Nghiên cứu sử dụng phân kali và lưu huỳnh cho cây cà phê chè (Coffea arabica) tại tỉnh Lâm Đồng

Luận án tiến sĩ nghiên cứu nghiên cứu sử dụng phân kali và lưu huỳnh cho cây cà phê chè coffea arabica giai đoạn kinh doanh, phân tích chuyên sâu, xây dựng mô hình lý thuyết, đề

• Tác giả: Dương Công Bằng
• Người hướng dẫn: GS. Hoàng Thị Thái Hòa
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế
• Chuyên ngành: Khoa Học Cây Trồng
• Đề tài: Nghiên cứu sử dụng phân kali và lưu huỳnh cho cây cà phê chè (Coffea arabica) giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Huế

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu của đề tài
• 1.2. Mục tiêu chung
• 1.3. Mục tiêu cụ thể
• 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.4.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.5. Những đóng góp mới của đề tài
• 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 2.1.1. Một số đặc điểm sinh thái quan trọng của cây cà phê chè
• 2.1.2. Yêu cầu đất đai của cây cà phê
• 2.1.3. Kali và lƣu huỳnh trong đất trồng cà phê
• 2.1.4. Vai trò sinh lý và nhu cầu kali, lƣu huỳnh của cây cà phê trong quá trình sinh trƣởng, phát triển
• 2.1.5. Hàm lƣợng kali và lƣu huỳnh tích lũy trong cây cà phê
• 2.1.6. Sự hấp thu, vận chuyển kali và lƣu huỳnh trong cây
• 2.1.7. Mối quan hệ giữa kali và lƣu huỳnh trong cây
• 2.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 2.2.1. Tình hình sản xuất, tiêu thụ cà phê trên thế giới và tại Việt Nam
• 2.2.2. Tình hình sử dụng phân bón trong sản xuất cà phê tại Việt Nam
• 2.3. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
• 2.3.1. Kết quả nghiên cứu về kali đối với cây cà phê
• 2.3.2. Kết quả nghiên cứu về lƣu huỳnh đối với cây cà phê
• 3. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
• 3.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu
• 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 3.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.3.1. Công thức và phƣơng pháp bố trí thí nghiệm. Các biện pháp kỹ thuật canh tác áp dụng
• 3.3.2. Các chỉ tiêu và phƣơng pháp theo d i
• 3.3.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu
• 3.4. ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU THỜI TIẾT
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA LIỀU LƢỢNG KALI VÀ LƢU HUỲNH ĐẾN CÂY CÀ PHÊ CHÈ GIAI ĐOẠN KINH DOANH TRÊN ĐẤT NÂU ĐỎ BAZAN TẠI TỈNH LÂM ĐỒNG
• 4.1.1. Ảnh hƣởng của liều lƣợng kali và lƣu huỳnh đến một số chỉ tiêu sinh trƣởng của cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh
• 4.1.2. Ảnh hƣởng của liều lƣợng kali và lƣu huỳnh đến một số bệnh hại phổ biến của cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh
• 4.1.3. Ảnh hƣởng của liều lƣợng kali và lƣu huỳnh đến một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của cây cà phê chè
