Nghiên cứu điều kiện sinh khí hậu nhằm phát triển cây mắc ca ở Đắk Lắk

JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE DOI: 10.18173/2354-1059.2016-0024 Natural Sci. 2016, Vol. 61, No. 4, pp. 159-163 This paper is available online at Ngày nhận bài: 19/3/2016. Ngày nhận Ďăng: 27/3/2016. Tác giả liên lạc: Đào Ngọc Hùng, Ďịa chỉ e-mail: daongochung69@gmail.com 159 NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN SINH KHÍ HẬU NHẰM PHÁT TRIỂN CÂY MẮC CA Ở ĐẮK LẮK Đào Ngọc Hùng1, Phan Văn Phú2 và Nguyễn Hồ3 1Khoa Địa lí, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2Khoa Địa lí, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh 3Khoa Tài nguyên và Môi trường, Trường Đại học Đồng Tháp Tóm tắt. Những năm gần Ďây Mắc ca - một loại cây lâu năm có giá trị kinh tế, dinh dƣỡng cao Ďã và Ďang dần trở thành một trong những cây trồng giàu tiềm năng ở Tây Nguyên. Căn cứ vào nhu cầu sinh thái của cây mắc ca, sử dụng phƣơng pháp phân loại sinh khí hậu, bản Ďồ sinh khí hậu thảm thực vật tự nhiên Tây Nguyên, kết hợp các phƣơng pháp phân tích, so sánh, thực Ďịa, chúng tôi Ďã xác Ďịnh rõ mức Ďộ quan trọng của các yếu tố sinh khí hậu (nhiệt Ďộ, Ďộ ẩm không khí, gió và nƣớc) Ďối với cây mắc ca, xây dựng bản Ďồ sinh khí hậu tỉnh Đắk Lắk. Bằng phƣơng pháp Ďánh giá thích nghi sinh thái, với sự trợ giúp của hệ thông tin Ďịa lí (GIS) chúng tôi Ďã xác Ďịnh Ďƣợc sự phân hóa không gian, mức Ďộ thuận lợi của Ďiều kiện sinh khí hậu cho phát triển cây mắc ca. Đây là cơ sở khoa học tin cậy cho Ďịnh hƣớng phát triển mắc ca ở Đắk Lắk. Từ khoá: Mắc ca, sinh khí hậu, Ďánh giá thích nghi, Đắk Lắk. 1. Mở đầu Cây mắc ca (Macadamia) - là một loại cây Ďại thụ thƣờng xanh mới Ďƣợc Ďƣa vào trồng ở Việt Nam và Ďang nhận Ďƣợc sự quan tâm rất lớn không chỉ bởi giá trị kinh tế cao, cách sử dụng Ďa dạng (từ ăn sống hoặc trộn trong sà lát, sào, nấu, làm nhân bánh - mứt cho Ďến làm dung môi trong sản xuất mĩ phẩm) nên nhu cầu về nhân mắc ca trên thị trƣờng rất lớn (sản lƣợng mắc ca hiện chỉ Ďáp ứng 25% nhu cầu) [1]. Ngoài ra, giá trị sinh thái của cây mắc ca cũng rất nổi bật vì là cây Ďại thụ thƣờng xanh, góp phần nâng cao tỉ lệ che phủ Ďất, bảo vệ môi trƣờng và phát triển bền vững Ďối với miền núi. Từ năm 2002, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Việt Nam Ďã chỉ Ďạo nhiều Ďơn vị chức năng tiến hành nhập giống, khảo nghiệm giống. Từ Ďó, nhiều nghiên cứu về cây mắc ca Ďã Ďƣợc thực hiện. Theo Thái Văn Trừng [2], trong năm nhóm nhân tố phát sinh quần thể thực vật thì khí hậu là nhân tố chủ Ďạo quyết Ďịnh hình dạng, cấu trúc kiểu