Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.Cơ sở khoa học của bón phân cho chè 1.Vai trò và nhu cầu dinh dưỡng của cây chè Theo Balu L. Bumb và Carlos A. Banante (1996), năng suất đóng góp trên 80% sản lượng cây trồng, 20% còn lại là do tăng diện tích. Hiện nay, gần như 100% sản lượng tăng thêm của các cây trồng chính tại Việt Nam là nhờ tăng năng suất [33].
Cây chè có khả năng liên tục hút dinh dưỡng trong chu kỳ phát dục hàng năm cũng như trong chu kỳ phát dục cả đời sống của nó. Đối tượng thu hoạch chè là búp và lá non. Mỗi năm thu hoạch từ 5 - 10 tấn/ha, vì thế lượng dinh dưỡng trong đất mất đi khá nhiều, nếu không bổ sung kịp cho đất thì cây trồng sẽ sinh trưởng kém và cho năng suất thấp[17]. Theo Eden (1958) trong búp chè non có 4,5% N; 1,5% P2O5 và 1,2 - 2,5% K2O.
Những kết quả nghiên cứu cho thấy nhu cầu dinh dưỡng khoáng của cây chè rất lớn [34]. Nhu cầu về đạm Đạm (N): là thành phần của chất hữu cơ, diệp lục tố, nguyên sinh chất, axit nucleic, protein [10] [23]. Đạm giúp tăng chiều cao cây, ra nhiều lá và búp mới, tăng năng suất chè. Thiếu đạm: cây sinh trưởng phát triển kém, ít nảy đọt, búp non có màu xanh nhạt, xanh vàng đến ửng đỏ, năng suất thấp.
Những kết quả nghiên cứu về nhu cầu phân bón và các thực nghiệm về hiệu lực phân bón đã chứng minh: đạm là yếu tố chủ yếu đối với cây chè, có tương quan chặt chẽ với năng suất. Đạm có tương quan tuyến tính giữa năng suất chè với cả mức bón phân cao hơn 120 kg N/ha. Khi lượng bón trên 80 - 90 kg N/ha thì tối thiểu phải bón làm 2 lần. Hiệu ứng của đạm là tác động tích lũy, vượt qua giới hạn của một năm mà phải tính qua các chu kỳ thu hái [12].
5 Trong cây, hàm lượng đạm tập trung nhiều nhất ở các bộ phận non như búp và lá non, đạm có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng của cây và có ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất. Thiếu đạm cây sinh trưởng kém, lá nhỏ, búp nhỏ và búp bị mù nhiều, do đó năng suất thấp. Yêu cầu về đạm thay đổi tùy theo loại đất tuổi của cây và năng suất của vườn chè [11]. Theo kết quả nghiên cứu ở Assam thấy rằng hiệu lực đạm tăng đều đặn theo thời gian: hiệu suất của 1 kg N của lần bón thứ 1, 2, 3 và 4 là 2 kg, 4 kg, 6 kg và 8 kg chè khô [17].
Ở Đông Phi hiệu suất của 1 kg N là từ 4 - 8 kg chè khô. Tác dụng đầy đủ của đạm được thể hiện chỉ trên nền đảm bảo các yếu tố khác (Willson, 1992) [36]. Cây chè ở giai đoạn đầu sau trồng (1 - 3 tuổi) bước sang giai đoạn cho thu búp (4 - 6 tuổi) lượng đạm được bón làm nhiều lần, bón từ 30 kg N/ha tăng dần nhưng không vượt quá 100 kg N/ha. Hiệu lực của lượng đạm 100 kg N/ha đạt cao nhất ở độ tuổi 7 - 8 đến 10 - 12 tuổi.
Thời kỳ 10 - 12 tuổi lượng đạm bón có hiệu lực cao nhất từ 200 - 300 kg N/ha, nhưng năng suất búp của 1 kg N cao nhất không quá 200 kg N/ha ở những nương chè có mức năng suất 5 - 8 tấn đọt tươi/ha, còn những nương chè có năng suất trên 10 tấn/ha đầu tư đến 300 kg N/ha vẫn cho hiệu suất cao. Tất cả các liều lượng bón trên 300 kg N/ha không làm tăng năng suất chè và hiệu suất giảm. Các nương chè trên 20 tuổi hiệu lực phân đạm tốt nhất với liều lượng không quá 200 kg N/ha. Cũng theo Willson K.
