Luận án Nghiên cứu hiện trạng và tuyển chọn loài, dòng keo phù hợp cho vùng đất rừng khộp tỉnh Đắk Lắk

i ÐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NCS. ĐẶNG THÀNH NHÂN NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ TUYỂN CHỌN LOÀI, DÒNG KEO PHÙ HỢP CHO VÙNG ĐẤT RỪNG KHỘP TỈNH ĐẮK LẮK LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP HUẾ - 2016 ii ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NCS. ĐẶNG THÀNH NHÂN NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ TUYỂN CHỌN LOÀI, DÒNG KEO PHÙ HỢP CHO VÙNG ĐẤT RỪNG KHỘP TỈNH ĐẮK LẮK LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Chuyên ngành : Lâm Sinh Mã số : 62620205 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. ĐẶNG THÁI DƯƠNG – TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ TS. VÕ HÙNG – TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN HUẾ - 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nguyên cứu “Nghiên cứu hiện trạng và tuyển chọn loài, dòng keo phù hợp cho vùng đất rừng khộp tỉnh Đắk Lắk” là của bản thân tôi. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa được công bố. Nếu có kế thừa kết quả nghiên cứu của người khác thì đều được trích dẫn rõ nguồn gốc. Huế, tháng 09 năm 2016 Tác giả Đặng Thành Nhân ii LỜI CẢM ƠN Công trình nghiên cứu “Nghiên cứu hiện trạng và tuyển chọn loài, dòng keo phù hợp cho vùng đất rừng khộp tỉnh Đắk Lắk” được hoàn thành theo chương trình nghiên cứu sinh hệ chính quy không tập trung tại trường Đại học Nông Lâm Huế. Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng nhất đến PGS. TS. Đặng Thái Dương, TS. Võ Hùng là giáo viên hướng dẫn đã dành nhiều thời gian quý báu giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án này. Trong quá trình thực hiện và hoàn thiện luận án, Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sự quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện của Ban Giám hiệu, Khoa Lâm nghiệp, Phòng đào tạo sau Đại học của trường Đại học Nông Lâm Huế; khoa Nông Lâm của trường Đại học Tây Nguyên; Ban Nội chính tỉnh ủy Đắk Lắk; Công ty Giấy Tân Mai. Xin tỏ lòng biết ơn đến Ban lãnh đạo và cán bộ của các sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, sở Kế hoạch và đầu tư tỉnh Đắk Lắk. Tôi xin cảm ơn các bạn Trần Trọng Tứ, Phạm Quang Oánh, Đặng Dung ở Công ty Giấy Tân Mai; sinh viên Võ Văn Lý ở trường Đại học Nông Lâm Huế; Đỗ Thế Cương chuyên viên Ban nội chính tỉnh ủy Đắk Lắk, gia đình em Đặng Như Quang đã tận tình giúp tôi trong việc thực hiện các công việc khảo sát, điều tra, đo đếm, thu thập số liệu ở ngoài hiện trường. Đặc biệt, xin cảm ơn Nguyễn Thị Ngọc Uyên, người vợ tận tình, chu đáo, động viên về tinh thần, vật chất đã khích lệ, tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận án này. Xin trân trọng cảm ơn! Huế, ngày ... tháng ... năm 2016 Người thực hiện Đặng Thành Nhân iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. ii MỤC LỤC ................................................................................................................... iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................. vi DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. vii DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................... x DANH MỤC BIỂU ĐỒ ............................................................................................... xi MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1 1. ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................... 1 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ..................................................................................... 2 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ............................................................. 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................... 4 1. 1. TRÊN THẾ GIỚI ................................................................................................ 4 1.1.1. Đặc điểm sinh thái, phân bố về các loài keo ................................................ 4 1.1.2. Đặc điểm sinh trưởng cây rừng .................................................................... 6 1.1.3. Sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 ............................................................. 7 1.1.4. Nghiên cứu về đất lâm nghiệp ..................................................................... 9 1.1.5. Đặc điểm rừng khộp ..................................................................................... 9 1.1.6. Đánh giá hiệu quả kinh tế cây lâm nghiệp ................................................. 10 1.2. Ở VIỆT NAM .................................................................................................... 