Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. Cơ sở khoa học của đề tài 1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu che sáng Chè là cây ưa ánh sáng tán xạ, nắng nóng nhiệt độ cao sẽ làm cho cây chè sinh trưởng phát triển kém. Vì vậy trong sản xuất ở những vùng có cường độ ánh sáng mạnh thường trồng các loại cây che bóng cho cây chè, đặc biệt là lựa chọn các loại cây có độ che phủ rộng, tán thưa như cây tràm lá nhọn vừa tạo độ ẩm đồng thời vẫn đảm bảo ánh sáng cho cây chè sinh trưởng.
Qua khảo nghiệm, đánh giá kết quả cho thấy ở những đồi chè có trồng cây che bóng thường cho năng suất cao hơn từ 10% đến 15% so với những đồi chè không có cây che bóng (Trồng cây che bóng giúp cây chè sinh trưởng tốt, 2015) [89], (Nguyễn Đại Khánh, 2002) [13]. (2001) [47] Khả năng tích lũy chất khô của cây trồng phụ thuộc vào khả năng quang hợp trên đơn vị diện tích lá. Quá trình quang hợp của cây trồng thay đổi theo điều kiện môi trường trong quá trình sinh trưởng. Quá trình quang hợp phụ thuộc mạnh vào điều kiện ánh sáng, nhiệt độ và lượng N cung cấp.
Quá trình này thay đổi theo ngày, theo mùa. Do vậy năng suất cây trồng là sự kết hợp phức tạp giữa các yếu tố môi trường và đặc điểm cây trồng. Che sáng là biện pháp kỹ thuật trong canh tác chè trước thời điểm thu hoạch búp chè để chế biến chè xanh chất lượng cao. và cs, 1968 [46] cho rằng cơ sở khoa học của biện pháp che nắng là điều tiết quá trình quang hợp ở mức độ chiếu sáng thích hợp để cây chè tăng cường sự tích lũy các chất hóa học trong búp chè.
Kết quả nghiên cứu của Shoubo, 1989 [60]. cho thấy cường độ ánh sáng có quan hệ chặt chẽ với sự sinh trưởng và phát triển của cây chè. Che bớt ánh sáng 6 có ảnh hưởng lớn đến các thành phần sinh hóa của búp chè và có vai trò làm tăng chất lượng sản phẩm (Weiss và cs, 2003) [72]. Che sáng cho cây chè là biện pháp che bớt ánh nắng để giảm cường độ ánh sáng mặt trời.
Đây là vấn đề quan trọng bởi cường độ ánh sáng sẽ ảnh hưởng đến quá trình quang hợp và từ đó ảnh hưởng đến sự tích lũy thành phần hóa học có lợi trong búp chè. Mặt khác, nếu sản xuất chè ở điều kiện không che sáng (cường độ ánh sáng đạt 100%), ở những thời điểm ánh sáng mặt trời cao, bức xạ lớn, đặc biệt từ tháng 5 đến tháng 8 sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển của cây chè đồng thời làm cho chất lượng nguyên liệu giảm đó là nguyên nhân làm cho chất lượng sản phẩm chè vụ này thường thấp hơn vụ xuân và vụ thu. Với mục đích làm giảm cường độ ánh sáng ở những tháng có cường độ ánh sáng mạnh (Vụ hè từ tháng 5 đến tháng 8) để tạo cường độ ánh sáng thích hợp, ẩm độ không khí và nhiệt độ hợp lý hơn từ đó có thể làm thay đổi quá trình quang hợp và tăng sự tích lũy các chất có lợi cho chất lượng nguyên liệu. Đó là cơ sở khoa học cho sự lựa chọn kỹ thuật che ánh sáng cho nương chè trước khi thu hoạch đối với giống chè Kim Tuyên để sản xuất chè xanh.