(1992) để thu hoạch 1 tấn chè búp tươi cần phải bón 32,0 - 33,5 kg N; 16,5 - 18,0 kg P2O5; 2,0 - 10,0 kg K2O. Trong đó chỉ một nửa dinh dưỡng bị lấy đi bởi thu hái búp, được tích lũy trong 25 - 28% lượng vật chất khô trong búp thu hoạch. Bởi vậy cung cấp lượng dinh dưỡng hằng năm cho cây chè cần quan tâm đến sự tiêu hao cho quá trình duy trì bộ khung tán cây chè, bộ rễ, sinh khối phần đốn hằng năm, và 6 duy trì hệ sinh vật đất, các quá trình rửa trôi, bốc hơi, cỏ dại. Cây chè là cây trồng thu hoạch lá nên đạm là chất dinh dưỡng quan trọng nhất.
Năng suất búp phụ thuộc chặt chẽ vào lượng bón (Sandanam và Rajasingham, 1980) [35]. Về phẩm chất, nhiều tài liệu ở nước ngoài như Nhật Bản, Ấn Độ, Xrilanca. đều cho rằng bón đạm không hợp lý, bón quá nhiều hoặc bón đơn độc đều làm giảm chất lượng chè (đặc biệt là đối với nguyên liệu dùng để chế biến chè đen). Những công trình nghiên cứu của Liên Xô cho thấy liều lượng đạm 300 kg/ha thì hàm lượng tanin, cafein và vật chất hòa tan trong búp chè đều cao, có lợi cho phẩm chất, song nếu vượt quá giới hạn trên thì phẩm chất chè giảm thấp.
Khi bón nhiều đạm hàm lượng protein ở trong lá tăng lên. Protein kết hợp với tanin thành các hợp chất không tan vì thế lượng tanin trong chè bị giảm đi. Mặt khác khi bón nhiều đạm, hàm lượng ancaloit trong chè tăng lên làm cho chè có vị đắng (dẫn theo Nguyễn Văn Hùng , Nguyễn Văn Tạo, 2006) [11]. Tài liệu của trại thí nghiệm chè Phú Hộ - Vĩnh Phú cho thấy bón đạm đầy đủ, sản lượng búp chè tăng 2 - 2,5 lần so với đối chứng không bón [18].
Bón đạm trên cơ sở cân đối với các yếu tố cơ bản khác, theo Đỗ Ngọc Quỹ (1980): trên nền 100 - 200 kg N/ha, 50 kg K2O/ha hiệu lực phân lân không rõ với mức bón 50 kg P2O5/ha. Kết quả nghiên cứu về bón hàng năm 60 -180 kg P2O5/ha trên nền hữu cơ có đạm làm tăng năng suất chè 13,04 - 16,67% [19]. Đạm làm tăng khối lượng búp, tăng lượng nước và chất hòa tan, song làm giảm lượng tannin trong búp chè. Kali làm tăng khối lượng búp, giảm lượng nước, tăng độ hòa tan và tăng lượng tannin đóng góp vào việc tăng phẩm chất búp chè rõ rệt (Nguyễn Tử Siêm, Nguyễn Thị Thanh Hà và Thái Phiên, 1997) [20].
Nhu cầu về lân Lân (P): là thành phần của phosphatides, axit nucleic, protein… quan 7 trọng trong quá trình trao đổi năng lượng và protein [10], [23]. Lân cần thiết cho sự phát triển của bộ rễ, kích thích chồi mới, tăng khả năng chịu hạn, tăng tuổi thọ của cây, tăng năng suất và lượng đường hòa tan và tanin, tăng chất lượng chè. Bón kết hợp lân và N đã làm tăng cường sự sinh trưởng của bộ rễ. Lân còn có tác dụng tích cực trong việc nâng cao chất lượng chè chế biến, làm tăng hương vị của chè đen.
