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. Sản phẩm chè không chỉ phục vụ nhu cầu tiêu dùng nội địa mà còn là mặt hàng xuất khẩu có giá trị kinh tế. Về mặt dược học và dinh dưỡng, chè chứa hàm lượng cao các vitamin (A, B, K, PP, đặc biệt là vitamin C), các hợp chất polyphenol, catechin, cafein và ancaloit có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung ương, hỗ trợ tiêu hóa chất béo và bảo vệ sức khỏe tim mạch.

Tại tỉnh Cao Bằng, vùng Phia Đén thuộc xã Thành Công, huyện Nguyên Bình sở hữu điều kiện địa hình núi cao (từ 800 đến 1.200 m so với mực nước biển), khí hậu á nhiệt đới mát mẻ quanh năm, độ ẩm cao và đất đai màu mỡ, rất thuận lợi cho việc hình thành các vùng sản xuất chè đặc sản chất lượng cao. Tuy nhiên, tập quán canh tác của đồng bào địa phương còn lạc hậu, phụ thuộc chủ yếu vào các giống chè địa phương có năng suất thấp và kỹ thuật thủ công, chưa áp dụng đồng bộ các tiến bộ khoa học kỹ thuật. Nhằm khai thác tiềm năng đất đai và chuyển dịch cơ cấu cây trồng theo hướng sản xuất hàng hóa, giống chè mới PH8 đã được đưa vào khảo nghiệm tại Phia Đén nhưng còn thiếu các nghiên cứu chuẩn hóa về biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp.

Khóa luận tốt nghiệp đại học ngành Trồng trọt của tác giả Hoàng Hồng Vân (Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, 2014) thực hiện đề tài nhằm giải quyết hai mục tiêu nghiên cứu cụ thể được đánh số trong văn bản như sau:

  1. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại phân bón lá đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống chè PH8 tại Phia Đén, xã Thành Công, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng.
  2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp tủ gốc giữ ẩm đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống chè PH8 tại Phia Đén, xã Thành Công, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng.
  • Đối tượng nghiên cứu: Giống chè PH8 (giống chè lai vô tính giữa mẹ TRI 777 và bố Kim Tuyên).
  • Phạm vi không gian: Khu vực nương chè tại xóm Phia Đén, xã Thành Công, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng.
  • Phạm vi thời gian: Thực hiện trong vụ hè thu, từ tháng 6 năm 2014 đến tháng 9 năm 2014.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khóa luận dựa trên cơ sở sinh học và sinh thái học của cây chè: quá trình hình thành búp chịu sự chi phối chặt chẽ của nhiệt độ, ẩm độ đất và chế độ dinh dưỡng khoáng qua rễ cũng như qua tán lá. Các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất và phương pháp điều tra sâu bệnh hại được thực hiện theo đúng Quy chuẩn khảo nghiệm giống chè 10 TCN 744:2006 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đồng ruộng được thiết kế thành hai thí nghiệm độc lập:

  • Thí nghiệm 1: Đánh giá 4 công thức phân bón lá, gồm:
    • Công thức 1 (CT1): Đối chứng (không phun phân bón lá).
    • Công thức 2 (CT2): Phun phân bón lá Agri-Xanh.
    • Công thức 3 (CT3): Phun phân bón lá Đầu Trâu-502.
    • Công thức 4 (CT4): Phun phân bón lá sinh học Blago.
  • Thí nghiệm 2: Đánh giá 3 công thức tủ gốc giữ ẩm, gồm:
    • Công thức 1 (CT1): Đối chứng (không tủ gốc).
    • Công thức 2 (CT2): Tủ gốc bằng tàn dư thực vật tại chỗ (cỏ, guột, rơm rạ).
    • Công thức 3 (CT3): Tủ gốc bằng màng nilon nông nghiệp.

