ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 17
Cây Cao su (Hevea brasiliensis Mull Arg.) là một loài cây công nghiệp quý giá thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), được phát hiện vào thế kỷ XIX và có nguồn gốc từ vùng Amazon, Nam Mỹ Hiện nay, cây được trồng rộng rãi ở nhiều khu vực nhiệt đới như Châu Mỹ La tinh, Châu Á và Châu Phi.
Cây cao su chủ yếu phân bố từ vĩ độ 24° Bắc đến 23° Nam, ở độ cao dưới 300m Loại cây này phát triển tốt trong khí hậu nóng ẩm ổn định, với nhiệt độ dao động từ 23°C đến 35°C và lượng mưa hàng năm đạt từ 1800 đến 2500mm.
Cao su, cây trồng chủ yếu ở Việt Nam, phát triển tốt nhất trên đất thịt sâu, thoát nước tốt với pH từ 4,5 - 6 Từ năm 1897, cây Cao su được đưa vào trồng tại Việt Nam nhờ Raoul, một Dược sĩ Hải quân Pháp, với hạt giống từ Java Hơn 100 năm qua, ngành Cao su đã không ngừng phát triển và trở thành một trong những ngành mũi nhọn của nền kinh tế quốc dân, đặc biệt sau ngày giải phóng miền Nam.
Mủ cao su, sản phẩm chính từ cây cao su, được coi là một trong những nguyên liệu quan trọng nhất trong ngành công nghiệp hiện đại, đứng thứ tư sau dầu mỏ, than đá và gang thép.
Hạt và gỗ Cao su là hai sản phẩm phụ có giá trị cao Mỗi hecta Cao su trưởng thành có thể sản xuất từ 250 đến 500kg hạt, trong đó hạt Cao su có thể được ép để lấy dầu Phần bã khô sau khi ép dầu có thể được sử dụng làm thức ăn cho gia súc hoặc làm phân bón cho cây trồng.
Dầu Cao su là loại dầu quý giá, nhanh khô, thường được sử dụng để pha chế sơn chất lượng cao Ngoài ra, nó còn có thể được dùng để sản xuất xà phòng nhờ chứa nhiều axit béo Dầu Cao su cũng là nguyên liệu chính trong việc chế tạo nhựa An-kít dùng để dán gỗ và làm ván ép Trước đây ở Việt Nam, gỗ Cao su chủ yếu được dùng làm chất đốt, nhưng nếu được xử lý đúng cách để chống nấm mốc và sâu bọ, nó có thể trở thành nguyên liệu quý cho đồ mộc, ngành công nghiệp ván ép, sản xuất bìa và giấy.
Với tình trạng thiếu hụt gỗ quý và gỗ tốt trên toàn cầu do các quy định cấm đốt phá rừng nhằm bảo vệ môi trường, gỗ Cao su ngày càng trở nên phổ biến và có giá trị cao Gỗ Cao su được ưa chuộng nhờ vào những ưu điểm vượt trội như độ cứng vừa phải, dễ chế biến, không bị nứt khi đóng đinh, cùng với màu sắc trắng vàng và vân gỗ đẹp, đặc biệt là khi được đánh vec-ni.
Theo "Bảng xác định giá cây Cao su thanh lý" của Tổng Công ty Cao su Việt Nam, giá sàn cho gỗ Cao su thanh lý là 320.000 đồng/m3 và 30.000 đồng/ster cho củi Giá bán thực tế sẽ cao hơn sau quá trình đấu thầu của các đơn vị.
Cây Cao su không chỉ là một loại cây trồng có giá trị kinh tế mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường Chúng giúp chống xói mòn và duy trì độ màu mỡ của đất, vì vậy nhiều chuyên gia khuyến khích việc trồng cây Cao su không chỉ trong vườn mà còn để tạo rừng, phủ xanh những vùng đất trống và đồi trọc.
