3. Đối tượng, phạm vi và giới hạn nghiên cứu
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật sử dụng
a) Phương pháp kế thừa các tài liệu thứ cấp
Để thực hiện được các nội dung nghiên cứu, luận án tiến hành thu thập và kế thừa các dữ liệu đã có; các công trình, kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến các vấn đề nghiên cứu chính của luận án. Cụ thể: (i) cơ sở dữ liệu vềđiều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội khu vực nghiên cứu; (ii) các Quyết định, Nghị định, văn bản của Trung ương, địa phương có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu (về quản lý, bảo vệ và phát triển rừng, đất rừng vùng ven biển...); (iii) các kết quả, công trình nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan (trồng rừng phòng hộ vùng ven biển...); (iv) cơ sở dữ liệu các loại bản đồ thành phần khu vực nghiên cứu (bản đồđịa hình, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng rừng và đất rừng vùng ven biển, bản đồ loại đất, bản đồ quy hoạch 3 loại rừng vùng ven biển khu vực nghiên cứu...).
b) Phương pháp nghiên cứu bổ sung cơ sở khoa học xây dựng tiêu chí và phân chia các nhóm dạng lập địa trồng rừng phòng hộ vùng cát ven biển
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu về đặc điểm hình thành đất cát ven biển (Phan Liêu, 1981) [52], kết quả phân chia lập địa vùng cát ven biển (Đặng Văn Thuyết, 2004) [93], phân loại đất và ký hiệu dùng cho bản đồ đất tỷ lệ lớn (1/5.000 - 1/25.000) (Bộ KH&CN, 2012) [8], điều kiện lập địa trồng rừng Keo lá tràm (Bộ KH&CN, 2019a) [10], điều kiện lập địa trồng rừng Keo chịu hạn (Bộ KH&CN, 2019b) [11], … Theo đó,dựa trên các tiêu chí về: (i) dạng địa hình, địa mạo; (ii) chế độ nước; (iii) loại đất;
31
và (iv) thực vật chỉ thị, (Đặng Văn Thuyết, 2004) [93] đã phân chia vùng cát ven biển BTB thành 3 nhóm dạng lập địa (nhóm dạng lập địa I, II, và III) với 21 dạng lập địa. Luận án kế thừa và tạm thời dùng kết quả phân chia các dạng lập địa đất cát ven biển trên, đồng thời kế thừa các tài liệu về hiện trạng sử dụng đất, địa hình địa mạo, đất đai, … tiến hành điều tra, khảo sát theo các tuyến dọc ven biển, vùng giữa và vùng trong giáp nội đồng; kết hợp các tuyến ngang từ phía trong giáp nội đồng ra biển trên vùng cát ven biển khu vực nghiên cứu để nắm bắt tình hình chung của 3 nhóm dạng lập địa, kết hợp bố trí nghiên cứu điểm trên các dạng lập địa điển hình để thu thập số liệu về tính chất đất, mô tả dạng địa hình địa mạo, sinh trưởng của các loài cây trồng RPH vùng cát ven biểnkhu vực nghiên cứu.
* Xác định các tiêu chí, chỉ tiêu phân chia lập địa vùng cát ven biển
Trong phạm vi nghiên cứu, luận án xác định các nhân tố chính ảnh hưởng nhiều đến sinh trưởng phát triển của các loài cây trồng rừng và khảnăng phòng hộ của các đai rừng vùng cát ven biển, bao gồm 5 tiêu chí chủ yếu đánh giá tiềm năng sản xuất của đất vùng cát ven biển như sau:
(i) Địa hình, địa mạo được chia thành 4 dạng: đụn cát di động (Đ), cồn cát bán di động (C), cồn cát, bãi cát cốđịnh (B) và cồn cát, bãi cát nhân tác (NT).
(ii) Loại đất cát được chia thành 2 loại chính: cồn cát trắng, vàng (Cc) và đất cát biển (C).
(iii) Độ cao của các loại đất cát được chia thành 4 cấp độ cao: dưới 1m (H1); từ 1m đến < 5m (H2); từ5m đến < 15m (H3) và trên 15m (H4).