10 1.2.1. Đặc điểm sinh thái, phân bố các loài keo .................................................. 10 1.2.2. Đặc điểm sinh trưởng cây rừng .................................................................. 13 1.2.3. Sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 ........................................................... 15 1.2.4. Nghiên cứu về đất lâm nghiệp ................................................................... 17 1.2.5. Đặc điểm rừng khộp ................................................................................... 19 1.2.6. Đánh giá hiệu quả kinh tế cây lâm nghiệp ................................................. 21 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 24 2.1. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ........................................................ 24 2.1.1. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 24 2.1.2. Đối tượng nghiên cứu 24 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .............................................................................. 24 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................... 24 iv 2.3.1. Phương pháp điều tra, bố trí thí nghiệm và thu thập số liệu ...................... 24 2.3.2. Phương pháp xử lý số liệu ......................................................................... 29 2.4. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC KHU VỰC NGHIÊN CỨU ........................ 32 2.4.1. Điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội tỉnh Đắk Lắk .................................... 32 2.4.2. Điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội huyện Ea Súp ................................... 41 2.4.3. Lịch sử rừng trồng các loài keo và các dòng keo tại khu vực nghiên cứu 48 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................. 50 3.1. HIỆN TRẠNG ĐẤT ĐAI VÀ RỪNG KHỘP TỈNH ĐẮK LẮK ...................... 50 3.1.1. Hiện trạng đất đai tỉnh Đắk Lắk ................................................................. 50 3.1.2. Hiện trạng và đặc điểm của rừng khộp tỉnh Đắk Lắk ................................ 75 3.2. NGHIÊN CỨU CHỌN LOÀI KEO TRỒNG TRÊN ĐẤT RỪNG KHỘP TỈNH ĐẮK LẮK ................................................................................................................ 86 3.2.1. Nghiên cứu đánh giá tỷ lệ sống và sinh trưởng của rừng keo lai, keo lá tràm, keo tai tượng ............................................................................................... 86 3.2.2. Nghiên cứu đánh giá sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của 3 loài keo .. 90 3.2.3. Hiệu quả kinh tế từ hấp thụ CO2 của các loài keo lai, keo lá tràm và keo tai tượng .................................................................................................................... 92 3.2.4. Khả năng cải tạo đất của các loài keo ........................................................ 92 3.2.5. Tuyển chọn loài keo trồng phù hợp trên vùng đất rừng khộp tỉnh Đắk Lắk .. ............................................................................................................................. 93 3.3. NGHIÊN CỨU CHỌN DẠNG ĐẤT RỪNG KHỘP PHÙ HỢP TRỒNG KEO LAI Ở HUYỆN EA SÚP, TỈNH ĐẮK LẮK ............................................................ 95 3.3.1. Nghiên cứu đánh giá tỷ lệ sống và sinh trưởng của keo lai trên 2 dạng đất 95 3.3.2. Nghiên cứu đánh giá sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của keo lai trên 2 dạng đất .............................................................................................................. 100 3.3.3. Hiệu quả kinh tế từ hấp thụ CO2 của keo lai trồng trên 2 dạng đất ......... 103 3.3.4. Tuyển chọn dạng đất phù hợp trồng keo lai trên vùng đất rừng khộp tỉnh Đắk Lắk .............................................................................................................. 104 3.4. NGHIÊN CỨU CHỌN DÒNG KEO LAI PHÙ HỢP TRỒNG TRÊN ĐẤT XÁM PHÁT TRIỂN TRÊN ĐÁ CÁT VÀ GRANIT (XA) TẦNG DÀY TRÊN 75CM TẠI HUYỆN EA SÚP, TỈNH ĐẮK LẮK ...................................................................... 105 3.4.1. Nghiên cứu đánh giá tỷ lệ sống và sinh trưởng các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng dày trên 75cm ..................... 105 3.4.2. Nghiên cứu đánh giá sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng dày trên 75cm 111 v 3.4.3. Hiệu quả kinh tế từ lượng CO2 hấp thụ được của các dòng keo lai ......... 117 3.4.4. Tuyển chọn dòng keo lai phù hợp trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng đất dày trên 75cm ............................................................... 118 3.5. NGHIÊN CỨU CHỌN DÒNG KEO LAI PHÙ HỢP TRỒNG TRÊN ĐẤT XÁM PHÁT TRIỂN TRÊN ĐÁ CÁT VÀ GRANIT (XA) TẦNG MỎNG DƯỚI 75CM TẠI HUYỆN EA SÚP, TỈNH ĐẮK LẮK ...................................................................... 