Nghiên cứu sinh trưởng một số loài cây trồng trong dự án cải tạo môi trường bãi

0 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------------------------------- KHÚC THÀNH LIÊM NGHIÊN CỨU SINH TRƢỞNG MỘT SỐ LOÀI CÂY TRỒNG TRONG DỰ ÁN CẢI TẠO MÔI TRƢỜNG BÃI THẢI NAM ĐÈO NAI - QUẢNG NINH CHUYÊN NGÀNH LÂM HỌC MÃ SỐ: 60 62 02 01 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Thái Nguyên - 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 1 LỜI CẢM ƠN Luận văn này được hoàn thành tại trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên theo chương trình đào tạo Cao học khóa 18, từ năm 2010 - 2012. Trong quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn, tác giả đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của tập thể cán bộ phòng Quản lý đào tạo sau đại học, Khoa Lâm nghiệp trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên và các thầy giáo, cô giáo thuộc trường Đại học Thái Nguyên, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, … nhân dịp này, tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ quý báu đó. Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS. Nguyễn Huy Sơn - người hướng dẫn khoa học, đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này.

Xin gửi lời cảm ơn tới Trung tâm Khoa học và sản xuất lâm nông nghiệp Quảng Ninh, Công ty Cổ phân Than Đèo Nai, Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Ninh đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình thu thập số liệu ngoại nghiệp phục vụ đề tài luận văn và tạo mọi điều kiện về thời gian, công việc để tác giả có thể theo học và hoàn thành luận văn này; Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, động viên, giúp đỡ của người thân trong gia đình và các bạn bè, đồng nghiệp trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài luận văn. Thái Nguyên, năm 2012 Tác giả Khúc Thành Liêm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 2 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong một vài thập niên vừa qua, ngành lâm nghiệp đã đạt được những thành tự đáng kể, đóng góp không nhỏ vào nền kinh tế quốc dân, nhất là những tiến bộ kỹ thuật về giống và trồng rừng thâm canh, đã nâng năng suất rừng trồng từ 7-10 m3/ha/năm vào những năm 70-80 của thế kỷ trước lên 20-25 m3/ha/năm. Đặc biệt hiện nay có một số mô hình trong phạm vi thí nghiệm đã đạt từ 30-35 m3/ha/năm. Nhưng chủ yếu là trồng rừng cung cấp gỗ nhỏ cho công nghiệp chế biến bột giấy và ván dăm với các loài cây mọc nhanh như keo, bạch đàn.

Ngoài ra, các nhà khoa học trong và ngoài nước cũng đã quan tâm nghiên cứu, tuyển chọn những loài cây chịu hạn cho vùng cát ven biển miền Trung, từ đó nhiều cồn cát đã được phủ xanh cải tạo đất cho phát triển sản xuất lâm nông nghiệp. Tuy vậy, nghiên cứu tuyển chọn những loài cây trồng cũng như tìm biệt pháp lâm sinh thích hợp để cải tạo môi trường sinh thái trên các bãi thải công nghiệp sau khai thác than thì còn nhiều hạn chế. Quảng Ninh là vùng công nghiệp khai thác than lớn nhất cả nước, được hình thành và phát triển cách đây hàng trăm năm, ngay từ thời Pháp thuộc. Sau Cách mạng tháng Tám, các mỏ khai thác than được duy trì và phát triển.

Với công nghệ phổ biến là khai thác lộ thiên, để lấy than cần phải bóc đi một lượng đất, đá rất lớn, độ dày mỏng của lớp đất đá này khác nhau tùy thuộc vào từng vỉa. Sau nhiều năm khai thác lượng đất đá này tạo thành các bãi thải khổng lồ như những “điểm đen” gây ảnh hưởng xấu về môi trường, cảnh quan trong khu vực cũng như hoạt động sản xuất và đời sống xã hội. Bãi thải Nam Đèo Nai thuộc công ty cổ phần Than Đèo Nai là địa điểm chứa đất đá thải do khai thác than có khối lượng và diện tích lớn nhất trong khu vực, có lịch sử hình thành trên một trăm năm và là nơi chứa đất đá thải của các khai trường trong quá trình khai thác than lộ thiên. Vị trí của bãi thải thuộc phường Cẩm Tây- thị xã Cẩm Phả.

