Nghiên cứu mối quan hệ tương hỗ giữa sinh trưởng keo tai tượng (acacia mangium willd ) trồng thuần loài với một số tính chất đất ở tuyên quang và thừa thiên huế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
--------------------------

NGUYỄN THÙY MỸ LINH

NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ TƯƠNG HỖ GIỮA SINH TRƯỞNG
KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium Willd.) TRỒNG THUẦN LOÀI
VỚI MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐẤT Ở TUYÊN QUANG
VÀ THỪA THIÊN HUẾ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Hà Nội - 2010


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
----------------------------

NGUYỄN THÙY MỸ LINH

NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ TƯƠNG HỖ GIỮA SINH TRƯỞNG
KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium Willd.) TRỒNG THUẦN LOÀI
VỚI MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐẤT Ở TUYÊN QUANG

VÀ THỪA THIÊN HUẾ

Chuyên ngành: LÂM HỌC
Mã số: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. BÙI THẾ ĐỒI
2. TS. PHAN MINH SÁNG

Hà Nội – 2010


i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành nghiên cứu này, ngoài sự cố gắng, nỗ lực của bản thân, tôi đã
nhận được sự hỗ trợ từ phía các cán bộ Phòng Lâm Sinh – Viện Khoa học Lâm
Nghiệp Việt Nam trong quá trình khảo sát hiện trường và điều tra thực tế để có
được bộ số liệu đầy đủ và đáng tin cậy. Bên cạnh đó, không thể không kể đến sự
quan tâm và tạo điều kiện thuận lợi từ phía ban lãnh đạo cũng như các cán bộ Trung
tâm Nghiên cứu sinh thái và Môi trường rừng trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn TS. Bùi Thế Đồi và TS. Phan Minh Sáng, những
người đã hướng dẫn tận tình để đề tài đạt được kết quả như mục tiêu đặt ra.
Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến các bạn bè, đồng nghiệp đã đóng góp
những ý kiến quý báu giúp luận văn của tôi được hoàn thiện hơn.
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi. Các số liệu,
kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất
kỳ công trình luận văn nào trước đây.

Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 15 tháng 9 năm 2010
Tác giả
Nguyễn Thùy Mỹ Linh


ii

MỤC LỤC
Trang phụ bìa
LỜI CẢM ƠN

i

MỤC LỤC

ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

iv

DANH MỤC CÁC BẢNG

v

DANH MỤC CÁC HÌNH

vi

ĐẶT VẤN ĐỀ

1

Chương 1

4

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................................................4
1.1. Tổng quan về ảnh hưởng của lập địa đến cây trồng .....................................4
1.1.1. Trên thế giới ...........................................................................................4
1.1.2. Ở Việt Nam .............................................................................................6
1.2. Tổng quan về ảnh hưởng của rừng trồng đến đất .........................................8
1.2.1. Trên thế giới ...........................................................................................8
1.2.2. Ở Việt Nam ...........................................................................................13
1.3. Tổng quan về cây Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.) .......................17
1.3.1. Trên thế giới .........................................................................................17
1.3.2. Ở Việt Nam ...........................................................................................19
1.4. Mô hình ảnh hưởng hỗn hợp, phần mềm R và ứng dụng của chúng..........20
1.4.1. Mô hình ảnh hưởng hỗn hợp ...............................................................20
1.4.2. Tổng quan về phần mềm R ...................................................................21
Chương 2

23

MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................23
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................23
2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..............................................................23
2.3. Địa điểm nghiên cứu ...................................................................................24
2.4. Nội dung nghiên cứu...................................................................................24

2.5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................24


iii

Chương 3

29

ĐẶC ĐIỂM KHÁI QUÁT KHU VỰC NGHIÊN CỨU ...................................29
3.1. Tỉnh Tuyên Quang ......................................................................................29
3.2. Tỉnh Thừa Thiên Huế .................................................................................31
Chương 4

35

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................................35
4.1. Ảnh hưởng của đất đến sinh khối rừng trồng Keo tai tượng ......................35
4.1.1. Đặc điểm sinh khối rừng trồng Keo tai tượng thuần loài ....................35
4.1.2. Đặc điểm đất dưới các lâm phần rừng trồng Keo tai tượng thuần loài
........................................................................................................................37
4.1.3. Phân tích ảnh hưởng của các tính chất đất đến sinh trưởng sinh khối
các lâm phần Keo tai tượng. ..........................................................................48
4.2. Ảnh hưởng của các kiểu sử dụng đất đến lập địa. ......................................52
4.2.1. Đặc điểm sinh khối của các kiểu sử dụng đất. .....................................52
4.2.2. Đặc điểm đất dưới các kiểu sử dụng đất. ............................................54
4.2.3. Phân tích ảnh hưởng của các kiểu sử dụng đất đến các tính chất đất 65
Chương 5

69

KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ................................................................69
5.1. Kết luận .......................................................................................................69
5.2. Tồn tại .........................................................................................................71
5.3. Kiến nghị.....................................................................................................71
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

72


iv

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

BD

Dung trọng đất (Bulk Density, g/cm3)

FRA

Đánh giá tài nguyên rừng toàn cầu
(Global Forest Resource Assessment )

KSD

Kiểu sử dụng đất

LME

Mô hình ảnh hưởng hỗn hợp (Linear Mixed-effect Model)

N

Nitơ tổng số (%)

pH

Độ pH đất

P2O5

Lân dễ tiêu (Extractable P, mg/kg đất)

Repl

Lần lặp (Replication)

RT

Rừng trồng (Plantation)

RTS

Rừng thứ sinh (Secondary)

SD

Độ lệch chuẩn (Standard Deviation)

S%

Hệ số biến động

Site

Lập địa

SK

Sinh khối (tấn/ha)

SOC

Tổng Cacbon đất (Soil Organic Carbon, %)

TEC

Tổng cation bazơ trao đổi (cmol/kg đất)
(Total Exchangeable Base Cations)

TQ

Tuyên Quang

TTH

Thừa Thiên Huế

v

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 4.1.

Sinh khối và tăng trưởng sinh khối của các lâm phần rừng trồng Keo tai
tượng

35

Bảng 4.2.

Dung trọng đất dưới các lâm phần Keo tai tượng

38

Bảng 4.3.

Đặc điểm pH đất dưới các lâm phần Keo tai tượng

400

Bảng 4.4.

Hàm lượng cacbon trong đất dưới các lâm phần Keo tai tượng

422

Bảng 4.5.

Nitơ tổng số trong đất dưới các lâm phần Keo tai tượng

44

Bảng 4.6.

Đặc điểm lân dễ tiêu trong đất dưới các lâm phần Keo tai tượng

46

Bảng 4.7.

Tổng cation bazơ trao đổi trong đất dưới các lâm phần Keo tai tượng 47

Bảng 4.8.

Ảnh hưởng của tuổi và tính chất đất với sinh khối rừng trồng theo mô
hình ảnh hưởng hỗn hợp

Bảng 4.9.