2.1.3 Đặc điểm hình thái cây Cao su
Thân mộc của cây có tuổi thọ lên đến 100 năm khi sống trong môi trường hoang dã, như tại Nông trường Dầu Giây, tỉnh Đồng Nai, nơi vẫn còn khoảng 20 cây được trồng từ năm 1906 Khi được trồng trong vườn và cạo mủ, chiều cao của cây thường không vượt quá 25m.
Cây Cao su có thân thẳng, phân cành thấp, gỗ mềm và vỏ láng Thân cây là phần quan trọng nhất về mặt kinh tế, vì lớp các mạch nhựa tập trung chủ yếu ở tượng tầng, với các mạch nhựa được sắp xếp thẳng đứng và nghiêng một góc nhỏ khoảng 3,5 độ về bên phải Khi cạo mủ, người ta cắt ngang qua mạch mủ, giúp mủ Cao su thoát ra ngoài.
Hoa cao su là hoa đơn tính đồng chu, với hoa cái nằm ở đầu nhánh và hoa đực ở phía dưới trong từng chùm hoa Mỗi chùm hoa lớn có thể chứa tới 3000 hoa, tạo nên một cảnh tượng ấn tượng.
Quả Cao su có 3 buồng, mỗi buồng chứa 1 hạt Khi còn non, quả có màu xanh biếc, khi chín quả tự nẻ tung ra rơi xuống đất
Hạt cao su có hình bầu dục hoặc tròn, kích thước trung bình dài khoảng 2 cm, với bề mặt có vân màu nâu và xám Bên trong hạt là lớp vỏ lụa màu trắng đục, bao bọc phần nhân màu trắng vàng Hạt chứa dầu, nhưng tỷ lệ nảy mầm giảm nhanh theo thời gian, và đã ghi nhận hiện tượng tái sinh hạt trong thực tế.
2.1.4 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu Địa hình khu vực điều tra tương đối bằng phẳng, độ dốc nhỏ thua 8 0 chiếm phần nhiều, có dạng đồi thoải xu hướng thấp từ đông bắc xuống tây nam, còn độ dốc lớn hơn 20 0 là đồi núi rải rác (không trồng Cao su) Đất đai cũng rất đa dạng, phát triển trên đá Bazan là những đất có chất lượng cao nhất trong các loại đất đồi núi ở nước ta (đất đỏ), nó thích hợp với nhiều loại cây trồng có giá trị kinh tế cao như Cao su, Cà phê, Điều, Tiêu, Bông vải,…Ngoài ra còn có quỹ đất xám và đỏ có quy mô khá lớn, nó thích hợp để trồng cây Cao su
Khu vực này sở hữu nhiều lợi thế như tài nguyên phong phú, đất đai màu mỡ và khí hậu nhiệt đới, mặc dù có những cực đoan về thời tiết Địa hình bằng phẳng và hệ thống giao thông thuận lợi cùng với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và cơ sở hạ tầng tốt tạo điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của các loại cây công nghiệp, đặc biệt là cây cao su.
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 20
Nghiên cứu cấu trúc và sinh trưởng của loài cây đặc thù trong công nghệ trồng và chế biến sản phẩm, bao gồm cả việc lấy mủ và gỗ, là cần thiết để cung cấp cơ sở lý luận vững chắc Việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng sẽ giúp tối ưu hóa quy trình trồng trọt và khai thác, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế và bền vững cho ngành công nghiệp chế biến sản phẩm từ cây.
2.2.2.Mục tiêu cụ thể Ứng dụng các quy luật cấu trúc, các mô hình sinh trưởng cơ bản để xây dựng phương pháp dự đoán trữ, sản lượng mủ rừng Cao su tại khu vực.
PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU 20
Đối tượng nghiên cứu là những lâm phần Cao su trồng thuần loài, đều tuổi
Trong đó, các lâm phần từ tuổi 6 trở lên đều nằm trong giai đoạn khai thác nhựa mủ
2.3.2 Về phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu cấu trúc và sinh trưởng của rừng Cao su nhằm xây dựng mô hình dự báo sản lượng mủ hiệu quả Bên cạnh đó, bài viết cũng đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp để nâng cao năng suất và chất lượng của loại rừng này.
