Phân hạng đất cấp vi mô cho trồng rừng Keo tai tượng (Acacia mangium) ở vùng trung tâm

Đặt vấn đề

Các loài Keo được đưa vào nước ta từ những năm 1960, là loài cây sinh trưởng và phát triển nhanh, đồng thời lại có khả năng cải tạo đất cao. Với những ưu điểm trên, cây Keo đã nhanh chóng trở thành cây trồng rừng chủ lực cho ngành lâm nghiệp, đặc biệt là cho trồng rừng sản xuất nguyên liệu giấy, dặm, trong đó Keo tai tượng được coi là một trong các loài có triển vọng nhất cho trồng rừng đa mục đích: phòng hộ, cải tạo đất, cung cấp nguyên liệu.

Trước đòi hỏi cấp thiết của thực tiễn trồng rừng sản xuất hiện nay là cần phải lựa chọn chính xác loại đất phù hợp cho trồng rừng Keo tai tượng và đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh trưởng của Keo tai tượng với một số đặc điểm đất đai làm cơ sở phân hạng đất cấp vi mô cho trồng rừng ở vùng Trung tâm.

Phương phap nghiên cứu

Phương pháp luận và cách tiếp cận

- Dùng không gian thay cho thời gian để bố trí và thu thập các số liệu thí nghiệm ngoài hiện trường.

- Điều tra so sánh năng suất rừng trồng, xác định các yếu tố lập địa có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng của rừng.

Phương pháp cụ thể

Phương pháp kế thừa

Thu thập các kết quả nghiên cứu đã có trước đây và tài liệu có liên quan đến đề tài.

Điều tra ngoại nghiệp

- Chọn địa điểm nghiên cứu, lập tuyến điều tra, khảo sát hiện trạng khu vực rừng trồng hiện có. Trên hệ thống tuyến khảo sát, lập các ô tiêu chuẩn diện tích 400m² (20x20m) đại diện cho cấp tuổi và mức độ sinh trưởng khác nhau.

- Trong mỗi ô tiêu chuẩn tiến hành đo đếm toàn bộ cây trong ô các chỉ tiêu về đường kính ngang ngực (D1,3) bằng thước đo vanh, chiều cao vút ngọn (Hvn) bằng thước đo độ cao. Ngoài ra còn đào và mô tả phẫu diện, thu thập các mẫu đất theo tầng để phân tích trong phòng thí nghiệm.

Phương pháp nội nghiệp

- Các mẫu đất lấy về được phân tích các chỉ tiêu lý, hoá tính theo các phương pháp đang được áp dụng phổ biến trong phòng thí nghiệm hiện nay:

• Dung trọng: Dùng ống đóng có thể tích V=100cm³
• Độ ẩm: Sấy ở nhiệt độ 1050C trong 3 giờ
• Thành phần cơ giới: Theo phương pháp 3 cấp của FAO.
• Mùn tổng số: Theo Walkley- Black.
• Đạm tổng số:Theo Kjendhall
• pHKCl của đất: Dùng pH metter
• P₂O₅ dễ tiêu: Trắc quang (Bray II)
• K₂O dễ tiêu: Theo Maslova (đo trên quang kế ngọn lửa)

- áp dụng GIS xây dựng bản đồ phân cấp mức độ thích hợp cấp vĩ mô cho việc trồng rừng Keo tai tượng ở vùng Trung tâm tỷ lệ 1:250.000.

- Tổng hợp, xử lý thống kê bằng chương trình Excel và phần mềm SPSS

Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế của trồng rừng Keo tai tượng

 Dựa trên các chỉ tiêu là Giá trị hiện tại thuần (NPV), Tỷ suất hoàn vốn nội bộ (IRR), Hiệu suất đầu tư (BCR).

Kết quả nghiên cứu

Đánh giá mức độ thích hợp cây trồng cấp vĩ mô

- Trên cơ sở so sánh đặc điểm khí hậu (nhiệt độ, lượng mưa), địa hình (độ cao so với mặt nước biển, độ dốc) và đất đai (loại đất, độ dày tầng đất) và yêu cầu của cây trồng đối với các yếu tố đó để phân chia ra các mức độ thích hợp khác nhau: S1- Rất thích hợp, S2- Thích hợp, S3- ít thích hợp, N- Không thích hợp. Chi tiết được thể hiển ở bảng 1.