thảm thực vật, tạo nên những cảnh quan khác nhau. Để duy trì lớp phủ thực vật, phát triển thêm nhiều diện tích cây mắc ca hơn nữa, dần dần tạo thành những vùng chuyên canh kiểu nhƣ các hệ sinh thái cây cà phê ở Tây Nguyên, chúng tôi cho rằng xác Ďịnh không gian phát triển mắc ca với mức Ďộ thích hợp khác nhau cần nghiên cứu Ďánh giá Ďiều kiện sinh khí hậu (SKH) cây mắc ca trên Ďịa bàn tỉnh Đắk Lắk. 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu Về cơ sở khoa học: Bài báo Ďƣợc tiếp cận nghiên cứu theo hƣớng Ďịa lí tổng hợp - Ďánh giá Ďiều kiện tự nhiên Ďể phát triển một loại cây lâu năm. Tuy nhiên, công trình tập trung chủ yếu vào Ďánh giá mức Ďộ tƣơng thích giữa Ďiều kiện (SKH) tỉnh Đắk Lắk với cây mắc ca. Bƣớc Ďầu tiên, chúng tôi thu thập tài liệu Ďể làm rõ Ďiều kiện SKH của cây mắc ca. Đào Ngọc Hùng, Phan Văn Phú và Nguyễn Hồ 160 Về cơ sở thực tiễn: chúng tôi Ďã kế thừa các kết quả nghiên cứu về SKH ở các vùng miền trên Ďất nƣớc ta [3], Ďặc Ďiểm về các loại SKH vùng Tây Nguyên (Ďƣợc kế thừa từ [4]); Bản Ďồ SKH Tây Nguyên [5]. Sử dụng phƣơng pháp bản Ďồ kết hợp với sự hỗ trợ của MapInfo chúng tôi Ďã biên tập bản Ďồ SKH tỉnh Đắk Lắk, tỉ lệ 1:100.000. Tiếp theo, chúng tôi tiến hành Ďánh giá khả năng thích nghi của các loại SKH Đắk Lắk với cây mắc ca. Các tiêu chí và chỉ tiêu Ďánh giá Ďƣợc lựa chọn thông qua phƣơng pháp so sánh và phƣơng pháp ma trận tam giác [6]. Cụ thể chúng tôi tiến hành so sánh giữa nhu cầu sinh thái của mắc ca với Ďặc Ďiểm của các Ďơn vị (ĐV) SKH trên Ďịa bàn. Sau Ďó thành lập ma trận tam giác Ďể so sánh theo từng cặp yếu tố. Cuối cùng thống kê lại Ďể lựa chọn các yếu tố cần thiết cho Ďánh giá. Do vai trò và tầm quan trọng của các yếu tố SKH Ďối với chủ thể Ďánh giá (cây mắc ca) là khác nhau, nên bằng phƣơng pháp ma trận tam giác [6] chúng tôi Ďã xác Ďịnh trọng số cho từng tiêu chí, tƣơng ứng: yếu tố quan trọng - trọng số là 3, yếu tố ít quan trọng hơn sẽ có trọng số tƣơng ứng là 2 hoặc 1. Để phân bậc các chỉ tiêu và cho Ďiểm từng bậc, chúng tôi Ďánh giá theo thang Ďiểm 3 bậc gồm: Rất thích hợp: 3 Ďiểm; Tƣơng Ďối thích hợp: 2 Ďiểm; Kém thích hợp: 1 Ďiểm. Căn cứ vào hệ thống các chỉ tiêu và trọng số Ďƣợc lựa chọn, Ďề tài sử dụng bài toán trung bình cộng tính Ďiểm cho từng ĐVSKH theo công thức:  n a DiKi n D 1 1 trong Ďó: Da: Ďiểm Ďánh giá chung cho ĐVSKH A; Di: Ďiểm Ďánh giá cho chỉ tiêu thứ i; Ki: trọng số của chỉ tiêu thứ i; n: số chỉ tiêu Ďánh giá; i: chỉ tiêu Ďánh giá, i = 1,2,..., n. Sau Ďó, Ďề tài tiến hành phân hạng thích nghi, khoảng cách Ďiểm các mức thích nghi Ďƣợc tính theo công