49

So sánh ảnh hưởng của các tính chất đất đến sinh khối các lâm phần
Keo tai tượng theo ANCOVA và LME

51

Bảng 4.10. Tổng hợp các mô hình ảnh hưởng của các chỉ tiêu đất chính đến sinh
khối rừng trồng Keo tai tượng

51

Bảng 4.11. Đặc điểm Sinh khối của các lâm phần nghiên cứu

53

Bảng 4.12. Đặc điểm dung trọng dưới các kiểu sử dụng đất

55

Bảng 4.13. Đặc điểm độ pH đất dưới các kiểu sử dụng đất

57

Bảng 4.14. Tổng cacbon trong đất dưới các kiểu sử dụng đất

58

Bảng 4.15. Hàm lượng Nitơ tổng số dưới các kiểu sử dụng đất

60

Bảng 4.16. Hàm lượng lân dễ tiêu trong đất dưới các kiểu sử dụng đất

62

Bảng 4.17. Tổng Cation bazơ trao đổi trong đất dưới các kiểu sử dụng đất

63

Bảng 4.18. Ảnh hưởng của sinh khối các lâm phần dưới các kiểu sử dụng đất đến
các tính chất đất theo mô hình ảnh hưởng hỗn hợp

65

Bảng 4.19. So sánh ảnh hưởng sinh khối và kiểu sử dụng đất đến các tính chất đất
theo ANCOVA và LME

67

Bảng 4.20. Tổng hợp các mô hình ảnh hưởng của sinh khối và kiểu sử dụng đất
đến tính chất đất

688


vi

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1.

Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của các kiểu sử dụng đất
đến tính chất đất

25

Hình 4.1.

Tăng trưởng sinh khối của các lâm phần rừng trồng Keo tai tượng

37

Hình 4.2.

Biến đổi dung trọng đất dưới các lâm phần Keo tai tượng

39

Hình 4.3.

Biến đổi pH đất dưới các lâm phần Keo tai tượng

41

Hình 4.4.

Biến đổi tổng cacbon trong đất dưới các lâm phần Keo tai tượng

43

Hình 4.5.

Biến đổi Nitơ tổng số trong đất dưới các lâm phần Keo tai tượng

45

Hình 4.6.

Biến đổi Lân dễ tiêu trong đất dưới các lâm phần Keo tai tượng

46

Hình 4.7.

Biến đổi tổng cation bazơ trao đổi trong đất dưới các lâm phần Keo tai
tượng

Hình 4.8.
Hình 4.9.

48

Độ tương quan giữa các tính chất đất với sinh khối rừng trồng Keo tai
tượng

50

Tăng trưởng sinh khối của các kiểu sử dụng đất

54

Hình 4.10. Biến đổi dung trọng đất dưới các kiểu sử dụng đất

56

Hình 4.11. Biến đổi pH đất dưới các kiểu sử dụng đất

58

Hình 4.12. Biến đổi Tổng cacbon trong đất dưới các kiểu sử dụng đất

59

Hình 4.13. Biến đổi hàm lượng Nitơ tổng số trong đất dưới các kiểu sử dụng đất 61
Hình 4.14. Biến đổi hàm lượng Lân dễ tiêu trong đất dưới các kiểu sử dụng đất 63
Hình 4.15. Biến đổi Tổng cation bazơ trao đổi trong đất dưới các kiểu sử dụng đất
64
Hình 4.16. Xu hướng ảnh hưởng giữa sinh khối và kiểu sử dụng đất đến các tính
chất đất

66


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Theo báo cáo Đánh giá tài nguyên rừng toàn cầu 2010 của FAO (FRA 2010)
[46], tổng diện tích rừng toàn cầu được ước tính khoảng trên 4 tỷ ha, bao phủ 31%
diện tích đất toàn cầu, tương đương với trung bình 0,6 ha rừng/đầu người. Tuy
nhiên, trong thập kỷ gần đây, khoảng 13 triệu ha rừng mỗi năm bị chuyển đổi sang
mục đích sử dụng khác hoặc bị mất đi do các nguyên nhân tự nhiên so với 16 triệu
ha rừng bị mất hàng năm vào những năm 1990. Rừng tự nhiên chiếm 36% tổng diện
tích rừng toàn cầu nhưng đã bị suy giảm hơn 40 triệu ha tính đến năm 2000. Mặc dù
tỷ lệ phá rừng có giảm nhưng vẫn còn ở tình trạng đáng báo động.
Các nước đang phát triển được ví là “cái kho dự trữ” của rừng nhiệt đới
cũng đang dần bị cạn kiệt. Trong khoảng thời gian từ năm 1981 – 1985 diện tích
rừng nhiệt đới giảm xuống còn 1,93 tỷ ha với tốc độ phá rừng là 11,3 triệu ha/năm;
giai đoạn 1980 – 1990 thì tốc độ phá rừng nhiệt đới ở những nước đang phát triển là
14,63 triệu ha/năm và theo điều tra mới đây thì tốc độ này đang là 12,91 triệu

ha/năm (FAO, 2006) [45].
Mặc dù rừng thứ sinh và rừng trồng không thể có được thành phần, giá trị về
đa dạng sinh học và cấu trúc phức tạp như rừng nguyên sinh ban đầu nhưng chúng
đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp các sản phẩm lâm nghiệp truyền thống,
làm giảm áp lực vào các vùng cần được bảo vệ và cung cấp các dịch vụ sinh thái
quan trọng như điều hòa dòng chảy và bảo vệ lưu vực. Chúng cũng góp phần vào sự
phát triển bền vững của nhiều quốc gia đang phát triển (Evans và Turnbull, 2004)
[43].
Cũng theo thống kê của FAO (FRA 2010) [46], diện tích rừng trồng tăng lên
đáng kể đến năm 2010, chiếm 7% diện tích rừng toàn thế giới, tương đương với 64
triệu ha. Trong giai đoạn 2005 – 2010, diện tích rừng trồng tăng lên 5 triệu ha mỗi
năm. ¾ rừng trồng hiện nay là các loài cây bản địa và ¼ là loài cây nhập nội. 30%
tương đương với khoảng 1,2 tỷ ha rừng trên thế giới được sử dụng chủ yếu để cung
cấp các sản phẩm gỗ và lâm sản ngoài gỗ.


2

Phương thức truyền thống để làm tăng nhanh chóng độ che phủ rừng và năng
suất gỗ cao là trồng rừng cây gỗ thuần loại. Nhưng thực tế nhiều rừng trồng thuần
loại trong đó bao gồm cả rừng trồng các loài cây ngoại lai được sử dụng rất hiệu
quả cho nhiều mục đích khác nhau. Chính vì vậy, mặc dù rừng trồng thuần loại đem
lại nhiều vấn đề về môi trường sinh thái nhưng chúng vẫn có thể đem lại năng suất
và sự bền vững nếu như được quản lý tốt.
Hầu hết rừng trồng ở vùng nhiệt đới là thuần loại và các loài cây trồng phổ
biến là Thông, Bạch đàn và Keo vì kỹ thuật trồng đơn giản và đem lại năng suất
cao. Gần đây, nhiều khu rừng trồng hỗn loài đã được thiết lập (chủ yếu là các loài
cây bản địa) đã không chỉ đáp ứng được nhu cầu cung cấp gỗ mà còn đem lại những
giá trị sinh thái như đa dạng sinh học, phục hồi độ phì đất. Trong khi vấn đề trồng
rừng hỗn loài đem lại lợi ích hay bất lợi cho kinh tế và sinh thái vẫn còn đang được

