Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của bón phân cho chè 1. Vai trò các chất dinh dưỡng đối với cây trồng Trong suốt quả trình sinh trưởng và phát triển, cây trồng cần rất nhiều chất dinh dưỡng, mỗi chất có vai trò nhất định đối với sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng sản phẩm. Căn cứ vào nhu cầu sử dụng của các loại cây trồng, người ta chia các chất dinh dưỡng thành 3 nhóm: Các chất dinh dưỡng đa lượng: Đạm (N; Nitrogen): Cây trồng hấp thụ chất đạm ở dạng ion NH4+ và NO3-.
Đạm là nguyên tố đa lượng quan trọng với cây trồng vì đây là nguyên tố cấu tạo nên tế bào. Đạm là thành phần chính của protein và diệp lục tố (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008.) Lân (P; Phospho): Cây trồng hấp thu chất Lân dưới dạng H2PO4- và HPO4--. Lân là nguyên tố đa lượng quan trọng thứ hai sau chất đạm. Trong một số trường hợp, vai trò của chất lân quan trọng hơn chất đạm vì lân trở thành yếu tố giới hạn năng suất như trường hợp canh tác trên đất phèn.
Lân là nguyên tố cấu tạo nên tế bào. Tác dụng của chất lân đến sự hình thành sinh khối thể hiện ở nhiều mặt: Làm tăng sự phát triển của rễ nhất là cây trồng ở giai đoạn đầu, cây còn nhỏ; Cần cho sự hình thành tế bào mới, tạo lá, tạo chồi, sự phân hóa hoa và tạo trái, tạo hạt vì lân là thành phần cấu tạo nên acid nucleic; Là thành phần của chất sinh năng cực kỳ quan trọng là ATP (Adenosin Triphosphate). Kali (K; Kali;Potassium): Cây trồng hấp thụ kali dưới dạng cation K+. Kali không phải là nguyên tố cấu tạo vì người ta không tìm thấy kali ở bất cứ thành phần hợp chất nào tạo nên thực vật (Võ Minh Kha,1996.
Tuy nhiên, 5 vai trò của Kali ngày càng được khẳng định vì các tính chất quan trọng rất đặc thù của nguyên tố này: Kali tăng cường và điều hòa hiệu suất quang hợp để tạo ra arbohydrate và sản sinh ra ATP, một nguồn năng lượng quan trọng cho mọi phản ứng sinh hóa học bên trong của cây; Kali giúp vận chuyển carbohydrate vào các cơ quan cần chuyển vận tới, giúp sự vận chuyển nước, vận chuyển các chất dinh dưỡng; Kali kích hoạt trên 60 loại enzyme liên quan đến sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng. Lượng kali vào được trong dịch bào sẽ quyết định rất nhiều đến tốc độ phản ứng xảy ra trong cây; Kali kích hoạt sự đóng mở khí khổng để cây trao đổi CO2, O2, hơi nước…Khi thiếu kali,việc đóng khí khổng bị chậm, đình trệ, đưa đến việc hơi nước thoát nhiều, cây bị héo. Các chất trung lượng: Lưu Huỳnh (S; Sulphur): Cây trồng hút S dưới dạng Sulphate SO4--. Vai trò chính của S trong sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng được biết đến: S là thành phần cấu tạo tế bào; S có mặt trong các protein có chứa sắt, hình thành Chlorophyll nên ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình quang hợp của cây.
Gốc -SH ở trong cấu trúc tế bào chất giúp cây trồng chống lại tình trạng mất nước khi trời nắng nóng, khô hạn. Cây trồng khi thiếu S sẽ biểu hiện và đưa đến một số hậu quả như lá vàng bị do mất diệp lục, đầu tiên xảy ra trên lá non dần lan toàn cây giống như trường hợp thiếu N. Magie (Mg; Magnesium): Cây trồng hấp thu Magie dưới dạng ion g++. Magie là nguyên tố rất dể bị rửa trôi nhất là ở những loại đất có nhiều cát, đồi dốc.
