Bộ giáo dục và đào tạo

Bộ nông nghiệp và PTNT

Trường đại học lâm nghiệp

Nguyễn tiên phong

Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học
và kỹ thuật tạo cây con loài xoan đào
(Pygeum arboreum Endl. et Kurz )
tại khu vực đông bắc việt nam
Chuyên ngành " Lâm học "
Mã số: 60 62 60

Luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS. Hoàng Kim Ngũ

Hà Nội - 2008


Bộ giáo dục và đào tạo

Bộ nông nghiệp và PTNT

Trường đại học lâm nghiệp

Nguyễn tiên phong

chưa đáp ứng yêu cầu sản xuất và phòng hộ. Hiện trạng diện tích đất chưa sử
dụng toàn quốc còn 6,67 triệu ha, trong đó đất trống đồi núi trọc 6,16 triệu ha,
chiếm 18,59% diện tích tự nhiên của cả nước, chủ yếu là đất thoái hoá4. Hơn
nữa mất rừng dẫn đến phá vỡ cân bằng sinh thái, hạn hán lũ lụt thường xuyên
xẩy ra, đất bị xói mòn rửa trôi, thoái hoá. Hàng năm lượng phù sa của các
hệ thống sông ngòi chảy ra Biển đông hàng trăm triệu tấn. Mất rừng không chỉ
ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của các cư dân sống trên địa bàn trung du và
miền núi mà còn là mối hiểm nguy sinh thái đối với toàn xã hội.
Chính phủ Việt Nam đã sớm nhận thức được giá trị cũng như nguy
cơ suy thoái rừng nên đã có chiến lược phát triển lâm nghiệp giai đoạn
2006-2020 nhằm bảo vệ môi trường, bảo tồn đa dạng sinh học, xoá đói


2

giảm nghèo, đặc biệt cho người dân miền núi, góp phần ổn định xã hội
và an ninh quốc phòng.
Mục tiêu của chiến lược phát triển lâm nghiệp giai đoạn 2006 2020, là
phấn đầu đạt được từ 42-43% độ che phủ của rừng đến năm 2010 và 47% vào
năm 2020; đạt giá trị 7,8 tỷ USD hàng lâm sản xuất khẩu; phấn đấu đến 2020
GDP lâm nghiệp đạt khoảng 2-3% GDP Quốc gia; thu hút khoảng 6-8 triệu
lao động tham gia sản xuất lâm nghiệp; tập trung xây dựng các dải rừng biên
giới, rừng ven biển, hải đảo tạo thành Bức tường xanh bảo vệ vững chắc
từng tấc đất của tổ quốc4.
Để đạt được các mục tiêu trên ngoài các giải pháp về chính sách và
pháp luật; giải pháp về quy hoạch, kế hoạch và giám sát; giải pháp về tổ chức
và quản lý ngành; giải pháp về hợp tác quốc tế; giải pháp về phát triển nguồn
nhân lực. thì chúng ta phải chú trọng đến các giải pháp về khoa học công
nghệ như: Xây dựng các chương trình chọn giống có định hướng cho các loài
cây chủ yếu, nghiên cứu phục hồi rừng tự nhiên, trồng rừng theo phương thức

chưa có rừng hoàn chỉnh ở các địa phương, cũng chưa xây dựng được mô hình
cũng như các biện pháp kỹ thuật gây trồng có triển vọng, đem lại hiệu quả
kinh tế cao.
Xuất phát từ vấn đề đó, đồng thời để có cơ sở khoa học đề xuất các biện
pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm nhân giống, gây trồng loài cây Xoan đào ở khu
vực Đông Bắc Việt Nam chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài Nghiên cứu
đặc điểm sinh vật học, sinh thái học và kỹ thuật tạo cây con loài Xoan đào
(Pygeum arboreum Endl.et.Kurz) tại khu vực Đông Bắc Việt Nam.