(iv) Khảnăng thoát, giữnước của đất cát (có liên quan chặt chẽ tới độcao địa hình và mực nước ngầm ở gần hay xa mặt đất) được chia thành 5 loại: không ngập (K), ẩm ướt mùa mưa (A), ẩm ướt quanh năm (An), bán ngập mùa mưa (M) và ngập thường xuyên (N).
(v) Thảm thực vật chỉ thịđược chia thành 5 dạng: không có cây cỏ (T1); cỏ chịu hạn, cây bụi chịu hạn (T2); trảng truông, rú (T3); cỏưa ẩm, chịu ẩm, cây bụi chịu ẩm (T4); và sau khai thác rừng trồng vùng cát (T5).
c) Phương phápđánh giáthực trạngcác biện pháp kỹ thuật trồng rừng phòng hộ và
sinh trưởng các lâm phần rừng trồng trên một sốdạng lập địa vùng cát ven biển
* Đánh giá thực trạng các biện pháp kỹ thuật trồng rừng phòng hộ vùng cát ven biển
Trên cơ sởđánh giá thực trạng các biện pháp kỹ thuật trồng RPH vùng cát ven biển khu vực nghiên cứu, luận án tham vấn các Sở NN&PTNT, Ban quản lý RPH ven
32
biển tại 3 tỉnh và tiến hành điều tra, khảo sát và thu thập thông tin thông qua công cụ PRA (phương pháp đánh giá nông thôn có sự tham gia của người dân) và RRA
(phương pháp đánh giá nhanh nông thôn). Phỏng vấn cán bộđịa phương, hộgia đình (HGĐ) bằng phiếu câu hỏi thiết kế trước. Tổng số phiếu điều tra 180 phiếu (30 phiếu/xã x 2 xã/huyện x 1 huyện/tỉnh x 3 tỉnh), cụ thể:
+ Phỏng vấn cán bộđịa phương về một số vấn đềcó liên quan như: hiện trạng rừng và đất lâm nghiệp, cơ cấu các loài cây trồng RPH vùng cát ven biển; những thành công, tồn tại và bài học kinh nghiệm trong công tác trồng rừng, bảo vệ và phát triển rừng; những định hướng và giải pháp chung của địa phương để phát triển RPH vùng cát ven biển trong thời gian tới.
+ Phỏng vấn HGĐ: tiến hành phỏng vấn HGĐđại diện theo bảng hỏi cấu trúc được xây dựng trước tại các điểm nghiên cứu. HGĐ điều tra đại diện nhất về sự phụ thuộc sinh kế vào nguồn tài nguyên rừng và đất rừng vùng cát ven biển (hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp vùng cát ven biển như: tham gia nhận khoán bảo vệ và phát triển rừng, tham gia các dự án trồng RPH vùng cát tại địa phương, …).
* Đánh giá sinh trưởng một số loài cây trồng rừng phòng hộ vùng cát ven biển
- Lựa chọn điểm nghiên cứu: căn cứ vào kết quả phân chia nhóm dạng lập địa và dạng lập địa; kết quảđiều tra đánh giá và theo dõi diễn biến tài nguyên rừng, bản đồ hiện trạng rừng và đất lâm nghiệp khu vực nghiên cứu, luận án lựa chọn và lập các OTC điển hình, tạm thời cho một số dạng lập địa và cho các loài cây trồng RPH chính. Kích thước OTC 500m2/ô (ô hình chữ nhật, chiều dài 25m song song với đường bờ biển và chiều rộng 20m). Lập 03 OTC/loài cây/dạng lập địa/tuổi lâm phần. Tổng số OTC là 87 ô (chi tiết tại Bảng 2.1).
- Điều tra, thu thập số liệu: trong mỗi OTC đo đếm số cây và các chỉ tiêu sinh trưởng về chu vi gốc (D0, cm) đối với các lâm phần tuổi 1, tuổi 2; chu vi tại vị trí 1.3m (D1.3; cm) cho các lâm phần còn lại, chiều cao vút ngọn (HVN, m) và đường kính tán (DT, m) theo 2 hướng Đông Tây – Nam Bắc vuông góc của tất cả các cây trong ô.
