Nghiên cứu giải pháp bón phân hợp lý cho rừng trồng keo tai tượng (acacia mangium willd) ở quảng ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

VŨ TIẾN LÂM

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP BÓN PHÂN HỢP LÝ CHO RỪNG
TRỒNG KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium WILLD) Ở
QUẢNG NINH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

HÀ NỘI - 2023


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

VŨ TIẾN LÂM

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP BÓN PHÂN HỢP LÝ CHO RỪNG
TRỒNG KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium WILLD) Ở QUẢNG
NINH
Ngành: Lâm sinh
Mã ngành: 9.62.02.05

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. NGUYỄN HUY SƠN
2. TS. TRẦN VĂN ĐÔ

HÀ NỘI - 2023


LỜI CAM ĐOAN
Luận án được được hoàn thành theo Chương trình đào tạo tiến sĩ khóa
28 tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam dưới sự hướng dẫn của PGS.TS
Nguyễn Huy Sơn và TS Trần Văn Đô. Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên
cứu này là của bản thân tơi. Các số liệu và kết quả trình bày trong Luận án là
trung thực và xin chịu trách nhiệm về số liệu đã công bố. Việc tham khảo các
thông tin về các lĩnh vực liên quan đều được trích dẫn rõ ràng trong luận án.
Luận án được kế thừa một phần số liệu của đề tài nghiên cứu cơ bản
trong khoa học tự nhiên “Ứng dụng kỹ thuật tiên tiến (Scan ảnh rễ) trong
nghiên cứu bón phân tối ưu cho rừng trồng keo tại Việt Nam” thực hiện 20172020 mà nghiên cứu sinh làm cộng tác viên chính. Đồng thời, luận án cũng kế
thừa một phần số liệu đề tài nghiên cứu cấp Bộ “Nghiên cứu hệ thống các
biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh Keo lai, Keo tai tượng và Keo lá
tràm cung cấp gỗ lớn trên đất trồng mới” thực hiện 2015-2019 mà nghiên cứu
sinh làm cộng tác viên chính đã được các chủ nhiệm và những người tham gia
2 đề tài này đồng ý cho sử dụng.
Nghiên cứu sinh

Vũ Tiến Lâm


LỜI CẢM ƠN

Luận án này được hoàn thành theo chương trình đào tạo nghiên cứu sinh
khố 28 tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.
Trước hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Nguyễn Huy
Sơn và TS. Trần Văn Đô - người hướng dẫn khoa học, đã trực tiếp hướng dẫn, tận
tình giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức quí báu cho tác giả trong suốt thời gian học
tập cũng như trong thời gian thực hiện luận án.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Trần Văn Đơ chủ nhiệm đề tài
và nhóm thành viên đã cho phép tác giả sử dụng các thông tin, số liệu của đề
tài “Ứng dụng kỹ thuật tiên tiến (Scan ảnh rễ) trong nghiên cứu bón phân tối
ưu cho rừng trồng keo tại Việt Nam” để hoàn thành luận án.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS. Nguyễn Huy Sơn chủ
nhiệm đề tài và nhóm thành viên đã cho phép tác giả sử dụng các thông tin, số
liệu của đề tài “Nghiên cứu hệ thống các biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm
canh Keo lai, Keo tai tượng và Keo lá tràm cung cấp gỗ lớn trên đất trồng
mới” để hồn thành luận án.
Trong q trình học tập và hoàn thành luận án, tác giả đã nhận được sự
quan tâm, giúp đỡ của Ban Giám đốc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam,
Ban Khoa học, Đào tạo và Hợp tác Quốc tế, Viện Nghiên cứu Lâm sinh.
Nhân dịp này, tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ q báu đó.
Tác giả xin cảm ơn Trường cao đẳng Nông lâm Đông Bắc, Trạm thực
nghiệm Nông Lâm nghiệp Miếu Trắng đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả
thu thập số liệu ngoại nghiệp phục vụ cho luận án.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, bạn bè và người thân
trong gia đình đã giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt thời gian học tập và
hoàn thành luận án.
Nghiên cứu sinh