Bảng 1. Chỉ tiêu thích hợp khí hậu, địa hình và đất đai của cây Keo tai tượng

Yếu tố	Mức độ thích hợp
	S1 Rất thích hợp	S2 Thích hợp	S3 Ít thích hợp	N Không thích hợp
Nhiệt độ bình quân năm (toC)	> 25	23- 25	20- 23	< 20
Nhiệt độ TB tháng thấp nhất (toC)	> 16	13- 16	12- 13	< 12
Lượng mưa năm (mm)	> 1.800	1.500- 1.800	1.100-1.500	< 1.100
Độ cao so với mặt nước biển (m)	< 300	300- 500	500- 800	> 800
Độ dốc (0)	< 100	10- 200	20- 350	> 350
Nhóm hay loại đất	A	B	C	D
Độ dày tầng đất (cm)	> 100	50- 100	< 50	Trơ xỏi đá

Ghi chú:
A- Fp, Fs, D
B- Fa, Fq, Fv
C- E
D- Núi đá

- Việc phân chia các ngưỡng thích hợp ở trên dựa vào đặc điểm sinh thái của loài cây qua tài liệu tham khảo và kết quả thực tiễn trồng rừng nhiều năm.

- Phương pháp xử lý số liệu được tiến hành trên phần mềm MapInfo và chỉ xác định với diện tích đất trống và đất rừng trồng. Kết quả thu được ở bảng 2.

Bảng 2. Mức độ thích hợp khí hậu, địa hình và đất đai của Keo tai tượng

- Kết quả ở bảng 2 cho thấy, vùng Trung tâm không có diện tích rất thích hợp với yếu tố khí hậu và đất đai cho trồng cả Keo tai tượng do có một mùa đông lạnh và khắc nghiệt.

- Diện tích đất ít thích hợp là lớn nhất, chiếm 57,93% diện tích đất trống và đất rừng trồng.

- Tiếp đó là diện tích thích hợp chiếm 23,67% diện tích đất trống và đất rừng trồng

- Diện tích không thích hợp (N) chiếm 18,4% diện tích đất trống và diện tích đất rừng trồng.

Ảnh hưởng của điều kiện lập địa đến sinh trưởng của rừng trồng

Ảnh hưởng của điều kiện lập địa đến năng suất rừng trồng

Kết quả thu được cho thấy năng suất của rừng Keo tai tượng dao động rộng từ 4,03m3/ha/năm ở rừng 2 tuổi tại Văn Luông- Thanh Sơn- Phú Thọ đến 26,76m3/ha/năm ở rừng 12 tuổi tại Đồng Bàng- Hàm Yên- Tuyên Quang và điều kiện lập địa có ảnh hưởng rõ rệt đến năng suất của rừng trồng, đặc biệt là các yếu tố về loại đất, độ dày tầng đất và thảm thực bì.

- Rừng sinh trưởng tốt (năng suất > 15m3/ha/năm): chủ yếu là loại đất Ff và Fs, có độ dốc từ thấp đến trung bình (< 250), độ dày tầng đất khá (phần lớn > 70cm) và thảm thực bì sinh trưởng tốt, cây gỗ tái sinh khá (Ic, Ib1 và Ib2).

- Rừng sinh trưởng trung bình (năng suất 10- 15m3/ha/năm): đất phát triển trên các loại đá phiến thạch sét, paragnai, gnai và sa thạch; độ dốc từ trung bình đến khá; độ dày tầng đất ở mức trung bình (50- 70cm) và thảm thực bì chủ yếu là Ib1, Ib2, Ia.

