Chƣơng 1 : TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.5. Khái quát về cây Thông ba lá
1.5.1. Lịch sử cây thông ba lá
Sau ngày bác sĩ Yersin tìm ra cao nguyên Lang Biang (21.6.1893), trong giới khoa học Pháp đã nổi lên một luận thuyết, theo đó Nam Tây Ngun chính là giao điểm của hai đƣờng phân bố tự nhiên thực vật từ Bắc xuống Nam theo dãy Trƣờng Sơn và từ Tây sang Đông xuất phát từ Ấn Độ đến Đơng Dƣơng. Vì thế nơi đây tập trung đơng đúc nhiều loài cây thuộc những họ, bộ phong phú…
Mùa xuân năm 1899, lần đầu tiên một cuộc thám hiểm cao nguyên Lang Biang trên quy mô lớn đã đƣợc tiến hành. Kết quả thật bất ngờ, ở vùng Cổng Trời các nhà thám hiểm đã phát hiện 4 lồi thực vật họ thơng Pinaceae thuộc bộ thơng Pinales: Đó là cây thơng có tên khoa học Pinus kesiya Royle ex Gordon, tên Việt là
cây ngo, thơng ba lá.
1.5.2. Đặc điểm phân loại và hình thái Thông ba lá
Thông ba lá có tên khoa học (Pinus keisya Royle ex Gordon) thuộc họ Pinaceae. Nó là lồi cây gỗ lớn, cao 30-35m, đƣờng kính 50-60 cm. Thân thẳng vỏ dày và có màu nâu sẫm, nứt dọc, bong mảng, chịu lửa tốt. Thông ba lá thƣờng có 3 lá kim màu xanh thẩm, mọc cụm trên chồi ngắn (bẹ) dài 15-20 cm. Quả nón hình trứng, viên chùy, dài 5-9 cm. Quả có vỏ dày và có rốn rất rõ, có khi có gai nhọn,
Hạt có cánh dài 1,5-2,5 cm. Thơng ba lá ra hoa vào tháng 4-5, quả chín vào tháng 11-12 năm sau. Quả có thể tồn tại trên cây đến 9-10 năm. Thơng ba lá có thể ra hoa ngay từ lúc 6-7 tuổi. Gỗ mềm, nhẹ, màu vàng đến da cam, tỷ trọng 0,650-0,700 (Nguyễn Ngọc Lung, 1988).
1.5.3. Đặc điểm sinh thái và phân bố
Trên thế giới Thông ba lá phân bố ở Ấn Độ, Myanmar, Thái Lan, Trung
Quốc, Lào và Việt Nam. Ở Việt Nam Thông ba lá phân bố ở khu vực một số tỉnh
Tây Nguyên, Hà Giang, Yên Bái và Lào Cai; phổ biến nhất là tỉnh Lâm Đồng, Thông ba lá là loài cây tự nhiên của hệ thực vật núi vừa và núi cao. Ở phía Nam nƣớc ta Thông ba lá phân bố ở những nơi có độ cao từ 500-1.900 m so với mặt biển, lƣợng mƣa trung bình từ 1.500 mm trở lên, nhiệt độ bình qn hàng năm từ 18-20-
0C. Thơng ba lá là loài cây ƣa sáng mạnh, tái sinh tốt trên đất trống, dƣới tán rừng.
Nó địi hỏi đất tốt, tầng đất sâu và ẩm. Hiện nay, tổng diện tích rừng Thơng ba lá
khoảng 150.000 ha. Do phân bố ở vùng cao, nên Thơng ba lá có tác dụng phịng hộ
đầu nguồn, bảo vệ các hồ thủy lợi, thủy điện, đồng thời còn tạo cảnh quan môi trƣờng dùng vào mục đích du lịch và nghĩ dƣỡng (Nguyễn Văn Thêm 2002).
1.5.4. Công dụng của thông ba lá
* Thành phần hố học của thơng ba lá:
Nhựa thơng ba lá là một hỗn hợp phức tạp của nhiều hợp chất hữu cơ, trong đó chủ yếu là tùng hƣơng (cịn đƣợc gọi là colophan, resin) với hàm lƣợng thay đổi từ 65-75% và tinh dầu (turpentine oil) với hàm lƣợng thay đổi trong khoảng 18-
20%.