Trong mỗi OTC đào 03 phẫu diện chính, phân bố đều trên ô. Tại mỗi phẫu diện lấy mẫu đất ở các độ sâu: T1 (từ0cm đến 20cm); T2 (từ21cm đến 40cm) và T3 (trên 40cm). Mẫu đất được lấy đều ởcác độ sâu và trộn đều ở 3 phẫu diện ở cùng độ sâu trong mỗi OTC. Mỗi mẫu lấy 0,5kg đất/mẫu, cho vào túi ni lông ghi rõ nhãn (tên mẫu, độsâu, địa điểm lấy mẫu, ngày lấy mẫu, …), sau đó mang về phân tích tại phòng thí nghiệm – Viện Nghiên cứu và Phát triển Vùng.
33
Bảng 2.1. Sốlượng OTC theo huyện, loài cây, dạng lập địa và tuổi lâm phần
Một số chỉtiêu lý hóa tính đất và phương pháp phân tích tương ứng được tổng hợp trong Bảng 2.2 sau:
Bảng 2.2. Một số chỉ tiêu lý hóa tính đất và phương pháp phân tích tương ứng
TT Chỉ tiêu
phân tích Đơn vị Phương phápphân tích
1 pH KCl - TCVN 5979:2007 2 OM % TCVN 6644:2000 3 N tsố % TCVN 6498:1999 4 Ndễ tiêu mg N/100g TCVN 5255:2000 5 P2O5tsố % TCVN 8940:2011 6 P2O5 dễ tiêu mg P2O5 /100g TCVN 5256:2009 8 K2Odễ tiêu mg K2O /100g TCVN 8662:2010 TT Huyện/ Tỉnh Loài cây
trồng rừng Dạng lập địa lâm phầnTuổi SốOTC lượng
1
Cẩm Xuyên (Hà Tĩnh)
Phi lao BCH2AT4 2 3
2 BbCH1AnT4 25 3
3 Keo lá tràm BCcH2AT4 7 3
4 Keo lá liềm BCcH2AT5 1, 2 6
5 Lệ Thủy (Quảng Bình) Phi lao BCH2AT4 2 3 6 BCcH2KT2 2 3 7 BCH2KT2 2, 6, 10, 15 12 8 CCcH2KT2 2 3 9 CCcH3KT1 5, 10 6 10 CCcH3KT2 2 3 11 Keo lá tràm BCcH2KT2 6, 7, 8, 9, 10, 13 18 12 CCcH3KT2 2 3 13 Keo lá liềm CCcH2KT2 2 3 14 Triệu Phong (Quảng Trị) Phi lao BCcH2KT2 2 3 15 CCcH2KT2 2 3 16 Keo lá tràm BCcH2AT2 9 3 17 BCcH2KT2 7 3
18 Keo lá liềm BCcH2AT4 8, 10 6
34
TT Chỉ tiêu
phân tích Đơn vị Phương phápphân tích
9 Thành phần cấp hạt Cát thô 2,0 - 0,2 mm TCVN 8567:2010 Cát mịn 0,2 - 0,02 mm Limon 0,02 - 0,002 mm Sét < 0,002mm
d) Phương pháp nghiên cứu bổ sung một số biện pháp kỹ thuật trồng rừng phòng hộ trên các nhóm dạng lập địa vùng cát ven biển
* Phương pháp chung áp dụng cho các thí nghiệm trồng rừng phòng hộ
Thí nghiệm các biện pháp kỹ thuật trồng rừng phòng hộ trên các nhóm dạng lập địa vùng cát ven biển bao gồm 3 thí nghiệm phân bón lót kết hợp chất giữẩm đến sinh trưởng của cây trồng rừng trên các nhóm dạng lập địa vùng cát ven biển. Các thí nghiệm đều được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ 4 công thức thí nghiệm (CTTN), 1 nhân tố 3 lần lặp lại. Diện tích mỗi CTTN 360 m2/công thức/lần lặp, tương ứng 90 cây/công thức/lần lặp. Áp dụng chung cho cả các thí nghiệm 1, 2 và 5:
ĐC: Đối chứng (không bón lót phân hữu cơ vi sinh, chất giữẩm); CT1: Bón lót 10g chất giữẩm/gốc;
CT2: Bón lót 100g phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh/hố;
CT3: Bón lót 100g phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh kết hợp 10g chất giữẩm/hố.