thức: max minD DD M    trong Ďó, Dmax và Dmin là Ďiểm Ďánh giá cao nhất và thấp nhất của ĐVSKH, M là số cấp phân hạng thích nghi (3 cấp). Sau khi có kết quả Ďánh giá, phƣơng pháp bản Ďồ với sự trợ giúp của GIS Ďƣợc sử dụng Ďể thành lập bản Ďồ Ďánh giá thích nghi các ĐVSKH Ďối với cây mắc ca làm cơ sở Ďể Ďề xuất hƣớng phát triển cây này trên Ďịa bàn tỉnh Đắk Lắk. 2.2. Đặc điểm sinh khí hậu cây mắc ca Cây mắc ca có tên gọi chung là Macadamia hoặc Australia nut hoặc Queenland nut. Sản phẩm chính là hạt, hạt mắc ca có mầu sữa trắng ngả vàng, chiếm gần 1/3 trọng lƣợng hạt, hàm lƣợng dinh dƣỡng rất cao, Ďặc biệt là acid béo không no lên tới 84%. Hƣơng vị hạt mắc ca thơm ngon nhất trong các loại hạt dùng Ďể ăn nên Ďƣợc mệnh danh là Nữ hoàng hạt khô. Mắc ca có thể sinh trƣởng trên nhiều loại Ďất khác nhau, nhƣng không chịu Ďƣợc Ďiều kiện ngập úng. Cây mắc ca là loại cây chịu khí hậu mát, mƣa ẩm và khô hạn xen kẽ. Sinh trƣởng thích hợp trong Ďiều kiện khí hậu nhiệt Ďới gió mùa. Lƣợng mƣa trung bình từ 1200 mm Ďến 3.000 mm, lƣợng mƣa tối ƣu từ 1.500 mm Ďến 2.500 mm. Một trong những yêu cầu sinh thái thiết yếu nhất Ďối với cây mắc ca Ďó là biên Ďộ nhiệt, Ďặc biệt là nhiệt Ďộ thích hợp cho cây mắc ca ra hoa (giai Ďoạn từ tháng 12 Ďến tháng 2 năm sau). Nhiệt Ďộ thích hợp cho cây mắc ca là từ 12oC Ďến 32oC, nhiệt Ďộ tối ƣu Ďể cây có thể sinh trƣởng và phát triển tốt nhất là 20 - 24oC. Cây mắc ca cần một thời kì lạnh kéo dài khoảng 3 tháng với nhiệt Ďộ trung bình từ 18 - 21oC Ďể ra hoa. Mùa hoa nở và sau hoa nở (tháng 3, 4) gặp nắng hạn sẽ gây rụng hoa nghiêm trọng. Cây mắc ca ra rất nhiều hoa, nhƣng tỉ lệ Ďậu quả lại chỉ Ďạt 0,1 - 0,3%. Khí hậu không thuận lợi có thể hoàn toàn không Ďậu quả. Quả mắc ca chín vào tháng 9 tới giữa tháng 11; 3 tháng trƣớc Ďó là giai Ďoạn tích luỹ dầu cho hạt quan trọng nhất, Ďòi hỏi khí hậu ẩm và nóng nhƣng không quá 38oC. Bão biển cấp 7-8 trở lên hoặc gió mùa tây nam khô nóng (gió Lào) nếu gặp Ďất trồng khô hạn cũng gây rụng quả rất nhiều. Cây mắc ca là cây ƣa sáng, vì vậy không Ďƣợc trồng dƣới tán cây khác [1]. 2.3. Đặc điểm sinh khí hậu Đắk Lắk Khí hậu Đắk Lắk thuộc kiểu khí hậu cao nguyên Tây Trƣờng Sơn, nhiệt Ďộ trung bình năm không cao, mùa hè mƣa nhiều ít nắng, mùa Ďông mƣa ít, khô hạn. Phía Ďông và Ďông bắc khí hậu có tính trung gian giữa khí hậu Tây và Đông Trƣờng Sơn. Nghiên cứu điều kiện sinh khí hậu nhằm phát triển cây mắc ca ở Đắk Lắk 161 Khí hậu có 2 mùa: mùa mƣa từ tháng 5 - tháng 10, với lƣợng mƣa chiếm 80 - 90% cả năm. Riêng phía Ďông tỉnh Đắk Lắk do chịu ảnh hƣởng của khí hậu Đông