4

Chương 1
Tổng quan vấn đề nghiên cứu
1.1. Trên thế giới
E.P.Odum (1975)12,13 đã chia ra sinh thái học cá thể và sinh thái
học quần thể. Sinh thái học cá thể nghiên cứu từng cá thể sinh vật hoặc từng
loài. Trong lĩnh vực này thì chu kỳ sống, tập tính cũng như khả năng thích
nghi với môi trường được đặc biệt chú trọng. Ngoài ra, mối quan hệ giữa các
yếu tố sinh thái, sinh trưởng có thể định lượng bằng các phương pháp toán
học, được gọi là mô phỏng, phản ánh các quy luật tương quan phức tạp trong
tự nhiên.
Trên thế giới, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu khác nhau về đặc
điểm sinh thái học quẩn thể và sinh thái học cá thể.
Trong các đặc điểm sinh thái cây rừng, ánh sáng là một trong những
nhân tố quan trọng nhất. Nhà lâm học người Đức Beschsow đã nói: ánh sáng
là chiếc đòn bẩy để các nhà lâm học điều khiển sự sống của rừng theo hướng
có lợi về kinh tế.
Một số tài liệu nghiên cứu nước ngoài về biến động của các nhân tố
sinh thái dưới tán rừng và ảnh hưởng của nó đến sinh trưởng, phát triển của

fordii), cây Mỡ (Manglietia glauca), cây Xà Cừ (Khaya senegalensis);
Nguyễn Ngọc Tân nghiên cứu cây Hồi (Illicium verum); Đinh Xuân Lý
(1978), nghiên cứu cây Dầu rái (Dipterocarpus alatus Roxb) đều có kết luận
đối với cây rừng giai đoạn còn non nói chung cần che bóng, nhu cầu ánh sáng
hay nói cách khác tỷ lệ che bóng các loài cây, các giai đoạn sinh trưởng không
giống nhau. 27,40,43,44,45
Nghiên cứu chế độ bón phân đối với các loài cây rừng ở vườn ươm đã
được một số tác giả đề cập đến như: Nguyễn Thị Kim Hương nghiên cứu cho
một số loài cây họ Dầu (Dipterocarpaceae), Đinh Xuân Lý nghiên cứu cho
cây Dầu rái (Dipterocarpus alatus Roxb), Trương Thị Thảo, Nguyễn Xuân


6

Quát nghiên cứu cho cây Thông nhựa (Pinus merkusii) đã cho thấy mỗi loài
cây trồng có yêu cầu về loại phân, nồng độ, phương thức bón, tỷ lệ hỗn hợp
phân bón hoàn toàn khác nhau. 22,27,34,46
Theo Trần Duy Truy (1983), Xoan đào là cây gỗ lớn, vỏ xám tro, có
nhiều bì khổng nổi rõ, có mùi như mùi bọ xít. Mặt dưới lá có lông mầu vàng
nâu, vỏ có mùi bọ xít như vỏ cây. Quả hình thận có hai hạt, đường kính gần 2
cm; Xoan đào ưa sáng, mọc khá nhanh, lúc non chịu bóng, thường mọc trên
đất cát pha sâu, thoát nước. Có khả năng tái sinh hạt mạnh. Phân bố nhiều ở
trung du và miền núi; Gỗ trung bình, mầu nâu hồng, dễ làm, được sử dụng
nhiều 38.
Theo phân loại thực vật của Trần Hợp (1986), thì Xoan đào thuộc họ
Hoa Hhồng: họ Hoa Hồng ( Rosaceae A.L.de Jussieu) có đặc điểm sau: Họ
lớn chia nhiều họ phụ, gồm cây bụi, cây nhỡ hay leo, lá mọc cách, đơn
nguyên, chia thuỳ chân vịt, hay kép lông chim, chân vịt. Gân hình mạng lưới
hay chân vịt, gốc cuống có lá kèm thành bẹ hay hình sợi nguyên, phân nhánh.
Hoa đều, to, lưỡng tính, thường mọc đơn độc, phân hoá đài tràng rõ rệt xếp