120 3.5.1. Nghiên cứu đánh giá tỷ lệ sống và sinh trưởng các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng mỏng dưới 75cm ................. 120 3.5.2. Nghiên cứu đánh giá sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng mỏng dưới 75cm .. ......................................................................................................... ............... 124 3.5.3. Hiệu quả kinh tế từ hấp thụ CO2 của các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng mỏng dưới 75cm ............................... 130 3.5.4. Tuyển chọn dòng keo lai phù hợp trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng mỏng dưới 75cm ................................................................. 131 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 134 KẾT LUẬN ............................................................................................................ 134 KIẾN NGHỊ ............................................................................................................ 136 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN . ................................................................................................................................... 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 138 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Giải thích BV10 : Dòng keo lai BV10 BV16 : Dòng keo lai BV16 BV32 : Dòng keo lai BV32 BV33 : Dòng keo lai BV33 BV71 : Dòng keo lai BV71 D1.3 : Đường kính ở vị trí 1,3 mét Dạng đất 1 : Đất rừng khộp có đặc điểm, đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) có tầng đất dày trên 75cm. Dạng đất 2 : Đất rừng khộp có đặc điểm, đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) có dạng đất loang lỗ, tầng đất mỏng dưới 75cm (dạng đất 2). Dt : Đường kính tán DTTN : Diện tích tự nhiên Hvn : Chiều cao vút ngọn KL2 : Dòng keo lai Tân Mai KL2 KL20 : Dòng keo lai Tân Mai KL20 ÔTC : Ô tiêu chuẩn Pk : Sinh khối khô Pt : Sinh khối tươi QĐ-TCLN-KL : Quyết định-Tổng cục Lâm nghiệp-Kiểm Lâm TA3 : Dòng keo lai TA3 UBND : Ủy ban nhân dân V : Thể tích QĐ-BNN-TCLN: Quyết định –Bộ Nông nghiêp- Tổng cục lâm nghiệp vii DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 2. 1: Thang điểm đánh giá về mức độ quan trọng của các chỉ tiêu ...................... 32 Bảng 2. 2: Thống kê diện tích các loại đất huyện Ea Súp ............................................. 42 Bảng 3. 1: Diện tích rừng trồng 3 loài keo .................................................................... 55 Bảng 3. 2: Đặc điểm lý tính của đất rừng keo lai .......................................................... 61 Bảng 3. 3: Đặc điểm hóa tính của đất dưới rừng trồng keo lai ..................................... 62 Bảng 3. 4: Đặc điểm lý tính của đất rừng keo lá tràm ................................................... 63 Bảng 3. 5: Đặc điểm hóa tính của đất dưới rừng trồng keo lá tràm .............................. 64 Bảng 3. 6 Đặc điểm lý tính của đất rừng keo tai tượng ................................................. 65 Bảng 3. 7: Đặc điểm hóa tính của đất dưới rừng trồng keo tai tượng ........................... 66 Bảng 3. 8: Đặc điểm lý tính đất rừng trồng keo lai trên dạng đất 1 .............................. 67 Bảng 3. 9: Đặc điểm hóa tính của đất rừng trồng keo lai trên dạng đất 1 ..................... 68 Bảng 3. 10: Đặc điểm lý tính đất rừng trồng keo lai trên dạng đất 2 ............................ 69 Bảng 3. 11: Đặc điểm hóa tính của đất rừng trồng keo lai trên dạng đất 2 ................... 70 Bảng 3. 12: Đặc điểm lý tính đất trồng các dòng keo lai trên dạng đất 1 ..................... 71 Bảng 3. 13: Đặc điểm hóa tính đất trồng các dòng keo lai trên dạng đất 1 .................. 72 Bảng 3. 14: Đặc điểm lý tính đất rừng trồng các dòng keo lai trên dạng đất 2 ............. 73 Bảng 3. 15: Đặc điểm hóa tính của đất rừng trồng các dòng keo lai thực nghiệm trên dạng đất 2 ................................................................................................... 73 Bảng 3. 16: Đặc điểm phân bố rừng khộp ở Đắk Lắk ................................................... 76 Bảng 3. 17: Đặc điểm sinh thái rừng khộp ở tỉnh Đắk Lắk ........................................... 78 Bảng 3. 18: Danh mục các loài thực vật ở rừng khộp tỉnh Đắk Lắk ............................. 79 Bảng 3. 19: Danh mục các loài thú ở rừng khộp tỉnh Đắk Lắk ..................................... 82 Bảng 3. 20: Tỷ lệ sống của 3 loài keo giai đoạn 6 năm tuổi ......................................... 86 Bảng 3. 21: Sinh trưởng của 3 loài keo giai đoạn 6 năm tuổi ....................................... 87 Bảng 3. 