Vũ Tiến Lâm

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN.............................................................................................i
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................ii
MỤC LỤC......................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT.....................................vi
DANH MỤC BẢNG.....................................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ........................................................viii
PHẦN MỞ ĐẦU..............................................................................................1
1. Sự cần thiết của luận án.................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu......................................................................................2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.......................................................................3
4. Những đóng góp mới.....................................................................................3
5. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu................................................................3
6. Giới hạn nghiên cứu......................................................................................3
7. Bố cục luận án...............................................................................................4
Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU...................................5
1.1. Giới thiệu chung về cây Keo tai tượng.......................................................5
1.1.1. Đặc điểm phân bố và sinh thái............................................................5
1.1.2. Đặc điểm hình thái..............................................................................6
1.2. Nghiên cứu trên thế giới.............................................................................7
1.2.1. Điều kiện lập địa trồng rừng................................................................7
1.2.2. Nhu cầu phân bón rừng trồng..............................................................9
1.2.3. Thời điểm bón phân rừng trồng.........................................................11
1.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ phì đất rừng trồng..............................13
1.3. Nghiên cứu ở trong nước..........................................................................15
1.3.1. Thực trạng rừng trồng keo.................................................................15


1.3.2. Điều kiện lập địa trồng rừng..............................................................15
1.3.3. Nhu cầu phân bón rừng trồng............................................................16

1.3.4. Thời điểm bón phân rừng trồng.........................................................19
1.3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ phì đất rừng trồng..............................20
1.4. Thảo luận chung.......................................................................................23
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................25
2.1. Nội dung nghiên cứu................................................................................25
2.1.1. Đặc điểm điều kiện lập địa khu vực trồng rừng................................25
2.1.2. Xác định thời điểm bón phân thích hợp cho rừng trồng Keo tai tượng.....25
2.1.3. Xác định nhu cầu phân bón của rừng trồng Keo tai tượng.....................25
2.1.4. Nghiên cứu các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến độ phì đất rừng trồng........25
2.1.5. Đề xuất biện pháp kỹ thuật bón phân cho rừng trồng Keo tai tượng........26
2.2. Phương pháp nghiên cứu..........................................................................26
2.2.1. Quan điểm và cách tiếp cận...............................................................26
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu tổng quát...................................................28
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu cụ thể........................................................29
2.2.4. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu..............................................42
2.3. Khái quát đặc điểm khu vực nghiên cứu..................................................43
2.3.1. Điều kiện tự nhiên vùng sinh thái Đông Bắc Bộ................................43
2.3.2. Thực trạng phát triển rừng trồng tại Quảng Ninh...............................45
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN........................47
3.1. Đặc điểm lập địa khu vực trồng rừng.....................................................47
3.1.1. Đặc điểm khí hậu...............................................................................47
3.1.2. Đặc điểm đất, đá................................................................................52
3.1.3. Đặc điểm địa hình.............................................................................58
3.2. Xác định thời điểm bón thúc...................................................................59


3.2.1. Xác định thời điểm bón phân theo quan sát ảnh rễ cám................59
3.2.2. Ảnh hưởng thời điểm và lượng phân bón đến chỉ tiêu sinh trưởng..........60
3.2.3. Ảnh hưởng thời điểm và lượng phân bón đến sinh khối trên mặt đất. .67
3.3. Xác định nhu cầu phân bón......................................................................72

3.3.1. Dinh dưỡng trong đất và trong lá......................................................72
3.3.2. Lượng phân bón thúc.........................................................................76
3.3.3. Sinh trưởng và sinh khối rừng Keo tai tượng 2 và 4 năm tuổi..........80
3.4. Nghiên cứu các yếu tố cơ bản hoàn trả dinh dưỡng cho rừng trồng Keo tai
tượng................................................................................................................88
3.4.1. Vật rơi rụng và tốc độ phân hủy........................................................88
3.4.2. Rễ cám và tốc độ phân hủy...............................................................90
3.4.3. Dinh dưỡng trả lại cho đất từ vật rơi rụng và rễ cám chết..............100
3.5. Đề xuất biện pháp kỹ thuật bón phân cho rừng trồng Keo tai tượng.....103
Chương 4. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ.......................109
4.1. Kết luận..................................................................................................109
4.2. Tồn tại....................................................................................................111
4.3. Khuyến nghị...........................................................................................112
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................113
Tài liệu tiếng Việt..........................................................................................113
Tài liệu tiếng Anh..........................................................................................117
DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ.........................................127
PHỤ LỤC.....................................................................................................129


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu, từ viết tắt
AGB
Bộ NN&PTNT
CSIRO
CEC
CTTN
Do
D1,3
Dt