tranh cãi thì trồng rừng thuần loại tiếp tục giữ vai trò quan trọng trong việc đem lại
những lợi ích cho kinh tế xã hội bằng cách giảm áp lực trực tiếp đến đa dạng sinh
học của các khu rừng tự nhiên nhiệt đới và đóng vai trò như vùng đệm và rào cản
xung quanh các khu bảo tồn (Evans and Turnbull, 2004) [43].
Ở Việt Nam, theo Quyết định số 1267/QĐ-BNN-KL về việc công bố hiện
trạng rừng toàn quốc năm 2008 [5], tổng diện tích rừng ở nước ta là 13.118.776 ha
(trong đó, rừng tự nhiên 10.348.591 ha và 2.770.182 ha rừng trồng); độ che phủ
rừng toàn quốc năm 2008 là 38,7%. Tuy diện tích rừng có tăng, nhưng chất lượng
rừng tự nhiên cũng như rừng trồng còn thấp, chưa đáp ứng được chức năng sản xuất
và phòng hộ. Trong khi đó hiện trạng diện tích chưa sử dụng toàn quốc còn 6,7 triệu
ha, với đồi núi trọc là 6,16 triệu ha chiếm 18,59% diện tích tự nhiên của cả nước,
chủ yếu lại là đất thoái hóa [5].
Việc kinh doanh các loại cây trồng sinh trưởng nhanh, chu kỳ kinh doanh
ngắn cũng tiềm ẩn nguy cơ làm suy giảm độ phì đất.
Vậy vấn đề đặt ra là làm thế nào để vừa tạo ra được sản lượng rừng trồng
cung cấp gỗ nguyên liệu lại vừa đảm bảo khả năng phục hồi đất tốt để hướng tới
mục tiêu sử dụng đất bền vững trong lâm nghiệp là những vấn đề cấp thiết cần được


3

giải quyết. Hay nói cách khác là lựa chọn loài cây phục hồi đất như thế nào? Nhiều
nghiên cứu đã khẳng định rằng các loài cây họ Đậu, trong đó có loài Keo, có khả
năng cố định đạm trong đất nên cải thiện đáng kể độ phì cho đất.
Trong quá trình phát triển các loài keo ở Việt Nam, cây Keo tai tượng đã
chứng tỏ nhiều ưu điểm vượt trội do tốc độ sinh trưởng nhanh trên đất trống đồi núi
trọc nghèo kiệt nhưng không làm suy thoái đất. Chính vì vậy, Keo tai tượng đã được
quan tâm trồng thử nghiệm ở nhiều nơi và được coi là loài cây trồng rừng chủ đạo
trong phạm vi cả nước.
Cho đến nay, ở trong nước đã có nhiều công trình nghiên cứu về sinh trưởng,

kỹ thuật gây trồng… loài cây này với các kết quả rất phong phú. Tuy nhiên, về mối
quan hệ giữa đất và rừng trồng Keo tai tượng thì các nghiên cứu trước đây chủ yếu
mới chỉ tập trung cho nghiên cứu theo một chiều về ảnh hưởng của đất đến sinh
trưởng Keo tai tượng hoặc ảnh hưởng của rừng trồng Keo tai tượng đến đất. Còn
quan hệ tương tác giữa hai đối tượng này vẫn chưa được thực hiện một cách bài
bản.
Chính vì vậy, đề tài “Nghiên cứu mối quan hệ tương hỗ giữa sinh trưởng
Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.) trồng thuần loài với một số tính chất đất ở
Tuyên Quang và Thừa Thiên Huế” được thực hiện nhằm làm phong phú thêm các
kết quả nghiên cứu về loài Keo tai tượng trong việc đánh giá tương tác giữa rừng
trồng Keo tai tượng và yếu tố đất.


4

Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về ảnh hưởng của lập địa đến cây trồng
1.1.1. Trên thế giới
Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của các nhân tố lập
địa đến sinh trưởng và phát triển cho từng đối tượng cây trồng như các loài cây lá
kim, Tếch, Bạch đàn, Keo…
Week J. (1970) [64] khi nghiên cứu về rừng mưa nhiệt đới ở Australia đã
khẳng định sinh trưởng của thực vật phụ thuộc vào các yếu tố: đá mẹ, độ ẩm của
đất, thành phần cơ giới, CaCO3, hàm lượng mùn và đạm. Cũng theo tác giả, lượng
tăng trưởng hàng năm (R - m3/năm) của Tếch (Tectona grandis) chịu ảnh hưởng của
độ sâu tầng đất (P, cm) và độ no bazơ (S, mg/100g đất) thông qua phương trình:
R = 1/3(P*S)

(1.1)

Nghiên cứu các loài cây lá kim vùng núi cao Rocky Mountain (Hoa Kỳ)
Merrill R. Kaufmann and Michael G. Ryan (1986) [55] đã kết luận: giữa tăng
trưởng thể tích hàng năm (AnnVolGr) và hiệu suất sinh trưởng (Growth Efficency)
có mối quan hệ với một số nhân tố lập địa là: tiềm năng hấp thụ bức xạ (PAI Potential absorbed irradiance), tọa độ địa lý (Azim - Azimuth), độ cao so với mực
nước biển (Elev - Elevation), khả năng cung cấp nước (Water Sup - Water Supply),
sự cạnh tranh diện tích lá (LA Comp - Leaf area competition) và các hệ số sử dụng
cho các biến tuyệt đối (b1, b2):
Phương trình tương quan giữa tăng trưởng thể tích hàng năm và hiệu suất
sinh trưởng của cây với một số nhân tố lập địa
TT

Loài cây

Phương trình tương quan

r2

(1.2)

AnnVolGr=0,044+0,168*105
(PAI)+0,299*10-4(Azim)-0,153*10-4(Elev)- 0,64
Engelmann spruce 0,43*10-7(Age)2

(1.3)

Growth Efficency = 0,053 - 0,147*10 - 3(Age)
0,54
+ 0,912*10-4(Azim)

5

(1.4)
Subalpine fir

AnnVolGr = 1,8*10-3 + 0,344*10-5(PAI) 0,78
0,580*10-7(Age)2

(1.5)

Growth Efficency = 0,054 – 0,146*10-3(Age)
0,35
+ 0,122*10-3(Azim)

(1.6)

AnnVolGr = 0,044 + b1(Water Sup) +
4,3*10-3(LA Comp) – 0,117*10-4(Elev) - 0,51
b2(Crown class)
Lodgepole pine

(1.7)

Growth Efficency = 0,1 - 0,218*10-2(Age)
+ 0,440*10-5(Age)2 + 0,286*10-3(Azim) + 0,80
0,123*10-3(Elev)

Nguồn: Merrill R. Kaufmann and Michael G. Ryan (1986) [55]
Đến năm 1988, công trình nghiên cứu của Jain S. H., Rangaswamy C. R. Và

Sarma C. R. [48] đã đề cập đến mối quan hệ giữa sinh trưởng của rừng tự nhiên và
rừng phi lao với một số tính chất đất. Kết quả nghiên cứu cho thấy tính chất của đất
liên quan trực tiếp đến lượng tăng trưởng về chiều cao và đường kính hàng năm.
Tuy nhiên, mối quan hệ giữa tính chất đất và tăng trưởng chiều cao là chặt chẽ hơn
so với tăng trưởng đường kính.
Các loài cây mọc nhanh luôn được cho rằng có khả năng thích ứng tốt trên
mọi điều kiện lập địa. Nghiên cứu mới đây của Christian Rarivoson, Manon
Vincelette, Tsitandy and Roger Mara (2008) [40] cũng đưa ra kết luận tương tự khi
tiến hành điều tra về sinh trưởng và khả năng thích ứng của 5 loài cây mọc nhanh
gồm có Acacia mangium, A. crassicarpa, Eucalyptus camaldulensis, E. robusta và
Corymbia citriodara khi đem trồng trên đất cát và nghèo dinh dưỡng ở vùng
Mandromondromotra - Madargasca. Kết quả cho thấy, tỷ lệ sống sót của các loài
cây trên được trồng sau 3 năm biến động từ 60 – 90% và chiều cao đạt từ 2,0 –
4,9m. Như vậy, các loài cây này có thể trồng được trên đất nghèo dinh dưỡng ở khu
vực nghiên cứu. Mặc dù Acacia mangium và A. crassicarpa có tỷ lệ sống sót thấp
nhất nhưng 2 loài này sinh trưởng chiều cao lại lớn nhất (lần lượt là 4,9m và 4,6m).
Mức độ tăng trưởng chiều cao của các loài Keo trung bình là 2m/năm cho thấy khả
năng thích nghi với điều kiện khí hậu ẩm và đất cát nghèo dinh dưỡng – các khoáng
chất, chất hữu cơ và đạm, có pH thấp (pH từ 4 - 5). Nguyên nhân là do các loài Keo


