Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây chè (Camellia sinensis) là cây công nghiệp lâu năm giữ vị trí quan trọng trong cơ cấu kinh tế nông nghiệp của vùng trung du và miền núi phía Bắc Việt Nam. Không chỉ mang lại giá trị giải khát, các hợp chất sinh hóa trong chè như catechin, caffeine, tannin và các vitamin (đặc biệt là vitamin C) mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe. Tại tỉnh Cao Bằng, vùng Phia Đén thuộc xã Thành Công, huyện Nguyên Bình sở hữu điều kiện sinh thái đặc thù với độ cao từ 800 - 1.200 m so với mực nước biển, khí hậu á nhiệt đới mát mẻ quanh năm, đất đai màu mỡ và sương mù dày đặc vào sáng sớm, rất thích hợp cho việc phát triển các giống chè đặc sản chất lượng cao.

Mặc dù có tiềm năng tự nhiên lớn với hơn 40 ha chè hiện hữu và 42 ha đất trống có khả năng mở rộng tại Phia Đén, sản xuất chè tại địa phương vẫn đối mặt với nhiều rào cản: trình độ canh tác của người dân còn lạc hậu, canh tác theo tập quán cũ, thiếu việc ứng dụng đồng bộ các tiến bộ khoa học kỹ thuật. Một số giống chè mới chất lượng cao đã được đưa vào khảo nghiệm, trong đó giống chè PH8 chiếm diện tích lớn nhất nhưng chưa được xác định quy trình kỹ thuật canh tác tối ưu. Do đó, việc nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật như bón phân qua lá và tủ gốc giữ ẩm là yêu cầu cấp thiết nhằm nâng cao sinh trưởng, năng suất và phẩm cấp búp chè tại địa bàn.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định gồm 2 nội dung chính:

  1. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại phân bón lá đến sinh trưởng, phát triển và năng suất giống chè PH8.
  2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp tủ gốc giữ ẩm đến sinh trưởng, phát triển và năng suất giống chè PH8.

Đối tượng nghiên cứu là giống chè PH8 – giống chè được chọn lọc từ tổ hợp lai giữa giống TRI 777 và Kim Tuyên từ năm 1998 bởi Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc. Giống PH8 có đặc tính thích ứng rộng, chịu hạn, chịu rét, nhanh cho năng suất (tuổi 2 đạt 3,68 tấn/ha, tuổi 8 đạt 17,24 tấn/ha), khả năng chống chịu sâu bệnh khá và hầu như không bị rệp phảy gây hại. Phạm vi nghiên cứu về không gian được thực hiện tại nương chè Phia Đén, xã Thành Công, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng; phạm vi thời gian thực hiện từ tháng 6/2014 đến tháng 9/2014.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được xây dựng trên cơ sở sinh lý dinh dưỡng và đặc tính nông học của cây chè. Cây chè là cây trồng thu hoạch búp non (chỉ chiếm 8 - 13% tổng sinh khối cây tích lũy), nhu cầu khoáng N, P, K và các nguyên tố trung, vi lượng (Mg, Bo, Mo, Zn, Cu) có vai trò trực tiếp thúc đẩy quá trình nảy chồi, quang hợp và tích lũy hoạt chất trong lá. Đồng thời, các biện pháp giữ ẩm đóng vai trò quyết định đối với khả năng sinh trưởng búp trong các giai đoạn thời tiết khô hạn hoặc biên độ nhiệt lớn ở vùng cao.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đồng ruộng được áp dụng theo Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 744:2006 (Quy phạm khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống chè). Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (Randomized Completely Block Design - RCBD), gồm 3 lần nhắc lại, diện tích mỗi ô thí nghiệm là $18\text{ m}^2$ ($3\text{ m} \times 6\text{ m}$).