ĐBB
FAO
GDP
Hvn
KTT
Nts
OTC
pHKCl
UBND
TCVN
R2
RĐD
RPH
RSX

Giải nghĩa đầy đủ
Sinh khối trên mặt đất
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Tổ chức nghiên cứu khoa học & công nghiệp Australia
Khả năng trao đổi cation
Cơng thức thí nghiệm
Đường kính gốc
Đường kính ngang ngực
Đường kính tán
Vùng Đông Bắc Bộ
Tổ chức nông lương Quốc tế
Tổng sản phẩm nội địa
Chiều cao vút ngọn
Keo tai tượng
Đạm tổng số

Ô tiêu chuẩn
Độ chua của đất
Uỷ ban nhân dân
Tiêu chuẩn Việt Nam
Hệ số tương quan
Rừng đặc dụng
Rừng phòng hộ
Rừng sản xuất


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Một số đặc điểm khí hậu cơ bản.....................................................47
Bảng 3.2. Tính chất hóa học đất tại ng Bí–Quảng Ninh............................53
Bảng 3.3. Tính chất vật lý của đất ở ng Bí–Quảng Ninh...........................55
Bảng 3.4. Đặc điểm đất tại 2 tiểu lập địa........................................................57
Bảng 3.5. Đặc điểm địa hình nơi bố trí thí nghiệm.........................................58
Bảng 3.6. Sinh trưởng rễ cám..........................................................................60
Bảng 3.7. Sinh trưởng rừng Keo tai tượng tại các thí nghiệm về thời điểm bón
phân và liều lượng phân bón...........................................................................65
Bảng 3.8. Độ vượt trội các chỉ tiêu sinh trưởng sau khi trồng 15 tháng.........66
Bảng 3.9. Sinh khối trên mặt đất sau khi trồng 15 tháng................................68
Bảng 3.10. Độ vượt trội về sinh khối sau khi trồng 15 tháng.........................70
Bảng 3.11. Điều kiện tiểu lập địa nơi thí nghiệm............................................73
Bảng 3.12. Hàm lượng đạm (%) trong lá Keo tai tượng.................................74
Bảng 3.13. Hàm lượng lân (%) trong lá Keo tai tượng...................................75
Bảng 3.14. Hàm lượng kali (%) trong lá Keo tai tượng..................................76
Bảng 3.15. Lượng phân bón thúc tại 2 tiểu lập địa.........................................80
Bảng 3.16. Sinh trưởng D1,3 rừng keo 2 tuổi.................................................81
Bảng 3.17. Sinh trưởng Hvn rừng keo 2 tuổi..................................................83
Bảng 3.18. Sinh trưởng Dt rừng keo 2 tuổi.....................................................84

Bảng 3.19. Tiết diện ngang rừng keo 2 tuổi....................................................85
Bảng 3.20. Sinh khối trên mặt đất rừng keo 2 tuổi.........................................86
Bảng 3.21. Sinh khối rễ tại các thời điểm.......................................................92
Bảng 3.22. Rễ cám phân hủy, chết và sản sinh tại rừng keo 2 năm tuổi.........95


DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ
Hình 1.1. Vùng phân bố tự nhiên Keo tai tượng...............................................5
Hình 2.1: Sơ đồ các bước nghiên cứu.............................................................27
Hình 2.2. Máy đo nhiệt độ khơng khí và đất...................................................29
Hình 2.3. Hộp mika bảo vệ máy scanner........................................................34
Hình 2.4. Scan ảnh rễ......................................................................................34
Hình 2.5. Ảnh rễ tại Quảng Ninh....................................................................34
Hình 2.6. Cửa sổ phần mềm Rootfly...............................................................34
Hình 2.7. Túi hứng vật rơi rụng......................................................................38
Hình 2.8. Phương pháp xác định lượng rễ cám chết trong đất........................39
Hình 2.9. Phương pháp xác định tốc độ phân huỷ rễ cám................................41
Hình 2.10. Bản đồ phân bố độ cao vùng Đơng Bắc Bộ..................................45
Hình 2.11. Bản đồ phân bố lượng mưa vùng Đơng Bắc Bộ...........................45
Hình 3.1. Diễn biễn nhiệt độ, lượng mưa, số ngày mưa và số giờ nắng khu
vực nghiên cứu................................................................................................50
Hình 3.2. Phẫu diện đất M21...........................................................................53
Hình 3.3. Phẫu diện đất M22...........................................................................53
Hình 3.4. Tiểu lập địa A..................................................................................56
Hình 3.5. Tiểu lập địa B.................................................................................56
Hình 3.6. Các thời điểm quan sát rễ cám........................................................59
Hình 3.7. Lượng vật rơi rụng theo mùa tại rừng Keo tai tượng 2 năm tuổi....89
Hình 3.8. Tốc độ phân hủy vật rơi rụng theo mùa tại rừng Keo tai tượng 2
năm tuổi...........................................................................................................90
Hình 3.9. Phân bố rễ cám theo độ sâu và mùa rừng Keo tai tượng 2 năm tuổi.......91

