lượng mưa trung bình năm lớn nhất của khu vực là 1.803 mm.
- Bản đồ nhiệt độ trung bình năm được xây dựng bằng cách nội suy không gian theo phương pháp nghịch đảo khoảng cách, nhiệt độ trung bình năm nhỏ nhất của khu vực là 17,69oC, nhiệt độ trung bình năm lớn nhất của khu vực là 23,1 oC.
- Bản đồ độ ẩm khơng khí trung bình năm được xây dựng bằng cách nội suy không gian theo phương pháp nghịch đảo khoảng cách, độ ẩm trung bình năm nhỏ nhất của khu vực là 79%, độ ẩm trung bình năm lớn nhất của khu vực là 85,4%.
4.3. Xây dựng bản đồ phân vùng lập địa thích nghi cho trồng cây Sơn tra tại khu vực nghiên cứu. tại khu vực nghiên cứu.
4.3.1. Phân cấp thích nghi theo từng nhân tố sinh thái
Dựa vào đặc điểm của các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây Sơn tra tại tỉnh Sơn La và các tài liệu hướng dẫn kỹ thuật trồng Sơn tra tại các tỉnh miền núi phía Bắc, đề tài chia khả năng thích nghi của Sơn tra với từng nhân tố sinh thái thành 4 cấp như trong bảng 4.3.
Bảng 4.3: Phân cấp thích nghi từng nhân tố sinh thái Nhân tố sinh thái Giá trị Cấp thích nghi S1 (3 điểm) S2 (2 điểm) S3 (1 điểm) N (0 điểm) Độ cao tuyệt đối (m) < 800 x 800 – 1.000 x 1.000 – 1.500 x 1.500 – 2.000 x > 2.000 x Độ dốc (độ) < 15 x 15 – 25 x 25 – 35 x > 35 x Độ dầy tầng đất (m) < 0,3 x 0,3 – 0,5 x 0,5 – 0,7 x > 0,7 x Lượng mưa (mm) < 1200 x 1200 - 1500 x 1500 – 1800 x > 1800 x Nhiệt độ trung bình năm (oC) < 10 x 10 - 15 x 15 - 20 x 20 - 25 x 25 - 30 x > 30 x Độ ẩm trung bình năm (%) > 84 x 80 - 84 x 75 – 80 x < 75 x
4.3.2. Xây dựng bản đồ phân vùng thích nghi theo từng nhân tố sinh thái
Sử dụng phần mềm ArcGIS 10.1 xây dựng bản đồ phân vùng thích nghi của cây Sơn tra với từng nhân tố sinh thái. Kết quả thể hiện trong các hình ảnh từ 4.13 đến 4.18.
Hình 4.13: Phân vùng thích nghi theo độ cao tuyệt đối
Hình 4.14: Phân vùng thích nghi theo độ dốc
Hình 4.15: Phân vùng thích nghi theo độ dầy tầng đất
Hình 4.16: Phân vùng thích nghi theo lượng mưa
Hình 4.17: Phân vùng thích nghi theo nhiệt độ khơng khí
Hình 4.18: Phân vùng thích nghi theo độ ẩm khơng khí
Phân tích bản đồ để xác định diện tích, tỷ lệ diện tích của từng cấp thích nghi, kết quả ghi tại bảng 4.4.
Bảng 4.4: Tỷ lệ diện tích từng cấp thích nghi theo độ cao tuyệt đối