6

này có khả năng cố định đạm trong không khí thông qua quá trình tuần hoàn dinh
dưỡng từ tán lá và rễ có thể giúp cải tạo độ phì cho đất..
Nói tóm lại, nguyên tắc “đất nào cây ấy” không những chỉ phù hợp với các
cây trồng nông nghiệp mà còn là cơ sở quan trọng trong lựa chọn cây trồng trong
sản xuất lâm nghiệp. Nghiên cứu để tìm ra các nhân tố lập địa có ảnh hưởng lớn
nhất đối với sinh trưởng của các loài cây rừng sẽ giúp lựa chọn được nơi trồng thích
hợp, điều chỉnh các biện pháp kỹ thuật lâm sinh và quản lý lập địa nhằm nâng cao

năng suất và tính bền vững của rừng trồng.

1.1.2. Ở Việt Nam
Ở Việt Nam các nghiên cứu về ảnh hưởng của lập địa đến cây trồng mục
đích chủ yếu là nhằm xác định điều kiện gây trồng và phân hạng đất trồng rừng cho
các loài cây lâm nghiệp.
Các tác giả Ngô Đình Quế, Vũ Tấn Phương và các cộng sự đã thực hiện
nhiều công trình nghiên cứu và đưa ra các kết luận có ý nghĩa quan trọng về lĩnh
vực này.
Năm 1991, Ngô Đình Quế [16] đã xem xét mối quan hệ giữa chiều cao tầng
trội (Hdo) của Thông ba lá với một số yếu tố sinh thái cho các lâm phần có tuổi từ 5
– 30. Kết quả cho thấy chiều cao tầng trội (Hdo) chịu tác động của các nhân tố độ
dày tầng đất (D), nhóm thực bì dưới rừng (TB) và tuổi cây (A) theo phương trình:
Hdo = 0,99659*A0,859*TB0,3218*D0,5011

(1.8)

Tác giả Vũ Tấn Phương (2001) [11] cũng đã đưa ra phương trình để dự đoán
sinh trưởng Hvn và D1,3 theo tuổi của Keo lai dựa trên việc lựa chọn các chỉ tiêu đất
ảnh hưởng chủ yếu là: tổng số mùn (M), dung trọng đất (d), pH(H2O) và tuổi rừng
(A):
Hvn = 14,222 – 0,719M – 17,193d + 2,2pH(H2O) + 2,013A (r = 0,96)

(1.9)

D1,3 = 14,315 – 1,407M – 16,572d + 2,473pH(H2O) +1,430A (r = 0,90)

(1.10)

7

Năm 2008, Đinh Thanh Giang, Ngô Đình Quế (2008) [19] và Nguyễn Văn
Thắng, Ngô Đình Quế (2008) [24], cũng chỉ ra các tính chất của đất có ảnh hưởng
rõ rệt nhất đến năng suất rừng trồng (Vc/năm) của các loài Thông mã vĩ, Thông
nhựa và Keo tai tượng. Các yếu tố này bao gồm: độ dày tầng đất (DD), hữu cơ tổng
số (OM, %) và lân dễ tiêu (Pdt, ppm):
Phương trình tương quan giữa năng suất rừng trồng với các chỉ tiêu đất
Loài cây

TT

(1.11) Thông mã vĩ

(1.12) Thông nhựa

(1.13)

Keo

Phương trình tương quan

r2

Vc/năm = -11,98*10-3 + 0,21*10-3DD + 1,81*103

*OM + 0,81*10-3*Pdt

Vc/năm = - 8,2*10-3 + 0,13*10-3DD + 2,6*10-3OM
+ 17*10-3Pdt

tai Vc/năm = - 3*10-3 + 0,1*10-3DD + 10-3*OM +

tượng

0,1*10-3Pdt

0,96

0,90

0,94

Nguồn: Đinh Thanh Giang, Ngô Đình Quế (2008) [6] và Nguyễn Văn Thắng, Ngô
Đình Quế (2008) [24]
Cũng theo Ngô Đình Quế (2008) [19] sinh trưởng chiều cao trung bình hàng
năm (H) và trữ lượng (M, m3/ha) của rừng Thông ba lá ở Lâm Đồng chịu sự tác
động bởi một số nhân tố lập địa đã được xác định là: các nhóm thực bì (TB) bên
dưới lâm phần thông ba lá, độ dày đất (D, cm), số cây/ha (N); độ xốp (X, %) và
CaMg (lđl/100g đất):
M = 0,1268 x (TB)0,2880 x (D)0,6189 x (N)0,8062

(r = 0,92)

(1.14)

H = 0,009745 x (X)0,9895 x (CaMg)0,0707

(r = 0,94)

(1.15)

Các nghiên cứu trên đây đều cho kết luận chung rằng sinh trưởng của các
loài cây trồng rừng chính ở Việt Nam có mối quan hệ chặt chẽ với các yếu tố lập địa
chủ đạo có ảnh hưởng đến độ phì của đất. Đây là cơ sở khoa học quan trọng trong
việc xác định cây trồng phù hợp trên các lập địa cụ thể. Tuy nhiên, hầu hết các
nghiên cứu này có dung lượng mẫu nhỏ, vì vậy khả năng đại diện cho tổng thể còn
chưa cao.


8

1.2. Tổng quan về ảnh hưởng của rừng trồng đến đất
1.2.1. Trên thế giới
Bất cứ quá trình sinh trưởng và phát triển nào của cây trồng đều ít nhiều có
ảnh hưởng đến tính chất của đất đặc biệt là các chỉ tiêu độ phì đất. Nhưng sự ảnh
hưởng của các loài cây mọc nhanh hoặc các loài cây kinh doanh với chu kỳ ngắn
đến đất vẫn là các đối tượng chủ yếu được các nhà nghiên cứu trên thế giới quan
tâm.
Đối với Thông và Tếch, nghiên cứu của Keeves (1966) [52] đã bước đầu cho
thấy lập địa bị thoái hóa sau khi khai thác rừng Thông Pinus radiata trồng với chu
kỳ ngắn ở Úc. Theo tác giả, có tới 90% chất dinh dưỡng trong sinh khối bị lấy đi
khỏi rừng sau khi khai thác. Nhưng chưa có kết luận khẳng định về sự ảnh hưởng
của Tếch đến độ phì đất. Năm 1983, sau kết luận của Keeves (1966) [52] về ảnh
hưởng của Thông Pinus radiata và Tếch, Turvey N. D. (1983) [63] cũng đã tiếp tục
nghiên cứu cho hai đối tượng này. Theo ông, tầng thảm mục dày và khó phân giải
của Thông làm chậm sự quay vòng các nguyên tố khoáng và đạm ở các lập địa này.
Tuy nhiên, sự thay thế rừng Bạch đàn tự nhiên ở Úc bằng rừng trồng Thông Pinus
radiata với chu kỳ chặt 15 – 20 năm (400 m3/ha) vẫn làm giảm độ phì đất sau khai
thác. Nếu như ở nghiên cứu của Keeves (1966) [52] trước đây cho rằng chưa có