Khi bón nhiều phân Đạm và phân Kali, các ion hóa trị 1 như NH4+, K+ sẽ thay thế Mg trong hệ hấp thụ của keo đất, đẩy Mg ra dung dịch đất và do đó, Mg càng dễ bị rửa trôi. Về vai trò sinh lý của Mg trong đời sống thực vật, có những điểm rất quan trọng sau: Mg là yếu tố cấu tạo tế bào thực vật; là thành phần tạo nên Chlorophyll, nên khi cung cấp đủ Mg, lá có màu xanh, cây 6 quang hợp tốt. Mg ảnh hưởng đến việc hình thành Protein, Glucid và Lipid; Mg ảnh hưởng đến quá trình hút và vận chuyển chất Lân, khi cung cấp đầy đủ Mg, hiệu quả sử dụng chất Lân của cây trồng sẽ được tốt hơn. (Ca; Calcium): Cây trồng hấp thụ Ca dưới dạng Ca++.
Canxi là nguyên tố rất khó di động trong cây. Canxi là thành phần của một số Enzym liên quan chặt đến quá trình trao đổi chất trong cây. Một tính chất quan trọng khác của canxi chính là sự điều chỉnh độ pH của dịch bào, tạo sự cân đối giữa các yếu tố dinh dưỡng khác như K+, Na+, Mg++…. Các chất vi lượng: Vi lượng là những chất mà cây trồng sử dụng rất ít, đơn vị tính thường là phần triệu (ppm).
Mặc dù cây trồng cần rất ít, nhưng nó lại cực kỳ quan trọng cho sự sinh trưởng phát triển của cây trồng, các phản ứng sinh hóa xảy ra trong cây đều cần đến các enzyme xúc tác và chính các chất vi lượng liên quan chặt chẽ đến việc này. Việc hình thành diệp lục, sự tổng hợp protein, carbohydrate,lipid, viatamin….đều có sự tham gia của các nguyên tố vi lượng. Một số chất vi lượng có ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng: Kẽm (Zn); Đồng (Cu); Bo (B); Molybden (Mo); Sắt (Fe) Mangan (Mn). Nhu cầu dinh dưỡng đối với cây chè Chè là cây trồng có chu kỳ dài (40-50 năm), sản phẩm thu hoạch của chè là búp chè tươi và chỉ chiếm 8 -13% tổng lượng chất khô mà cây tổng hợp được nếu tính cả các phần trên và dưới mặt đất.
Theo nguồn từ nhiều tác giả Ấn Độ (www. Diana Rosen, Chai the spice tea of India, 2005) thì trong 100 kg chè thương phẩm có chứa lượng dinh dưỡng là: 4 kg N; 1,15 kg P2O5; 2,4 kg K2O; 0,42 kg MgO; 0,8 kg CaO; 100g Al; 6g Cl; 8g Na. Ngoài lượng dinh dưỡng này cây còn lấy một số lớn dinh dưỡng cho việc hình thành bộ lá trên bụi chè, cho số lá rụng, cho việc hình thành thân 7 cành và rễ. Chính vì vậy, để hình thành nên 100 kg chè thương phẩm cây lấy đi tổng số dinh dưỡng cho tất cả các bộ phận trên là: 16,9 kg N; 5,68 kg P2O5; 8,8 kg K2O; 2,92 kg MgO; 6,7 kg CaO; 871g Al và 74g Na.
Ngoài ra cây còn lấy đi một lượng các nguyên tố vi lượng như: 38g Zn; 26g B; 38g Cu; 241g Fe và 479g Mn. Để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của cây chè, các nhà khoa học và cơ quan quản lý đã nghiên cứu và xây dựng quy trình bón phân cho chè, trong giai đoạn kinh doanh lượng bón được căn cứ trên năng suất của nương chè với mức bón được khuyến cáo 30N + 10P2O5+ 10K2O/1 tấn sản phẩm + 20- 30 tấn phân hữu cơ/ha/năm. Như vậy với những nương chè có năng suất cao trên 20 tấn/ha/năm lượng bón có thể lên đến 600N+200P2O5+ 200K2O/ha. Các loại phân bón được sử dụng phổ biến cho cây chè đó là: Đạm SA (chứa 20-21% N), KalyClorua (chứa 60% K2O) Supe Lân (18-20% P2O5).
