Tổng quan nghiên cứu

Chè (Camellia sinensis) là cây công nghiệp dài ngày có giá trị kinh tế cao, đóng góp quan trọng vào xuất khẩu và thu nhập nông nghiệp Việt Nam. Năm 2017, diện tích chè cả nước đạt khoảng 135.000 ha, sản lượng chè khô đạt 220.000 tấn, trong đó xuất khẩu khoảng 180.000 tấn với kim ngạch 300 triệu USD. Tuy nhiên, việc lạm dụng phân hóa học trong canh tác chè đã gây ra suy thoái đất, giảm khả năng sinh trưởng của cây, làm tăng dư lượng nitrat trong sản phẩm và giảm chất lượng chè. Đặc biệt, đất trồng chè thường là đất dốc, dễ bị xói mòn, bạc màu và thiếu hụt dinh dưỡng hữu cơ, ảnh hưởng tiêu cực đến năng suất và chất lượng chè.

Giống chè Kim Tuyên, được nhập nội từ Đài Loan và trồng tại Lào Cai từ năm 2015, có đặc điểm sinh trưởng chậm và đòi hỏi chế độ thâm canh cao. Tuy nhiên, chưa có nhiều nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật phù hợp cho giống chè này tại vùng đất dốc Lào Cai. Do đó, nghiên cứu nhằm xác định ảnh hưởng của phân bón hữu cơ sinh học và vật liệu che phủ đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống chè Kim Tuyên tại thành phố Lào Cai trong năm 2018 là cần thiết. Mục tiêu cụ thể là xây dựng quy trình kỹ thuật bón phân và che phủ đất phù hợp, góp phần nâng cao năng suất, chất lượng chè và phát triển bền vững vùng chè địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về dinh dưỡng cây trồng, sinh trưởng phát triển cây chè và kỹ thuật nông nghiệp bảo tồn. Hai mô hình chính được áp dụng gồm:

  • Mô hình dinh dưỡng cân đối cho cây chè: Nhấn mạnh vai trò của phân bón hữu cơ sinh học kết hợp với phân vô cơ (NPK) để cải thiện sinh trưởng, năng suất và chất lượng chè, đồng thời cải tạo lý hóa tính đất.

  • Mô hình nông nghiệp bảo tồn trên đất dốc: Sử dụng vật liệu che phủ hữu cơ nhằm giảm xói mòn, duy trì độ ẩm đất, cải thiện cấu trúc đất và hạn chế cỏ dại, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho cây chè sinh trưởng.

Các khái niệm chính bao gồm: phân bón hữu cơ sinh học, vật liệu che phủ hữu cơ, sinh trưởng cây chè (chiều cao, độ rộng tán, đường kính gốc), các yếu tố cấu thành năng suất (mật độ búp, khối lượng búp, chiều dài búp), phẩm cấp nguyên liệu búp (tỷ lệ bánh tẻ, tỷ lệ búp mù xòe), và các chỉ tiêu lý hóa đất (pH, độ ẩm, dung trọng, tỷ trọng, hàm lượng dinh dưỡng).

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu thực nghiệm tại xã Hợp Thành, thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai trong năm 2018 trên giống chè Kim Tuyên 4 tuổi trồng trên đất dốc 12-15 độ.

  • Thiết kế thí nghiệm: Hai thí nghiệm chính được bố trí theo kiểu Khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 4 công thức, 3 lần nhắc lại.

    • Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của phân bón hữu cơ sinh học với 4 mức bón (0, 2, 4, 6 tấn/ha) kết hợp với liều lượng phân vô cơ cố định (120N + 90P2O5 + 60K2O).

    • Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của vật liệu che phủ (không che phủ, rơm rạ, thân lá cây ngô, hỗn hợp thực vật tươi) với lượng phủ 20 tấn/ha.

  • Cỡ mẫu: Mỗi ô thí nghiệm có diện tích 20-30 m2, tổng diện tích thí nghiệm khoảng 240-360 m2.