Trƣờng Sơn, mùa mƣa dài hơn, kéo dài tới tháng 11. Mùa khô từ tháng 11 Ďến tháng 4 năm sau, trong mùa này Ďộ ẩm không cao, gió Đông Bắc thổi mạnh, bốc hơi lớn, gây khô hạn nghiêm trọng. * Các đặc trưng khí hậu: - Chế Ďộ nắng: tổng số giờ nắng bình quân năm khá cao khoảng 2.139 giờ. - Chế Ďộ gió: có 2 mùa gió: mùa mƣa gió Tây Nam thƣờng thổi nhẹ khoảng cấp 2, cấp 3; mùa khô gió Đông Bắc thƣờng thổi mạnh cấp 3, cấp 4, có lúc lên cấp 6, cấp 7. - Chế Ďộ nhiệt: Nhiệt Ďộ hạ thấp cùng với sự tăng dần của Ďộ cao. Nhiệt Ďộ trung bình ở Ďộ cao 500 - 800 m dao Ďộng từ 22 - 23°C. Biên Ďộ nhiệt trong ngày lớn, Ďạt khoảng 9,5-10,2°C (thuộc loại cao nhất ở Việt Nam), biên Ďộ nhiệt năm không lớn. - Chế Ďộ mƣa: Lƣợng mƣa trung bình toàn tỉnh Ďạt 1.600 - 1.800 mm. Lƣợng mƣa trong 6 tháng mùa mƣa chiếm 84 % lƣợng mƣa năm. Mùa mƣa Tây nguyên còn chịu ảnh hƣởng bởi các cơn bão, áp thấp nhiệt Ďới từ duyên hải Nam Trung Bộ. Độ ẩm không khí trung bình năm khoảng 82 %. Để phân loại SKH tỉnh Đắk Lắk, chúng tôi tham khảo kết quả nghiên cứu về phân loại SKH nói chung [7] và các kiểu SKH Tây Nguyên nói riêng [4, 5]. Từ Ďó, chúng tôi biên tập, xây dựng chú giải bản Ďồ SKH tỉnh Đắk Lắk (Bảng 1). Bảng 1. Chú giải bản đồ sinh khí hậu Đắk Lắk Bản Ďồ SKH tỉnh Đắk Lắk, tỉ lệ 1:100.000 Ďƣợc trình bày trên Hình 1. Hình 1. Bản đồ sinh khí hậu Đắk Lắk 2.4. Đánh giá khả năng thích nghi các đơn vị sinh khí hậu đối với cây mắc ca 2.4.1. Hệ thống tiêu chí và chỉ tiêu đánh giá Chúng tôi lập ma trận Ďể xác Ďịnh chỉ tiêu SKH cần thiết cho cây mắc ca (Bảng 2). So sánh từng cặp chỉ tiêu, chúng tôi nhận thấy chỉ tiêu nhiệt Ďộ trung bình và thời kì lạnh có vai trò quan trọng hơn so với chỉ tiêu về lƣợng mƣa. Vì yêu cầu sinh thái, cây mắc ca Ďòi hỏi khá khắt khe về yếu tố nhiệt Ďộ trung bình và mùa lạnh, Ďặc biệt là khi cây ra hoa. Còn yếu tố lƣợng mƣa và thời kì khô, về cơ bản Ďiều kiện của Đắk Lắk Ďã Ďáp ứng Ďƣợc, nếu thiếu thì vẫn có khả năng khắc phục bằng biện pháp tƣới. Đào Ngọc Hùng, Phan Văn Phú và Nguyễn Hồ 162 Bảng 2. Ma trận các chỉ tiêu sinh khí hậu của cây mắc ca Stt Yếu tố Lƣợng mƣa trung bình Thời kì lạnh Thời kì khô Gió Đông Bắc Gió Lào Tần suất gặp 1 Nhiệt Ďộ trung bình 1 1 1 1 1 5 2 Lƣợng mƣa trung bình 2 2 2 3 3 Thời kì lạnh 3 3 3 3 4 4 Thời kì khô 4 4 2 5 Gió Đông Bắc 5 1 6 Gió Lào 0 Với các chỉ tiêu về gió, Đắk Lắk chủ yếu thuộc sƣờn Tây của Trƣờng Sơn Nam nên không bị tác Ďộng của hiệu ứng phơn. Cho nên tác Ďộng chính với mắc ca là gió Đông Bắc, nếu tốc Ďộ khá mạnh, cây có thể gặp khô hạn. Tuy nhiên, nếu Ďầu tƣ các biện pháp kĩ thuật thì có thể khắc