- Rừng sinh trưởng xấu (năng suất < 10m3/ha/năm): được trồng trên đất Ff và Fq có độ dày tầng đất mỏng < 50cm, cá biệt ở Thanh Sơn- Phú Thọ chỉ đạt 20cm; địa hình khá dốc, độ dốc > 150, có điểm độ dốc rất cao (300 và 350 ở ÔTC 12, 16); thảm thực bì chủ yếu là cỏ thấp, xen cây bụi rải rác (Ia và Ib2)

Đặc điểm lý, hoá tính đất dưới rừng trồng Keo tai tượng sinh trưởng tốt xấu khác nhau

Bảng 3. Đặc điểm lý hoá tính đất dưới rừng Keo tai tượng sinh trưởng tốt xấu khác nhau

(1)    Lãng Công-Lập Thạch-VP
(2)  Ngọc Quang-Đoan Hùng-PT
(3)    Văn Luông-Thanh Sơn-PT
(4)    Văn Luông-Thanh Sơn-PT
(5)    Đồng Bàng-Hàm Yên-TQ

Kết quả nghiên cứu thu được ở bảng 3 cho thấy tính chất đất dưới các rừng sinh trưởng tốt xấu khác nhau có sự khác biệt rõ nét:

- Rừng sinh trưởng tốt (năng suất > 15m3/ha/năm): Đất xốp thể hiện ở dung trọng tầng mặt thấp từ 1,08 đến 1,20g/cm3; Hàm lượng mùn tổng số tầng mặt đa số ở mức khá (> 3%) kéo theo đó hàm lượng N tổng số ở tầng mặt ở mức trung bình; Hàm lượng P2O5 dễ tiêu tương đối giống nhau giữa các rừng và ở mức khá.

- Rừng sinh trưởng trung bình (năng suất 10- 15m3/ha/năm): Đất có dung trọng tầng mặt ở mức trung bình 1,13- 1,28g/cm3 biểu hiện đất có độ xốp từ xốp đến hơi chặt; Hàm lượng mùn tổng số tầng mặt đa số ở mức trung bình (2- 3%);

- Rừng sinh trưởng xấu (năng suất < 10m3/ha/năm): Đất hơi chặt đến rất chặt thể hiện ở dung trọng tầng mặt đa số lớn hơn 1,2g/cm3 thậm chí có mẫu đạt 1,40g/cm3 (rừng 8 tuổi ở Tây Cốc, Đoan Hùng, Phú Thọ); Hàm lượng mùn tổng số tầng mặt từ nghèo đến trung bình (1- 3%);

Đề xuất bảng phân hạng đất vi mô cho trổng rừng Keo tai tượng

Xây dựng phương trình tương quan giữa một số yêú tố đất đai với sinh trưởng của Keo tai tượng

Chúng tôi xây dựng phương trình tương quan giữa sinh trưởng của cây (năng suất trung bình năm của cây, ∆Vc- m3/cây/năm) với một số yếu tố đất đai. Kết quả được thể hiện ở bảng 4.

Bảng 4. Phương trình tương quan giữa sinh trưởng hàng năm của cây Keo tai tượng với một số yếu tố đất đai

Yếu tố đất đai	Phương trình tương quan	R	S
Độ dày tầng đất (DD)- cm	∆Vc = (6,1E-05)*DD1,353	0,908	0,18625
Dung trọng (dv)- g/cm3	∆Vc = 0,184*0,122dv	0,729	0,30418
Sột vật lý (Svl)- %	∆Vc = 3,719*10-8*Svl3 - 2,202*10-5*Svl2 + 0,0022*Svl - 0,036	0,73	0,00485
pHKCl (pH)	∆Vc = 0,0022*pH3 - 0,0077*pH2 + 0,0136	0,805	0,00272
Mựn tổng số (OM)- %	∆Vc = 0,003*OM3 - 0,005*OM2 + 0,0312*OM - 0,0364	0,862	0,00346
P2O5 dễ tiờu (Pdt)- ppm	∆Vc= - 4,81*10-7*Pdt3 + 2,94*10-5*Pdt2 + 1,7*10-4*Pdt + 0,0061	0,899	0,00295