2.3.3 Về không gian nghiên cứu
Vùng nghiên cứu được xác định là các đơn vị sản xuất kinh doanh có cao su trồng tập trung, với trọng điểm là Nông trường Cao su Đức Phú, thuộc huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam.
2.3.4 Về tài liệu nghiên cứu
Số liệu nghiên cứu được điều tra thực tế tại các lô rừng Cao su trồng thuần loài và thuần theo dòng GT1
Diện tích ô tiêu chuẩn là 1000m 2 (50m x 20m) được bố trí tại nông trường Cao su Đức Phú
Số liệu điều tra sinh trưởng được sử dụng để phân tích các quy luật cấu trúc cơ bản của lâm phần, bao gồm quy luật cấu trúc đường kính, phân bố số cây theo chiều cao thông qua mô hình lý thuyết Hàm Weibull, và mối quan hệ giữa chiều cao thân cây với đường kính thân cây Ngoài ra, nghiên cứu cũng xem xét mối quan hệ giữa đường kính tán cây với đường kính ngực, cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến thể tích thân cây, bao gồm thể tích có vỏ và không vỏ.
Sử dụng số liệu giải tích là phương pháp hiệu quả để nghiên cứu sự sinh trưởng của cây, bao gồm các chỉ tiêu như đường kính, chiều cao và thể tích cây bình quân Những thông tin này giúp đánh giá chính xác sự phát triển của cây trồng trong môi trường tự nhiên.
Nghiên cứu quá trình sinh trưởng của lâm phần cao su thông qua các chỉ tiêu như mô hình sinh trưởng đường kính và chiều cao bình quân giúp đánh giá sản lượng hiệu quả Việc phân tích các yếu tố này không chỉ cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự phát triển của cây cao su mà còn hỗ trợ trong việc tối ưu hóa quy trình trồng trọt và quản lý rừng cao su.
Nghiên cứu này sử dụng số liệu về sản lượng mủ của lâm phần Cao su dòng vô tính GT1 để phân tích mối quan hệ giữa các yếu tố sinh trưởng và tuổi lâm phần với sản lượng mủ Cao su, đồng thời kiểm nghiệm mô hình liên quan.
2.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Để đạt được các mục tiêu đó đề ra, đề tài đã tiến hành nghiên cứu các nội dung chính sau:
2.4.1 Điều tra tình hình cơ bản khu vực nghiên cứu 2.4.2 Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc rừng Cao su
2.4.3 Nghiên cứu quy luật sinh trưởng và xây dựng một số mô hình sinh trưởng rừng Cao su
2.4.4 Thiết lập mối quan hệ giữa sản lượng mủ với các nhân tố sinh trưởng và tuổi lâm phần 2.4.5 Đề xuất ứng dụng kết quả nghiên cứu
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26
KẾT QUẢ ĐIỀU TRA TÌNH HÌNH CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 26 3.2 NGHIÊN CỨU CÁC QUY LUẬT CẤU TRÚC RỪNG CAO SU 37
Núi Thành là huyện nằm phía Nam của tỉnh Quảng Nam, được thành lập năm 1984 trên cơ sở tách ra từ huyện Tam Kỳ
Phía Bắc giáp thành phố Tam Kỳ Phía Nam giáp huyện Bình Sơn và huyện Trà Bồng, tỉnh Quảng Ngãi Phía Tây giáp huyện Bắc Trà My
Phía Đông giáp Biển Đông Tọa độ địa lý trên đất liền:
Từ 108 o 34’ đến 108 o 37’ kinh độ Đông
Từ 15 o 33’ đến 15 o 36’ vĩ độ Bắc
Diện tích tự nhiên của huyện: 53.303 ha Trong đó: Đất nông nghiệp: 37.591,48 ha Đất phi nông nghiệp: 11.646,57 ha Đất chưa sử dụng: 4.158,02 ha
3.1.1.3 Địa hình Địa hình huyện Núi Thành có độ nghiêng lớn từ Tây Nam sang Đông Bắc, có thể chia làm 3 dạng như sau: Dạng địa hình trung du và miền núi gồm các xã Tam Trà, Tam Sơn, Tam Thạnh, Tam Mỹ Đông, Tam Mỹ Tây, một phần xã Tam Nghĩa và Tam Anh Nam, Tam Anh Bắc Phía cực tây có nhiều núi cao, nơi cao nhất là núi Hú, Tam Trà 1.132m
Địa hình đồng bằng tại khu vực này bao gồm các xã Tam Xuân 1, Tam Xuân 2, Tam Anh Nam, Tam Anh Bắc, Tam Hiệp, thị trấn Núi Thành và Tam Nghĩa Vùng đất này có đặc điểm tương đối bằng phẳng, chỉ xuất hiện một số đồi gò với độ dốc nhỏ, trong đó điểm cao nhất đạt 69 m so với mực nước biển.