phục Ďƣợc bằng cách trồng các hàng cây chắn gió. Nhƣ vậy, Ďối với Đắk Lắk, yếu tố SKH quan trọng nhất với quá trình sinh trƣởng, phát triển và cho năng suất của mắc ca là: nhiệt Ďộ, thời kì lạnh, lƣợng mƣa và thời kỳ khô. Trọng số của các yếu tố Ďƣợc xác Ďịnh dựa vào thứ tự của các yếu tố trong Bảng ma trận tam giác. Mỗi yếu tố sẽ chia ra ba cấp thích nghi: rất thích hợp (3 Ďiểm), tƣơng Ďối thích hợp (2 Ďiểm) và kém thích hợp (1 Ďiểm). Bảng 3. Chỉ tiêu sinh khí hậu của cây mắc ca Yếu tố Trọng số Rất thích hợp (1) Tƣơng đối thích hợp (2) Kém thích hợp (3) Nhiệt Ďộ trung bình năm (T) 3 20 0C ≤ T ≤ 24 0C 180C ≤ T < 200C 24 0C < T ≤ 320C T > 32 o C T < 18 o C Thời kì lạnh (m) 3 2 th ≤ m ≤ 3 tháng m > 3 th; m < 2 tháng m < 1 tháng Lƣợng mƣa trung bình năm (R) 2 1500 mm ≤ R ≤ 2500 mm 1200 ≤ R < 1500 mm 2500 ≤ R < 3000 mm R ≥ 3000 mm R < 1200 mm Độ dài mùa khô (n) 1 2 th ≤ n < 3 tháng 3 th ≤ n ≤ 4 tháng n > 4 tháng n < 1 tháng 2.4.2. Kết quả đánh giá Khoảng cách Ďiểm các mức thích nghi Ďƣợc tính theo công thức: Kết quả Ďánh giá cho thấy ở Đắk Lắk diện tích lãnh thổ có Ďiều kiện SKH thích hợp với cây mắc ca rất lớn, chiếm tới 72,6% diện tích toàn tỉnh, trong Ďó có 15,7% diện tích là rất thích hợp, bao gồm các Ďơn vị: IIB0a, IIIB1a, IIIB1b, IIIC1b, IIID1b, IVA2a và IVB2b (Hình 2). Hình 2. Bản đồ đánh giá thích nghi các ĐVSKH tỉnh Đắk Lắk đối với cây mắc ca Phân chia các ĐVSKH của Đắk Lắk vào 3 nhóm: 1) Rất thích hợp (2,32 - 2,67); 2) Tƣơng Ďối thích hợp (1,94 - 2,31); 3) Kém thích hợp (1,56 - 1,93) (Bảng 4). Nghiên cứu điều kiện sinh khí hậu nhằm phát triển cây mắc ca ở Đắk Lắk 163 Bảng 4. Kết quả đánh giá khả năng thích nghi của các ĐVSKH đối với cây mắc ca Yếu tố đánh giá Nhiệt độ trung bình năm (T) Thời kì lạnh (m) Lƣợng mƣa trung bình năm (R) Độ dài mùa khô (n) Tổng cộng Mức độ thích hợp Mức Ďộ ĐVSKH T1 T2 T3 m1 m2 m3 R1 R2 R3 n1 n2 n3 IC0c 2 1 3 1 1,78 3 ID0b 2 1 2 2 1,67 3 ID0c 2 1 2 1 1,56 3 IIB0a 3 1 3 3 2,33 1 IIB0b 3 1 3 2 2,22 2 IIC0b 3 1 3 2 2,22 2 IID0b 3 1 2 2 2 2 IIIB1a 3 2 3 3 2,67 1 IIIB1b 3 2 3 2 2,56 1 IIIC1b 3 2 3 2 2,56 1 IIID1b 3 2 2 2 2,33 1 IVA2a 2 3 2 3 2,44 1 IVB2b 2 3 3 2 2,56 1 VA3a 1 2 2 3 1,78 3 VB3b 1 2 3 2 1,89 3 3. Kết luận Nghiên cứu, Ďánh giá tài nguyên SKH Ďem lại rất nhiều lợi ích Ďối với sự phát triển kinh tế Ďất nƣớc. Trong nông nghiệp, lâm nghiệp, SKH giúp cho việc lựa chọn giống cây trồng, vật nuôi hợp lí cho từng lãnh thổ, ít gây tổn hại Ďến môi trƣờng, từ Ďó Ďảm bảo Ďem lại hiệu quả kinh tế và năng suất cao cho nông nghiệp của Ďịa phƣơng. Trong cơ cấu nông nghiệp, mắc ca Ďã và Ďang