Một số địa phương cũng đã khuyến cáo người trồng chè bón các loại phân tổng hợp NPK có bổ sung các chất trung và vi lượng như NPK-S*M1 12.10-5 nhưng tỷ lệ số hộ và diện tích sử dụng còn thấp. Với phương pháp bón như hiện nay chúng ta mới chỉ chú trọng đến việc cung cấp các chất dinh dưỡng đa lượng cho cây chè, nguồn cung cấp các chất trung và vi lượng chủ yếu phụ thuộc từ khả năng cung cấp từ đất và nguồn phân bón hữu cơ, tàn dư thực vật. Vai trò sinh lý và nhu cầu Mg đối với cây chè Vai trò sinh lý: Magiê là thành phần cấu tạo chất diệp lục nên giữ vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp và tổng hợp chất gluxit trong cây. Magiê tham gia trong thành phần của nhiều loại men, đặc biệt các men chuyển hóa năng lượng, đồng hóa lân, tổng hợp protein và lipit.
Magiê giữ cho độ pH trong tế bào cây ở phạm vi thích hợp, tăng sức trương của tế bào nên ổn định cân bằng nước, tạo điều kiện cho các quá trình sinh học trong tế 8 bào xảy ra bình thường. Cây chè thiếu Mg thường lá có vệt vàng, hoặc mầu lá bị loang lổ giữa vàng và xanh do diệp lục tố phân bố không đều đẫn đến khả năng quan hợp giảm, năng suất thấp, hàm lượng chất hòa tan trong búp giảm. Nhu cầu Mg đối với cây chè: Cây trồng hấp thu magie dưới dạng ion Mg++. Magiê là nguyên tố rất dể bị rửa trôi nhất là ở những loại đất có nhiều cát, đồi dốc.
Khi bón nhiều phân Đạm và phân Kali, các ion hóa trị 1 như NH4+, K+ sẽ thay thế Mg trong hệ hấp thụ của keo đất, đẩy Mg ra dung dịch đất và do đó, Mg càng dễ bị rửa trôi. Các kết quả nghiên cứu cho thấy trong 100kg chè khô có chứa 0,4 kg MgO và để tạo ra 100 kg chè khô (tương đương với 450 kg chè búp tươi) nếu tính cả lượng Mg có trong thân, cành lá, cây hút từ đất 2,29 kg MgO. Như vậy với các nương chè có năng suất 10 tấn búp tươi/ha, hàng năm cây hút từ đất khoảng 55-56 kg MgO. Khả năng cung cấp: Nguồn cung cấp Mg chủ yếu từ đất do quá trình phong hóa (vỏ trái đất chiếm khoảng 2,1% Mg) và từ các nguồn phân bón hữu cơ, vì vậy ở những vùng chè có tập quán sử dụng nhiều tàn dư hữu cơ, đặc biệt là bón kết hợp các phụ phẩm nông nghiệp thường không bị thiếu Mg.
Nhưng hiện nay việc bón phân hữu cơ cho chè bị thiếu hụt nghiệm trọng. Các biện pháp để bổ sung Mg cho cây đã được áp dụng như bón MgO dưới dạng đôlômit chứa từ 20 - 35% MgO, hoặc bón phối hợp MgSO47H2O kết hợp với các lần bón phân khoáng trong năm với liều lượng trung bình 50-60kg/ha /năm đã góp phần hạn chế tình trạng thiếu Mg 1. Vai trò sinh lý và nhu cầu của Bo đối với cây chè Vai trò sinh lý: Bo liên quan đến việc thành lập tượng tầng của cây, liên quan chặt đến sự phát triển đỉnh sinh trưởng và việc ra rễ của cây. Bo ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng hạt phấn, làm tăng tỉ lệ thụ phấn thụ tinh.
Bo ảnh hưởng đến việc thành lập tầng rời, thiếu Bo, dễ dẫn đến rụng hoa,rụng trái. Bo tổng hợp chlorophyll, hoạt hóa diệp lục trong quá trình quang hợp, 9 ảnh hưởng đến sự thành lập auxin nội sinh trong cây. Bo ảnh hưởng đến sự đóng mở khí khổng, điều hòa sự bốc thoát hơi nước, chống khô hạn và nắng nóng.