  • Chỉ tiêu theo dõi: Chiều cao cây, chiều rộng tán, đường kính gốc, mật độ búp, khối lượng búp, chiều dài búp, năng suất búp, phẩm cấp nguyên liệu (tỷ lệ bánh tẻ, búp mù xòe), mật độ sâu bệnh, các chỉ tiêu lý hóa đất (pH, độ ẩm, dung trọng, tỷ trọng, hàm lượng N, P, K, OM).

  • Phân tích số liệu: Sử dụng phần mềm IRRISTAT 4 để xử lý thống kê, kiểm định mức ý nghĩa P<0,05.

  • Timeline nghiên cứu: Thực hiện từ tháng 1 đến tháng 12 năm 2018, theo dõi sinh trưởng 2 lần/năm, thu thập mẫu đất và phân tích định kỳ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng của phân bón hữu cơ sinh học đến sinh trưởng cây chè

    • Chiều cao cây tăng từ 55,3 cm (đối chứng) lên 60,4 cm khi bón 6 tấn phân hữu cơ sinh học (CT4), tăng 9,2% (P<0,05).

    • Chiều rộng tán tăng từ 70,5 cm lên 80,3 cm (tăng 14%), đường kính gốc tăng từ 1,62 cm lên 1,85 cm (tăng 14,2%) ở CT4 so với đối chứng.

  2. Ảnh hưởng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

    • Mật độ búp tăng từ 118,9 búp/m2 lên 150,8 búp/m2 (tăng 26,8%) ở CT4.

    • Chiều dài búp tăng từ 4,5 cm lên 5,12 cm (tăng 13,8%).

    • Năng suất búp thực thu tăng từ 1.615 kg/ha lên 2.215 kg/ha (tăng 37,2%) ở CT4 so với đối chứng.

  3. Ảnh hưởng đến phẩm cấp nguyên liệu búp

    • Tỷ lệ bánh tẻ giảm từ 15,3% xuống 10,5% (giảm 31,4%) khi bón 6 tấn phân hữu cơ sinh học.

    • Tỷ lệ búp mù xòe giảm từ 5,0% xuống 4,1%.

  4. Ảnh hưởng đến hóa tính đất

    • pH đất tăng từ 3,35 lên 4,08.

    • Hàm lượng hữu cơ (OM) tăng từ 2,07% lên 2,71%.

    • Hàm lượng tổng số N, P, K trong đất đều tăng rõ rệt ở các công thức có bón phân hữu cơ sinh học.

  5. Ảnh hưởng đến sâu bệnh hại

    • Mật độ bọ cánh tơ giảm từ 6,1 con/búp xuống 4,6 con/búp.

    • Mật độ rầy xanh giảm từ 5,6 con/khay xuống 4,3 con/khay.

    • Mật độ nhện đỏ giảm từ 3,6 con/lá xuống 2,7 con/lá.

    • Tỷ lệ búp bị hại do bọ xít muỗi giảm từ 0,78% xuống 0,54%.

  6. Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến sinh trưởng và năng suất

    • Chiều cao cây tăng từ 55,3 cm (không che phủ) lên 60,4 cm (che phủ thân lá ngô), tăng 9,2%.

    • Chiều rộng tán tăng từ 68,5 cm lên 74,5 cm (tăng 8,8%).

    • Mật độ búp tăng từ 123,9 búp/m2 lên 155,8 búp/m2 (tăng 25,7%) khi che phủ thân lá ngô.

    • Năng suất búp tăng từ 2.050 kg/ha lên 2.417 kg/ha (tăng 17,9%).

  7. Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến phẩm cấp nguyên liệu

    • Tỷ lệ bánh tẻ giảm từ 14,9% xuống 9,4% khi che phủ thân lá ngô.