- Trong số các yếu tố trên thì sinh trưởng của rừng Keo tai tượng phụ thuộc chặt nhất vào 3 yếu tố là: Độ dày tầng đất (R=0,893), hàm lượng mùn (R=0,869) và hàm lượng P₂O₅ dễ tiêu (R= 0,899) trong đất. Trên cơ sở đó, chúng tôi xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính đa biến về mối quan hệ giữa sinh trưởng với 3 yếu tố trên:

∆Vc= -0,003 + 0,0001*DD + 0,001*OM + 0,0001*Pdt        R = 0,940

Chú thích:
∆Vc: Sinh trưởng bình quân năm của cây (m³/ha/năm)
DD: Độ dày tầng đất.(cm)
Pdt: P dễ tiêu.(ppm)
OM: Mùn tổng số(%)

Đề xuất bảng phân hạng đất cấp vi mô

Bảng 5. Bảng đề xuất tiêu chuẩn phân hạng đất cấp vi mô cho Keo tai tượng

Các yếu tố chuẩn đoán	Phân hạng đất theo các yếu tố
	Hạng 1	Hạng 2	Hạng 3	Hạng 4
Loại đất	Ff, Fs, Fp, D	Fs, Fa, Fv	Fs, Fa, Fq	Fq, E
Độ dốc (o)	< 15	15- 25	25- 35	> 35
Trạng thái TV	Ic, Ib1	Ib2, b1	Ib2, Ia	Ia
Độ dày tầng đất (cm)	> 70	50- 70	30- 50	< 30
Mùn (%)	3- 4	2- 3	2- 3	< 2
Năng suất (m3/ha/năm)	> 15	13- 15	10- 13	< 10

Ghi chú:
Ff- Đất feralit phát triển trên đá phấn sa, mica, gnai
Fs- Đất feralit đỏ vàng trên phiến sét
Fp- Đất ferlit nâu đỏ trên phù sa cổ
Fa- Đất feralit trên măcma axit (granit, riolit)
Fv- Đất feralit nâu đỏ trên đá vôi
Fq- Đất feralit vàng đỏ trên cuội kết, sa thạch, sa phiến thạch
D- Đất dốc tụ
E- Đất xói mòn trơ xỏi đá, kết von
Ic- Thảm thực vật tái sinh tốt có > 1000cây gỗ tái sinh (h>1m)/ha
Ib1- Cây bụi tốt, có từ 300- 1000cây gỗ tái sinh (h>1m)/ha
Ib2- Cây bụi, có dưới 300 cây gỗ tái sinh (h>1m)/ha
Ia- Cỏ thấp: tế guột, cỏ lông lợn, cỏ tranh...

Đánh giá hiệu quả kinh tế của việc trồng rừng Keo tai tượng 

Bảng 6. Đánh giá hiệu quả kinh tế của trồng rừng Keo tai tượng

Địa điểm	Hạng đất	Doanh thu từ rừng (đồng/ha)	NPV (đồng/ha)	NPV/năm (đ/ha/ năm)	IRR %	Số năm hoàn vốn	Hiệu suất đầu tư
Hàm Yên – Tuyên Quang	I	34.395.088	20.798.731	2.491.061	25,23	4,32	2,46
Đoan Hùng – Phú Thọ	II	24.344.775	13.262.212	1.657.776	15,30	6,54	2,20
Đoan Hùng – Phú Thọ	III	17.651.213	5.376.386	717.330	12,78	8,07	1,46
Đoan Hùng – Phú Thọ	IV	13.299.400	627.153	27.016	7,87	13,11	1,08

Trần Thị Thu Hà- TT NC Sinh thái và Môi trường rừng, 2006

Kết quả tính toán các chỉ số kinh tế trung bình của các hạng đất ở bảng trên cho thấy:

- Rừng trên hạng đất I: Cho doanh thu trung bình là ~ 34.400.000đ/ha, lợi nhuận dòng đạt trung bình 2.500.000đ/ha/năm, tỷ lệ hoàn vốn là 25,23% và hiệu suất đầu tư là 2,46 lần cao nhất trong 4 hạng đất. Trong khi số năm hoàn vốn chỉ là 4,32 năm (thấp hơn các hạng đất khác), nghĩa là chỉ cần sau 4 năm rưỡi trồng rừng là có thể hoàn vốn đầu tư ban đầu và bắt đầu có lãi.