Khu vực ven biển bao gồm các xã Tam Tiến, Tam Hòa, Tam Giang, Tam Hải, Tam Quang và một phần Tam Nghĩa, có địa hình bằng phẳng và thấp với nhiều cồn cát ổn định Đồng bằng ở đây được hình thành từ các sông ngòi bồi đắp trên nền cát biển, tạo nên vùng hạ lưu phong phú với nhiều đầm phá Đặc biệt, khu vực này còn nổi bật với các bãi đá trầm tích nhô lên từ mặt biển, cao từ 10 đến 12 m, như đảo hòn Mang, Hòn Dứa và Bàn Than thuộc các xã Tam Tiến, Tam Hải, Tam Quang.
Huyện có hệ thống sông ngòi phong phú, bao gồm sông Tam Kỳ, sông Trường Giang, sông Ba Túc, sông An Tân và sông Trâu Tất cả các con sông này đều bắt nguồn từ phía Tây và Tây Bắc, chảy theo hướng Đông và đổ ra biển qua cửa An Hòa và cửa Lở.
Các sông trong khu vực có lưu vực nhỏ từ 50 đến 100 km², độ dốc lớn và chiều dài từ 20 đến 40 km, với lưu lượng nước thay đổi theo mùa Một số sông như sông Tam Kỳ và sông Trầu được ngăn lại ở thượng nguồn để tạo thành hồ chứa nước, ví dụ như Hồ Phú Ninh và hồ Thái Xuân Tất cả các dòng sông đều hội tụ về phía Đông, hình thành các vùng xoáy bồi đắp cồn cát và tạo ra các đầm phá tại các xã như Tam Quang, Tam Anh Nam, Tam Anh Bắc, Tam Hòa, Tam Giang, Tam Hải và Tam Tiến.
Huyện Núi Thành nằm phía Đông dãy Trường Sơn và phía nam đèo Hải Vân, thuộc vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, gió mùa
Nhiệt độ trung bình hằng năm: 25,7 o c, nhiệt độ cao từ tháng 4 đến tháng 8, nhiệt độ thấp từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau
Mùa mưa kéo dài từ tháng 9 đến tháng 12 Lượng mưa trung bình trong năm là 2.531,5mm
Huyện Núi Thành chịu ảnh hưởng của chế độ gió mùa, với gió Tây Nam và gió Đông Nam hoạt động từ tháng 3 đến tháng 7, trong khi gió Đông Bắc hoạt động từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau.
Hằng năm, huyện thường chịu ảnh hưởng của 8 đến 10 cơn bão, chủ yếu xuất hiện từ tháng 8 đến tháng 11 Những cơn bão này thường đi kèm với mưa lớn, dẫn đến tình trạng lũ lụt nghiêm trọng.