Do lượng đất đá thải tích tụ quá lớn, bãi thải Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 3 trở thành điểm gây ô nhiễm môi trường trầm trọng ảnh hưởng xấu đến khu dân cư của thị xã Cẩm Phả, cảnh quan Vịnh Bái Tử Long. Chính vì vậy, bãi thải Nam Đèo Nai đã bị liệt vào danh sách các điểm gây ô nhiễm nặng và theo Nghị định 64/2003/QĐ-TTg cần phải xử lý triệt để. Trong những năm trước đây công ty than Đèo Nai đã đầu tư nhiều hạng mục để hạn chế tác động tiêu cực của bãi thải như san cắt tầng, xây đập ngăn, xây hệ thống mương thoát nước,. Tuy nhiên, do diện tích rộng, trơ trụi, độ dốc lớn nên trong mùa hanh khô, do xe vận tải cùng với gió đã tạo ra một lượng bụi đất rất lớn phát tán vào không khí và khu vực dân cư lân cận, hơn nữa vào mùa mưa thường xuyên xảy ra sạt lở đất gây bồi lấp, lũ úng phía chân bãi thải và khu dân cư.

Năm 2007 theo đề nghị của Tập đoàn than khoáng sản Việt Nam và Công ty cổ phần Than Đeo Nai về việc thực hiện dự án Trồng rừng cải tạo cảnh quan và môi trường bãi thải Nam Đèo Nai. Trung tâm Khoa học và sản xuất lâm nông nghiệp Quảng Ninh đã được giao nhiệm vụ triển khai thực hiện Dự án cải tạo môi trường bãi thải Nam Đèo Nai tỉnh Quảng Ninh, tác giả luận án là cộng tác viên chính của Dự án. Sau 4 năm triển khai đã trồng được gần 200 ha trên toàn bộ diện tích bãi thải với các loài cây như Keo lá tràm (Acacia auriculiformis), Thông nhựa (Pinus merkussi), Phi lao (Casuarina equietifolia), cỏ bông lau (Saccharum spontacum), Bạch đàn Uro (Eucalyptus urophylla)… đến nay dự án vẫn được kéo dài và chưa có đánh giá khả năng sinh trưởng của cây trồng, khả năng cải tạo đất trên bãi thải cũng như cơ sở khoa học của các biện pháp kỹ thuật lâm sinh để phủ xanh bãi thải khai thác than. Để giải quyết vấn đề này trên cơ sở khoa học, đáp ứng yêu cầu thực tế, trong khuôn khổ của Luận văn tốt nghiệp đào tạo Cao học lâm nghiệp của trường Đại học Nông lâm – Đại học Thái Nguyên, được sự đồng ý của Ban lãnh đạo Phòng quản lý đào tạo sau đại học và Chủ trì Dự án cũng như Trung tâm Khoa học và sản xuất Lâm nông nghiệp tỉnh Quảng Ninh, tác giả đã kế thừa một phần kết quả và hiện trường của dự án để hoàn thành lận văn thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp theo chương trình đào tạo với tên đề Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 4 tài: “Nghiên cứu sinh trưởng một số loài cây trồng trong dự án cải tạo môi trường bãi thải Nam Đèo Nai - Quảng Ninh”.