22: Sinh khối tươi và sinh khối khô 3 loài keo giai đoạn 6 năm tuổi .............. 90 Bảng 3. 23: Trữ lượng Carbon của rừng 3 loài keo....................................................... 91 Bảng 3. 24: Hàm lượng CO2 của rừng 3 loài keo ......................................................... 91 Bảng 3. 25: Giá trị kinh tế từ lượng CO2 hấp thụ trong cây .......................................... 92 Bảng 3. 26: Khả năng cải tạo đất của 3 loài keo ........................................................... 92 Bảng 3. 27: Tổng hợp các chỉ tiêu lựa chọn loài keo trồng trên đất rừng khộp ............ 93 viii Bảng 3. 28: Tỷ lệ sống keo lai trồng trên 2 dạng đất .................................................... 95 Bảng 3. 29: Sinh trưởng rừng trồng keo lai trên 2 dạng đất .......................................... 96 Bảng 3. 30: Sinh khối cây tiêu chuẩn keo lai trồng trên 2 dạng đất ............................ 100 Bảng 3. 31: Sinh khối keo lai trồng trên 2 dạng đất .................................................... 101 Bảng 3. 32: Trữ lượng Carbon trong sinh khối của keo lai trồng trên 2 dạng đất ...... 101 Bảng 3. 33: Hàm lượng CO2 của keo lai trồng trên 2 dạng đất .................................. 102 Bảng 3. 34: Giá trị kinh tế từ hàm lượng CO2 hấp thụ trong cây ................................ 103 Bảng 3. 35: Tổng hợp các chỉ tiêu lựa chọn dạng đất trồng keo lai ............................ 104 Bảng 3. 36: Tỷ lệ sống các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng dày trên 75cm ................................................................ 106 Bảng 3. 38: Sinh khối tươi cây tiêu chuẩn của các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng dày trên 75cm ................................. 111 Bảng 3. 39: Sinh khối của các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng dày trên 75cm ................................................................ 112 Bảng 3. 40: Sinh khối khô cây tiêu chuẩn của các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng dày trên 75cm ................................. 113 Bảng 3. 41: Trữ lượng sinh khối khô của các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng dày trên 75cm ......................................... 114 Bảng 3. 42: Trữ lượng Carbon trong sinh khối của các dòng keo lai trồng trên trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng dày trên 75cm ................. 115 Bảng 3. 43: Trữ lượng CO2 được hấp thụ trong các dòng keo lai lai trồng trên trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng dày trên 75cm ................. 116 Bảng 3. 44: Giá trị kinh tế từ CO2 hấp thụ được của các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng dày trên 75cm ................. 117 Bảng 3. 45: Tổng hợp điểm đánh giá để chọn dòng phù hợp...................................... 118 Bảng 3. 46: Tổng hợp điểm và nhân hệ số các lựa chọn dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng dày trên 75cm ......................... 118 Bảng 3. 47: Tỷ lệ sống các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng mỏng dưới 75cm ........................................................... 120 Bảng 3. 48: Sinh trưởng các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng mỏng dưới 75cm ........................................................... 122 Bảng 3. 49: Sinh khối tươi cây tiêu chuẩn của các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng mỏng dưới 75cm ............................ 125 Bảng 3. 50: Sinh khối tươi của các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng mỏng dưới 75cm ................................................. 125 ix Bảng 3. 51: Sinh khối khô cây tiêu chuẩn của các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng mỏng dưới 75cm ............................ 126 Bảng 3. 52: Sinh khối khô của các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng mỏng dưới 75cm ................................................. 127 Bảng 3. 53: Trữ lượng Carbon trong sinh khối của các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng mỏng dưới 75cm .................... 128 Bảng 3. 54: Hàm lượng CO2 hấp thụ trong các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng mỏng dưới 75cm ............................ 129 Bảng 3. 55: Giá trị kinh tế do hàm lượng CO2 hấp thụ trong cây của các dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng mỏng dưới 75cm ........................................................................................................ 130 Bảng 3. 56: Tổng hợp điểm các chỉ tiêu nghiên cứu của dòng ................................... 131 Bảng 3. 57: Tổng hợp điểm và nhân hệ số để lựa chọn dòng keo lai trồng trên đất xám phát triển trên đá cát và granit (Xa) tầng mỏng dưới 75cm .................... 131 x DANH MỤC HÌNH Trang Hình 3. 1: Bản đồ hiện trạn