3.1.2 Điều kiện Kinh tế - Xã hội
Tính đến ngày 31/12/2014 toàn huyện có 138.769 người Có hai dân tộc chủ yếu là người Kinh và người Cor sống tại các thôn 4, 6 và 8 xã Tam Trà
Tổng số lao động: 72.273 người
Trong đó: Nông - Lâm - Thủy sản chiếm 58,21% Công nghiệp, xây dựng chiếm 23,46% Thương nghiệp dịch vụ chiếm 18,33%
Huyện có 03 trường THPT, một Trung tâm Giáo dục Thường xuyên - Hướng nghiệp, 17 trường THCS, 01 trường bán trú cho học sinh dân tộc thiểu số, 25 trường tiểu học, 18 trường mẫu giáo và 17 Trung tâm học tập Cộng đồng Huyện đã đạt được chứng nhận phổ cập tiểu học 100% và 17/17 xã, thị trấn đều được công nhận phổ cập THCS.
Trên địa bàn huyện có 01 bệnh viện Đa khoa TW Quảng Nam, có 01 trung tâm Y tế huyện, có 17 Trạm Y tế xã, thị trấn; tổng số y, Bác sỹ trên 400 người
Hình 3.1.Bản đồ hành chính huyện Núi Thành
3.1.3.Tình hình phát triển Cao su ở Nông trường Cao su Đức Phú
Nằm trong tọa độ địa lý từ 15 0 25’ 24” - 15 0 28’ 08” vĩ độ Bắc và 108 0 31’
Vùng Cao su nằm tại tọa độ 15°108'35" độ Đông, được phân bố trên diện tích đất quy hoạch của Nông trường Cao su Đức Phú, thuộc địa bàn hành chính của hai xã Tam Thạnh và Tam Anh Nam, thuộc huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam.
Quảng Nam, nằm ở phía tây giáp xã Tam Sơn, phía đông và phía nam giáp các xã Tam Anh Nam, Tam Hiệp, Tam Mỹ, và phía bắc giáp xã Tam Anh Bắc, cách thành phố Tam Kỳ 25km Tổng diện tích của hai xã này là 7.586,80 ha.
Địa hình trung du đồi núi thấp tại khu vực này được đặc trưng bởi những thung lũng nhỏ hẹp và các dòng sông suối với độ dốc chủ yếu trên 15 độ Độ cao trung bình là 60m so với mực nước biển, giảm dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông, với điểm thấp nhất là hồ Thái Xuân Núi Hòn Rọ, ở phía Đông Bắc, là nơi cao nhất với độ cao 194m, trong khi điểm thấp nhất là 10m tại vùng giáp xã Tam Hiệp, Tam Mỹ.
Vùng này được chia cắt bởi những dãy núi dài dốc đứng, tạo thành các khu vực nhỏ tương đối bằng phẳng Đất chủ yếu hình thành từ đá mẹ phong hóa, chủ yếu là phiến thạch sét, và phân bố tại các vùng đồi núi.
Phù sa cổ là loại đất phổ biến, thường xuất hiện ở các khu vực giáp ranh với đồng bằng ven biển phía Đông Bắc, đặc biệt là tại Tam Anh Bên cạnh đó, còn có loại phù sa không được bồi ở các bậc thềm ven sông suối miền núi, như tại sông Ba Túc.
Nông lâm nghiệp chịu ảnh hưởng mạnh mẽ từ các yếu tố thời tiết khí hậu như độ ẩm không khí, lượng mưa và nhiệt độ Mỗi yếu tố này tác động đến cây trồng theo những cách khác nhau, nhưng chúng luôn có mối liên hệ chặt chẽ với nhau.
Khi đánh giá các yếu tố thí nghiệm trong đồng ruộng, cần xem xét tác động của thời tiết đến kết quả thí nghiệm để đưa ra kết quả chính xác hơn Đặc biệt, đối với cây dài ngày như cây Cao su, yếu tố khí hậu có ảnh hưởng rất lớn, vì cây Cao su trải qua hầu hết các diễn biến khí tượng Do đó, việc tìm hiểu các yếu tố khí hậu trước, trong và sau quá trình nghiên cứu là rất cần thiết.