bằng cớ gì về việc làm giảm lập địa của Tếch nhưng Turvey (1983) [63] đã khẳng
định trồng Tếch thuần loài ở Ấn Độ và Java đã làm giảm độ phì và năng suất luân
kỳ sau. Nghiên cứu của Marquez O. và cs. (1993) [54] cũng kết luận tính chất đất
dưới rừng Tếch trồng thuần loài tuổi khác nhau (2,7 và 12 tuổi) đã có sự biến đổi,
cụ thể là lượng Ca, Mg, pH và dung lượng cation trao đổi là cao nhất ở rừng Tếch
12 tuổi. Tuy nhiên, lượng Lân dễ tiêu lại giảm đi một cách rõ rệt theo tuổi trong khi
lượng Kali dễ tiêu lại biến động rất ít.
Sự thay đổi độ phì nhiệt đới về hàm lượng mùn và đạm trong đất do trồng
Lõi thọ và Thông caribaea thuần loài theo chiều hướng giảm đi nhanh chóng tiếp
tục được khẳng định khi nghiên cứu ở 5 khu vực tại Trung Phi và Nam Mỹ bởi
Chijiok E. O. (1980) [39]. Theo nghiên cứu này, đến năm thứ 6 – 7 các yếu tố này


9

vẫn chưa phục hồi. Lượng Kali tuy ban đầu có tăng lên, nhưng sau đó lại bị giảm rõ
rệt. Tác giả cũng cho thấy với chu kỳ khai thác 14 năm, trung bình đất bị mất đi 150
– 400 kg đạm, 200 – 1000 kg Kali cho mỗi hecta. Tác giả cũng dự đoán với nhịp độ
khai thác như vậy thì sản lượng khó giữ vững được ở các luân kỳ sau.
Ảnh hưởng của rừng trồng Bạch đàn đến đất vẫn còn đang gây tranh cãi. Nếu
như theo nghiên cứu của Keeves (1966) [52] ông đã kết luận Keo Acacia mearnsii
đã 8 luân kỳ chặt chồi mà chưa thấy giảm năng suất rõ rệt trong lúc rừng Bạch đàn
sau 3 luân kỳ đã giảm sản lượng nếu không có phân bón. Nhưng trái với kết luận
này, Ghosh R. C. (1978) [47] cùng Basu P. K. và Aparajita Mandi (1987) [34] khi
nghiên cứu về ảnh hưởng của rừng Bạch đàn lai trồng vào các năm 1971, 1975 và
1981 đến tính chất đất lại cho thấy nhìn chung độ phì đất dưới rừng Bạch đàn lai đã
được cải thiện và tăng theo tuổi cây. Chất hữu cơ và dung lượng cation trao đổi tăng
đáng kể trong khi đạm tổng số tăng rất ít và độ chua của đất cũng giảm.
Có thể nói các loài cây họ Đậu là đối tượng được quan tâm nghiên cứu nhiều
nhất về khả năng cải tạo đất của chúng trong đó có Keo, một loài cây trồng rừng

phổ biến ở hầu hết các nước nhiệt đới.
Mặc dù rừng trồng Keo lá tràm ở các tuổi 2, 3 và 4 nhưng nghiên cứu của
Chakraborty R. N. và Chakraborty D. (1989) [38] đã khẳng định rằng các lâm phần
này cải thiện đáng kể một số tính chất độ phì đất như độ chua của đất biến đổi từ 5,9
đến 7,6; khả năng giữ nước của đất tăng từ 22,9 đến 32,7%; chất hữu cơ tăng từ
0,81 và 2,70%; đạm tăng từ 0,36 đến 0,50% và đặc biệt màu sắc của đất cũng biến
đổi một cách rõ rệt từ màu nâu vàng sang màu nâu.
Năm 1992, John A. Parrotta (1992) [49] cũng đã khẳng định vai trò cải tạo
đất của một loài cây họ Đậu Albizia lebbek (L.) Benth trồng ở trên đất đồng cỏ bị
thoái hóa ven biển Puerto Rico khi so sánh với các ô đối chứng được điều chỉnh về
sinh khối, năng suất, mật độ cây dưới tán rừng, chất dinh dưỡng tích lũy trong thực
bì, vật chất hữu cơ trong thảm rừng và thành phần chất khoáng trong đất. Trong đó,
hàm lượng cacbon (OC) và Nitơ tổng số (TN) ở độ sâu 0 – 20cm là 1,70% OC và
0,095% TN cao hơn so với ô đối chứng, nhưng hàm lượng lân dễ tiêu và các cation


10

có khả năng trao đổi không có sự khác biệt với đối chứng. Hàm lượng chất hữu cơ
trên mặt đất và hàm lượng rễ (< 2mm) dưới tán rừng Albizia lebbek trung bình là
349 g/m2 và 362 g/m2 cũng lớn hơn so với đối chứng (311 g/m2; 105 g/m2).
Khi so sánh tính chất đất dưới hai loại rừng trồng Keo lá tràm 5 tuổi và
Thông ba lá 8 tuổi so với đối chứng (đất trống) ở vùng Pantabagan - Philipines,
Ohta (1993) [58] đã kết luận, dung trọng và độ xốp của đất ở tầng 0 – 5 cm đã đều
thay đổi theo hướng tích cực. Tuy nhiên, lượng Ca2+ ở tầng đất mặt dưới 2 loại rừng
này lại thấp hơn so với đối chứng (đất trống).
Cũng trong năm 1993, Bernhard Reversat F. [35] đưa ra các con số cho thấy
lượng rơi rụng của rừng cây mọc nhanh gồm Bạch đàn lai, Keo tai tượng và Keo lá
tràm ở các tuổi 5 – 8 trồng trên đất cát thuộc khu vực Tây Nam Congo biến đổi
tương đối lớn, 5 tấn/ha/năm đối với rừng Bạch đàn lai và 10 tấn/ha/năm đối với

rừng Keo. Kết quả phân tích lượng rơi rụng cũng chỉ rõ rằng lượng rơi rụng ở rừng
Bạch đàn lai nghèo đạm hơn so với rừng Keo và khả năng phân giải thảm mục ở
rừng Keo nhanh hơn so với rừng Bạch đàn lai.
Sau 17 năm trồng rừng lá kim chất hữu cơ, đạm tổng số, cation trao đổi giảm
và độ chua trao đổi tăng ở tầng 10 – 30 cm (Alfredson H., Condron L. M., Clarholm
M. và Davis M. R. (1998) [33]) . Tác giả cũng cho rằng nhôm di động và độ chua
trao đổi là những yếu tố dễ bị thay đổi do việc trồng rừng nghiên cứu về sự biến đổi
độ chua của đất và chất hữu cơ khi chuyển đổi hình thức sử dụng đất từ đất có trảng
cỏ che phủ sang rừng lá kim.
So sánh khả năng cải tạo đất của Lõi Thọ và Keo tai tượng, Agustin R.
Mercado, Jr., Charmaine Pailagao, Gil Arcinal, Lorena Loma and Efren Pagalan
(2003) [32] kết luận, Keo tai tượng là loài cây có tiềm năng khi làm hàng rào để duy
trì năng suất của sản xuất nông nghiệp và được đánh giá là tốt hơn sử dụng Lõi Thọ
hoặc cây bụi. Tuy nhiên, pH đất khi trồng Keo tai tượng (pH = 4,2) lại nhỏ hơn một
chút so với đất trồng Lõi Thọ (pH = 4,5) và cây bụi (pH = 4,7). Không có sự khác
biệt đáng kể về hàm lượng lân và kali dễ tiêu được tìm thấy nhưng hàm lượng N và