Hình 3.10. Tốc độ phân hủy rễ cám tại rừng Keo tai tượng 2 năm tuổi.........94
Hình 3.11. Sinh khối rễ cám phân hủy, chết và sản sinh theo mùa tại rừng Keo
tai tượng 2 năm tuổi........................................................................................95
Hình 3.12. Tổng sinh khối rễ cám phân hủy, chết và sản sinh trong 1 năm tại
rừng Keo tai tượng 2 năm tuổi..........................................................................96
Hình 3.13. Quan hệ giữa tiết diện ngang lâm phần và rễ cám sống (a) và giữa
tiết diện ngang lâm phần và rễ cám chết (b)...................................................98
Hình 3.14. Quan hệ qua lại giữa rễ cám phân hủy, rễ cám chết và rễ
cám sản sinh..................................................................................................98
Hình 3.15. Quan hệ giữa tăng trưởng tiết diện ngang và rễ cám phân hủy (a)
rễ cám chết (b) và rễ cám sản sinh (c).............................................................99
Hình 3.16. Tỷ lệ khống chất có trong vật rơi rụng......................................100
Hình 3.17. Tỷ lệ khống chất có trong rễ cám chết......................................101
Hình 3.18. Tổng lượng khống chất trả lại cho đất từ vật rơi rụng...............102
Hình 3.19. Tổng lượng khoáng chất trả lại cho đất từ rễ cám chết...............103


1

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết của luận án
Theo Chiến lược Phát triển Lâm nghiệp Việt Nam giai đoạn 20212030, tầm nhìn đến 2050 (Quyết định 523/QĐ-TTg, 2021), xây dựng ngành
lâm nghiệp thực sự trở thành một ngành kinh tế - kỹ thuật; thiết lập, quản lý,
bảo vệ, phát triển và sử dụng bền vững rừng và diện tích đất được quy hoạch
cho lâm nghiệp; đảm bảo sự tham gia rộng rãi, bình đẳng của các thành phần
kinh tế vào các hoạt động lâm nghiệp, huy động tối đa các nguồn lực xã hội;
ứng dụng khoa học và công nghệ tiên tiến, hiện đại.... Một trong những mục
tiêu của Chiến lược (i) Tốc độ tăng giá trị sản xuất lâm nghiệp: 5,0% đến

5,5%/năm. (ii) Giá trị xuất khẩu đồ gỗ và lâm sản: 18 đến 20 tỷ USD vào năm
2025, 23 đến 25 tỷ USD vào năm 2030; giá trị tiêu thụ lâm sản thị trường
trong nước đạt 5 tỷ USD vào năm 2025, đạt trên 6 tỷ USD vào năm 2030. (iii)
Trồng rừng sản xuất: khoảng 340.000 ha/năm vào năm 2030. Mục tiêu là phải
nâng cao năng suất gỗ rừng trồng, phấn đấu ít nhất 90% diện tích rừng được
trồng từ giống cây lâm nghiệp đã được công nhận; năng suất rừng trồng thâm
canh giống mới trung bình 20 m 3/ha/năm vào năm 2025 và 22 m 3/ha/năm vào
2030.
Keo tai tượng là lồi cây gỗ lớn mọc nhanh có thể đáp ứng được mục
tiêu này của Chiến lược. Đồng thời, gỗ Keo tai tượng có đặc điểm phù hợp
với công nghệ chế biến để sản xuất đồ mộc gia dụng và các sản phẩm thủ
công mỹ nghệ, đáp ứng được nhu cầu sử dụng trong nước và xuất khẩu. Đặc
biệt, ở vùng Đông Bắc Bộ là vùng kinh tế lâm nghiệp trọng điểm của các tỉnh
vùng núi phía Bắc và đã được qui hoạch để trồng rừng gỗ lớn tập trung. Qua
thực tế đã chứng minh, đặc điểm đất đai và khí hậu ở vùng Đơng Bắc Bộ khá
phù hợp với các lồi keo nói chung và Keo tai tượng nói riêng, nên việc phát