Tùng hƣơng là hợp chất rắn, trong suốt, ròn, dễ gãy, màu vàng, vàng nâu hay vàng sáng, vị đắng; không tan trong nƣớc, nhƣng lại hoà tan trong cồn, ether, chloroform, tinh dầu, chất béo và một phần trong benzen. Tùng hƣơng là một hỗn hợp hữu cơ gồm chủ yếu là các acid abietic, acid pimaric và một lƣợng nhỏ các chất trung tính. Chất lƣợng của tùng hƣơng đƣợc đánh giá chủ yếu dựa trên cơ sở các chỉ số acid và xà phịng hố. Chỉ số acid và chỉ số xà phịng hố càng cao thì sản phẩm
đƣợc coi là có chất lƣợng càng tốt. Tùng hƣơng đạt chất lƣợng cao khi chỉ số acid đạt 160-170 và sản phẩm có màu vàng nâu nhạt, bóng.
Tinh dầu thơng ba lá từ Tây Nguyên là hỗn hợp không màu, trong suốt, nhẹ hơn nƣớc, có mùi thơm hắc, với thành phần hố học chính gồm α-pinen (chiếm khoảng trên dƣới 60%) và β¬pinen; các thành phần khác nhƣ ∆-3-caren, limonen, myrcen, longifolen… thƣờng có hàm lƣợng nhỏ.
* Công dụng của thông ba lá:
Tùng hƣơng là nguồn nguyên liệu cần thiết đối với nhiều ngành công nghiệp nhƣ chế biến cao su, sơn, sản xuất giấy, vật liệu cách điện, nhựa hàn, keo dán, chất tạo bọt cho xà phịng, cơng nghiệp in, vẽ các sản phẩm in batic, làm xi, dùng để bôi trơn cho nhiều loại nhạc cụ và chế biến cao dán chữa trị mụn nhọt…
Tinh dầu (turpentine oil) đƣợc dùng làm thuốc bơi, có tác dụng kích thích tại chỗ, lƣu thông máu đối với bệnh viêm thấp khớp, cảm lạnh. Tinh dầu thơng có tính sát trùng mạnh nên đƣợc dùng làm thuốc diệt khuẩn đƣờng hô hấp (thuốc ho, thuốc xông họng). Tinh dầu thông cũng là nguồn ngun liệu trong cơng nghiệp hố mỹ phẩm, sản xuất thuốc trừ sâu thảo mộc, làm dung môi trong công nghiệp sơn, vecni và công nghiệp tuyển quặng.
Từ gốc thơng già ta có thể xử lý, chƣng cất lấy tinh dầu và hắc ín thảo mộc. Gỗ thơng ba lá tuy không bền bằng gỗ thông nhựa, nhƣng cũng đƣợc sử dụng khá phổ biến (đồ gỗ thơng thƣờng, thùng đựng hàng, cột điện, đóng toa xe…), đặc biệt là trong công nghệ chế biến gỗ dán, bột giấy, sợi tổng hợp.
1.5.5. Kỹ thuật trồng thông ba lá
Thƣờng ƣơm cây thông ba lá trong bầu. Cây con đem trồng ở miền Bắc khi
4-6 tháng tuổi, miền Nam 6-9 tháng; cây cao 15-20cm, đƣờng kính cổ rễ 0,3-0,4cm,
lá xanh đậm, rễ phát triển đều, không bị sâu, bệnh. Vỏ bầu bằng PE thủng đáy, rộng
Ruột bầu tốt nhất là đất mặt của rừng thông ba lá, đất phải đập nhỏ, trộn với 1% supe lân. Nơi khơng có rừng thơng ba lá thì lấy đất ở tầng mặt (0-30cm) trên có thực bì là cây tế guột (75%) + phân chuồng ủ với lân supe hoai mục (24%) + supe lân đập nhỏ (1%). Nên gieo hạt vào vụ thu đông hoặc mùa xuân. Hạt trƣớc khi gieo phải xử lý, ngâm trong dung dịch thuốc tím nồng độ 0,1% (1g thuốc/lít nƣớc) trong 30 phút, vớt ra để ráo nƣớc, sau đó ngâm hạt trong nƣớc 45 độ C (2 sôi + 3 lạnh) trong 6 giờ, vớt ra rửa sạch, để ráo nƣớc, cho vào túi vải (mỗi túi khoảng 2kg hạt) ủ
3-5 ngày, hàng ngày rửa chua 1 lần bằng nƣớc 30 độ C và thay túi cho đến khi nứt
nanh 30% số hạt thì đem gieo trực tiếp trong bầu (mỗi bầu 2 hạt) hay gieo vãi trên luống đất hoặc trong nhà thúc mầm với mật độ rất dày (1kg hạt/1-3m2
) để tạo cây mầm. Cây mầm mọc cao 2-3 cm (bằng que diêm) đem cấy vào bầu.