Nhiệt độ(0C) Ẩm độ(%) Lượng mưa(mm)
Hình 3.2 Biểu đồ Nhiệt độ, ẩm độ, lượng mưa ở Núi Thành ( 2010 – 2014)
NGHIÊN CỨU QUY LUẬT SINH TRƯỞNG VÀ XÂY DỰNG MỘT SỐ MÔ HÌNH SINH TRƯỞNG RỪNG CAO SU 56
MÔ HÌNH SINH TRƯỞNG RỪNG CAO SU
Cây rừng từ lúc mới trồng cho đến khi già cỗi thì thể tích cũng như nhân tố cấu thành thể tích luôn biến đổi theo thời gian
Sự biến đổi của từng cây và toàn bộ lâm phần chịu ảnh hưởng từ nhiều nhân tố khác nhau, dẫn đến sự biến động ngẫu nhiên về lượng sinh trưởng của các yếu tố này tại mỗi thời điểm.
Một đại lượng biến thiên theo thời gian được gọi là hàm ngẫu nhiên, ký hiệu là X(t), trong đó t là tham số thời gian không ngẫu nhiên Đối với cây cá biệt, X(t) là một hàm không âm và luôn có xu hướng tăng.
Khái niệm hàm ngẫu nhiên được sử dụng để mô tả quá trình sinh trưởng của cây rừng và lâm phần, phản ánh lượng vật chất mà cây tích lũy từ khi mới trồng cho đến một thời điểm nhất định.
3.3.1 Nghiên cứu quy luật sinh trưởng cây cá lẻ
Nghiên cứu quy luật sinh trưởng của cây tập trung vào sự biến đổi theo thời gian của kích thước, khối lượng và các chỉ tiêu hình dạng của cây Bài viết này sẽ đi sâu vào phân tích sự thay đổi kích thước cây, bao gồm đường kính ngang ngực, chiều cao và thể tích thân cây.
3.3.1.1 Nghiên cứu quy luật sinh trưởng đường kính theo tuổi
Sự biến đổi theo thời gian của các đại lượng điều tra (đường kính ngang ngực, chiều cao, thể tích thân cây) đều có quy luật
Các nhà khoa học đã phát triển nhiều dạng hàm toán học để mô phỏng các đối tượng nghiên cứu khác nhau, trong đó có hàm Gompertz và hàm Schumacher Để so sánh mức độ phù hợp giữa hai phương trình, nghiên cứu đã thử nghiệm với nhiều giá trị khác nhau của tham số c Qua phân tích hồi quy, hàm Schumacher đã xác định được giá trị của tham số b và m tương ứng Những giá trị m này sau đó được thay vào hàm Gompertz để xác định tham số b, c và các chỉ tiêu thống kê cần thiết Kết quả nghiên cứu đã cho thấy mối quan hệ giữa các tham số này.
D 1.3 /A theo các hàm sinh trưởng cho ở bảng 3.10
Bảng 3.10: Kết quả phân tích quan hệ D 1.3 /A theo các hàm sinh trưởng
Stt Hàm sinh trưởng c m Phương trình lập được
Cả hai hàm đều thể hiện rõ quy luật sinh trưởng D1.3 giữa sinh trưởng D1.3 và tuổi của cây cao su với hệ số xác định lớn hơn 0,9, cho thấy mối liên hệ chặt chẽ Đối với hàm Schumacher, khi giá trị c tăng, hệ số xác định của phương trình tuyến tính giảm, trong khi m giảm và sai số chuẩn hồi quy tăng Để kiểm tra hàm chính tắc, đề tài áp dụng sai số chuẩn hồi quy (S) và hệ số xác định (R²).
Khi c tăng (0,7 đến 0,9) thì S tăng và R 2 của hàm chính tắc giảm từ 0,93 đến 0,87
Tương tự với hàm Gompertz, khi thay đổi giá trị của tham số m từ 31 đến
36, hệ số xác định của phương trình tuyến tính và chính tắc không thay đổi và không khác nhau đáng kể, tương ứng là R 2
Hàm Gompertz là lựa chọn phù hợp hơn hàm Schumacher để mô tả quy luật sinh trưởng đường kính của cây Cao su, với các hệ số 0,98 và R² trong khoảng từ 0,997 đến 0,988.