Cả hai thí nghiệm đều được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (Randomized Complete Block Design - 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 theo dõi chính bao gồm:

  • Chỉ tiêu sinh trưởng: Thời gian từ khi bật mầm đến khi hình thành các lá thật (lá 1, 2, 3, 4) đạt tiêu chuẩn thu hái búp.
  • Chỉ tiêu năng suất: Số búp thu hoạch/cây/lứa, mật độ búp (đo bằng khung $25,\text{cm} \times 25,\text{cm}$), khối lượng 100 búp 1 tôm 2 lá (cân kỹ thuật), tỷ lệ búp có tôm (%) và năng suất thực thu ($\text{kg/ô}$ quy đổi ra $\text{tạ/ha}$).
  • Chỉ tiêu sâu bệnh hại: Điều tra mật độ rầy xanh (Empoasca flavescens) bằng khay hứng tráng dầu hỏa, mật độ bọ cánh tơ (Physothrips setiventris), tỷ lệ búp bị hại do bọ xít muỗi (Helopeltis theivora) và mật độ nhện đỏ (Olygonychus coffeae).

Nguồn dữ liệu thứ cấp được thu thập từ Trạm Khí tượng Thủy văn huyện Nguyên Bình, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Cao Bằng và UBND xã Thành Công. Toàn bộ số liệu thực nghiệm được xử lý thống kê bằng phần mềm Microsoft Excel và IRISTAR, kiểm định sự sai khác giữa các nghiệm thức thông qua chỉ số $\text{LSD}_{0.05}$ và hệ số biến động $\text{CV}%$.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương 1 hệ thống hóa các công trình nghiên cứu về nguồn gốc, đặc điểm phân loại học của cây chè (Camellia sinensis (L.) O.Kuntze) và các dẫn liệu sinh thái của Carr (1970, 1992), Djemukhatze (1976). Về dinh dưỡng, tài liệu tổng kết các nghiên cứu về nhu cầu đạm, lân, kali và các nguyên tố vi lượng (Bo, Mo, Zn, Cu) đối với sự phân hóa mầm búp và hoạt tính men peroxydaza, polyphenol oxydaza.

Chương này cũng tổng hợp dữ liệu thống kê từ FAOSTAT về diện tích, năng suất, sản lượng chè toàn cầu giai đoạn 2005–2012 và bức tranh xuất nhập khẩu chè Việt Nam (nước xuất khẩu chè đứng thứ 5 thế giới năm 2013). Đối với địa bàn tỉnh Cao Bằng, tổng diện tích chè toàn tỉnh đạt trên 250 ha với sản lượng khoảng 300 tấn/năm, tập trung chủ yếu tại Thạch An (200 ha), Nguyên Bình (30 ha), Hòa An và Thành phố Cao Bằng (30 ha). Định hướng phát triển chè của tỉnh xác định 3 trụ cột: phát triển vùng chè hữu cơ núi cao với quy mô quy hoạch 2.000 ha, xây dựng vùng nguyên liệu tập trung lấy doanh nghiệp làm hạt nhân liên kết và phát triển chè gắn liền với du lịch sinh thái.

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

Chương này mô tả chi tiết nguồn gốc và đặc tính sinh học của giống chè PH8: được Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Chè chọn lọc từ tổ hợp lai giữa giống TRI 777 và Kim Tuyên từ năm 1998, có khả năng chịu rét, chống hạn, năng suất tuổi 2 đạt 3,68 tấn/ha và tuổi 8 đạt 17,24 tấn/ha, chống chịu sâu bệnh tốt và đặc biệt không bị rệp phảy gây hại nặng như các dòng bố mẹ.

Chương 2 cũng trình bày chi tiết thành phần lý hóa của 3 loại phân bón lá khảo nghiệm:

  • Phân Đầu Trâu-502: N $30%$, $\text{P}_2\text{O}_5$ $12%$, $\text{K}_2\text{O}$ $10%$, vi lượng dạng chelate.
  • Phân Agri-Xanh: Đạm tổng số $3%$, Lân hữu hiệu $3%$, Kali hòa tan $5%$, Magie $0{,}6%$, Bo $150,\text{mg/lít}$, Molipđen $25,\text{mg/lít}$, Mangan $200,\text{mg/lít}$.
  • Phân Blago: NPK ($11\text{-}5\text{-}12$), vi lượng, axit humic $\ge 20,\text{g/lít}$, axit fulvic $\ge 6{,}9,\text{g/lít}$ và 4 nhóm vi sinh vật hữu ích.

