CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.2. Cơ sở thực tiễn của các vấn đề nghiên cứu
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Nghiên cứu về phòng hộ và phát triển nông lâm nghiệp các vùng bị sa mạc hóa nói chung và vùng cát ven biển nói riêng đã được một số tác giả nghiên cứu từ thế kỷ XVII. Các nghiên cứu theo nhiều khía cạnh khác nhau nhưng tập trung chủ yếu vào các vấn đề từ cơ sở các hiện tượng cát di động, các loài cây trồng và cấu trúc, vai trò phòng hộ đến giá trị kinh tế của hệ thống đai rừng trên vùng cát ven biển.
Căn cứ vào nguyên nhân phát sinh, người ta chia các vùng cát tập trung thành 3 loại (Đặng Thái Dương, 2007).
- Bãi cát lục địa (sa mạc): Là những vùng cát rộng mênh mông, khí hậu khô nóng, rất ít sinh vật tồn tại. Sa mạc được hình thành chủ yếu do sử dụng đất không hợp lý.
- Bãi cát ven sông: Hình thành do sản phẩm xói mòn ở thượng lưu, được vận chuyển theo dòng chảy và lắng đọng ở ven các triền sông.
- Bãi cát ven biển: Hình thành do sự bào mòn lâu dài của đáy và thềm biển, do các sông ngòi chuyển ra từ đất liền. Những hạt cát được đưa dần vào bờ nhờ các dòng hải lưu, sóng biển và gió.
Đặc điểm chung của các loại bãi cát trên là hạt cát tơi, rời, khả năng thấm nước cao nhưng giữ nước kém, nước mao quản có độ leo cao tối thấp, tốc độ leo chậm, tác dụng mao dẫn kém nên giảm bốc hơi nước, dẫn nhiệt nhanh, biên độ nhiệt ngày và đêm lớn, hàm lượng mùn, lân, đạm và Kali đều thấp.
Các nghiên cứu về loài cây trồng và mô hình phù hợp trên đất cát ven biển trên thế giới:
- Họ Phi lao (Casuarinaceae) thuộc Bộ Phi lao (Casuarinales) gồm 4 chi:
Gymnostoma, Casuarina, Allocasuarina và Ceuthostoma, có 96 loài cây thân gỗ và thân bụi (Doran 1983. C. equisetifolia L. là loài có xuất xứ ở Úc, hình dạng cây trong quần thể tự nhiên rất khác nhau, từ dạng cây bụi thân gỗ cành bị uốn cong, thấp, phơi ra trên bãi cát đến dạng thân thẳng trong các đai rừng. Trong những năm đầu cây có dạng hình tháp, tán um tùm, cành nhánh nhiều và phân cành thấp.
C. equisetifolia phân bố ở bờ biển vùng nhiệt đới và á nhiệt đới từ miền bắc Australia qua Malesia, Melanesia, Polynesia đến Kra Isthmus, chủ yếu dọc bờ biển Chittagong, Tennesserim, Andamans, mở rộng đến bờ biển Malay Peninsula và qua Archipelago, Pacific Islands.
Phi lao là loài cây gỗ mọc trên thảm cỏ của đụn cát và thảm cỏ của những cây thân thảo lá rộng chịu mặn hoặc quần thụ của các loài cây gỗ, cây bụi trong kiểu thảm thực vật lá rộng thường xanh ở Châu Á Thái Bình Dương. Ngoài ra, Phi lao cũng còn phát hiện thấy trong các khoảng trống của rừng Bạch đàn sau các đụn cát và các giải hẹp gần rừng ngập mặn ở Australia.
Phi lao đã được dẫn giống đến nhiều nước nằm ngoài vùng phân bố của nó như Karwar năm 1868, Orissa 1916, Nam Phi 1857, Florida trước 1900, Việt Nam 1896, Nam Trung Quốc 1897, Trung Đông 1968 (Hà Chu Chử và Lê Đình Khả, 1996).
Dải phân bố của Phi lao ở Úc có khí hậu từ nóng ẩm đến hơi ẩm, không có sương muối và lượng mưa 700 - 2000 mm/năm, số tháng khô 6 - 8 tháng. Theo hướng về xích đạo ở Đông Nam Á và miền Nam Australia, Phi lao có phân bố ở những nơi có lượng mưa 3500 mm/năm hoặc cao hơn.
Phi lao thích hợp với loại đất cát pha nhẹ, đủ ẩm. Mọc tốt trên loại đất cát mới bồi ven biển, đất phù sa sông. Phi lao cần độ ẩm cao nhưng không chịu được nước úng, có thể chịu được loại cát xấu nhưng đòi hỏi trong mùa khô mực nước ngầm
không xuống sâu quá 3m. Trái lại, nếu ở cách mặt đất khoảng 50 cm lại có tầng đất sét làm cho mực nước nông và lúc mưa to có thể úng thì Phi lao cũng không chịu được.