Chi tiết bố trí các thí nghiệm:

  • Thí nghiệm 1 (Phân bón lá): Gồm 4 công thức:
    • CT1 (Đối chứng): Không phun phân bón lá.
    • CT2: Phun phân bón lá Agri-Xanh (thành phần: 3% N, 3% $\text{P}_2\text{O}_5$, 5% $\text{K}_2\text{O}$, 0,6% Mg, pH 6,5, 400 mg/l vi lượng, 200 mg/l Mn, 150 mg/l Bo, 25 mg/l Mo; nồng độ 100 ml/bình 25 - 35 lít nước).
    • CT3: Phun phân bón lá Đầu Trâu-502 (thành phần: 30% N, 12% $\text{P}_2\text{O}_5$, 10% $\text{K}_2\text{O}$, bổ sung vi lượng).
    • CT4: Phun phân bón sinh học Blago (thành phần NPK 11-5-12, vi lượng Mo $\ge 0,5\text{ g/l}$, Axit humic $\ge 20\text{ g/l}$, Axit fulvic $\ge 6,9\text{ g/l}$ và 4 nhóm vi sinh hữu ích; liều lượng 16 - 18 ml/bình 16 lít).
  • Thí nghiệm 2 (Tủ gốc giữ ẩm): Gồm 3 công thức:
    • CT1 (Đối chứng): Không tủ gốc.
    • CT2: Tủ gốc bằng vật liệu tại chỗ (cỏ, guột, rơm rạ).
    • CT3: Tủ gốc bằng màng nilon.

Phương pháp theo dõi chỉ tiêu nông học: Chọn cố định 10 cây/ô thí nghiệm theo sơ đồ đường chéo (5 điểm, mỗi điểm 2 cây), nhắc lại 3 lần. Các chỉ tiêu đo đếm gồm:

  • Thời gian hình thành lá và búp: Số ngày từ bật mầm đến đủ 4 lá thật (vụ hè).
  • Số búp/cây/lứa: Đếm toàn bộ búp đạt tiêu chuẩn thu hái trên cây theo dõi.
  • Khối lượng 100 búp: Hái ngẫu nhiên búp 1 tôm 2 lá tại 5 điểm chéo góc, cân trên cân kỹ thuật.
  • Tỷ lệ búp có tôm (%): Xác định từ mẫu 100 g búp tươi.
  • Mật độ sâu hại chính: Rầy xanh (Empoasca flavescens) điều tra bằng khay dầu hỏa $35 \times 25 \times 5\text{ cm}$; bọ cánh tơ (Physothrips setiventris) tính số con/búp; bọ xít muỗi (Helopeltis theivora) tính tỷ lệ % búp bị hại; nhện đỏ (Olygonychus coffeae) tính số con/lá bánh tẻ và lá già.

Nguồn dữ liệu thứ cấp được thu thập từ Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Cao Bằng, Phòng Nông nghiệp huyện Nguyên Bình và Trạm Khí tượng Thủy văn huyện Nguyên Bình. Toàn bộ số liệu thực nghiệm được xử lý thống kê bằng phần mềm Microsoft Excel và IRISTAR.

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của việc phát triển cây chè vùng trung du miền núi, vị trí chiến lược của vùng nguyên liệu Phia Đén (huyện Nguyên Bình, Cao Bằng) và sự cần thiết phải hoàn thiện gói kỹ thuật canh tác cho giống chè lai chất lượng cao PH8. Chương này xác định rõ mục đích nghiên cứu, ý nghĩa khoa học (bổ sung dữ liệu nông sinh học của giống PH8 ở tiểu vùng sinh thái đặc thù) và ý nghĩa thực tiễn (cung cấp cơ sở ứng dụng phân bón lá và vật liệu tủ gốc cho nông dân địa phương).

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng kết có hệ thống cơ sở lý luận và các công trình nghiên cứu về cây chè trên thế giới và tại Việt Nam:

  • Nguồn gốc, phân loại và phân bố: Trình bày danh pháp khoa học Camellia sinensis (L.) O.Kuntze, lịch sử tranh luận nguồn gốc (Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam) cùng các nghiên cứu sinh hóa catechin của Djemukhatze khẳng định nguồn gốc chè tại Việt Nam. Phân tích 5 vùng chè chính của Việt Nam (Tây Bắc, Việt Bắc - Hoàng Liên Sơn, Trung Du Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên).
  • Tình hình nghiên cứu thế giới và trong nước: Tổng hợp các thành tựu chọn tạo giống (tại Ấn Độ, Trung Quốc, Kenya, Nhật Bản và các giống nhập nội tại Việt Nam như PH1, TRI777, TH3, Kim Tuyên, Bát Tiên); cơ sở sinh lý dinh dưỡng đa - trung - vi lượng; ảnh hưởng của tưới nước và tủ ẩm đến năng suất vụ đông xuân.
  • Thực trạng sản xuất, tiêu thụ và định hướng phát triển chè Cao Bằng: Toàn tỉnh Cao Bằng có hơn 250 ha chè (sản lượng khoảng 300 tấn/năm), tập trung ở Thạch An (200 ha), Nguyên Bình (30 ha), Hòa An và TP. Cao Bằng (30 ha). Tác giả làm rõ 3 định hướng lớn của tỉnh: (1) Phát triển chè hữu cơ núi cao ở độ cao 1.000 m không dùng hóa chất; (2) Phát triển vùng nguyên liệu với doanh nghiệp làm hạt nhân liên kết nông dân; (3) Gắn sản xuất vùng nguyên liệu với du lịch sinh thái và bảo vệ môi trường.
Chỉ tiêu phát triển chè tại Việt Nam Năm 2005 Năm 2008 Năm 2010 Năm 2012
Diện tích (nghìn ha) 97,70 108,80 113,20 115,96
Năng suất (tấn/ha) 13,56 15,94 17,53 18,70
Sản lượng (nghìn tấn) 132,52 173,50 198,46 216,90

(Nguồn: FAO, trích dẫn trong Chương 1)

Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Nội dung chương 2 mô tả chi tiết nguồn gốc vật liệu giống PH8 (con lai giữa TRI 777 và Kim Tuyên), thời gian (tháng 6 - 9/2014) và địa điểm thực nghiệm tại Phia Đén. Tác giả thiết kế 2 thí nghiệm RCBD với 3 lần nhắc lại; công bố đầy đủ thông số thành phần hóa học của 3 chế phẩm phân bón lá (Đầu Trâu-502, Agri-Xanh, Blago) và quy chuẩn đo đếm chỉ tiêu nông sinh học, phương pháp thu thập sâu bệnh theo tiêu chuẩn 10 TCN 744:2006 cùng công cụ phân tích IRISTAR, Excel.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 công bố các dữ liệu thực nghiệm thu nhận được tại Phia Đén:

  • Điều kiện khí hậu huyện Nguyên Bình (2013 - 2014): Nhiệt độ trung bình đạt $20,1^\circ\text{C}$ (tối cao trung bình $31,0^\circ\text{C}$, tối thấp trung bình $12,1^\circ\text{C}$), độ ẩm không khí trung bình $86%$, lượng mưa trung bình $135,8\text{ mm}$, số giờ nắng trung bình $117,5\text{ giờ}$, rất thuận lợi cho cây chè sinh trưởng tích lũy chất lượng.
  • Ảnh hưởng của phân bón lá đến thời gian hình thành lá: Thời gian từ khi theo dõi đến khi xuất hiện lá thứ 4 của các công thức biến động từ 16 đến 20 ngày. Trong đó, CT3 (Đầu Trâu-502) có thời gian hình thành lá ngắn nhất (16 ngày), rút ngắn 4 ngày so với CT1 đối chứng (20 ngày); CT2 (Agri-Xanh) và CT4 (Blago) cùng đạt 18 ngày.
  • Ảnh hưởng của phân bón lá đến năng suất cấu thành:
    • Số búp thu hoạch/cây ở lứa 2: CT2 (Agri-Xanh) đạt cao nhất với 19,4 búp/cây (tăng 8,2 búp/cây so với lứa 1); CT3 (Đầu Trâu-502) đạt 14,0 búp/cây; CT4 (Blago) đạt 12,8 búp/cây; CT1 đối chứng đạt thấp nhất với 12,4 búp/cây.
    • Khối lượng 100 búp: Tăng dần qua các lứa hái. Ở lứa 2, CT3 (Đầu Trâu-502) đạt khối lượng cao nhất với 23,0 g/100 búp; tiếp theo là CT2 (Agri-Xanh) đạt 21,6 g/100 búp; CT4 (Blago) đạt 20,6 g/100 búp; CT1 đối chứng đạt 19,0 g/100 búp.
Công thức thí nghiệm Thời gian ra lá 4 (ngày) Số búp/cây Lứa 1 (búp) Số búp/cây Lứa 2 (búp) KL 100 búp Lứa 1 (g) KL 100 búp Lứa 2 (g)
CT1 (Đối chứng) 20 10,1 12,4 15,0 19,0
CT2 (Agri-Xanh) 18 11,2 19,4 20,6 21,6
CT3 (Đầu Trâu-502) 16 11,7 14,0 21,3 23,0
CT4 (Blago) 18 10,0 12,8 20,6 20,6