    • Tỷ lệ búp mù xòe giảm từ 5,1% xuống 4,0%.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy việc bổ sung phân hữu cơ sinh học kết hợp với phân vô cơ cân đối đã cải thiện đáng kể sinh trưởng và năng suất của giống chè Kim Tuyên trên đất dốc Lào Cai. Việc tăng chiều cao, độ rộng tán và đường kính gốc phản ánh sự phát triển bộ khung cây khỏe mạnh, tạo điều kiện cho mật độ búp và năng suất tăng cao. Sự cải thiện về hóa tính đất như tăng pH, hàm lượng hữu cơ và dinh dưỡng tổng số cho thấy phân hữu cơ sinh học góp phần cải tạo đất, giảm độ chua và tăng độ phì nhiêu, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về vai trò của phân hữu cơ trong canh tác chè.

Việc giảm mật độ sâu bệnh hại ở các công thức bón phân hữu cơ sinh học có thể do cải thiện sức đề kháng của cây và môi trường đất thuận lợi cho vi sinh vật có lợi, hạn chế sâu bệnh phát triển. Điều này đồng nhất với các nghiên cứu về tác động tích cực của phân hữu cơ sinh học đến hệ sinh thái đất và sức khỏe cây trồng.

Về vật liệu che phủ, việc sử dụng thân lá ngô và các vật liệu hữu cơ khác giúp duy trì độ ẩm đất, giảm xói mòn và cải thiện cấu trúc đất, từ đó thúc đẩy sinh trưởng cây chè. Năng suất và phẩm cấp nguyên liệu búp được nâng cao nhờ giảm tỷ lệ bánh tẻ và búp mù xòe, phù hợp với các nghiên cứu về nông nghiệp bảo tồn và kỹ thuật che phủ đất trên cây chè và cây trồng khác.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh chiều cao cây, mật độ búp, năng suất và tỷ lệ bánh tẻ giữa các công thức bón phân và vật liệu che phủ, cũng như bảng phân tích hóa tính đất trước và sau thí nghiệm để minh họa rõ ràng hiệu quả các biện pháp kỹ thuật.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng công thức bón phân hữu cơ sinh học kết hợp phân vô cơ cân đối: Khuyến cáo sử dụng 120 kg N + 90 kg P2O5 + 60 kg K2O kết hợp với 2 tấn phân hữu cơ sinh học/ha để đạt hiệu quả kinh tế cao nhất trong giai đoạn chè Kim Tuyên 4 tuổi. Thực hiện hàng năm trong chu kỳ kinh doanh.

  2. Sử dụng vật liệu che phủ hữu cơ phù hợp: Ưu tiên che phủ bằng thân lá cây ngô hoặc hỗn hợp thực vật tươi với lượng 20 tấn/ha để duy trì độ ẩm đất, giảm xói mòn và tăng năng suất chè. Thực hiện che phủ vào đầu mùa khô và duy trì liên tục trong năm.

  3. Theo dõi và quản lý sâu bệnh hại tích cực: Kết hợp biện pháp bón phân hữu cơ sinh học và che phủ đất để giảm mật độ sâu bệnh, đồng thời áp dụng các biện pháp sinh học và kỹ thuật canh tác phù hợp nhằm hạn chế sử dụng thuốc hóa học.

  4. Cải tạo và duy trì chất lượng đất trồng chè: Thường xuyên bổ sung phân hữu cơ sinh học để cải thiện pH, hàm lượng hữu cơ và dinh dưỡng đất, đồng thời áp dụng kỹ thuật nông nghiệp bảo tồn nhằm bảo vệ đất trên vùng dốc.

  5. Chuyển giao kỹ thuật và đào tạo nông dân: Tổ chức tập huấn, hướng dẫn kỹ thuật bón phân và che phủ đất cho người trồng chè tại Lào Cai, với mục tiêu nâng cao năng suất, chất lượng và phát triển bền vững vùng chè.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân trồng chè tại các vùng đất dốc: Nhận được hướng dẫn kỹ thuật bón phân hữu cơ sinh học và che phủ đất phù hợp để nâng cao năng suất và chất lượng chè, giảm chi phí và rủi ro sâu bệnh.