Cơ sở khoa học của việc phân bón trong điều kiện che sáng Chè là cây công nghiệp dài ngày, sản phẩm là búp và lá non chỉ chiếm 8 - 13% sinh khối của cây, hơn nữa lại phải thu hái nhiều lần trong một năm cho nên so với những cây công nghiệp dài ngày khác như cà phê, cao su…nhu cầu dinh dưỡng của cây chè không cao bằng (Học viện Nông nghiệp Việt Nam, 2015) [87]. Chè có khả năng hấp thu dinh dưỡng liên tục trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển. Ngay cả trong điều kiện mùa đông nhiệt độ thấp, cây chè tạm ngừng sinh trưởng song vẫn yêu cầu một lượng dinh dưỡng nhất định, vì thế việc cung cấp dinh dưỡng cho cây chè phải tiến hành thường xuyên trong năm. Chè là cây có khả năng thích ứng với điều kiện dinh dưỡng rất rộng, nó có thể sống ở nơi đất màu mỡ song cũng có thể sống ở nơi đất cằn cỗi, nghèo kiệt dinh dưỡng mà vẫn cho năng suất nhất định.
Tuy nhiên, để có nương chè cho 7 năng suất cao, chất lượng tốt và có nhiệm kỳ kinh tế dài cần phải xây dựng chế độ bón phân hợp lý cho chè. Theo quyết định số 231/TT - CCN ngày 12 tháng 7 năm 2010 của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn: Với nương chè kinh doanh ở mức năng suất búp từ 80-120 tạ/ha để đạt được năng suất tối đa thì cần lượng phân N:P:K tương ứng là 180-300: 100-160: 120-200 kg/ha. Các yếu tố dinh dưỡng khác nhau sẽ có vai trò cụ thể: Phân đạm: Có vai trò đặc biệt quan trọng quyết định năng suất chè, kích thích cho mầm và búp phát triển tạo ra năng suất. Trong cây chè đạm tập trung ở các bộ phận còn non như búp và lá non và đạm tham gia vào sự tổng hợp axit amin và protein.
Nếu bón đạm đủ cây phát triển tốt, khỏe, nhiều búp, lá xanh. Ngược lại nếu thiếu đạm lá chè vàng, búp nhỏ. Tuy nhiên, nếu bón quá nhiều đạm chè có vị đắng và giảm chất lượng. Phân lân: Có hiệu lực nhất định đối với cây chè.
Tác dụng của lân chủ yếu là kích thích bộ rễ phát triển từ đó nâng cao khả năng hấp thu chất dinh dưỡng, kiến tạo năng suất và nâng cao chất lượng chè thương phẩm. Phân kali: Nhu cầu kali của cây chè tương đối cao, ở những nơi đất thiếu kali nếu bón đầy đủ kali cho chè thì tác dụng của kali rất rõ rệt đến năng suất và chất lượng chè. Phân hữu cơ: Có vai trò rất quan trọng, nó không những cung cấp chất dinh dưỡng trực tiếp cho chè mà còn cải thiện lý tính đất như làm cho đất tơi xốp, có kết cấu viên, làm tăng khả năng thấm và giữ nước của đất, làm tăng sự hoạt động của các hệ vi sinh vật trong đất, làm tăng các thành phần dinh dưỡng: N, P, K và các nguyên tố vi lượng khác trong đất. Phân vi lượng: Sử dụng một số nguyên tố vi lượng (Mn, Zn, Co, Mo,…) bằng hình thức bón vào đất hay phun lên lá có tác dụng lớn đối với các quá trình sinh lý, sinh hóa của cây trồng, do đó nó có thể làm tăng năng suất và phẩm chất chè.
Như vậy, mỗi yếu tố dinh dưỡng sẽ có những vai trò khác nhau trong quá 8 trình sinh trưởng và phát triển của cây chè. Cũng như các cây trồng khác ở mỗi điều kiện sinh thái khác nhau nhu cầu dinh dưỡng của cây cũng khác nhau. Trong điều kiện che sáng, cường độ ánh sáng giảm vì vậy các hoạt động về quang hợp và quá trình sinh tổng hợp các chất trong cây sẽ thay đổi dẫn đến nhu cầu về các yếu tố dinh dưỡng cũng thay đổi. Với mục đích tìm ra tỷ lệ bón phối hợp N, P, K trong điều kiện che sáng ở vụ hè nhằm làm tăng chất lượng nguyên liệu chè từ đó có thể nâng cao chất lượng chè thành phẩm để tăng hiệu quả kinh tế trong sản xuất chè hiện nay.