nguyên, phiến dày hình trứng đuôi hơi nhọn. Cụm hoa chùm ở nách lá. Hoa
màu trắng vàng, cánh đài hình chuông chia nhiều thuỳ. Cánh tràng nhỏ phủ
nhiều lông, quả hạch hình thận, đường kính 2 cm.
Cây ưa sáng, sinh trưởng nhanh, mọc rải rác trong rừng nguyên sinh và
thứ sinh ở các tỉnh miến Bắc.
Cây mọc trên đất sâu, thoát nước, tái sinh hạt mạnh trong các loại hình
rừng thứ sinh có tàn che khoảng 0,3 -0,5; hoa tháng 4-3, quả tháng 8-9.
Gỗ có lõi mầu nâu nhạt, dác mầu hồng nhạt hơi vàng. Vòng năm dễ
nhận trên mặt cắt ngang, gỗ muộn mầu sẫm, tia nhỏ, mật độ cao, mạch to
trung bình. Nhu mô mạch hẹp, tỷ trọng 0,518. Lực kéo ngang thớ 26 kg/cm2,
lực kéo dọc thớ 368 kg/cm2, oằn 0,865 kg/cm2. Gỗ dùng trong xây dựng, đóng
đồ, công cụ công nghiệp. Hạt có tinh dầu, tỷ lệ dầu trong hạt cao.
Theo kết quả điều tra trên thị trường hiện nay giá bán một m3 gỗ Xoan
đào có giá trị khoảng từ 500 - 600USD


8

Theo Nguyễn Đình Hưởng, Trần Nguyên Giảng (1986), nghiên cứu tái
sinh rừng nghèo kiệt ở Hữu Lũng bằng cây Xoan đào: Xoan đào trồng dưới
tàn che 0,5 có kèm theo một lần mở tán của rừng cũ xuống 0,3 vào năm thứ 5
và tỉa thưa lần đầu vào năm thứ 6 sinh trưởng tốt hơn cả. Đến tuổi thứ 10 đạt
được D1.3= 15,9cm và Hvn=14m. Có thể thích hợp cho việc sản xuất có thể đưa
ngay tán rừng cũ xuống mức 0,3 -0,4 rồi tiến hành trồng cây, đơn giản được
kỹ thuật và tránh được lãng phí gỗ củi trong việc mở tán bổ sung; Cây Xoan
đào là cây gỗ lớn, tái sinh rất mạnh dưới tán rừng thưa thoáng. Cây có chiều
cao dưới cành tới 15-20m, cành nhỏ, tán hẹp và dày; Cây Xoan đào có thể
dùng để tra dặm những rừng nghèo kiệt; Hạt Xoan đào có đặc tính nảy mầm
sớm, nếu gặp môi trường ẩm, mát thì mọc mầm sau 4 -5 tuần. Tỷ lệ này mầm
trên 70%; Cây sinh trưởng nhanh, năm thứ 3 đã đạt bình quân đường kính 1,2

- Xác định mức độ che sáng và bón phân phù hợp cho loài cây Xoan đào trong
giai đoạn vườn ươm.
- Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật tạo cây con ở giai đoạn vườn ươm làm cơ
sở cho việc gây trồng và phát triển loài Xoan đào tại một số tỉnh miền núi của
khu vực Đông Bắc Việt Nam.
2.3. Phạm vi nghiên cứu
Do hạn chế về điều kiện thực hiện và thời gian nghiên cứu, đề tài được
giới hạn trong phạm vi sau:
- Về địa bàn nghiên cứu: Lạng Sơn, Bắc Giang, Phú Thọ.
- Về nội dung:
+ Nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học, sinh thái học tại rừng tự nhiên
(Sơn Động-Bắc Giang và ở rừng trồng thử nghiệm Trung tâm nghiên cứu thực
nghiệm lâm sinh Cầu Hai -Phú Thọ).
+ Nghiên cứu kỹ thuật tạo cây con Xoan đào ở giai đoạn vườn ươm, tại
Trường Trung cấp nghề Cơ Điện và Kỹ thuật Nông lâm Đông Bắc.
2.4. Nội dung nghiên cứu
Để đạt được các mục tiêu nghiên cứu, đề tài thực hiện một số nội dung
sau đây:


10

2.4.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học loài cây
- Đặc điểm hình thái, vật hậu của Xoan đào
+ Hình thái: Hình thái thân cây, vỏ cây, tán, lá, hoa, quả và rễ cây.
+ Vật hậu: Vật hậu cơ quan dinh dưỡng, vật hậu cơ quan sinh sản, một số
thông số cơ bản về quả và hạt.
- Đặc điểm sinh trưởng về D1.3 và Hvn của Xoan đào
2.4.2. Nghiên cứu đặc điểm sinh thái loài cây
2.4.2.1. Nghiên cứu một số đặc điểm quẫn xã thực vật rừng tự nhiên có Xoan

vườn ươm 3 tháng tuổi:
+ Công thức 1: Bón phân NPK
+ Công thức 2: Không bón phân
2.4.4. Định hướng một số biện pháp kỹ thuật tạo cây con và trồng rừng
Xoan đào.
2.5. Phương pháp nghiên cứu
2.5.1. Phương pháp luận
Khi nghiên cứu đặc tính lâm học của một số loài cây có một số quan
điểm khác nhau:
Quan điểm cá thể, người ta coi loài cây là thực thể duy nhất trong tự
nhiên, vì vậy khi nghiên cứu phải hướng tập trung vào cá thể loài. Đại diện
cho quan điểm này là các học giả Tây âu và Bắc Mỹ: Negrii (Italia); Gleason
và Curtis (Hoa Kỳ); Whittaker và Brovon (Anh); Fournier, Lennoble( Pháp);
Ramenxki (Liên Xô),.
Quan điểm quần thể, đại diện là Braun-Blanquel, Pavillard, Rubel,
Weaver, Clements, Walater,.các tác giả đều nhất trí đối tượng nghiên cứu
cơ bản là những quần thể thực vật rừng.


12

Quan điểm trung hoà giữa hai quan điểm trên, khi đi nghiên cứu đặc
điểm lâm học loài cây cần kết hợp giữa các cá thể và quẩn thể. Đại diện cho
quan điểm này là Tanslay, Poniatovxkaia, Thái Văn Trừng,
Trong đề tài nghiên cứu này chúng tôi theo quan điểm của Thái Văn
Trừng, Poniatovxkaia (1961), bởi vì cây Xoan Đào là cây gỗ có đời sống dài
ngày, mọc tự nhiên trong rừng và chúng thường hỗn giao với nhiều loài cây
khác nhau. Nếu ta chỉ nghiên cứu một cá thể loài cây Xoan Đào, tách rời
chúng ra khỏi quẩn thể thì sẽ không phát hiện hết được các đặc điểm sinh vật
học, sinh thái học loài cây này.

các nội dung nghiên cứu

Xác định sản phẩm
nghiên cứu

Xác định các phương pháp nghiên cứu

Lập các ô tiêu chuẩn
Bố trí thí nghiệm

Số
liệu
phân
tích
trong
phòng

Tổ
thành
loài,
loài
cây
đi kem

Chỉ
tiêu
sinh
trưởng
của
cây

các vị
trí có
tính đại
diện
trên các
tuyến
điều tra
ở rừng
tự nhiên
và rừng
trồng

Thu thập số liệu


14

2.5.2. Phương pháp thu thập số liệu
* Phương pháp kế thừa, số liệu về đất đai, địa hình, khí hậu và những tài liệu
liên quan khác của khu vực nghiên cứu.
* Phương pháp lập ô tiêu chuẩn:
ÔTC đặt tại các vị trí có tính đại diện trên các tuyến điều tra. Tuyến
điều tra đi qua các dạng địa hình khác nhau từ thấp lên cao. Địa hình trong ô
tương đối đồng nhất, ô tiêu chuẩn không vắt qua khe, qua đỉnh hay cắt ngang
qua đường mòn, diện tích ô tiêu chuẩn là 2500 m2 (50 x 50 m). ÔTC được lập
theo định lý Pitago bằng địa bàn cầm tay (để xác định góc vuông) và thước
dây với sai số khép kín là 1/200.
Tại mỗi vị trí ở rừng tự nhiên Sơn Động-Bắc Giang nơi có phân bố
nhiều loài Xoan đào lập 09 ÔTC diện tích 2500 m2 (50 x 50 m). Đối với rừng
trồng ở Phú Thọ lập 03 ÔTC diện tịch 300m2 (20 x15 m). Trong ÔTC điều tra