Đồng thời, chương này thiết lập đầy đủ quy trình lấy mẫu, sơ đồ ô thí nghiệm thực địa và các công thức toán học xác định mật độ sâu hại, khối lượng búp và tỷ lệ búp có tôm.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm thu được trong vụ hè 2014 tại thực địa Phia Đén:

  1. Điều kiện tự nhiên và khí tượng nông nghiệp: Vùng Phia Đén chiếm 98% tổng diện tích chè của xã Thành Công ($34{,}5,\text{ha}/35{,}2,\text{ha}$), năng suất bình quân 13–16 tấn/ha. Số liệu khí tượng năm 2013–2014 cho thấy nhiệt độ trung bình năm đạt $20{,}1^\circ\text{C}$ (tối cao $31{,}0^\circ\text{C}$, tối thấp $12{,}1^\circ\text{C}$), độ ẩm không khí trung bình $86%$, lượng mưa bình quân $135{,}8,\text{mm/tháng}$ và số giờ nắng trung bình $117{,}5,\text{giờ/tháng}$, hoàn toàn đáp ứng ngưỡng sinh thái của chè chất lượng cao.

  2. Ảnh hưởng của phân bón lá đến thời gian sinh trưởng của lá: Phun phân bón lá thúc đẩy tốc độ sinh trưởng của mầm chét và rút ngắn thời gian hình thành lá so với đối chứng không phun.

Công thức thí nghiệm Loại phân bón Thời gian ra lá 1 (ngày) Thời gian ra lá 2 (ngày) Thời gian ra lá 3 (ngày) Thời gian ra lá 4 (ngày)
CT1 (Đ/C) Không phun 11 14 17 20
CT2 Agri-Xanh 10 13 16 18
CT3 Đầu Trâu-502 10 12 14 16
CT4 Blago 10 14 16 18

Thời gian hình thành đủ 4 lá thật để thu hái ở CT3 (Đầu Trâu-502) diễn ra nhanh nhất (16 ngày), ngắn hơn đối chứng 4 ngày, cho phép tăng số lứa hái búp trong năm.

  1. Ảnh hưởng của phân bón lá đến số lượng búp thu hoạch trên cây:
Chỉ tiêu theo dõi Lứa hái 01 (búp/cây) Lứa hái 02 (búp/cây) Mức tăng giữa 2 lứa (búp/cây)
CT1 (Đ/C) 10,1 12,4 +2,3
CT2 (Agri-Xanh) 11,2 19,4 +8,2
CT3 (Đầu Trâu-502) 11,7 14,0 +2,7
CT4 (Blago) 10,0 12,8 +2,8
Sai khác ($p$) $> 0{,}05$ $< 0{,}05$ -
$\text{CV}%$ 10,2 17,2 -
$\text{LSD}_{0.05}$ - 5,1 -

Ở lứa hái 2, số búp/cây có sự phân hóa rõ rệt: CT2 (Agri-Xanh) đạt cao nhất với 19,4 búp/cây, vượt trội có ý nghĩa thống kê so với đối chứng (12,4 búp/cây).

  1. Ảnh hưởng của phân bón lá đến khối lượng búp:
Công thức thí nghiệm Khối lượng lứa 1 (g/100 búp) Khối lượng lứa 2 (g/100 búp)
CT1 (Đối chứng) 15,0 19,0
CT2 (Agri-Xanh) 20,6 21,6
CT3 (Đầu Trâu-502) 21,3 23,0
CT4 (Blago) - 20,6

CT3 (Đầu Trâu-502) cho khối lượng 100 búp cao nhất ở cả 2 lứa theo dõi, đạt $23{,}0,\text{g/100 búp}$ ở lứa 2, cao hơn đối chứng ($19{,}0,\text{g/100 búp}$).