2

triển rừng trồng Keo tai tượng cung cấp gỗ lớn ở Vùng Đông Bắc Bộ, nhất là
ở Quảng Ninh là hợp lý và cần thiết. Hiện nay, Quảng Ninh có khoảng
247.838 ha rừng trồng sản xuất, trong đó diện tích rừng trồng Keo tai tượng
chiếm hơn 60% [15].
Phân bón và bón phân cho rừng trồng là một trong những biện pháp kỹ
thuật mũi nhọn trong thâm canh rừng trồng. Các nhà khoa học đã chứng minh
rằng bón phân cho rừng trồng phải căn cứ vào nhu cầu dinh dưỡng của từng loài
cây cụ thể và căn cứ vào khả năng cung cấp dinh dưỡng của từng loại đất, nên
việc xác định loại phân và liều lượng phân bón thích hợp vừa phát huy được hiệu
lực của phân và vừa tiết kiệm được phân bón, tránh gây lãng phí khơng cần thiết,

tăng hiệu quả kinh tế cho người trồng rừng. Tuy nhiên, trong thực tế hiện nay,
khi trồng rừng các loài keo trên bất kỳ loại đất nào ở các vùng sinh thái khác
nhau đều được bón từ 100-200 g NPK hoặc hết hợp với 300-500 g phân vi sinh
hữu cơ thực chất là các phép thử đúng và sai để chọn ra phương pháp bón phân
tốt nhất phục vụ trồng rừng Keo tai tượng. Hơn nữa, việc xác định thời điểm bón
phân cho rừng trồng cũng là một trong những biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao
hiệu lực của phân bón. Trong thực tế, chủ yếu vẫn dựa vào kinh nghiệm, thường
bón vào đầu mùa mưa hoặc giữa mùa sinh trưởng, cây trồng chưa chắc phát huy
được hiệu lực của phân. Vì vậy, việc thực hiện luận án “Nghiên cứu giải pháp
bón phân hợp lý cho rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) ở
Quảng Ninh” là cần thiết, có ý nghĩa cả khoa học và thực tiễn nhằm xác định
loại phân và lượng phân bón thích hợp cũng như thời điểm bón phân tối ưu cho
Keo tai tượng.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Về lý luận: Góp phần bổ sung cơ sở khoa học về phân bón và bón phân
cho trồng rừng keo đem lại hiệu quả kinh tế cao tại Việt Nam.


3

- Về thực tiễn:
+ Xác định được nhu cầu phân bón cho rừng trồng Keo tai tượng;
+ Xác định được ảnh hưởng của thời điểm bón phân đến sinh trưởng
rừng trồng Keo tai tượng.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học: Luận án đã góp phần xây dựng các luận cứ khoa học
làm cơ sở bón phân rừng trồng Keo tai tượng.
- Ý nghĩa thực tiễn: Đã đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật xác
định liều lượng và thời điểm bón phân cho rừng trồng Keo tai tượng ở Quảng
Ninh.

4. Những đóng góp mới
- Đã xác định được loại phân và liều lượng phân bón cho rừng trồng
Keo tai tượng ở Quảng Ninh và một số tỉnh lân cận vùng Đông Bắc Bộ;
- Đã xác định được thời điểm bón phân thích hợp cho rừng trồng Keo
tai tượng ở Quảng Ninh và một số tỉnh lân cận vùng Đông Bắc Bộ.
5. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu
5.1. Đối tượng nghiên cứu
- Đất feralit phát triển trên phiến thạch sét ở ng Bí, Quảng Ninh
- Loài cây: Keo tai tượng (Acacia mangium Willd), xuất xứ Pongaki.
Mật độ trồng 1.100 cây/ha (3 m x 3 m).
5.2. Địa điểm nghiên cứu
Trạm thực nghiệm Nông lâm nghiệp Miếu Trắng thuộc Trường Cao
đẳng Nông Lâm Đông Bắc, phường Bắc Sơn, ng Bí, tỉnh Quảng Ninh.
6. Giới hạn nghiên cứu
6.1. Giới hạn về nội dung nghiên cứu
- Về đặc đặc điểm lập địa khu vực trồng rừng chỉ tập trung nghiên cứu:
đặc điểm khí hậu, chế độ nhiệt, chế độ ánh sáng, lượng mưa; Đất đai: chỉ


