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
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
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
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)
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.
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
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
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
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,
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)
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
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
(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
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 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
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
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
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