Kết quả của đề tài sẽ đánh giá khả năng sinh trưởng và cải tạo đất của một số loài cây trồng chính trong dự án là Keo lá tràm, Thông nhựa và Phi lao được trồng trên bãi đất đá đổ thải của bãi thải Nam Đèo Nai, tỉnh Quảng Ninh, từ đó xác định được biệt pháp kỹ thuật hữu hiệu cho việc trồng cây trên các bãi thải khai thác than và quặng của Việt Nam, góp phần giải quyết vấn đề cải thiện đất và môi trường không khí trên các bãi thải của các khai trường khai thác khoáng sản không chỉ ở Quảng Ninh mà còn là cơ sở để nhân rộng ra các khai trường khác trên phạm vi cả nước. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 5 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Trên thế giới. Các nghiên cứu về sinh trưởng và năng suất rừng trồng Từ lâu trên thế giới đã có nhiều tác giả nghiên cứu về sinh trưởng và tăng trưởng của rừng trồng, trong số đó phải kể đến các nhà khoa học như Tiurin A.M (1956)… với các nghiên cứu xác định tăng trưởng về thể tích, các nhân tố điều tra của cây rừng và rừng, trong quá trình nghiên cứu đã xác định được sinh trưởng của cây rừng chịu sự chi phối của rất nhiều yếu tố ngoại cảnh như ánh sáng, độ ẩm, dinh dưỡng, khí hậu, thời tiết, loài cây… Trong nghiên cứu tổng hợp về rừng có một số công trình nghiên cứu thuộc môn khoa học trắc thụ lâm nghiệp, công trình nghiên cứu đáng chú ý đầu tiên phải kể đến là: “Forest Mensuration” của tác giả Donald Bruce, B.

Các tác giả này đã nghiên cứu sinh trưởng cây rừng và các phương pháp đo đạc trong nghiên cứu cây rừng. Về tăng trưởng và sản lượng: Veracion V.P 1964 [22] đã nghiên cứu tăng trưởng và sản lượng 5 năm trên diện tích rừng ở miền núi Benguet – Philippines; Wood, P. J (1974) đã nghiên cứu ước lượng các loài sinh trưởng nhanh vùng nhiệt đới. Kết quả nghiên cứu của các công trình này mới chỉ tập trung vào việc nghiên cứu mối quan hệ giữa các nhân tố sinh trưởng, sinh khối, năng suất hệ sinh thái, các tính toán vẫn chỉ dừng lại ở các lâm phần, hệ sinh thái chung chung và một số nhóm loài mà chưa chú ý nghiên cứu đánh giá chính xác, cụ thể riêng cho từng loài.

Tổ chức Nông lương thế giới (FAO, 2004) đã tổng hợp các kết quả nghiên cứu ở các nước vùng nhiệt đới, điển hình là các công trình nghiên cứu của Laurie (1974), Julian Evans (1974, 1992) [16, 17], Pandey (1983) [21], Golcalves J.M và cộng sự (2004) [20], đã chỉ ra rằng khả năng sinh trưởng của Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn 6 rừng trồng, đặc biệt là rừng trồng nguyên liệu công nghiệp phụ thuộc rất rõ vào 4 nhân tố chủ yếu liên quan tới điều kiện lập địa là khí hậu, địa hình, loại đất và hiện trạng thực bì. Năm 1979, FAO đã xuất bản cẩm nang hướng dẫn “Đánh giá đất đai cho nông nghiệp nhờ nước trời” và “Đánh giá đất đai cho Lâm Nghiệp” năm 1984 trên cơ sở một số nội dung: - Đánh giá tiềm năng đất đai (Land capability), xác định mức độ thích hợp cao hay thấp của các kiểu sử dụng đất cho một đơn vị đất đai và tổng hợp cho toàn khu vực dựa trên so sánh yêu cầu kiểu sử dụng đất với đặc điểm của các đơn vị đất đai. Phương pháp đánh giá này đã và đang được sử dụng rất nhiều trên thế giới trong các nghiên cứu và đánh giá đất đai. Ngoài ra, còn có một số phương pháp đánh giá khác nhau được nhiều nơi áp dụng.