Đó là cơ sở khoa học của sự lựa chọn kỹ thuật bón phân hợp lý trong điều kiện che sáng với giống chè Kim Tuyên ở vụ hè nhằm nâng cao chất lượng nguyên liệu búp để chế biến chè xanh chất lượng cao. Những yếu tố ảnh hưởng đến sự tích lũy các chất hóa học trong búp chè 1. Ánh sáng Ánh sáng có vai trò quan trọng đối với tất cả các cơ thể sống, là một trong những yếu tố quan trọng nhất của môi trường, ảnh hưởng đến quá trình điều hòa sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Cây chè từ lúc còn nhỏ đến khi phát triển sau này nó hoàn toàn ưa ánh sáng tán xạ.
Dưới bóng râm, lá chè xanh đậm, lóng dài, búp non và mềm mại độ già hóa của búp chậm hơn, hàm lượng nước cao nhưng mật độ búp thưa. Ở những vùng núi cao với ánh sáng tán xạ có tác dụng tốt đến chất lượng búp chè, lá chè thường có mầu xanh hơn so với lá của cây chè phát triển trong điều kiện ánh sáng trực xạ ở những vùng thấp, kết quả nồng độ axit amin tổng số cao (Topuz, A. Có sự khác biệt về nồng độ axit amin ở điều kiện ánh sáng mặt trời khác nhau, nồng độ axit amin tổng số của lá chè phát triển trong ánh sáng mặt trời tự nhiên giảm 44,3%, so với lá chè được che bớt ánh sáng., (2013) [48] đã nghiên cứu cây chè trong quá trình sinh trưởng và phát triển thường chịu ảnh hưởng điều kiện môi trường không khí. Tác giả cho rằng khi được trồng ở cùng một nơi thì cây chè được che bóng sẽ có chất lượng cao hơn, khi uống có vị thơm dịu hơn so với cây chè không được che 9 bóng và nguyên liệu có thể sử dụng để chế biến chè xanh chất lượng cao.
(2014) [45] đã phân tích thành phần các chất trong dịch chiết từ lá chè theo thời gian che sáng từ 0, 15, 18, 20 ngày, kết quả cho thấy theo thời gian che sáng các hợp chất như: quercetin - galactosylrutinoside, kaempferol - glucosylrutinoside, epicatechin gallate, tryptophan, phenylalanine, theanine, glutamine và cafein tăng, trong khi đó các chất như: quercetin-glucosylrutinoside, kaempferol-glucoside, epigallocatechin gallate, gallocatechin và epigallocatechin lại có xu hướng giảm. Như vậy, việc che sáng cho cây chè đã làm thay đổi thành phần hóa học trong lá chè, cũng có nghĩa là đã làm thay đổi chất lượng dinh dưỡng và chất lượng của chè xanh. Trên cơ sở nghiên cứu, các tác giả đã đưa ra giả thuyết về con đường chuyển hóa các chất trong lá chè liên quan đến tác động của ánh sáng có cường độ yếu từ đó có thể làm sáng tỏ mối quan hệ giữa việc che nắng cho cây chè và chất lượng chè. L - theanine là axit amin chiếm tỷ lệ cao nhất trong lá chè và tiếp theo glutamate.
Valine không có trong mẫu chè phát triển dưới ánh sáng mặt trời tự nhiên, trong khi đó alanine và cysteine không phát hiện trong mẫu lấy từ các nương chè được che bớt ánh sáng. Điều này cho thấy sinh tổng hợp và tích lũy của các axit amin trong cây chè phụ thuộc nhiều vào cường độ ánh sáng trên nương chè.