Trong ô dạng bản tiến hành đo đếm toàn bộ cây tái sinh theo phương
pháp của giáo trình lâm học, Đại học lâm nghiệp, kết quả được ghi vào mẫu
biểu 02.
* Điều tra đất:
Thừa kế các báo cáo, số liệu điều kiện tự nhiên ở các khu vực nghiên cứu.
* Điều tra loài cây đi kèm và nhóm loài cây đi kèm:
Nhằm xác định nhóm loài cây đi kèm thông qua phương pháp ÔTC 6
cây. Kết quả điều tra ghi vào mẫu biểu 03.
* Nghiên cứu xử lý hạt giống:
Trong đề tài chúng tôi tiến hành bố trí với 4 công thức thí nghiệm như sau :
- Công thức 1: Không xử lý hạt đem gieo thẳng trên nền đất.
- Công thức 2: Không xử lý hạt đem gieo thẳng vào bầu.
- Công thức 3: Ngâm nước nóng 40 - 450C sau 12-24 h vùi cát ẩm, hạt
nẩy mầm đem gieo vào bầu.
- Công thức 4: Ngâm hạt trong nước nóng 35 - 400C trong 12-24h vùi
trong cát ẩm nảy mầm đem gieo vào bầu.


16

Tất cả các công thức được lặp lại 3 lần, với 50 hạt thí nghệm trên công thức.
Tiến hành tính toán các chỉ tiêu sau :
- Tỷ lệ nảy mầm:
Là tỷ số phần trăm số hạt nảy mầm bình thường trên tổng số hạt đem thí
nghiệm.
Số hạt nảy mầm
Tỷ lệ nảy mầm =

x 100 (2.1)

CT1 (ĐC)

CT3

CT4

CT1 (ĐC)

CT2

+ Công thức 1: Không che bóng ( ĐC)
+ Công thức 2: Che bóng 25%
+ Công thức 3: Che bóng 50%
+ Công thức 4: Che bóng 75%


17

- Giàn che được thiết kế theo từng công thức che bóng khác nhau, được thiết
kế theo công thức thí nghiệm của Nguyễn Hữu Thước (1964).
a

( x a) 2 x 2
A
x 100 (2.2)
( x a) 2

x

Trong đó:

- Cây con theo dõi chế độ bón phân được lấy từ nguồn gieo ươm ở công thức
có tỷ lệ nảy mầm tốt nhất.
- Công thức đối chứng: Không bón phân (100% là đất tầng B).
- Công thức bón phân NPK: Phân được ngâm trong nước 2-5 ngày, sau đó tưới
đều trên ô thí nghiệm, liều lượng là 5 kg NPK cho 1 vạn cây, thời gian tưới 15
ngày/lần, kết hợp với tưới nước rửa lá để chống cháy lá. Kết quả số liệu được
nghi vào mẫu biểu 06.
* Kỹ thuật cấy cây con vào bầu:
+ Cây con vào bầu để theo dõi chế độ che bóng vườn ươm được bứng từ rừng
tự nhiên: Nơi có điều kiện nảy mầm và sinh trưởng tương đối đồng nhất ( cùng
một độ tàn che, trên cùng độ cao và cùng hướng phơi), chọn những cây sinh
trưởng đồng đều cả về D00 và Hvn.
D00 = 1 1, 05 mm.
Hvn = 8 8,5 cm ( cây con bắt đầu hình thành lá hoàn chỉnh).
+ Kỹ thuật bứng cây: Chọn ngày có thời tiết râm mát, đất đủ ẩm, dùng que
nhỏ bứng cây, cây con được cấy vào bầu cùng một ngày.
+ Kỹ thuật cấy cây vào bầu: Dùng que nhỏ, tròn vót nhọn một đầu, xả vào
chính giữa bầu, với độ sâu bằng chiều dài rễ cây con, kéo que cấy về phía
lòng mình, tạo lỗ cấy hình chữ V, sau đó đưa rễ cây con xuống lỗ cấy sao cho
toàn bỗ rễ cây con xuôi thẳng tự nhiên, dùng que cấy ép chặt gốc cây con. Sau
đó tưới nước trên toàn bộ ô đã cấy, và tiến hành làm giàn che ngay trong ngày
cây cấy.
Đối với các công thức bón phân cùng chế độ che bóng 50%.
Đối với các công thức che bóng theo từng công thức riêng.


