Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Phần lớn canh tác chè ở Việt Nam trong thời gian qua, do lạm dụng phân hóa học trong gian dài đã làm cây chè bị suy thoái rất nhanh, giảm khả năng sinh trưởng và phát triển, làm tăng nguy cơ có dư lượng nitrat cao trong sản phẩm và chất lượng chè ngày càng giảm sút. Đồng thời dẫn đến đất đai vùng chè suy kiệt về dinh dưỡng tăng độ bạc màu và làm xấu đi thành phần lý tính của đất. Ngoài ra đất trồng chè (thường là đất dốc) có độ xói mòn cao, hàm lượng dinh dưỡng nghèo đặc biệt là hàm lượng mùn và độ ẩm thấp.
Do vậy phải bổ sung chất hữu cơ cho đồi chè bằng phân chuồng. Tuy nhiên, biện pháp này còn gặp nhiều hạn chế, hàng năm xảy ra hiện tượng xói mòn hàng trăm triệu tấn đất với hàm lượng mùn, dinh dưỡng khá cao. Nương chè giai đoạn đầu thời kì kinh doanh chưa khép tán để lại khoảng đất trống rất lớn giữa hai hàng chè. Dưới tác động của các điều kiện về nhiệt độ, ánh sáng làm cho lượng nước trong đất bị bốc hơi nhiều dẫn đến độ ẩm đất bị suy giảm, đặc biệt trong điều kiện khô hạn.
Mặt khác, đất trống tạo điều kiện rất tốt cho các loài cỏ dại phát triển, cạnh tranh dinh dưỡng với cây chè, làm giảm hiệu quả sử dụng phân bón. Đặc biệt ở những nương chè có độ dốc lớn, việc tạo những khoảng đất trống rất dễ gây ra hiện tượng xói mòn, rửa trôi dưới tác động cơ học của nước mưa. Biện pháp che phủ cho nương chè đặc biệt che phủ bằng tàn dư thực có ý nghĩa rất lớn trong việc duy trì độ ẩm đất (nhất là trong giai đoạn khô hạn), hạn chế cỏ dại phát triển và giảm xói mòn rửa trôi (ở những vùng đất có độ dốc lớn). Mặt khác, các tàn dư thực vật tủ trên đất trồng chè còn có tác dụng cải thiện lý, hóa tính đất do hoạt động của các vi sinh vật phân giải, làm tăng độ xốp, tăng hàm lượng mùn của đất, đồng thời bổ sung thêm dinh dưỡng cho cây từ nguồn dinh dưỡng sẵn có trong các tàn dư thực vật sau khi bị phân hủy.
Tình hình nghiên cứu sử dụng phân bón cho chè Cây chè bình thường sinh trưởng yêu cầu có một môi trường sinh thái tốt, cung cấp các chất dinh dưỡng là một trong những yếu tố quan trọng nhất để có được năng suất cao và chất lượng chè, bón phân là một biện pháp kỹ thuật cần thiết. e 4 Quan hệ giữa đất đến năng suất, chất lượng chè rất phức tạp. Chất lượng chè do nhiều yếu tố quyết định và tác dụng một cách tổng hợp. Điều kiện dinh dưỡng ảnh hưởng rất nhiều đến năng suất, chất lượng chè, do vậy ngoài việc sử dụng nguồn dinh dưỡng sẵn có trong đất, thì việc bón phân cho chè là một biện pháp có hiệu quả.
Tình hình nghiên cứu phân bón cho chè trên thế giới • Về phân bón vô cơ Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về vai trò của các nguyên tố dinh dưỡng cho cây chè và kỹ thuật bón phân. Tác giả Qamar-uz-Zaman và cs (2011) khi nghiên cứu ảnh hưởng của phân đạm đến sinh trưởng và phát triển của cây chè trưởng thành đã cắt tỉa tán bằng và tán mâm xôi, cho thấy công thức đối chứng (không bón phân), NPK: 125-125-75, 187.5-125-75 và 375-125-75 kg/ha. Tất cả P và K đã được áp dụng cùng một mức bón, trong khi N ở dưới dạng của amoni sulfat. Kết quả cho thấy cắt tỉa tán bằng là có ý nghĩa và tốt nhất.