4

nghiên cứu trên 2 dạng tiểu lập địa gồm tiểu lập địa A có có độ dày tầng đất
≥ 80 cm và tỷ lệ đá lẫn/đá lộ đầu <10 %, tiểu lập địa B có độ dày tầng đất ≤
50 cm và tỷ lệ đá lẫn/đá lộ đầu > 45 %.
- Các nghiên cứu định lượng tổng sinh khối trên và dưới mặt đất tại các
thí nghiệm về loại phân, liều lượng và thời điểm bón phân: Xác định loại
phân, liều lượng và thời điểm bón phân khác nhau; Tổng sinh khối trên mặt đất
bao gồm thân, cành, lá tại các cơng thức thí nghiệm; Tổng sinh khối sản sinh của rễ
cám tại các cơng thức thí nghiệm.
- Các nghiên cứu về lượng vật rơi rụng trên mặt đất và tốc độ phân hủy

trả lại dinh dưỡng cho đất; Lượng rễ cám chết trong đất và tốc độ phân hủy trả
lại dinh dưỡng cho đất; chỉ tập trung nghiên cứu các yếu tố đa lượng N,P,K
hoàn trả dinh dưỡng lại cho đất.
- Đề xuất giải pháp kỹ thuật cho trồng rừng Keo tai tượng ở Quảng Ninh.
6.2. Giới hạn về địa bàn nghiên cứu
- Các nội dung nghiên cứu được thực hiện tại Trạm thực nghiệm Nông
lâm nghiệp Miếu Trắng thuộc Trường Cao đẳng Nông Lâm Đông Bắc,
phường Bắc Sơn, ng Bí, tỉnh Quảng Ninh.
7. Bố cục luận án
Luận án gồm 126 trang, 22 bảng; 19 sơ đồ, hình ảnh, với các phần chính sau:
- Phần mở đầu (4 trang).
- Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu (20 trang).
- Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu (22 trang).
- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (62 trang).
- Kết luận, tồn tại và khuyến nghị (4 trang).


5

Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Giới thiệu chung về cây Keo tai tượng
1.1.1. Đặc điểm phân bố và sinh thái
Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) có phân bố tự nhiên từ
Australia, Papua New Guinea và Indonexia. Phân bố chủ yếu từ 8 o đến 18o vĩ
độ Nam, ở độ cao dưới 300 m so với mực nước biển, lượng mưa trung bình
1.500–3.000 mm/năm (Doran và cộng sự, 1997)[56].

Hình 1.1. Vùng phân bố tự nhiên Keo tai tượng.
Ở Australia Keo tai tượng được tìm thấy tự nhiên trong vùng

Queensland và giới hạn ở 2 khu vực từ Jardine đến Claudie River (11 o20’12o44’ vĩ độ Nam) và từ Ayton đến Nam Ingham (15 o54’–18o30’ vĩ độ Nam).
Hầu hết đó là vùng nhiệt đới duyên hải thấp với độ cao dưới 800 m so với
mực nước biển. Keo tai tượng còn phân bố kéo dài tới các tỉnh miền tây
Papua New Guinea và tỉnh Irian Jaya (0 o08’ vĩ độ Nam) thuộc Indonesia
(Awang Kamis và David Taylor, 1993)[43]. Vùng sinh thái Keo tai tượng


6

thường là nhiệt đới ẩm, mùa khô 4-6 tháng, lượng mưa trung bình 1.4462.970 mm; nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất 13-21 oC, nhiệt độ trung
bình tháng cao nhất 25-32 oC.
Khi nghiên cứu lựa chọn và quản lý các loài cây cố định đạm ở các
quốc gia khác nhau, MacDicken, K.G (1994) [76] lại cho rằng Keo tai tượng
có phân bố tự nhiên ở những nơi có lượng mưa từ 1.000-4.500 mm/năm, sinh
trưởng tốt ở độ cao dưới 300 m so với mực nước biển, nhưng cũng tìm thấy
có phân bố tự nhiên ở độ cao 700 m. Nhiệt độ trung bình cao nhất 31-34 oC và
nhiệt độ trung bình thấp nhất 12-16 oC, nhưng chịu được sương giá nhẹ. Có
thể sống được trên nhiều loại đất khác nhau, nhưng sinh trưởng tốt trên đất
sâu, ẩm, giàu mùn, pH khơng dưới 4,5.
1.1.2. Đặc điểm hình thái
Khi nghiên cứu đặc điểm hình thái của 14 lồi keo tìm thấy ở Papua
New Turnbull (1998) [100] đã mô tả Keo tai tượng là lồi cây gỗ lớn, chiều
cao tối đa có thể đạt tới 30 m. Khi nghiên cứu các loài cây cố định đạm trên
đất hoang hóa ở Sabah của Maylaysia, MacDicken (1988) [75] đã mô tả Keo
tai tượng là cây gỗ lớn có nhiều triển vọng sinh trưởng nhanh trên nhiều dạng
lập địa khác nhau, khi cây trưởng thành có thể đạt 25-50 cm đường kính và
chiều cao có thể đạt 30 m. Trong một cơng trình nghiên cứu khác của
MacDicken (1994) [76] khi nghiên lựa chọn và quản lý các loài cây cố định
đạm ở một số quốc gia khác nhau, tác giả cũng đã mô tả Keo tai tượng là cây
gỗ, lá rộng thường xanh, kích thước từ trung bình đến lớn, có thể cao tới 30