Phi lao có thể sinh trưởng trên đất nghèo xấu, thiếu các nguyên tố N, P, K (Bhatnagar, H.P.1978). Phi lao ưa đất trung tính pH = 6,5 - 7,0, có thể chịu đến mức chua yếu pH = 5,5. Nếu pH giảm xuống 4,0 - 4,5 cây sẽ vàng đỏ lá. Vì vậy, ở những nơi úng trũng, phèn, chua không thích hợp với Phi lao.
Phi lao là loài cây sinh trưởng nhanh, tăng trưởng mạnh. Tăng trưởng đường kính đạt tới 3 cm/năm trong giai đoạn 5 - 7 năm đầu. Tăng trưởng của Phi lao trên đất cát ven biển cao hơn ở đất đồi núi. Trên lập địa phù hợp Phi lao đạt tăng trưởng hàng năm 15 m3/năm ở tuổi 10.
Ndiaye P. 1996 nghiên cứu sinh trưởng và trữ lượng rừng Phi lao trồng trên đụn cát ven biển ở Senegal cho thấy: Sinh trưởng của Phi lao có sự khác nhau ở chân, sườn, đỉnh của đụn cát. Sinh trưởng chiều cao đạt 1,6 m/năm ở chân, 1,3 m/năm ở sườn và 1,1 m/năm ở đỉnh. Trữ lượng lâm phần tăng nhanh trong 20 năm đầu của rừng trồng ở chân đụn, trong khi ở trên sườn và đỉnh còn tăng liên tục tới năm 30 tuổi nhưng tăng chậm hơn so với ở chân.
- Tại Indonesia:
5 khảo nghiệm loài được xây dựng trên vùng đất chua phèn ở Đông Timor, trong đó 3 khảo nghiệm tại vùng đất thấp và 2 khảo nghiệm trên vùng đất cao. Các khảo nghiệm này gồm 12 loài, trong đó có 3 loài Keo chịu hạn là A. leptocarpa, A.
holosericea và A. torulosa. Tại 1,6 và 2,6 tuổi, tất cả các loài tham gia khảo nghiệm tại vùng đất thấp thể hiện sinh trưởng tốt hơn tại vùng đất cao, nhưng A.torulosa không thể chịu đựng được trên đất phèn.
Cơ cấu cây trồng trong mô hình rừng trồng: Là các loại Keo, nhưng chủ yếu là Keo lá tràm được trồng trên đất dốc với diện tích rất lớn để chống xói mòn, đồng thời Keo lá tràm còn được đề nghị trồng trên vùng đất thoái hóa, nghèo kiệt, tuy nhiên diện tích này chưa lớn lắm.
Cơ cấu cây trồng trong mô hình nông lâm kết hợp: Lúa, ngô, sắn, cây ăn quả...
Một số tỉnh ở phía Đông Bắc Indonesia, người ta trồng xen các loại như khoai, dưa hấu với một số loài cây trụ mỏ. Còn về ở vườn gia đình thì vành ngoài được trồng các loài Keo, phía trong trồng các loài rau, các cây ăn quả.
- Tại Papua Niu Gine:
Trong mười năm gần đây, các thí nghiệm dẫn giống lên phía Bắc đã trồng thử 19 loài cây trên những vùng đất trồng cỏ thoái hóa, nghèo kiệt, độ phì rất kém và úng nước.
Những vùng đất nông nghiệp này đã bỏ đi không sử dụng được nhưng Bạch đàn trắng (E.tereticornis) và Keo lá tràm (A.auriculiformis) đã sinh trưởng mạnh trên vùng lập địa
vô cùng khó khăn đó và đã trở thành khu rừng sản xuất cung cấp sản phẩm, điều hòa tiểu khí hậu và cải tạo vùng đất đó. Vùng này bây giờ đã có một cảnh quan khác biệt so với vùng đất hoang trọc bên cạnh nó và đã chứng minh rằng những vùng đất nông nghiệp đã thoái hóa không còn sản xuất được nữa vẫn có khả năng trồng những cây gỗ mọc nhanh.
Đó là mô hình quan trọng để mở rộng rừng trồng về phía Đông.
Các mô hình khác như Nông lâm kết hợp được phát triển khá mạnh với cơ cấu cây trồng như sau: Cây lâm nghiệp kết hợp với dừa, ca cao kết hợp với hồ tiêu.
- Tại Thái Lan:
Nghiên cứu sinh trưởng của các loài Keo trên 6 vùng sinh thái khác nhau sau 36 tháng tuổi, sinh trưởng của các loài này có sự sai khác rõ ràng, trong đó 2 loài là A.
crassicarpa, A. auriculiformis thể hiện sinh trưởng tốt nhất. Loài Keo chịu hạn sinh trưởng chậm hơn Keo tai tượng và Keo lá tràm về cả chiều cao cũng như đường kính.
Sinh khối khô và tươi của Keo chịu hạn cũng thấp hơn Keo tai tượng và Keo lá tràm.