Phân đạm ở mức 375 kg đã làm năng suất lá tươi tăng đáng kể (từ 6.797 kg/ha), năng suất chè (từ 1.760 kg/ha) và chiều dài búp (từ 3,5 đến 7,1 cm) cao hơn so với đối chứng. Trong trường hợp kết hợp, 375 kg N với cắt tỉa tán bằng thì năng suất lá tươi là cao nhất (9.286,66 kg/ha) và năng suất chè đen (1.875 kg/ha) so với cắt tỉa tán mâm xôi (giá trị lần lượt là 8.661,33 kg chè đen. Nhiều kết quả nghiên cứu ở Nhật Bản, Ấn Độ, Srilanka. 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 (cũ) cho thấy liều lượng đạm 300 kg/ha thì hàm lượng tanin, caffeine và chất hòa tan trong búp chè đều cao, có lợi cho chất lượng, song nếu vượt quá giới hạn trên thì chất lượng chè giảm. Khi bón nhiều đạm hàm lượng protein ở trong lá tăng lên. Protein kết hợp với tanin tạo thành các hợp chất không tan vì thế hàm lựợng 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 (Đỗ Văn Ngọc và Trịnh Văn Loan, 2008).
e 5 Mặt khác, các nghiên cứu về ảnh hưởng của các mức đạm (N) khác nhau đối với năng suất và chất lượng chè cũng được nhiều tác giả nghiên cứu. Theo tác giả Su Youjian và cs (2011) các mức N khác nhau ảnh hưởng rõ đến năng suất và chất lượng chè, một tỷ lệ N hợp lý sẽ nâng cao được năng suất và cải thiện được chất lượng. Năng suất chè sẽ tăng chậm khi sử dụng liều lượng đạm bón trên 360 kg/ha. Ở cùng một nền đất giống nhau, khi sử dụng N đầu tiên năng suất chè tăng, sau đó giảm, giữa năng suất và N có mối quan hệ parabol.
Khi đánh giá về chất lượng cho thấy mức N thích hợp có thể cải thiện hàm lượng axit amin tự do, caffeine, nước và chlorophyll trong lá chè, trong khi hàm lượng polyphenol giảm dần. Nhật Bản, trước đây mức bón phân cho chè cũng tương tự như nhiều nước trên thế giới. Nhưng ngày nay do áp dụng cơ khí hóa và tự động hóa trong khâu thu hoạch, vì vậy họ đã khuyến cáo mức bón rất cao, đối với chè có sản lượng 18 tấn búp/ha mức bón N, P, K là 800, 210 và 360 (kg/ha). Tác giả Zhang Junqiang (2012) đã tổng hợp các loại phân bón khác nhau ảnh hưởng đến năng, chất lượng chè và đưa ra kỹ thuật bón phân tốt, để phát huy tối đa hiệu quả của việc bón phân tăng năng suất, duy trì và nâng cao chất lượng chè, duy trì sự sinh trưởng mạnh mẽ của cây chè, đồng thời có lợi hơn trong hồi phục và nâng cao độ phì của đất.
Nghiên cứu về ảnh hưởng của phân bón đến chỉ tiêu sinh hóa chất lượng búp chè. Tác giả Zheng Helin và cs (2012) cho rằng sự thiếu hụt P đã làm giảm chất lượng điểm thử nếm và hóa sinh của chè xanh. Khi phân tích lá chè và đất trồng chè ở Liên Xô (cũ) cho thấy: Ở cây chè thiếu lân, hàm lượng lân (P2O5) trong lá là 0,27 - 0,28%, trong búp là 0,5 - 0,75%. Cây chè đủ dinh dưỡng hàm lượng lân tương ứng là 0,33 - 0,39% và 0,82 - 0,86%.