Chăm sóc, tƣới đủ ẩm, định kỳ 15-20 ngày xới phá váng 1 lần. Cây xấu tƣới
thúc 2-3 lần, mỗi lần 0,1kg urê + 0,1kg kali + 0,2kg lân supe hồ với 60-80 lít nƣớc
tƣới cho 10m2 bầu ƣơm, tƣới phân xong phải tƣới lại bằng nƣớc lã để rửa lá. Ngừng chăm bón trƣớc khi trồng 1-2 tháng.
* Trồng rừng sản xuất thông ba lá
Thông ba lá chủ yếu đƣợc trồng trên đồi núi trọc, đất trơ sỏi đá hoặc có trảng cỏ, cây bụi thấp. Nơi có thực bì cao, phát quang tồn diện, cần thiết có thể đốt; nếu thực bì thấp và thƣa, không cần phát bỏ hoặc chỉ phát khu vực hố trồng.
Làm đất trồng theo phƣơng thức trồng rừng cục bộ, hố đào trƣớc khi trồng 1- 2 tháng, kích thƣớc 30x30x30cm hay 40x40x40cm.
Thời vụ trồng thơng ba lá: Các tỉnh miền Bắc nên trồng thông ba lá vào vụ
thu (tháng 8-10) hoặc xuân (tháng 2-4). Từ Nghệ An trở vào nên trồng vào vụ thu.
Các tỉnh miền Nam trồng vào đầu mùa mƣa.
Mật độ trồng thơng ba lá: Nếu trồng lấy gỗ thì 2.500-3.000 cây/ha; trồng làm nguyên liệu giấy, bảo vệ đất 4.000 cây/ha.
Chăm sóc rừng trồng: Thƣờng kéo dài 3-5 năm, mỗi năm 2-3 lần phát bỏ cây bụi, dây leo, làm cỏ, xới đất, vun gốc. Rừng trồng phải trải qua 1-2 mùa sinh trƣởng tỷ lệ sống mới đƣợc giữ vững, vì vậy 2-3 năm đầu phải chăm sóc đúng quy trình kỹ thuật và trồng dặm.
Thiết kế băng rộng 10-20m (băng trồng thông rộng 80-100m), trồng cây lá rộng để chống cháy rừng và hạn chế sâu bệnh phá hại.
Ni dƣỡng rừng thơng nhựa, tuỳ theo mục đích kinh doanh và các điều kiện cụ thể khác, số lần tỉa thƣa và cƣờng độ tỉa thƣa có khác nhau. Riêng kinh doanh lấy gỗ, lấy nhựa thông, số lần tỉa thƣa 2-3 lần, lần thứ nhất khi cây trồng đƣợc 6-7 tuổi, lần thứ 2 cách lần đầu 4-5 năm, cƣờng độ tỉa thƣa 30-50% số cây có trong lâm phần, số cây cuối cùng giữ lại 1.000-1.600 cây/ha. Rừng thơng trồng với mục đích phịng hộ chống xói mịn do nƣớc, làm ngun liệu giấy nhìn nhung khơng tỉa, chỉ chặt vệ sinh.
1.5.6. Khai thác, chế biến và bảo quản thơng ba lá
Nhựa thơng đƣợc chích theo 3 chế độ: chích dƣỡng, chích rút và chích kiệt. Tuỳ theo từng mục tiêu (lấy nhựa hay lấy gỗ) mà ta áp dụng các biện pháp khai thác nhựa khác nhau đối với các dải rừng thông ba lá tự nhiên tại Tây Nguyên. Trƣờng hợp lấy nhựa là chính thì có thể bắt đầu chích dƣỡng từ lúc cây có đƣờng kính thân ngang ngực khoảng 20-30cm đến khi cây đạt đƣờng kính thân 80-90cm. Chế độ chích rút đƣợc áp dụng trong thời kỳ cây đã chậm lớn, song vẫn còn khả năng cho nhiều nhựa. Các khu rừng thông đã đƣa vào kế hoạch khai thác gỗ cần phải đƣa vào chế độ chích kiệt trƣớc khi chặt cây. Những rừng thơng ba lá đƣợc trồng nhằm tạo nguyên liệu cho cơng nghệ giấy sợi, gỗ trụ mỏ thì mật độ trồng tƣơng đối dày, thân
cây cao, thẳng, đƣờng kính thân nhỏ… và tuổi khai thác tƣơng đối ngắn. Do đó
trong các đợt tỉa thƣa trung gian cũng nhƣ khai thác trắng, ta có thể sử dụng biện pháp chích kiệt để tận dụng hết nhựa.