Kết luận và đề nghị

Đánh giá tổng hợp vai trò của các chế phẩm phân bón lá và biện pháp tủ gốc đối với giống PH8 tại vùng núi cao Phia Đén, đồng thời đưa ra đề xuất kỹ thuật canh tác thích hợp cho vùng nguyên liệu.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã cung cấp các số liệu thực nghiệm định lượng chính xác về phản ứng của giống chè PH8 đối với các biện pháp kỹ thuật tác động tại vùng Phia Đén:

  • Tốc độ sinh trưởng búp: Sử dụng phân bón lá Đầu Trâu-502 (CT3) kích thích bật mầm và phát triển nhanh nhất, rút ngắn chu kỳ tạo lá thứ 4 vụ hè xuống còn 16 ngày (sớm hơn đối chứng 4 ngày), giúp tăng số lứa hái búp trong năm.
  • Khả năng phân cành phát triển búp: Phun chế phẩm Agri-Xanh (CT2) có tác dụng vượt trội trong việc kích thích số lượng búp hữu hiệu, đạt 19,4 búp/cây ở lứa 2 (sai khác có ý nghĩa thống kê với $P < 0,05$, vượt đối chứng 7,0 búp/cây).
  • Phát triển sinh khối búp: Khối lượng 100 búp bón phân qua lá đều cao hơn đối chứng (19,0 g), trong đó Đầu Trâu-502 đạt đỉnh với 23,0 g/100 búp.

Về mặt đóng góp khoa học và thực tiễn, đề tài bổ sung bộ dẫn liệu thực nghiệm về giống chè PH8 khi canh tác tại điều kiện tiểu vùng núi cao trên 1.000 m ở Cao Bằng. Kết quả nghiên cứu là căn cứ thực tế giúp địa phương định hình quy trình thâm canh, lựa chọn phân bón qua lá phù hợp cho mục tiêu tăng số lượng búp (Agri-Xanh) hoặc tăng tốc độ thu hái và trọng lượng búp (Đầu Trâu-502).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Thời gian theo dõi thực nghiệm đồng ruộng chỉ diễn ra trong thời gian ngắn từ tháng 6/2014 đến tháng 9/2014 (tập trung vào vụ hè), chưa theo dõi trọn vẹn chu kỳ 4 mùa trong năm hoặc đối chứng qua nhiều năm liên tiếp. Nghiên cứu chưa đi sâu phân tích các chỉ tiêu sinh hóa sau chế biến (tannin, polyphenol tổng số, chất hòa tan) của sản phẩm chè búp khô hoàn thiện.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Cần tiếp tục theo dõi hiệu lực của các biện pháp kỹ thuật trong vụ đông và vụ xuân; mở rộng khảo nghiệm đánh giá chất lượng thử nếm cảm quan, phân tích thành phần sinh hóa chè chế biến và hạch toán hiệu quả kinh tế trên diện tích mở rộng.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên chuyên ngành Nông học, Trồng trọt, Khoa học Cây trồng và Cây công nghiệp. Tài liệu có giá trị đặc thù đối với các cán bộ khuyến nông, các kỹ sư nông nghiệp đang xây dựng dự án phát triển vùng nguyên liệu chè hữu cơ tại các tỉnh miền núi phía Bắc.