  2. Chuyên gia và cán bộ kỹ thuật nông nghiệp: Áp dụng kết quả nghiên cứu để tư vấn, chuyển giao công nghệ và xây dựng quy trình canh tác chè bền vững tại các địa phương có điều kiện tương tự.

  3. Nhà quản lý và hoạch định chính sách nông nghiệp: Sử dụng dữ liệu khoa học để xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển vùng chè, khuyến khích áp dụng kỹ thuật bảo vệ môi trường và nâng cao giá trị sản phẩm.

  4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành khoa học cây trồng, nông học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả và phân tích để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo về kỹ thuật canh tác chè và cây công nghiệp dài ngày.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phân hữu cơ sinh học có tác dụng gì đối với cây chè Kim Tuyên?
    Phân hữu cơ sinh học cung cấp dinh dưỡng đa lượng và vi lượng, cải thiện cấu trúc đất, tăng độ phì nhiêu và độ ẩm, giúp cây chè sinh trưởng khỏe, tăng mật độ búp và năng suất. Ví dụ, bón 6 tấn/ha phân hữu cơ sinh học đã làm tăng năng suất chè lên 37%.

  2. Vật liệu che phủ nào hiệu quả nhất cho chè trên đất dốc?
    Thân lá cây ngô được đánh giá là vật liệu che phủ hiệu quả nhất, giúp tăng chiều cao cây 9,2%, mật độ búp 25,7% và năng suất búp lên đến 2.417 kg/ha, đồng thời giảm tỷ lệ búp mù xòe xuống 4%.

  3. Tại sao cần kết hợp phân hữu cơ sinh học với phân vô cơ?
    Kết hợp giúp cân đối dinh dưỡng, tăng hiệu quả hấp thu, cải thiện chất lượng đất và giảm tác động tiêu cực của phân vô cơ đơn thuần như suy thoái đất và dư lượng nitrat trong sản phẩm.

  4. Ảnh hưởng của phân bón và che phủ đến sâu bệnh như thế nào?
    Bón phân hữu cơ sinh học và che phủ đất làm giảm mật độ sâu hại như bọ cánh tơ, rầy xanh, nhện đỏ và bọ xít muỗi, nhờ cải thiện sức đề kháng cây và môi trường đất thuận lợi cho vi sinh vật có lợi.

  5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào sản xuất thực tế?
    Nông dân nên áp dụng công thức bón phân hữu cơ sinh học kết hợp phân vô cơ theo khuyến cáo, sử dụng vật liệu che phủ hữu cơ phù hợp, đồng thời theo dõi sinh trưởng và sâu bệnh để điều chỉnh kỹ thuật kịp thời, đảm bảo hiệu quả kinh tế và bền vững.

Kết luận

  • Bón phân hữu cơ sinh học kết hợp phân vô cơ cân đối làm tăng chiều cao cây (đến 60,4 cm), mật độ búp (150,8 búp/m2) và năng suất chè Kim Tuyên (tăng 37,2%).

  • Vật liệu che phủ hữu cơ, đặc biệt là thân lá cây ngô, cải thiện sinh trưởng cây, tăng năng suất búp lên đến 2.417 kg/ha và giảm tỷ lệ búp mù xòe.

  • Phân hữu cơ sinh học và che phủ đất cải thiện hóa tính đất, tăng pH, hàm lượng hữu cơ và dinh dưỡng, đồng thời giảm mật độ sâu bệnh hại.

  • Hiệu quả kinh tế cao nhất đạt được khi bón 2 tấn phân hữu cơ sinh học/ha kết hợp phân vô cơ, đồng thời áp dụng che phủ hữu cơ phù hợp.

  • Khuyến nghị triển khai áp dụng kỹ thuật bón phân và che phủ đất trong sản xuất chè Kim Tuyên tại Lào Cai, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng và đào tạo chuyển giao kỹ thuật.

Hành động tiếp theo: Nông dân và cán bộ kỹ thuật nên áp dụng quy trình bón phân và che phủ đất đã được nghiên cứu để nâng cao năng suất và chất lượng chè, góp phần phát triển bền vững ngành chè địa phương.