Với thơng ba lá ở Tây Ngun ta có thể khai thác nhựa quanh năm, nhƣng chủ yếu là các tháng mùa khô. Năng suất nhựa tăng lên rõ rệt trong thời gian chuyển
tiếp giữa mùa mƣa và mùa khơ. Những rừng thơng ba lá sinh trƣởng tốt có thể bắt đầu cho khai thác nhựa ở giai đoạn cây đạt 18-20 tuổi. Ở độ tuổi 25-40, thông ba lá
cho năng suất nhựa cao nhất. Thời gian khai thác nhựa có thể kéo dài đến khi cây 60-80 tuổi, tuỳ thuộc tốc độ tăng trƣởng đƣờng kính thân hàng năm và khả năng
cung cấp nhựa của từng cá thể. Cá biệt có cây trên 100 tuổi vẫn tiếp tục tăng trƣởng theo đƣờng kính thân và năng suất tiết nhựa vẫn cao. Trong tự nhiên, mỗi cây cho
trung bình 0,8-1,5 kg nhựa/năm. Nếu có kỹ thuật kích thích hợp lý thì bình quân một cây cho tới 3-4kg nhựa/năm. Với mật độ trung bình 60-80 cây/ha, năng suất nhựa của thông ba lá tại Tây Nguyên có thể đạt 90-160 kg/ha năm.
Nhựa thông ba lá sau khi thu về cần loại bỏ các tạp chất vô cơ, hữu cơ (bằng cách lọc qua mặt lƣới hay mặt sàng) trƣớc khi đƣa chƣng cất. Khi nấu nhựa, nên cho thêm một lƣợng nƣớc nhất định (bằng khoảng 20% khối lƣợng chung) để colophan không bị cháy. Dung tích nƣớc và nhựa chỉ nên bằng hoặc ít hơn 60% thể tích của nồi. Sử dụng thiết bị chƣng cất bằng thép không gỉ hoặc bằng đồng là thích hợp và colophan sẽ có màu vàng nâu nhạt sáng, bóng, đẹp đạt chất lƣợng sản phẩm mà thị trƣờng ƣa thích.
- Chích dưỡng: Mỗi cây chỉ đƣợc chích 1 máng (với cây nhỏ) đến 2-3 máng
(ở cây to), nhƣng phải cách xa nhau một số năm. Đây là chế độ khai thác nhựa kết hợp nuôi dƣỡng cây lâu dài trong suốt thời kỳ cây tiếp tục tăng trƣởng. Chích dƣỡng thƣờng kéo dài trong khoảng 30-40 năm.
- Chích rút: Mỗi cây có thể chích một số máng (tối đa là 7 máng) để tăng
cƣờng năng suất chích nhựa đồng thời vẫn đảm bảo cho cây duy trì đƣợc hoạt động sống bình thƣờng. Chích rút thƣờng đƣợc thực hiện ở giai đoạn cây đã chậm lớn rõ rệt, song vẫn còn khả năng cho nhiều nhựa. Thời gian chích rút có thể kéo dài tới 8- 10 năm tuỳ theo trạng thái của rừng thơng.
- Chích kiệt: Mỗi cây có thể mở nhiều máng với mức tối đa có thể đƣợc,
đồng thời cũng đảm bảo cho cây có thể sống tiếp thêm 4¬5 năm cuối cùng. Chích kiệt đƣợc áp dụng để tận dụng hết nhựa cịn lại trong cây. Chích kiệt thƣờng đƣợc
thực hiện đối với những rừng thông già, nhựa đã cạn và chuẩn bị tiến hành khai thác gỗ. Để tận dụng khai thác nhựa, trƣớc các đợt tỉa thƣa ta nên áp dụng biện pháp chích kiệt đối với những cây sẽ chặt.