Bảng 3.11: Kết quả tính toán các chỉ tiêu thống kê khi mô tả sinh trưởng đường kính bằng hàm Gompertz với m từ 31 đến 36
Qua bảng 3.11 có thể chọn được phương trình chính tắc hàm Gompertz mô tả sinh trưởng đường kính như sau:
Hình 3.4: Sinh trưởng đường kính cây Cao su bình quân 3.3.1.2 Nghiên cứu quy luật sinh trưởng chiều cao theo tuổi
Tương tự như nghiên cứu quy luật sinh trưởng đường kính ngang ngực, kết quả nghiên cứu sinh trưởng chiều cao được thể hiện ở bảng 3.12
Bảng 3.12: Kết quả phân tích quan hệ H vn /A theo các hàm sinh trưởng
Stt Hàm sinh trưởng c m Chỉ tiêu b
Hàm sinh trưởng trên có khả năng biểu thị quy luật sinh trưởng Hvn một cách hiệu quả thông qua phương trình tuyến tính, với hệ số xác định cao và sai số hồi quy nhỏ.
Trong đó hàm Schumacher có hệ số xác định cao nhất và sai tiêu chuẩn hồi quy nhỏ nhất
Hàm Schumacher vượt trội hơn hàm Gompertz khi so sánh về phương trình chính tắc, với hệ số xác định (R²) cao hơn và sai số chuẩn hồi quy (S) thấp hơn.
Từ đó đề tài đã chọn hàm Schumacher để biểu thị cho quy luật sinh trưởng chiều cao vút ngọn của Cao su
Tiếp tục tìm hàm Schumacher để xác định giá trị c hợp lý nhất, với c = 0,91, phương trình chính tắc cho S nhỏ nhất và R² lớn nhất lần lượt là 0,4577 và 0,9991 Do đó, phương trình chính tắc được lựa chọn là:
Nghiên cứu quy luật sinh trưởng thể tích thân cây Cao su theo tuổi đã chỉ ra rằng hàm Gompertz phù hợp để mô tả sinh trưởng đường kính ngang ngực, trong khi hàm Schumacher thể hiện sự phát triển chiều cao vút ngọn của cây Hình 3.5 minh họa sự sinh trưởng chiều cao bình quân của cây Cao su.
Trong khi đó, hàm Gompertz có điểm xuất phát không tại gốc toạ độ, khi X
Hàm Schumacher có ưu điểm nổi bật khi bắt đầu từ gốc tọa độ (0,0), với một điểm uốn và tiệm cận nằm ngang, phù hợp để mô tả đường cong sinh trưởng trong các hiện tượng sinh học Trong khi đó, hàm Gompertz được lựa chọn để biểu thị quy luật sinh trưởng của D1.3 và Hvn của cây quế tại Yên Bái, cũng như để mô tả quy luật sinh trưởng D1.3, Hvn và V của rừng Sa mộc.
[33] Sự phức tạp của vấn đề chọn hàm sinh trưởng phù hợp đã thôi thúc sự tìm hiểu tiếp theo của đề tài
Kết quả nghiên cứu sinh trưởng thể tích được trình bày trong bảng 3.13
Bảng 3.13: Kết quả phân tích hồi quy thể tích theo các hàm sinh trưởng
Stt Hàm sinh trưởng c m Chỉ tiêu b c
Hàm Gompertz là mô hình tối ưu nhất cho quá trình sinh trưởng thể tích cây cao su, với sai số hồi quy nhỏ nhất và hệ số xác định R² lớn hơn 0,9 Giá trị m được xác định cho phương trình chính tắc của hàm Gompertz là 791, tương ứng với thể tích thân cây cực đại có thể đạt được trong thực tế (đơn vị dm³).
Vậy phương trình chính tắc của hàm Gompertz khi mô phỏng sinh trưởng thể tích như sau:
Hình 3.6: Sinh trưởng thể tích cây Cao su bình quân
Phương trình (3.25) không thể mô tả quá trình sinh trưởng thể tích của thân cây và vỏ ở các tuổi trước, vì đường kính đo được từ các vòng năm chỉ phản ánh đường kính của thân cây mà không bao gồm vỏ.