m, đường kính 25-50 cm, có khi đến 90 cm, hình dáng đẹp, thân thẳng và tròn
đều, thường phân cành ở độ cao lớn hơn 1/2 chiều cao của cây. Là loài có lá
giả (phyllodinnous), một vài cặp lá đầu tiên thường là lá kép lông chim gọi là


7

lá thật. Sau đó đến thế hệ lá giả là lá đơn mọc cách tồn tại đến hết đời cây. Lá
giả ở cây trưởng thành có chiều dài trung bình 25 cm, rộng 5-10 cm.
1.2. Nghiên cứu trên thế giới
1.2.1. Điều kiện lập địa trồng rừng
Tập hợp kết quả nghiên cứu ở các nước vùng nhiệt đới, tổ chức Nông
Lương Quốc tế (FAO, 1984) [58] đã chỉ ra rằng khả năng sinh trưởng của
rừng trồng, đặc biệt là rừng trồng ngun liệu cơng nghiệp bằng các lồi cây
mọc nhanh như keo phụ thuộc rất nhiều vào 4 nhân tố chủ yếu liên quan đến
điều kiện lập địa là: khí hậu, địa hình, loại đất và hiện trạng thực bì. Khi
nghiên cứu về rừng mưa nhiệt đới ở Australia, Week (1970) [108] cũng nhận
định rằng sinh trưởng của cây rừng nói chung phụ thuộc vào các yếu tố: đá
mẹ, độ ẩm của đất, thành phần cơ giới, CaCO 3, hàm lượng mùn và đạm. Nhìn
chung hai nhận định này khơng có gì mâu thuẫn nhau, nhận định của Week
diễn đạt theo các nhân tố cụ thể và chi tiết, còn nhận định của FAO mang tính
tổng quát. Khi nghiên cứu sản lượng rừng trồng bạch đàn và keo ở Brazil,
Golcalves và cộng sự (2004) [61] cho rằng năng suất rừng trồng là sự kết hợp
giữa kiểu gen với điều kiện lập địa và kỹ thuật canh tác. Ngoài ra, các tác giả
còn chỉ ra giới hạn của sản lượng rừng, nhất là đối với rừng trồng gỗ lớn có
liên quan chặt chẽ tới các yếu tố môi trường theo thứ tự và mức độ quan
trọng: nước > dinh dưỡng > độ sâu tầng đất.
Tại Papua New Guimea, đã tiến hành khảo nghiệm loài kết hợp với
khảo nghiệm xuất xứ của 3 loài: Keo tai tượng, Keo lá tràm (A.
auriculiformis) và Bạch đàn (Eucaliptus deglupta) trên 3 dạng lập địa khác

nhau: đất thoát nước tốt, đất thoát nước kém và đất đồng cỏ. Sau 2,5 năm
tuổi, hầu hết các xuất xứ của các lồi đều sinh trưởng tốt trên đất thốt nước,
sinh trưởng kém hơn ở đất thoát nước kém và rất kém ở đất đồng cỏ; trên đất