Phần đáng tham khảo nhất bao gồm:

  • Phương pháp thiết kế thí nghiệm đồng ruộng RCBD và các công thức điều tra nông học, sâu bệnh chuẩn hóa theo Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 744:2006.
  • Dữ liệu khí tượng - sinh thái chi tiết của tiểu vùng Phia Đén, huyện Nguyên Bình.
  • Bảng số liệu so sánh định lượng về ảnh hưởng của từng loại phân bón lá (Đầu Trâu-502, Agri-Xanh, Blago) đối với năng suất cấu thành của giống chè lai PH8.

Câu hỏi thường gặp

1. Giống chè PH8 sử dụng trong nghiên cứu có nguồn gốc từ đâu và có ưu điểm gì?
Giống chè PH8 được Trung tâm nghiên cứu và phát triển chè (Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc) chọn lọc từ tổ hợp lai giữa giống TRI 777 và Kim Tuyên từ năm 1998. Giống có khả năng chịu hạn, chịu rét tốt, cho năng suất sớm (tuổi 2 đạt 3,68 tấn/ha, tuổi 8 đạt 17,24 tấn/ha), chống chịu khá với sâu bệnh hại chính và hầu như không bị rệp phảy gây hại.

2. Thí nghiệm thực nghiệm trên đồng ruộng được thiết kế theo phương pháp nào?
Thí nghiệm được thiết kế theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 3 lần nhắc lại. Kích thước mỗi ô thí nghiệm là $3\text{ m} \times 6\text{ m} = 18\text{ m}^2$. Các chỉ tiêu nông sinh học được theo dõi cố định trên 10 cây/ô theo phương pháp chọn mẫu đường chéo 5 điểm theo Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 744:2006.

3. Trong các loại phân bón lá thử nghiệm, loại nào rút ngắn thời gian hình thành lá nhanh nhất và loại nào cho số búp/cây cao nhất?
Chế phẩm Đầu Trâu-502 (CT3) rút ngắn thời gian hình thành lá nhanh nhất, chỉ mất 16 ngày để đạt tiêu chuẩn 4 lá thật ở vụ hè (nhanh hơn đối chứng 4 ngày). Trong khi đó, chế phẩm Agri-Xanh (CT2) cho số búp thu hoạch trên cây ở lứa 2 cao nhất, đạt 19,4 búp/cây (so với đối chứng là 12,4 búp/cây).

4. Điều kiện nhiệt độ và độ ẩm tại huyện Nguyên Bình trong giai đoạn nghiên cứu có đặc điểm gì?
Số liệu từ Trạm Khí tượng Thủy văn huyện Nguyên Bình cho thấy nhiệt độ trung bình năm đạt $20,1^\circ\text{C}$ (tối cao trung bình $31,0^\circ\text{C}$, tối thấp trung bình $12,1^\circ\text{C}$), độ ẩm không khí trung bình $86%$, lượng mưa trung bình $135,8\text{ mm}$ và số giờ nắng $117,5\text{ giờ}$, tạo điều kiện sinh thái thuận lợi cho cây chè phát triển.

5. Tỉnh Cao Bằng xác định những định hướng chiến lược nào cho ngành sản xuất chè?
Tỉnh xác định 3 định hướng chính: (1) Phát triển vùng chè hữu cơ núi cao ở độ cao quanh 1.000 m không sử dụng phân bón và thuốc hóa học; (2) Phát triển vùng nguyên liệu với doanh nghiệp là hạt nhân liên kết và hỗ trợ nông dân; (3) Gắn sản xuất nguyên liệu và chế biến chè với du lịch sinh thái và bảo vệ môi trường.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Hoàng Hồng Vân đã thực hiện nghiên cứu thực nghiệm đồng ruộng nghiêm túc nhằm đánh giá ảnh hưởng của phân bón lá và biện pháp giữ ẩm đối với giống chè PH8 tại vùng núi cao Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng phân bón lá Đầu Trâu-502 giúp rút ngắn thời gian hình thành búp (16 ngày) và tăng khối lượng búp (23 g/100 búp), trong khi Agri-Xanh thúc đẩy mạnh số búp thu hoạch trên cây (19,4 búp/cây). Đề tài đóng góp dữ liệu kỹ thuật thực tiễn giá trị, phục vụ định hướng thâm canh vùng chè đặc sản chất lượng cao tại địa phương.