1.5.7. Giá trị kinh tế, khoa học và bảo tồn
Thông ba lá là nguồn tài nguyên có giá trị kinh tế và môi sinh rất cao, đặc
biệt là ở Tây Nguyên và các khu vực núi cao phía Bắc. Tại Tây Nguyên, Thông ba
lá tái sinh khoẻ, tăng trƣởng nhanh, ít bị sâu bệnh; là nguồn cung cấp nhựa và gỗ với năng suất khá cao. Nhu cầu về nhựa thông và các sản phẩm từ nhựa thông
(tùng hƣơng và dầu thông) trên thị trƣờng thế giới rất lớn, ngày càng tăng và
cung không kịp cầu. Theo tính tốn của một số nhà kinh tế, nhu cầu về tinh dầu
thơng trong cơng nghệ hố mỹ phẩm tăng bình quân hàng năm khoảng 3-5%, trong
công nghệ chế tạo keo và các sản phẩm kết dính cũng tăng lên hàng năm khoảng 2- 3%. Ở nƣớc ta, để sản xuất 1 tấn giấy thƣờng cần tới 10 kg tùng hƣơng. Dự kiến đến 2020 nếu muốn sản xuất 2,5 triệu tấn giấy cũng cần tới 25.000 tấn tùng hƣơng.
Hiện nay, diện tích rừng thơng ba lá trong tự nhiên đã bị thu hẹp, bị khai
thác bất hợp lý. Tình hình trên đặt ra trƣớc chúng ta nhiệm vụ phải bảo vệ các
khu rừng Thông ba lá tự nhiên sẵn có, đồng thời với việc mở rộng diện tích trồng
mới và nghiên cứu khai thác, chế biến nhựa đạt hiệu quả kinh tế, xã hội cao. Nhựa Thông ba lá là nguồn hàng lâm sản ngồi gỗ (LSNG) có giá trị và có nhu cầu ngày càng lớn.
1.6. Thảo luận
Từ một số tổng quan về những nghiên cứu quá trình tái sinh rừng, tác giả nhận thấy cần thảo luận thêm một số vấn đề sau đây:
(1) Quá trình tái sinh diễn biến qua nhiều giai đoạn khác nhau nhƣ giai đoạn hình thành cơ quan sinh sản và phân hóa, giai đoạn thụ phấn, giai đoạn hình thành quả, quả chín và rụng, giai đoạn nảy mầm và hình thành cây mầm, giai đoạn cuối
cùng (theo quy ƣớc) là sự hình thành lớp cây non cho đến khi chúng xâm nhập đƣợc vào tán rừng. Tái sinh rừng diễn ra trong nhiều hoàn cảnh khác nhau nhƣ
dƣới tán rừng, trên mặt đất trống trƣớc kia đã có rừng hoặc chƣa có rừng. Trong điều kiện dƣới tán rừng, các giai đoạn tái sinh diễn ra không rõ nét nhƣ trên đất
trống. Tuy vậy, do thời gian và điều kiện nghiên cứu có hạn, luận văn này chỉ tập trung phân tích tình trạng tái sinh tự nhiên của Thông ba lá dƣới tán rừng khá ổn định, kể từ giai đoạn nảy mầm cho đến khi cây con đạt đƣờng kính < 8 cm.
(2) Tái sinh rừng là một hiện tƣợng sinh học quan trọng nhất trong đời sống của rừng. Hiện tƣợng này phụ thuộc khơng chỉ vào đặc tính sinh học lồi cây mà
cịn vào mơi trƣờng sống. Vì thế, phân tích rõ đặc tính sinh thái rừng là một vấn đề
cần đƣợc đặt ra. Tuy vậy do thời gian và điều kiện có hạn, luận văn này chỉ tập trung phân tích ảnh hƣởng của một số nhân tố sinh thái mà nhà lâm nghiệp có thể kiểm sốt đến tái sinh tự nhiên của Thơng ba lá. Theo đó, đề tài này đã hƣớng vào phân tích ảnh hƣởng của kết cấu quần thụ, độ tàn che tán rừng, sự phát triển cây
bụi và lỗ trống đến tái sinh tự nhiên của Thông ba lá tại khu vực nghiên cứu.
(3) Kết cấu và cấu trúc rừng có ảnh hƣởng đến tái sinh tự nhiên của những loài cây gỗ. Để dễ dàng phân tích ảnh hƣởng của kết cấu và cấu trúc rừng đến tái sinh tự nhiên của Thông ba lá, trƣớc hết tác giả đã phân chia nhũng quần thụ