nổi lên là một sản phẩm có giá trị kinh tế và xuất khẩu cao, vì thế nghiên cứu sinh khí hậu Ďể rút ra Ďƣợc những quy luật phân bố của cây mắc ca trên lãnh thổ Đắk Lắk là Ďiều hết sức cần thiết. Kết quả nghiên cứu Ďã cho thấy các Ďơn vị SKH thích hợp cho cây mắc ca tập trung ở khu vực phía Đông, Đông Bắc và Đông Nam của tỉnh Đắk Lắk. Kết quả này sẽ tạo cơ sở khoa học quan trọng cho Ďề xuất mở rộng thêm diện tích mắc ca ở Ďịa phƣơng, Ďể có thể biến ƣớc mơ “cây tỉ Ďô” thành sự thực Ďối với ngƣời dân Đắk Lắk nói riêng và Tây Nguyên nói chung. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Viện Khoa học kĩ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên, 2014. Cây mắc ca, tiềm năng và triển vọng phát triển trên địa bàn Tây Nguyên, Đắk Lắk. [2] Thái Văn Trừng, 1998. Những hệ sinh thái rừng nhiệt đới ở Việt Nam. Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội. [3] Nguyễn Khanh Vân, 2000. Các biểu đồ sinh khí hậu Việt Nam. Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội. [4] Phạm Hoàng Hải (Chủ trì) và nnk, 2015. Nghiên cứu đánh giá tổng hợp các nguồn lực tự nhiên, biến động sử dụng tài nguyên và xác lập các mô hình kinh tế - sinh thái bền vững cho một số vùng địa lí trọng điểm khu vực Tây Nguyên. Đề tài cấp Nhà nƣớc, mã số TN3-T03, Chƣơng trình Tây Nguyên 3. [5] Nguyen Khanh Van, Pham Thi Ly, Nguyen Thi Hong, 2014. Bioclimatic map of Tay Nguyen at scale 1:250,000 for setting up sustainable ecological economic models. Vietnam Journal of Earth Sciences. T 36 (No. 4), pp. 504-514. [6] Nguyễn Cao Huần, 2007. Giáo trình đánh giá cảnh quan. Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội. [7] Nguyễn Khanh Vân, Nguyễn Thị Hiền, 1999. Các phương pháp phân loại sinh khí hậu hiện có ở Việt Nam. Tạp chí Khoa học về Trái Ďất, T21 (1), 3/1999, tr. 70-79. ABSTRACT Study of bioclimatic conditions pertinent to macadamia farming in Dak Lak Province Due to various climatic factors present in Vietnam, macadamia, a perennial crop of high value, has come to be seen as a crop that could potentially be grown in our country. We have carried out an analysis and synthesis, gathered statistics and carried out fieldwork in Dak Lak to define the bioclimatic elements required to successfully grow macadamia: temperature, humidity, wind and water. Referring to a study of Vietnam and Highlands bioclimate, we have edited the Dak Lak bioclimatic map, revising the bioclimatic units of the province and showing the results on the Dak Lak bioclimatic assessment map. Keywords: Macadamia, bioclimate, adaptive assessment, Dak Lak.