11

C trong đất trồng Keo tai tượng có xu hướng cao hơn các trạng thái còn lại. Song,
khả năng cố định nitơ của Keo tai tượng lại giảm từ 70 – 50% khi cây trưởng thành.
Macedo M.O., Resende A.S., Garcia P.C., Boddey R.M., Jantalia C.P.,
Urquiaga S., Campello E.F.C., Franco A.A. (2007) [53] đã đánh giá tiềm năng phục
hồi đất thoái hóa của các loài cây tiên phong có khả năng cố định đạm (Acacia
mangium, Acacia auriculiformis, Enterolobium contortisiliquum, Gliricidia sepium,
Leucaena leucocephala, Mimosa caesalpiniifolia và Paraserianthes falcataria) ở
thị trấn ven biển ở Rio de Janeiro, Brazil. Tất cả các loài này đều được cấy vi khuẩn
nốt sần rễ và nấm Mycorrhizal. Kết quả cho thấy hàm lượng dinh dưỡng tích lũy
trong vật rơi rụng ở rừng phục hồi giống với hàm lượng này đã xác định được ở

rừng ban đầu. Kỹ thuật phục hồi được sử dụng có thể tái tạo hàm lượng C và N tích
trữ trong đất sau 13 năm. Hàm lượng C và N tăng lần lượt là 1,73 và 0,13
mg/ha/năm. Và các cây có khả năng cải tạo đất đã tạo ra được sự thay đổi quan
trọng này.
Tuy nhiên, trồng Keo có thể làm cho đất bị chua ở vùng nhiệt đới ẩm vì các
cation trong đất phần lớn bị di chuyển nhanh chóng vào trong thành phần sinh khối
của cây trong suốt quá trình Keo sinh trưởng là kết luận của Naoyuki Yamashita,
Seiichi Ohta and Arisman Hardjono (2007) [56]. Nghiên cứu đã chứng minh nhận
định này thông qua việc so sánh pH đất và các tính chất khác của đất dưới rừng
trồng Keo tuổi 8 với rừng thứ sinh và đất cỏ tranh. Kết quả phân tích cho thấy, pH
trong đất ở rừng trồng Keo thấp hơn đáng kể so với đất dưới hai trạng thái nói trên
ở mỗi tầng đất. Cụ thể, ở tầng 0 – 5cm, pH dưới đất trồng Keo thấp hơn 1,0 đơn vị
và ở độ sâu 25 – 30cm, pH dưới đất trồng Keo thấp hơn 0,5 đơn vị so với pH dưới
các trạng thái rừng thứ sinh và cỏ tranh.
Đối với khả năng tích lũy cacbon trong đất, nhiều nghiên cứu đã đưa ra kết
luận rằng các loài cây có khả năng cố định đạm cố định được nhiều cacbon ở trong
hệ thống rễ cây hơn các loài khác và các loài cây này cũng có ảnh hưởng tích cực
đến quần thể động vật và vi khuẩn đất và từ đó giúp làm tăng cacbon tích trữ trong
đất (O’Connell và Sankaran, 1997) [57].


12

Tuy nhiên, không chỉ loài cây mà loại hình sử dụng đất và loại hình sử dụng
đất trước khi trồng có ảnh hưởng rất lớn đến sự tích lũy cacbon trong đất. Trong đó,
rừng trồng ảnh hưởng đến tích lũy cacbon trong đất theo nhiều chiều hướng khác
nhau, nó có thể tăng lên hoặc giảm đi hoặc không thay đổi khi đất được chuyển đổi
thành rừng trồng sau loại hình sử dụng đất khác. Biến đổi của cacbon trong đất còn
liên quan đến tuổi của rừng trồng. Số liệu tập hợp từ 120 nghiên cứu (Pregitzer và
Euskirchen, 2004) [60] và 41 nghiên cứu (Polglase và cs., 2000) [59] về tích lũy

cacbon trong đất trong khi tái trồng rừng cho thấy rằng sau 10 năm sự biến đổi
cacbon tích lũy trong đất ở độ sâu < 30cm là không đáng kể, nhưng hàm lượng này
tăng nhanh 19 năm sau. Trong khoảng thời gian 10 năm đầu sau khi tái trồng rừng
cacbon trong đất giảm đi rõ rệt nhất ở tầng mặt (10 – 30cm) (Polglase và cs., 2000
[59]; Pregitzer và Euskirchen, 2004 [60]). Sự khác nhau về cacbon trong đất giữa
rừng trồng non, rừng già và rừng tự nhiên là rất đáng kể. Tuy nhiên, trong thời gian
dài thì mức độ cacbon trong đất rừng trồng thường cũng được tăng lên (Pregitzer và
Euskirchen, 2004) [60].
Ngoài ảnh hưởng đến cacbon trong đất, rừng trồng còn ảnh hưởng đáng kể
đến các đặc tính khác của đất. Sự ảnh hưởng này phụ thuộc vào đặc tính loài cây,
chẳng hạn như rừng trồng loài cây mọc nhanh yêu cầu dinh dưỡng cao như Bạch
đàn làm giảm độ phì của đất, trong khi các loài có khả năng cố định đạm như các
loài họ Đậu ảnh hưởng tích cực đến các tính chất cơ bản của đất như C và N, đặc
biệt ở tầng mặt (O’Connell và Sankaran, 1997) [57]. Nhưng một số dẫn chứng cho
thấy rừng trồng các loài cây cố định đạm có thể làm giảm pH đất làm cho đất chua
hơn và hàm lượng lân và các cation trao đổi (Binkley và Giardina, 1997) [36]. Rất
nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng trồng rừng thuần loài đặc biệt trồng các loài cây
mọc nhanh sử dụng một lượng lớn dinh dưỡng khoáng của đất (O’Connell và
Sankaran, 1997) [57].
Đối với ảnh hưởng của loại hình sử dụng đất trước khi trồng cũng có nhiều
quan điểm trái ngược nhau. Theo Conant và cs. (2001) [41], hàm lượng cacbon
trong đất giảm đi khi chuyển đổi từ đất đồng cỏ sang trồng rừng cây lá kim hoặc các


13

loại rừng trồng khác. Nguyên nhân này có liên quan đến rễ trong đất. Đất đồng cỏ
thường có rễ cây dày đặc nên lưu giữ cacbon trong đất rất tốt, nhưng hàm lượng
cacbon này bị mất đi nhanh chóng ở những năm đầu trồng rừng khi mà cỏ bị loại
trừ bởi rừng khép tán trong khi vật rơi rụng ở rừng non không đủ để trả lại Cacbon

cho đất.
Như vậy, rừng trồng có ảnh hưởng cả tiêu cực, tích cực hoặc không có ảnh
hưởng rõ rệt đến các tính chất cơ bản của đất tùy theo loài cây trồng, loại hình sử
dụng đất trước khi trồng rừng, tuổi cây và thậm chí cả các biện pháp kỹ thuật lâm
sinh. Xu hướng chung là, các loài cây mọc nhanh sử dụng nhiều dinh dưỡng, nước
nên nếu không có biện pháp quản lý lập địa hiệu quả rừng trồng các loài cây này, nó
có nguy cơ làm suy giảm độ phì, suy giảm năng suất ở các luân kỳ kế tiếp. Khả
năng phục hồi các tính chất của đất cũng phụ thuộc rất nhiều vào tuổi rừng trong đó,
tuổi càng cao, lượng dinh dưỡng hoàn trả lại cho đất càng lớn do vật rơi rụng từ
thảm thực vật. Cây họ đậu, do có khả năng cố định đạm, nên có khả năng cải tạo
các tính chất đất quan trọng nhất. Tuy nhiên kết quả nghiên cứu rừng trồng cây họ
đậu cũng cho thấy, một số loài cây họ đậu làm tăng độ chua của đất.