Hình 2.2. Chất giữẩm khi trồng, sau 6 và 9 tháng thí nghiệm
- Vật liệu thí nghiệm:
35
P2O51,5%, Acid Humic 2,5%, Trung lượng Ca: 1,0%, Mg: 0,5%, S: 0,3%, Các chủng
vi sinh vật hữu cơ Bacillus 1 x 106 CFU/g; Azotobater 1 x 106 CFU/g; Aspergillus sp 1 x 106 CFU/g).
+ Chất giữẩm (“Hạt nước - Polyme siêu hấp thụnước”, có khảnăng hấp thụ 350g/g, nghĩa là có khả năng hấp thụ nước tới 305 lần trong môi trường đất ở 250C, khảnăng lưu giữnước trong đất từ 10 - 12 tháng).
- Tiêu chuẩn cây con đem trồng:
+ Phi lao gieo từ hạt, từ 8 tháng tuổi, đường kính cổ rễ từ 0,5 - 0,8 cm, chiều cao cây từ 70 - 80 cm, cây cứng cáp, sinh trưởng tốt, thân thẳng, cân đối, không sâu bệnh, không cụt ngọn. Kích thước bầu 8x15 cm, bầu không bị vỡ, không biến dạng.
+ Keo lá liềm và Keo lá tràm gieo từ hạt, trên 6 tháng tuổi, đường kính cổ rễ từ 0,4 - 0,5 cm, chiều cao cây từ 40 - 50 cm, cây cứng cáp, sinh trưởng tốt, thân thẳng, cân đối, không sâu bệnh, không cụt ngọn. Kích thước bầu 6 x 10 cm, bầu không bị vỡ, không biến dạng.
- Các yếu tố kỹ thuật: kích thước hố 40x40x40cm, mật độ trồng 2.500 cây/ha (cự ly 2,0m x 2,0m), áp dụng kỹ thuật lên líp đôi (líp rộng 4,0m, rãnh líp rộng 2,0m và cao 0,4m). Líp được che phủ bằng tàn dư hữu cơ thực vật quanh gốc cây sau khi trồng. Trồng bằng cây con có bầu. Thời vụ trồng vào tháng 11. Áp dụng như nhau ở tất cả các công thức thí nghiệm và tất cả các thí nghiệm (trừ thí nghiệm 4).
- Chỉ tiêu theo dõi: tỷ lệ sống, đường kính gốc (D0), chiều cao cây (HVN) , đường kính tán (DT), sốcành dài trên 50cm, … của tất cả các cây trong từng CTTN cho tất cả các lần lặp ở tất cả các thí nghiệm từ thí nghiệm 1 đến thí nghiệm 7. Thời gian theo dõi sau khi trồng đến giai đoạn 24 - 27 tháng tuổi.
* Phương pháp cụ thể áp dụng cho từng thí nghiệm trồng rừng phòng hộ
Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng phân bón lót kết hợp chất giữẩm đến sinh trưởng cây Phi lao trên nhóm dạng lập địa II
- Địa chỉ áp dụng: Tại xã Ngư Thủy Bắc, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình và xã Triệu Trạch, huyện Triệu Phong, tỉnh Quảng Trị.
Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng phân bón lót kết hợp chất giữẩm đến sinh trưởng cây Keo lá liềm trồng ở chu kỳ sau trên nhóm dạng lập địa III1
- Địa chỉ áp dụng: Tại xã Cẩm Dương, huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh.
Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của loài cây trồng rừng (Keo lá liềm và Keo lá tràm) trồng trên nhóm dạng lập địa III1
36
- Trên cơ sở xác định công thức bón phân tốt nhất ở TN2, luận án áp dụng công thức bón phân: bón lót 100g phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh kết hợp 10g chất giữẩm/hố cho 2 loài cây Keo lá liềm và Keo lá tràm trồng trên nhóm dạng lập địa III1. Bố trí thí nghiệm, tiêu chuẩn cây con đem trồng, các biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc, và theo dõi thí nghiệm tương tựnhư thí nghiệm 1.
- Địa chỉ áp dụng: Tại xã Ngư Thủy Bắc, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình.
Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của cây trồng phù trợ và vị trí trồng (trước và sau đai rừng Phi lao đã có) đến sinh trưởng cây Phi lao trồng trên nhóm dạng lập III2
Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên 3 công thức, mỗi công thức 3 lần lặp, diện tích mỗi lần lặp là 200m2, tương ứng với 90 cây/lần lặp. Tổng diện tích thí nghiệm 1.800m2 (3 công thức x 200 m2/công thức x 3 lần lặp). Thí nghiệm áp dụng trên đất cát mới bồi ven biển xã Cẩm Dương, huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh. Các công thức thí nghiệm cụ thểnhư sau:
CT1: Đối chứng (không trồng băng cây Dứa dại phía trước), trồng bổ sung cây Phi lao mới phía trước đai rừng Phi lao đã có;
CT2: Trồng bổ sung cây Phi lao mới phía trước đai rừng Phi lao đã có, kết hợp trồng 1 hàng Dứa dại phía trước đai rừng Phi lao mới trồng;
CT3: Trồng bổ sung cây Phi lao mới phía sau đai rừng Phi lao đã có.
Hình 2.3.Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Trồng bổ sung 5 - 7 hàng Phi lao, mật độ 4.444 cây/ha (cự ly 1,5 x 1,5 m), áp dụng như nhau ở tất cả các công thức. Cây Dứa dại được trồng theo hàng, cự ly cây cách cây 30 - 40 cm, cách hàng Phi lao ngoài cùng 50cm và cách biển 30 - 50m.
37
0,5 - 0,8 cm, chiều cao cây từ 70 - 80 cm, cây cứng cáp, sinh trưởng tốt, thân thẳng, cân đối, không sâu bệnh, không cụt ngọn. Kích thước bầu 8 x 15 cm, bầu không bị vỡ, không biến dạng.
Hình 2.4.Đai rừng Phi lao ven biển bị sóng biển đánh bật gốc (trái) và thí nghiệm trồng hàng dứa dại kết hợp trồng bổ sung cây Phi lao (phải)
Đai rừng Phi lao đã có để bố trí thí nghiệm 25 năm tuổi, có mật độ 1.200 cây/ha, đường kính bình quân 13,2cm, chiều cao 12,5m. Do mật độ, phân bố và kết cấu đai rừng chưa đảm bảo chức năng phòng hộ ven biển, mỗi khi có áp thấp nhiệt đới hoặc bão kết hợp sóng biển làm bật gốc hàng loạt cây Phi lao phía ngoài cùng. Vì vậy, để đảm bảo chức năng phòng hộ ven biển của đai rừng Phi lao, cần tiến hành gia cốđai Phi lao bằng cách trồng bổ sung hàng dứa dại bên ngoài cùng kết hợp trồng bổ sung thêm các hàng Phi lao mới phía trước và sau đai rừng Phi lao hiện có, cách mép biển từ 30 - 50m, làm “hàng rào sống” hạn chế gió kết hợp sóng biển làm ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển cũng như khảnăng phòng hộ của các đai rừng Phi lao.
Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng phân bón lót kết hợp chất giữẩm đến sinh trưởng cây Keo lá liềm trồng trên nhóm dạng lập III3
- Địa chỉ áp dụng: Tại xã Ngư Thủy Bắc, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình và xã Triệu Trạch, huyện Triệu Phong, tỉnh Quảng Trị.
Thí nghiệm 6: Ảnh hưởng nhóm dạng lập địa II và III1 đến sinh trưởng cây Phi lao
- Trên cơ sở xác định công thức bón phân tốt nhất ở TN1, luận án áp dụng công thức bón phân: bón lót 100g phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh kết hợp 10g chất giữẩm/hố cho cây Phi lao trồng trên 2 nhóm dạng lập địa II và III1. Bố trí thí nghiệm, tiêu chuẩn cây con đem trồng, các biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc, và theo dõi thí nghiệm tương tựnhư thí nghiệm 1.
38
- Địa chỉ áp dụng: Tại xã Ngư Thủy Bắc, huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình và xã Triệu Trạch, huyện Triệu Phong, tỉnh Quảng Trị.
Thí nghiệm 7: Ảnh hưởng nhóm dạng lập địa II và III1 đến sinh trưởng cây Keo lá liềm
- Trên cơ sở xác định công thức bón phân tốt nhất ở TN5, luận án áp dụng công thức bón phân: bón lót 100g phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh kết hợp 10g chất giữ ẩm/hố cho cây Keo lá liềm trồng trên 2 nhóm dạng lập địa II và III1. Bố trí thí nghiệm, tiêu chuẩn cây con đem trồng, các biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc, và theo