19

Cây con trong vườn ươm được áp dụng các biện pháp chăm sóc thông
thường. Sau 1 tháng cây con trên các công thức sinh trưởng ổn định tiến hành

n.10

(2.4)

Ki hệ số tổ thành của loài thứ i
Ni số lượng cá thể bình quân của loài i
n tổng số lượng cá thể của tất cả các loài tham gia

công thức tổ thành.
* Phân hạng cây bạn theo mức độ thường gặp:
Trong đề tài này chúng tôi dùng phương pháp xếp hạng của Tiến sĩ Triệu Văn
Hùng.
Nhóm I: Rất hay gặp gồm những loài cây có: P0>30%, Pc>7%


20

Nhóm II: Hay gặp, gồm những loài cây có: 15% P0 30% và 3% Pc 7%.
Nhóm III: ít gặp, gồm những loài có: P0 < 15% và Pc < 3%.

Trong đó:

P0 là tần suất xuất hiện tính theo điểm điều tra
Số ô có cá thể xuất hiện
P0 =

x 100 (2.5)
Tổng số ô điều tra

Pc là tần suất xuất hiện tính theo số cá thể


Zt t a t a 1

- Tăng trưởng bình quân chung:
t

- Suất tăng trưởng:

ta
a

(2.9)


21

pt

Zt
ta

(2.10)

* Xác định phân bố số cây theo đường kính (N/D1.3) và số cây theo chiều cao
(N/Hvn):
* Tính các đặc trưng mẫu theo chương trình thống kê mô tả, chia tổ ghép nhóm
các trị số quan sát theo công thức kinh nghiệm của Brooks và Carruthere.
m = 5.lgn
Xmax Xmin
m


n
100
N

(2.13)

N%: tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, xấu
n: tổng số cây tốt, trung bình, xấu
N: tổng số cây tái sinh


22

* Để xác định mức độ ảnh hưởng của chế độ che bóng và các loại phân bón
khác nhau trong vườn ươm tơi sinh trưởng cây con, chúng tôi áp dụng phương
pháp phân tích phương sai một nhân tố: Nhân tố A được chia a cấp khác nhau
và trong mỗi cấp thí nghiệm được lặp lại một cách ngẫu nhiên ni lần.
- Nếu các điều kiện để phân tích phương sai của Xi đại lượng quan sát có phân
bố chuẩn, phương sai của các biên ngẫu nhiên Xi bằng nhau, thì có thể tiến
hành kiểm tra ảnh hưởng của nhân tố nghiên cứu đến kết quả thí nghiệm và
tìm công thức có ảnh hưởng trội nhất. Mô hình hoá toán học như sau như sau:
X

ị



i


Sắp xếp kết qủa thí nghiệm
Bảng sắp xếp kết quả thí nghiệm phân tích
phương sai 1 nhân tố
Phân cấp
nhân tố A
1
2
3

Trị số quan sát trong mỗi cấp

Tổng số

x11 x12 x13 x1n1
x21 x22 x23 ....x2n2
x31 x32 x33 x3n3

S1
S2
S3

...

..



i

xi1 xi2 xi3...xini


..

xa
x

i 1

S
n

- Sau kết quả phân tích phương sai, khi giả thiết H0 bị bác bỏ thì vấn đề đặt ra
là phải tìm công thức tốt nhất hoặc tốt nhất của các trung bình mẫu, ứng với
một số công thức thí nghiệm nao đó:
+ Trường hơp tìm công thức tốt nhất: Sử dụng phương pháp kiểm định bằng
tiêu chuẩn t giữa hai giá trị trung bình mẫu lớn nhất, theo công thức :
xi x j

t
SN

1
1

n1 n 2

(2.16)

Nếu /t/ > t (với bậc tự do k=n a), thì sai dị gữa x i , x j là có sự sai khác rõ
rệt.Ngoài ra người ta còn dùng một số tiêu chuẩn khác để kiểm tra: Duncan,