- Rừng trên hạng đất II: Có doanh thu là 24.700.000đ/ha, lợi nhuận dòng là 1.670.000đ/ha/năm, tỷ lệ hoàn vốn là 15,3% và hiệu suất đầu tư là 2,2 lần thấp hơn hạng đất I nhưng cao hơn hai hạng đất II và III. Số năm hoàn vốn của rừng trồng trên hạng đất này là 6,5 năm.

- Rừng trên hạng đất III: Cho doanh thu trung bình là 17.650.000đ/ha, lợi nhuận dòng là 720.000đ/ha/năm, tỷ lệ hoàn vốn là 12,78% và hiệu suất đầu tư đạt 1,46 lần. Số năm hoàn vốn của rừng trồng trên hạng đất này là ~ 8 năm, nghĩa là phải duy trì rừng trên 8 tuổi thì mới có lãi.

- Rừng trên hạng đất IV: Với rừng từ 6 đến 8 tuổi cho doanh thu trung bình là 13.300.000đ/ha, lợi nhuận dòng chỉ đạt 27.000đ/ha/năm, tỷ lệ hoàn vốn 7,87% và hiệu suất đầu tư là 1,08 lần thấp nhất trong 4 hạng đất. Do tỷ lệ hoàn vốn là 7,87% nên số năm hoàn vốn của các rừng trồng trên hạng đất này là hơn 13 năm. Như vậy, cần phải duy trì rừng trên 13 tuổi thì mới bắt đầu có lãi.

Kết luận và kiến nghị

Từ các kết quả nghiên cứu ở trên chúng tôi thấy rằng:

- Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sinh trưởng của Keo tai tượng ở cấp độ vi mô là độ dày tầng đất, dung trọng, pHKCl, mùn và P dễ tiêu trong đó 3 yếu tố quan trọng nhất là có thể coi đây là những yếu tố giới hạn với năng suất của rừng.

- Bảng phân hạng đất cấp vi mô mà đề tài đưa ra được tổng hợp dựa trên những kết quả đánh giá thực tế tại các cơ sở trồng rừng và tổng hợp, xử lý, phân tích bằng chương trình thống kê SPSS nên có cơ sở khoa học, đáng tin cậy và có thể sử dụng trong quy hoạch, chọn đất trồng rừng Keo tai tượng cho các cơ sở sản xuất ở vùng Trung Tâm như: Lâm trường, xã, thôn...

- Đánh giá hiệu quả kinh tế của trồng rừng Keo tai tượng thấy có sự khác biệt rất lớn giữa các hạng đất: Hạng đất I đem lại lợi nhuận và cho hiệu quả đầu tư cao nhất; sau đó lần lượt là hạng đất II, hạng đất III và hạng đất IV cho lợi nhuận không đáng kể cũng như hiệu quả đầu tư thấp.

Tài liệu tham khảo chính

1. Bộ Lâm nghiệp, 1990. Cây Keo tai tượng (Acacia mangium). Phụ san năm 1990 của Tạp chí Lâm nghiệp. Hà Nội, 1990.
2. Lê Đình Khả, 1999. Nghiên cứu sử dụng giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm ở Việt Nam. Nxb Nông nghiệp. Hà Nội, 1999.
3. Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003. Phát triển các loài Keo Acacia ở Việt Nam. NXB Nông nghiệp. Hà Nội, 2003.
4. Viện nghiên cứu nguyên liệu giấy, 2004. Hội nghị tổng kết 5 năm công tác trồng rừng giai đoạn 2000- 2004. Tổng công ty giấy Việt Nam.

Nguyễn Văn Thắng, Ngô Đình Quế
Trung tâm Nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng
Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

(theo T/c Khoa học Lâm nghiệp số 2/2008)

Kết nối:

Kỹ thuật trồng rừng Keo lai