Nếu trong đất hàm lượng P2O5 là 30 – 32 mg/100g thì đất thiếu nhiều lân. Zhang Yugang (2011) ảnh hưởng của phân kali và phân magie đối với hàm lượng axit amin trong chè xanh, cho rằng chè xanh có hàm lượng axit amin cao thì chè xanh có chất lượng tốt. Khi bón phân đạm hợp lý, kết hợp sử dụng hợp lý phân bón kali và magie để có hiệu quả cân bằng trong việc cung cấp dinh dưỡng cho cây chè, cải thiện đáng kể hàm lượng axit amin trong chè, cuối cùng là nâng cao chất e 6 lượng chè xanh. Tuy nhiên, khi thiếu nguyên tố kali và magie trong đất thì hàm lượng axit amin trong chè và lượng phân bón kali, magie có mối tương quan thuận với nhau.
• Về phân hữu cơ Đối với cây chè phân hữu cơ có vai trò rất quan trọng, ngoài việc cung cấp chất dinh dưỡng trực tiếp cho cây chè mà nó còn cải thiện lý tính của đất. Từ năm 1992 – 1997, Quỹ Kellogg, W.K đã thử nghiệm phân bón hữu cơ được bổ sung thêm một số loài vi sinh vật có ích thuộc 2 chi: Bacillus, Pseudomonas có khả năng phân giải lân tại 2 vùng trồng chè trọng điểm của Srilanka và nhận thấy rằng năng suất chè tăng 9 – 14% so với đối chứng có bón phân hữu cơ và tăng 17% so với đối chứng không sử dụng 2 loại phân bón này Tác giả Zhang Wenjin và cs (2000) cho rằng bón phân hữu cơ kết hợp với phân vô cơ có thể thúc đẩy cây chè sinh trưởng nhanh, tăng khả năng sản xuất và chất lượng chè Ô long và tỷ lệ bón kết hợp tốt nhất là 3N: 1P: 3K: 3 phân hữu cơ hoặc 2N: 2P: 2K: 3 phân hữu cơ. Hiệu quả của N, P, K và phân hữu cơ ở các giai đoạn sinh trưởng của cây chè là khác nhau trong đó K là nguyên tố chủ yếu làm tăng đường kính của cây chè con. N giữ vai trò quan trọng nhất đến năng suất của cây chè kinh doanh, sau đó đến K.
Tác giả Xu Fu-le and Li Dan-Nan (2006) cho rằng khi sử dụng phân bón chuyên dùng và phân hữu cơ sinh học có hiệu quả thúc đẩy tăng số lượng chồi nảy mầm của cây chè, số lá non mới và khối lượng 100g/búp, nâng cao sản lượng chè. So với sử dụng 45% phân bón phức hợp vô cơ, sử dụng phân gà, phân bón chuyên dùng cây chè sản lượng đã tăng lần lượt là 8,4% và 20,3%; còn sử dụng phân hữu cơ sinh học sản lượng đã tăng lần lượt là 1,7% và 12,8%, đặc biệt hàm lượng nội chất trong lá chè nhiều và chất lượng chè chế biến tốt hơn. Ở Đài Loan, biện pháp kỹ thuật canh tác cho cây chè, người ta chú ý đến bón phân hữu cơ +1.500 kg đậu tương + 500 - 1.000 kg bột cá/ha cho sản xuất nguyên liệu chè Ô long. Các giống chè khác nhau đều yêu cầu một chế độ bón phân khác nhau, đặc biệt là chế độ bón phân hữu cơ cho cây chè đạt được năng suất cao và chất lượng e 7 tốt.
Theo Yu Dianyou (2010) khi nghiên cứu về hiệu quả của phân hữu cơ trên cây chè kết quả cho thấy khu vực sản xuất chè Mao Tiêm – Tín Dương, vườn chè không sử dụng phân bón hợp lý dẫn đến đất bị chai cứng lại, độ màu mỡ của đất giảm, đặc biệt ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng chè Mao Tiêm –Tín Dương. Điều đó chứng tỏ rằng sử dùng phân hữu cơ không chỉ có khả năng cải tạo đất mà còn có khả năng nâng cao năng suất và chất lượng chè.