Thiếu lân: lá có màu xanh đục mờ không sáng bóng, thân cây mảnh, rễ kém phát triển, khả năng hấp thu đạm kém. Chè thiếu lân trầm trọng sẽ bị trụi cành, năng suất và chất lượng đều thấp [11]. Các tài liệu nghiên cứu của Liên Xô cho thấy bón lân có ảnh hưởng tăng năng suất và phẩm chất búp chè rõ rệt. (1965) cho rằng hiệu quả của phân lân được nâng lên một cách rõ rệt trên đất đã được bón N, K.
Ngược lại hiệu quả của phân lân thấp không những do lân bị cố định trong đất mà còn do đất thiếu N, K. Một đặc điểm cần chú ý là hiệu quả về sau của lân kéo tới 20 - 25 năm. Trên đất đỏ (Liên Xô) hiệu quả về sau của lân thường cao hơn những năm bón trực tiếp. Theo nghiên cứu của Urusatze F.
thì hiệu quả trực tiếp của 3 năm bón lân với liều lượng 120 - 960 kg/ha trên nền N, K là tăng sản lượng búp 5 - 30% so với đối chứng bón N, K. Song hiệu quả tăng sản bình quân trong 21 năm về sau là 60 - 78% (dẫn theo Đinh Thị Ngọ, 1996) [15]. Những nghiên cứu của Cuaxanop (1954), Mgaloblisvili (1966) đều khẳng định bón phân lân trên nền N, K làm tăng hàm lượng catechin trong búp chè, có lợi cho phẩm chất (dẫn theo Nguyễn Văn Hùng , Nguyễn Văn Tạo, 2006) [11]. Lân chứa trong búp khá lớn, cứ thu hoạch 1 tấn búp, tức đưa ra khỏi đất 4 - 5 kg P2O5, mà lân có trong đất, cây trồng khó sử dụng do đất có khả năng hấp phụ lân cao (ở đất sét 73% lượng lân bị hấp phụ, đất nâu rừng là 56%, đất podzolic 69%, đất nâu bạc 86%) vì vậy khi bón lân cho chè cần bón với lượng 8 cao hơn nhiều so với yêu cầu của cây [20].
Ở nước ta, việc nghiên cứu hiệu quả của phân lân đối với năng suất và hẩm chất búp mới tiến hành chưa được bao lâu. Song kết quả sơ bộ rút ra từ thí nghiệm 10 năm bón phân N, P, K cho chè tại trại thí nghiệm chè Phú Hộ cho thấy: trên cơ sở bón 100 kgN/ha, bón thêm 50 kg P2O5 qua từng năm không có sự chênh lệch gì đáng kể về năng suất, nhưng từ năm thứ 7 trở đi bội thu tăng dần một cách rõ rệt và để chúng qua 10 năm thì supe lân tỏ ra có hiệu lực chắc chắn và đáng tin cậy. Bình quân 10 năm cứ 1 kg P2O5 đã làm tăng được 3,5 kg búp chè [20]. Nhu cầu về kali Kali (K): hoạt hóa enzim liên quan đến quang hợp, tổng hợp hydratcarbon, protein, điều chỉnh pH và nước ở khí khổng [10].
Giúp cây cứng chắc, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh, rét và hạn, giảm khô lá và rụng lá già, tăng năng suất và tăng độ ngọt, độ đậm trong chè búp [11]. Thiếu kali: cây sinh trưởng chậm, mép và chóp lá có màu xám hay nâu nhạt sau khô dần, lá già rụng sớm, lá non ngày càng nhỏ, dễ bị sâu bệnh. Búp thưa, vỏ cây có màng trắng bạc, cây chậm ra búp, năng suất thấp, chè kém ngọt, chất lượng giảm [17]. Vai trò của kali đối với sự sinh trưởng và năng suất chè còn nhiều ý kiến chưa được thống nhất, có tác giả cho rằng hiệu lực kali đối với chè là tùy thuộc vào từng loại đất.
Trên các loại đất có hàm lượng kali tổng số và dễ tiêu thấp, bón kali cho chè đã làm tăng năng suất rõ rệt. Song cũng có những nghiên cứu bón kali trong thời gian dài đã không làm tăng năng suất chè ở mức độ có ý nghĩa. Thậm chí, có thí nghiệm bón kết hợp đạm và kali kéo dài trong 21 năm cũng không thấy tăng năng suất đáng kể (Wanyoko, Othieno, 1987) [37].