8

thoát nước tốt, các xuất xứ Balamuk PNG và Toko PNG của Keo tai tượng có
chiều cao đạt 12,2-12,4 m. Ở Tây Timo cũng khảo nghiệm 9 loài keo trên lập
địa có độ pH ≈ 7,5 và 8-9, sau 2,6 năm tuổi đã xác định được một số loài sinh
trưởng khá và có triển vọng trên đất có các mức kiềm nói trên. Ở Madargasca
cũng khảo nghiệm 5 lồi keo trên đất cát nghèo dinh dưỡng, sau 3 năm trồng
tỷ lệ sống của các lồi cịn 60-90 %, chiều cao trung bình đạt 2-4,9 m; hai lồi
Keo tai tượng và Keo lá liềm (A. crasscarpa) mặc dù có tỷ lệ sống chỉ còn ≈
60%, nhưng chiều cao lại đạt 4,6-4,9 m (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [26].
Khi nghiên cứu gây trồng các lồi cây cố định đạm trên đất hoang hóa ở
khu vực châu Á Thái Bình Dương, MacDicken (1988) [75] đã kết luận Keo tai
tượng có thể trồng được ở những nơi đất nghèo xấu, xói mịn, đất có tỷ lệ đá
lẫn lớn, tầng đất nông, đất chua hoặc đất ngập nước ngắn ngày, nhưng sinh
trưởng kém, nhiều cành nhánh. Keo tai tượng sinh trưởng tốt và đạt hiệu quả
kinh tế cao ở những nơi tầng đất sâu, ẩm, ít sỏi/đá lẫn, pH không thấp dưới 4,5.
Khi nghiên cứu khả năng sinh trưởng của Keo tai tượng ở một số vùng
sinh thái của khu vực Châu Á Thái Bình Dương, MacDicken (1994) [76] cho
thấy ở vùng sinh thái khác nhau, trên các lập địa khác nhau thì khả năng sinh
trưởng khác nhau, cụ thể là ở Chung Pu (Đài Loan) sau 4 năm tuổi chiều cao
chỉ đạt 8,8 m, đường kính ngang ngực chỉ đạt 9,4 cm và năng suất gỗ đạt 23,4
m3/ha/năm; nhưng cũng 4 năm tuổi trồng ở Brumas, Sabah của Malaysia
chiều cao đạt tới 20,7 m, đường kính ngang nực cũng đạt tới 14,5 m và năng
suất gỗ đạt 44,5 m3/ha/năm. Ngay ở cùng một quốc gia, Keo tai tượng trồng ở
các địa điểm khác nhau cũng có khả năng sinh trưởng khác nhau, sau 4,5 năm

tuổi trồng ở Hathazari (Bangladesh) sinh trưởng chiều cao chỉ đạt 6,2 m,
đường kính cũng chỉ đạt 7,1 cm và năng suất gỗ chỉ đạt 8,7 m 3/ha/năm; trong
khi đó trồng ở Chittagong (Bangladesh) sau 4,5 năm tuổi, chiều cao đạt 8,9 m,
đường kính ngang ngực đạt 10,7 cm và năng suất gỗ đạt 17,1 m 3/ha/năm. Đặc


9

biệt, trong cơng trình nghiên cứu này, MacDicken (1994) [76]; Hung. T.T
(2019) [70] đã cho thấy sinh khối và hàm lượng N trong sinh khối của cây họ
đậu có khả năng cố định đạm sinh học cao hơn trong sinh khối của cây khơng
phải họ đậu và khơng có khả năng cố định đạm. Tác giả cũng chỉ ra rằng hàm
lượng N trong lá cây họ đậu cao hơn các bộ phận khác của cùng 1 cây. Hơn
nữa, trong lá của cây họ đậu có khả năng cố định đạm có hàm lượng N cao
hơn ở cây khơng cố định đạm. Ngồi ra, một số cơng trình nghiên cứu về
khảo nghiệm giống, các nhà khoa học cũng đã sử dụng chỉ tiêu sinh trưởng để
đánh giá và chọn giống Keo tai tượng, điển hình như cơng bố của Griffin và
cộng sự (2010) [63]; Arnold và cộng sự (2003) [42]; Lim và Gan, (2000) [73];
Chatarpaul và cộng sự (1983) [51]; Baggayan và cộng sự (1998) [44]; Bai và
cộng sự (1997) [45]; Ani và cộng sự (1993) [41]; Nguyen Toan Thang và
cộng sự (2019) [84]
Các nghiên cứu trên đều cho thấy điều kiện lập địa có ảnh hưởng rất rõ
đến khả năng sinh trưởng của các lồi keo nói chung. Việc nghiên cứu xác
định điều kiệm lập địa thích hợp để trồng rừng Keo tai tượng cung cấp gỗ lớn
cũng là một trong những biện pháp kỹ thuật thâm canh rừng trồng nhằm nâng
cao năng suất và chất lượng rừng trồng.
1.2.2. Nhu cầu phân bón rừng trồng
Bón phân cho rừng trồng là một trong những biện pháp kỹ thuật thâm
canh ảnh hưởng trực tiếp đến hệ rễ của cây trồng nói chung và rừng trồng Keo
tai tượng nói riêng nhằm nâng cao năng suất chất lượng rừng trồng. Vấn đề

này đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu từ rất sớm
cho các loài cây rừng khác nhau, điển hình như cơng trình của Mello (1976)
[78] và Schonau (1985) [92] bón phân cho E. grandis, Bolstad (1988) [49] và
Herrero (1988) [67] bón phân cho Pinus caribeae. Tuy nhiên, việc bón phân