Mặc khác, khi chế biến sản phẩm mộc thường người ta không sử dụng vỏ Cao su mà chỉ dùng phần gỗ
Khi thực hiện đo đạc cây đứng trong lô, việc vát vỏ từng cây trước khi đo D1.3 không vỏ là không khả thi Do đó, cần nghiên cứu thêm để xác định thể tích thân cây bao gồm cả vỏ.
3.3.2 Nghiên cứu quy luật sinh trưởng lâm phần
Sinh trưởng của cây rừng là tiền đề tạo nên sinh trưởng của lâm phần
THIẾT LẬP MỐI QUAN HỆ GIỮA SẢN LƯỢNG MỦ VỚI CÁC NHÂN TỐ
Mủ cao su, được mệnh danh là "vàng trắng", không chỉ nuôi sống hàng triệu người mà còn đóng góp to lớn vào việc phát triển cơ sở hạ tầng cho xã hội.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các yếu tố như loại đất, dòng vô tính, lượng phân bón, tính chất lý hóa của đất và chế độ nhiệt ảnh hưởng lớn đến năng suất mủ cao su Tuy nhiên, việc tìm hiểu tác động của các nhân tố sinh trưởng như D1.3, Hvn và Dt đến sản lượng mủ cao su vẫn chưa được nghiên cứu một cách cụ thể.
3.4.1 Thăm dò mối quan hệ giữa các nhân tố với sản lượng mủ Để xem xét khả năng ảnh hưởng của các nhân tố sinh trưởng và tuổi đến sản lượng mủ ở mức độ nào, đã tiến hành thăm dò và thiết lập mối tương quan của từng nhân tố một với sản lượng mủ theo 3 dạng hàm là:
X: là một trong các nhân tố ( A, D 1.3 , H vn , D t ) Nghiên cứu mối tương quan giữa sản lượng nhựa mủ với hai nhân tố chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực, tiến hành thăm dò và thiết lập tương quan của hai nhân tố này với nhân tố sản lượng mủ theo các hàm tuyến tính 1 lớp và 2 lớp ( Ms = f(D1.3, Hvn)) cụ thể như sau:
Hàm tuyến tính 1 lớp theo Spurr:
Hàm tuyến tính 2 lớp theo Spurr:
M s = a + b.D 1.3 + c.D 1.3 2 H vn (3.34) Hàm tuyến tính 2 lớp theo Schumacher:
Kết quả thăm dò và thiết lập các phương trình biểu hiện cho các mối quan hệ nói trên được cho ở hai bảng 3.17 và 3.18 sau:
Bảng 3.17: Kết quả thiết lập tương quan giữa nhân tố tuổi và từng nhân tố sinh trưởng với sản lượng nhựa mủ theo các dạng hàm
Dạng hàm Phương trình lập được R S t a t b t 05 %
(3.29) M s 20,74+36,88.H vn 0,52 127,73 10,27 4,65 2,00 5,66 (3.30) Ms C1,98+535,31.LnHvn 0,51 129,09 1,30 4,47 2,00 5,72 (3.31) LnM s =6,783+0,279.LnH vn 0,51 0,07 39,5 4,5 2,00 0,75
(3.31) LnMs=7,38+0,09.LnDt 0,09 0,08 29,65 0,71 2,00 0,81 Qua bảng 3.17, nhận thấy:
Hệ số tương quan (R) giữa sản lượng mủ với tuổi, đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn dao động từ 0,52 đến 0,66, cho thấy các mối quan hệ này tương đối chặt chẽ Đồng thời, hầu hết các giá trị |t a| và |t b| đều lớn hơn t 05 trong bảng tra cứu, khẳng định sự tồn tại của các mối quan hệ này.
Mối quan hệ giữa sản lượng mủ và đường kính tán cây không rõ ràng, do hệ số tương quan (R) của các phương trình biểu diễn mối quan hệ này rất thấp (