1.2.2. Ở Việt Nam
Thảm thực vật đóng vai trò rất quan trọng trong việc duy trì độ phì đất.
Nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Bình (1970) [2] về sự thay đổi các tính chất và độ
phì của đất qua các quá trình diễn thế thoái hóa và phục hồi rừng của các thảm thực
vật ở miền Bắc Việt Nam cho thấy độ phì đất biến động rất lớn ứng với mỗi loại
thảm thực vật.
Tuy nhiên, trên thế giới cũng như ở Việt Nam vẫn còn nhiều tranh cãi rằng
liệu rừng trồng cây mọc nhanh mang lại lợi ích kinh tế nhưng có làm suy thoái đất
hay không? Chính vì vậy, các nhà khoa học ở Việt Nam cũng đã tiến hành các
nghiên cứu phong phú trên các đối tượng rừng trồng thuần loài các loài cây mọc
nhanh như Bồ đề, Mỡ, Bạch đàn, Keo để đánh giá xu hướng và mức độ ảnh hưởng
của chúng đến đất để có biện pháp sử dụng đất trồng rừng bền vững.


14

Hoàng Xuân Tý (1973) [28] và Nguyễn Ngọc Bình (1980) [3] đã chứng tỏ

rằng khi phá rừng tự nhiên để trồng rừng thuần loài như: Mỡ (Mangletia glauca),
Bồ đề (Styrax tonkinensis), Luồng và Tre Diễn (Dendrocalamus sp) thì sự suy thoái
lý tính và độ phì của đất là rõ rệt, đặc biệt là sự suy thoái về yếu tố mùn, đạm.
Ngoài ra hàm lượng mùn bị biến đổi theo hướng phunvíc hóa và dễ bị rửa trôi hơn
(Ngô Văn Phụ, 1985) [10].
Khi nghiên cứu để phân hạng đất cho rừng trồng Bồ đề, năm 1988, Hoàng
Xuân Tý [30] đã khẳng định: nếu trồng Bồ đề thuần loài, theo phương pháp đốt,
trên các đất tốt (hạng I và II) có độ dốc cao, với chu kỳ khai thác ngắn 8 – 10 năm
thì độ phì đất chưa thể phục hồi so với ban đầu. Ngược lại, ở các hạng đất xấu hơn
(hạng III và IV) thì sau 10 năm độ phì suy giảm không lớn lắm. Các rừng trồng Bồ
đề hỗn loài với giang nứa có khả năng phục hồi độ phì đất nhanh hơn trồng Bồ đề
thuần loài rõ rệt. Trong một luân kỳ trồng Bồ đề, xu thế biến đổi các yếu tố độ phì
đất là không giống nhau. Nhóm các yếu tố chủ đạo như mùn, đạm, độ xốp, độ ẩm bị
suy giảm nhiều nhất, đặc biệt trong các năm đầu. Các yếu tố hóa học khác như pH,
độ chua thủy phân, Al3+, kiềm trao đổi, lân dễ tiêu đều rất ít bị thay đổi trong suốt
chu kỳ.
Năm 1976, Hoàng Xuân Tý [29] tiếp tục nghiên cứu cho đối tượng rừng
trồng Bạch đàn và kết quả cho thấy sau 10 – 15 năm trồng Bạch đàn liễu và Bạch
đàn trắng trên đồi trọc, các tính chất hóa học cơ bản của đất chưa có sự thay đổi nào
đáng kể. Các thí nghiệm theo dõi động thái độ ẩm đất dưới 3 khu rừng Bạch đàn
liễu có tuổi từ 2 – 8 năm bước đầu cho thấy độ ẩm đất dưới rừng Bạch đàn 7 và 8
tuổi luôn khô hơn khu 2 tuổi và đối chứng (chưa trồng) rõ rệt. Tuy nhiên, hiện nay
chưa đánh giá được hiện tượng đất khô là do rễ Bạch đàn hút, hay do bốc hơi vật lý
vì đất dưới rừng Bạch đàn bị trụi hết cỏ do thường xuyên bị quét lá.
Khi nghiên cứu đặc điểm đất trồng rừng Thông nhựa và ảnh hưởng của rừng
Thông đến độ phì đất, các kết quả nghiên cứu của Ngô Đình Quế các năm 1985 và
1987 cho thấy sau 8 – 10 năm trồng rừng Thông nhựa bước đầu cho thấy tính chất
hóa học đất có thay đổi nhưng không nhiều, khả năng tích lũy mùn của rừng thấp,

15

độ chua thủy phân tăng, mùn chua. Tuy nhiên, lý tính của đất thì đã được cải thiện
đáng kể, cụ thể là độ xốp dưới rừng Thông tăng lên ở tầng 0 – 20 cm từ 2 – 4%, độ
ẩm đất tăng từ 1 – 3% so với nơi đất trống. Sau 10 – 20 năm trồng Thông nhựa,
dung trọng giảm và độ xốp tăng từ 2 – 4%, hàm lượng sét tầng mặt bị giảm và tầng
dưới lại tăng từ 5 – 10% so với nơi trảng cỏ, hoặc sim mua, cây bụi. Về hóa tính,
đất dưới tán rừng trồng Thông nhựa trên 10 năm có hàm lượng mùn và một số tính
chất dinh dưỡng thay đổi khá rõ nét: độ chua của đất giảm, độ chua thủy phân tăng
mạnh, chứng tỏ đặc điểm mùn được hình thành ở đây (Ngô Đình Quế (1985,1987)
[14], [15]).
Theo Ngô Đình Quế (1991) [16], đất ở rừng Thông ba lá tuổi từ 5 đến 40 ở
Lâm Đồng được cải thiện tương đối rõ rệt so với đối chứng (đất trống cây bụi), cụ
thể là độ xốp của đất trong rừng Thông ba lá ở tầng 0 – 50cm cao hơn độ xốp của
đất ngoài rừng từ 1 – 4%, hàm lượng mùn tăng 1 – 2% so với đối chứng. Lượng rơi
rụng ở rừng Thông ba lá hàng năm trả lại cho đất một khối lượng khá lớn chất hữu
cơ, với lâm phần Thông ba lá tuổi 30 – 40 lượng chất hữu cơ trả lại cho đất từ 8 –
12 tấn/ha/năm. Lượng rơi rụng ít nhất vào mùa khô và nhiều nhất vào mùa mưa.
Tuy nhiên, yếu tố bất lợi là sự chuyển cấp hạt sét (cấp hạt < 0,001 hoặc < 0,002mm)
dọc theo phẫu diện đến độ sâu 50 – 60 cm.
Đối với các loài cây họ Đậu, Lê Đình Khả, Ngô Đình Quế, Nguyễn Đình Hải
(2000) [7] đã đưa ra những kết luận rất quan trọng về khả năng cố định đạm thông
qua số lượng nốt sần ở rễ và vi khuẩn cố định đạm của Keo lai so với các loài Keo
bố mẹ. Theo đó, Keo lá tràm và Keo tai tượng đều là những loài cây có nốt sần chứa
vi khuẩn cố định đạm. Nốt sần của Keo lá tràm chứa các loài vi khuẩn cố định đạm
rất đa dạng, nốt sần của Keo tai tượng chứa vi khuẩn cố định đạm có tính chất
chuyên hóa cao. Ở giai đoạn 3 tháng tuổi số lượng và khối lượng nốt sần trên rễ
Keo lai gấp 3 – 10 lần Keo bố mẹ. Số lượng tế bào vi khuẩn cố định đạm trong bầu
đất Keo lá tràm lớn hơn Keo tai tượng. Một số dòng Keo lai có số lượng tế bào vi
khuẩn cố định đạm cao hơn các loài bố mẹ, một số có tính chất trung gian. Dưới tán