  1. Ảnh hưởng của biện pháp tủ gốc giữ ẩm: Việc tủ gốc bằng vật liệu hữu cơ tại chỗ (cỏ, guột, rơm rạ) và màng nilon giúp duy trì ẩm độ đất ổn định, hạn chế bốc thoát hơi nước trong điều kiện nắng nóng mùa hè, kích thích bộ rễ phát triển và làm giảm mật độ sâu hại phát sinh so với nghiệm thức để đất trống không tủ gốc.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

  • Xác định được phân bón lá Đầu Trâu-502 có tác dụng mạnh nhất trong việc rút ngắn chu kỳ sinh trưởng búp vụ hè của giống PH8 xuống còn 16 ngày (sớm hơn đối chứng 4 ngày) và nâng cao khối lượng 100 búp lên mức cao nhất ($23{,}0,\text{g}$).
  • Phân bón lá Agri-Xanh thể hiện ưu thế vượt trội trong việc kích thích bật chồi và phân cành búp hữu hiệu, đạt 19,4 búp/cây ở lứa hái thứ 2 (vượt đối chứng $56{,}4%$).
  • Biện pháp tủ gốc giữ ẩm bằng thảm phủ thực vật hữu cơ tại chỗ tạo môi trường vi khí hậu thuận lợi quanh vùng rễ, hỗ trợ chè duy trì sinh trưởng ổn định trong các tháng cao điểm nhiệt độ mùa hè.

Đề xuất và kiến nghị của tác giả

  • Khuyến nghị người sản xuất chè tại Phia Đén áp dụng kết hợp việc phun bổ sung phân bón lá (ưu tiên Đầu Trâu-502 và Agri-Xanh theo chu kỳ sau các lứa hái) với biện pháp tủ gốc bằng tàn dư thực vật tại chỗ nhằm nâng cao năng suất búp tươi.
  • Kiến nghị các cơ quan chuyên môn tiếp tục bố trí thí nghiệm mở rộng theo dõi toàn diện qua các mùa vụ tiếp theo (vụ thu đông và vụ xuân) để hoàn thiện quy trình thâm canh chuẩn cho giống chè PH8 tại Cao Bằng.

Đóng góp của đề tài

  • Bổ sung hệ thống dữ liệu thực nghiệm đồng ruộng ban đầu về phản ứng nông học của giống chè mới PH8 đối với các loại phân bón qua lá và kỹ thuật tủ đất giữ ẩm tại tiểu vùng sinh thái núi cao Phia Đén.
  • Cung cấp luận cứ khoa học thực tiễn phục vụ cho dự án ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ phát triển vùng nguyên liệu chè xanh chất lượng cao của huyện Nguyên Bình giai đoạn 2010–2015.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Thời gian theo dõi thực nghiệm của đề tài chỉ kéo dài trong 4 tháng (từ tháng 6 đến tháng 9 năm 2014) thuộc phạm vi vụ hè, do đó mới chỉ thu thập được số liệu của 2 lứa hái búp chính. Khóa luận chưa theo dõi được trọn vẹn chu kỳ sinh trưởng cả năm (đặc biệt là vụ đông khô hạn và vụ xuân phục hồi sau đốn), đồng thời chưa phân tích các chỉ tiêu hóa sinh thành phẩm (hàm lượng tanin, polyphenol tổng số, đường khử và axit amin) sau chế biến.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng nghiên cứu đa vụ trên các nương chè kinh doanh ở các độ tuổi khác nhau; theo dõi dài hạn ảnh hưởng tích lũy của phân bón sinh học và vật liệu tủ gốc đến lý hóa tính của đất; đánh giá toàn diện phẩm chất cảm quan của chè thành phẩm chế biến từ giống PH8 tại Cao Bằng.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng tham khảo: Sinh viên, học viên cao học chuyên ngành Nông học, Trồng trọt, Khoa học Cây trồng; kỹ sư nông nghiệp và cán bộ khuyến nông tại các tỉnh miền núi phía Bắc.
  • Nội dung giá trị: Quy trình bố trí thí nghiệm khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) trên cây chè kinh doanh theo tiêu chuẩn 10 TCN 744:2006; phương pháp định lượng mật độ sâu hại chè bằng khay dầu và chỉ tiêu búp; các dẫn liệu khí tượng nông nghiệp và đặc tính sinh trưởng thực tế của giống chè PH8 tại vùng núi cao Phia Đén.

Câu hỏi thường gặp

1. Giống chè PH8 có nguồn gốc lai tạo như thế nào và có những đặc tính nông học nổi bật gì?

Giống chè PH8 được chọn lọc từ tổ hợp lai giữa giống mẹ TRI 777 và giống bố Kim Tuyên từ năm 1998 tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Chè (Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc). Giống có khả năng thích ứng rộng, chịu hạn, chịu rét tốt, tỷ lệ giâm cành xuất vườn cao, cho năng suất sớm (tuổi 2 đạt 3,68 tấn/ha, tuổi 8 đạt 17,24 tấn/ha), chống chịu tốt với rầy xanh, bọ cánh tơ và hầu như không bị rệp phảy gây hại nặng như dòng bố mẹ.

2. Loại phân bón lá nào giúp rút ngắn thời gian hình thành lá và tăng khối lượng búp tốt nhất?

Phân bón lá Đầu Trâu-502 (CT3) cho hiệu quả cao nhất về tốc độ ra lá và khối lượng búp: thời gian từ khi theo dõi đến khi hình thành đủ 4 lá thật đạt tiêu chuẩn hái vụ hè chỉ mất 16 ngày (nhanh hơn đối chứng 4 ngày và nhanh hơn các loại phân bón lá khác 2 ngày); khối lượng 100 búp ở lứa hái 2 đạt giá trị cao nhất là $23{,}0,\text{g}$.

3. Hiệu quả kích thích tạo số lượng búp thu hoạch của phân bón Agri-Xanh thể hiện ra sao?

Ở lứa hái thứ 2, công thức phun phân bón lá Agri-Xanh (CT2) đạt số búp thu hoạch trung bình là 19,4 búp/cây (tăng 8,2 búp/cây so với lứa 1), cao hơn rõ rệt so với công thức đối chứng (12,4 búp/cây), Đầu Trâu-502 (14,0 búp/cây) và Blago (12,8 búp/cây), với sự sai khác có ý nghĩa thống kê ($p < 0{,}05$, $\text{LSD}_{0.05} = 5{,}1$).

4. Thí nghiệm tủ gốc giữ ẩm được thiết kế với những công thức vật liệu nào?

Thí nghiệm tủ gốc giữ ẩm gồm 3 công thức: CT1 là đối chứng không tủ gốc (để đất trống), CT2 sử dụng tàn dư thực vật và vật liệu hữu cơ tại chỗ (cỏ dại, cây guột, rơm rạ), và CT3 sử dụng màng phủ nilon nông nghiệp. Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với diện tích mỗi ô là $18,\text{m}^2$ ($3,\text{m} \times 6,\text{m}$), lặp lại 3 lần.

5. Thực trạng diện tích và năng suất chè tại vùng nghiên cứu Phia Đén được ghi nhận như thế nào?

Theo số liệu khảo sát của khóa luận, khu vực Phia Đén có diện tích trồng chè là 34,5 ha, chiếm tới 98% tổng diện tích chè toàn xã Thành Công (35,2 ha), năng suất thu hoạch đạt từ 13 đến 16 tấn/ha. Toàn xã còn 230 ha đất trống có tiềm năng mở rộng trồng chè (trong đó riêng vùng Phia Đén có 42 ha) theo quy hoạch phát triển vùng nguyên liệu chè chất lượng cao phục vụ tiêu dùng và xuất khẩu.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Hoàng Hồng Vân đã thực hiện nghiên cứu thực nghiệm có giá trị về ảnh hưởng của phân bón lá và biện pháp tủ gốc giữ ẩm đối với giống chè chất lượng cao PH8 tại vùng núi cao Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng. Các kết quả thực nghiệm trong vụ hè 2014 khẳng định phân bón lá Đầu Trâu-502 và Agri-Xanh cùng biện pháp tủ gốc hữu cơ mang lại hiệu quả rõ rệt trong việc rút ngắn thời gian sinh trưởng của lá, gia tăng mật độ búp và nâng cao khối lượng búp thu hoạch. Công trình cung cấp nguồn tư liệu học thuật và cơ sở thực tiễn chuẩn xác cho việc hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác giống chè PH8 tại các vùng sinh thái miền núi phía Bắc.