rừng 5 tuổi, tế bào vi sinh vật và vi khuẩn cố định đạm trong 1g đất dưới tán rừng


16

Keo lai cao hơn rõ rệt so với Keo tai tượng và Keo lá tràm. Đất dưới tán rừng Keo
lai được cải thiện hơn đất dưới tán rừng các loài Keo bố mẹ cả về hóa tính, lý tính
và vi sinh vật. Kết quả đo đếm được trên Keo tai tượng 3 tháng tuổi ở Ba Vì (1999)
về số lượng nốt sần ở cây hạt là 0,097g tươi/cây (0,017g khô/cây), cây hom là
0,099g tươi/cây (0,011g khô/cây); về số tế bào vi khuẩn cố định đạm ở cây hạt là
3,18 trong 1g đất (x105) và cây hom là 5,66 trong 1g đất (x105). Keo tai tượng 5
tuổi ở Đá Chông (1999) có 101 tế bào vi sinh vật trong 1g đất (x10 6) và 325 tế bào
vi khuẩn cố định đạm trong 1g đất (x102).
Diễn biến độ phì đất dưới một số rừng trồng Keo thực nghiệm tại Ba Vì – Hà
Tây đã được Ngô Đình Quế (2008) [19] nghiên cứu và kết luận: ở Đá Chông hàm
lượng hữu cơ tổng số là 3,84% (đứng thứ 2 sau Keo lai) nhưng hàm lượng nitơ tổng
số trong đất lớn nhất, trong khi đó ở Cẩm Quỳ hàm lượng hữu cơ tổng số 4,89% lớn
hơn hàm lượng này trong đất rừng Keo lá tràm (4,41%) nhưng hàm lượng Nitơ tổng
số không có sự khác biệt giữa hai loại rừng. Lượng vi sinh vật tổng số trong đất
dưới rừng Keo tai tượng ở Đá Chông là 5,91x107, ở Cầm Quỳ là 6,21x107; lượng vi
sinh vật cố định đạm ở Đá Chông là 5,9x105, ở Cẩm Quỳ là 6,7x105. Kết quả cũng
cho thấy lượng vi sinh vật tổng số trong đất có liên quan chặt chẽ với tuổi rừng, độ
thành thục của rừng. Cũng theo nghiên cứu này về tác động của rừng trồng Keo ở
khu vực miền Trung và Tây Nguyên đến đất: Các yếu tố độ phì đất (đặc biệt là hàm
lượng mùn và đạm) tăng dần theo tuổi cây và đều lớn hơn so với trảng cỏ, cây bụi
(đối chứng). Rừng trồng Keo ở đây có trồng xen với các loài cây khác (Bạch đàn,
Muồng, Sao đen chỉ có ở Bình Thuận là có trồng Keo tai tượng. Tại các ô nghiên
cứu kết quả cho thấy rất rõ rệt sự khác biệt về số lượng vi sinh vật tổng số trong đất
rừng trồng Keo khác ở nơi đất trống (10,15x105, gấp hơn 10 lần so với đất trống).
Không có vi sinh vật cố định đạm ở nơi đất trống trong khi ở đất trồng Keo thì số

lượng xấp xỉ 3x103.
Khi nghiên cứu động thái biến đổi các tính chất cơ bản của đất ở rừng trồng
các loài cây Bạch đàn uro (Eucalyptus urophylla), Keo tai tượng (Acacia mangium),
Thông nhựa (Pinus merkusii) cũng như rừng tự nhiên thứ sinh và trảng cỏ liền kề


17

với các rừng trồng này đến khả năng cố định cacbon trong đất Phan Minh Sáng
(2008) [59] đã kết luận đất bị suy giảm độ phì nếu trồng Bạch đàn urophylla theo
các luân kỳ liên tục, kế tiếp nhau. Trái lại, rừng trồng Keo tai tượng, Thông nhựa,
rừng thứ sinh phục hồi sau nương rẫy các tính chất cơ bản của đất được cải thiện.
Tuy nhiên, nghiên cứu cũng cho thấy rừng trồng Keo tai tượng làm chua đất.
Tuy nhiên, ảnh hưởng của rừng trồng đến đất còn phụ thuộc vào điều kiện
lập địa nơi trồng rừng. Khi so sánh với Bạch đàn, Đỗ Đình Sâm, Phạm Ngọc Mậu,
Ngô Đình Quế, Nguyễn Thu Hương và nnk (2005) [22] cho rằng nhìn chung rừng
trồng Bạch đàn có tính chất lý học (dung trọng, độ xốp...), hoạt động vi sinh vật
trong đất kém hơn so với rừng trồng Keo nhất là những nơi đất bị thoái hóa mạnh.
Tuy nhiên, đặc điểm tích lũy mùn trong đất dưới rừng trồng Bạch đàn ở những nơi
đất bị thoái hóa có xu hướng cao hơn dưới rừng trồng Keo do có sự phát triển mạnh
của quần hệ cỏ. Còn ở những nơi đất thoái hóa mạnh khả năng tích lũy mùn trong
đất dưới rừng trồng Bạch đàn có phần kém hơn so với rừng trồng Keo. Rừng trồng
Bạch đàn hoàn toàn không làm chua đất, ngược lại dưới rừng Keo còn chua hơn,
lượng nhôm hoạt động cao hơn. Trong điều kiện đất bị thoái hóa mạnh độ ẩm đất
dưới rừng Bạch đàn có xu hướng thấp hơn dưới rừng Keo.
Tóm lại, các kết quả nghiên cứu ở Việt Nam cho thấy đa số các loài cây
trồng rừng có ảnh hưởng tích cực đến các tính chất cơ bản liên quan đến độ phì đất.
Rừng trồng Bồ đề và Bạch đàn tiềm ẩn nguy cơ làm giảm độ phì đất do sử dụng
nhiều dinh dưỡng và luân kỳ kinh doanh ngắn nên phục hồi các tính chất đất chưa
được như trước khi trồng rừng. Kết quả nghiên cứu cũng chứng minh các loài cây

cố định đạm như các loài Keo có khả năng cải tạo đất, đặc biệt là các chất dinh
dưỡng đạm và mùn. Tuy nhiên, sự ảnh hưởng này còn phải căn cứ vào điều kiện lập
địa thực tế nơi trồng rừng.
1.3. Tổng quan về cây Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.)
1.3.1. Trên thế giới