• 4.1.4. Ảnh hƣởng của liều lƣợng phân kali và lƣu huỳnh đến hình dạng và kích thƣớc nhân, chất lƣợng nƣớc uống của cây cà phê chè
• 4.1.5. Ảnh hƣởng của liều lƣợng kali và lƣu huỳnh đến hiệu quả kinh tế của cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh
• 4.1.6. Ảnh hƣởng của liều lƣợng kali và lƣu huỳnh đến một số tính chất hóa học của đất nâu đỏ bazan trồng cà phê chè
• 4.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA DẠNG PHÂN BÓN KALI VÀ LƢU HUỲNH ĐẾN CÂY CÀ PHÊ CHÈ GIAI ĐOẠN KINH DOANH TRÊN ĐẤT NÂU ĐỎ BAZAN TẠI TỈNH LÂM ĐỒNG
• 4.2.1. Ảnh hƣởng của dạng phân bón kali và lƣu huỳnh đến sinh trƣởng của cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng
• 4.2.2. Ảnh hƣởng của các dạng phân bón kali và lƣu huỳnh đến bệnh hại chính của cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng
• 4.2.3. Ảnh hƣởng của dạng phân bón kali và lƣu huỳnh đến một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng
• 4.2.4. Ảnh hƣởng của các dạng phân bón kali và lƣu huỳnh đến hình dạng và kích thƣớc nhân, chất lƣợng nƣớc uống của cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng
• 4.2.5. Ảnh hƣởng của các dạng phân bón kali và lƣu huỳnh đến hiệu quả kinh tế của cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng
• 4.2.6. Ảnh hƣởng của dạng phân bón kali và lƣu huỳnh đến một số tính chất hóa học của đất nâu đỏ bazan trồng cà phê chè giai đoạn kinh doanh tại tỉnh Lâm Đồng
• 4.3. NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA THỜI ĐIỂM BÓN VÀ TỶ LỆ BÓN PHÂN KALI VÀ LƢU HUỲNH ĐẾN CÂY CÀ PHÊ CHÈ GIAI ĐOẠN KINH DOANH TRÊN ĐẤT NÂU ĐỎ BAZAN TẠI TỈNH LÂM ĐỒNG
• 4.3.1. Ảnh hƣởng của thời điểm bón và tỷ lệ bón phân kali và lƣu huỳnh đến một số chỉ tiêu sinh trƣởng của cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng
• 4.3.2. Ảnh hƣởng của thời điểm bón và tỷ lệ bón phân kali và lƣu huỳnh đến bệnh hại chính của cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng
• 4.3.3. Ảnh hƣởng của thời điểm bón và tỷ lệ bón phân kali và lƣu huỳnh đến một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng
• 4.3.4. Ảnh hƣởng của thời điểm bón và tỷ lệ bón phân kali và lƣu huỳnh đến hình dạng, kích thƣớc nhân và chất lƣợng nƣớc uống của cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng
• 4.3.5. Ảnh hƣởng của thời điểm bón và tỷ lệ bón phân kali và lƣu huỳnh đến hiệu quả kinh tế của cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng
• 4.3.6. Ảnh hƣởng của thời điểm bón và tỷ lệ bón phân kali và lƣu huỳnh đến một số tính chất hóa học của đất nâu đỏ bazan trồng cà phê chè giai đoạn kinh doanh tại tỉnh Lâm Đồng
• 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu ảnh hưởng của phân kali và lưu huỳnh đến cây cà phê chè

Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng của phân kali và lưu huỳnh đến sự phát triển của cây cà phê chè tại tỉnh Lâm Đồng. Cà phê chè là một trong những cây trồng chủ lực của tỉnh, đóng góp lớn vào nền kinh tế nông nghiệp. Việc sử dụng phân bón hợp lý là rất quan trọng để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về vai trò của các yếu tố dinh dưỡng này trong quá trình sinh trưởng của cây cà phê.

1.1. Đặc điểm sinh thái của cây cà phê chè tại Lâm Đồng

Cây cà phê chè yêu cầu điều kiện sinh thái đặc biệt để phát triển. Đất nâu đỏ bazan tại Lâm Đồng có độ tơi xốp và hàm lượng dinh dưỡng phong phú, nhưng cũng cần được bổ sung phân kali và lưu huỳnh để đạt hiệu quả tối ưu.

1.2. Vai trò của kali và lưu huỳnh trong sự phát triển của cây cà phê

Kali và lưu huỳnh đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp và tổng hợp protein của cây cà phê. Thiếu hụt hai yếu tố này có thể dẫn đến giảm năng suất và chất lượng cà phê.

II. Vấn đề và thách thức trong việc sử dụng phân kali và lưu huỳnh

Mặc dù phân kali và lưu huỳnh rất cần thiết cho sự phát triển của cây cà phê, nhưng việc sử dụng không hợp lý có thể dẫn đến nhiều vấn đề. Nông dân thường gặp khó khăn trong việc xác định liều lượng và thời điểm bón phân phù hợp. Điều này có thể ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng cà phê, cũng như sức khỏe của đất.

2.1. Những khó khăn trong việc xác định liều lượng phân bón

Việc xác định liều lượng phân bón phù hợp cho cây cà phê chè là một thách thức lớn. Nông dân cần có kiến thức về nhu cầu dinh dưỡng của cây để tránh tình trạng thừa hoặc thiếu dinh dưỡng.

2.2. Ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến hiệu quả bón phân

Điều kiện khí hậu tại Lâm Đồng có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của việc bón phân. Mưa lớn có thể rửa trôi dinh dưỡng, trong khi nắng nóng có thể làm giảm khả năng hấp thụ của cây.

III. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của phân kali và lưu huỳnh

Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp thực nghiệm để đánh giá ảnh hưởng của phân kali và lưu huỳnh đến cây cà phê chè. Các thí nghiệm được thiết kế để kiểm tra các liều lượng khác nhau và thời điểm bón phân, từ đó đưa ra khuyến nghị cho nông dân.

3.1. Thiết kế thí nghiệm và phương pháp thu thập dữ liệu

Thí nghiệm được thực hiện trên các lô đất trồng cà phê chè với các liều lượng phân bón khác nhau. Dữ liệu về sinh trưởng và năng suất được thu thập để phân tích.

3.2. Phân tích số liệu và đánh giá kết quả

Số liệu thu thập được sẽ được phân tích bằng các phương pháp thống kê để đánh giá ảnh hưởng của phân kali và lưu huỳnh đến cây cà phê chè.

IV. Kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của phân kali và lưu huỳnh

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc bón phân kali và lưu huỳnh có ảnh hưởng tích cực đến sự phát triển của cây cà phê chè. Năng suất và chất lượng cà phê được cải thiện rõ rệt khi sử dụng phân bón hợp lý.

4.1. Ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây

Cây cà phê chè được bón phân kali và lưu huỳnh phát triển mạnh mẽ hơn, với chiều cao và số lượng cành tăng lên đáng kể.

4.2. Ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng cà phê

Năng suất cà phê tăng lên từ 20-30% so với các lô không bón phân. Chất lượng hạt cà phê cũng được cải thiện, với tỷ lệ nhân tròn cao hơn.

V. Kết luận và khuyến nghị cho tương lai

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng phân kali và lưu huỳnh là rất cần thiết để nâng cao năng suất và chất lượng cây cà phê chè tại Lâm Đồng. Cần có các chương trình đào tạo cho nông dân về cách sử dụng phân bón hợp lý.

5.1. Khuyến nghị về liều lượng và thời điểm bón phân

Nên bón phân kali và lưu huỳnh theo liều lượng và thời điểm đã được nghiên cứu để đạt hiệu quả tối ưu.

5.2. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu để tìm ra các phương pháp bón phân hiệu quả hơn, cũng như ảnh hưởng của các yếu tố khác đến sự phát triển của cây cà phê chè.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Cà phê chè (Coffea arabica) là cây trồng có giá trị kinh tế cao, chiếm vị trí quan trọng trong cơ cấu cây trồng nông nghiệp tại tỉnh Lâm Đồng. Theo số liệu của Cục Thống kê tỉnh Lâm Đồng (2017), diện tích gieo trồng cà phê toàn tỉnh đạt 173.872 ha, trong đó diện tích cho thu hoạch là 162.726 ha, sản lượng cà phê nhân đạt 474.120 tấn/năm, đóng góp khoảng 60% tổng giá trị sản xuất nông nghiệp địa phương. Thực hiện Quyết định số 2261/QĐ-UBND ngày 21 tháng 10 năm 2015 của Ủy ban Nhân dân tỉnh Lâm Đồng về việc quy hoạch phát triển cà phê giai đoạn 2016–2020, địa phương chủ trương ổn định diện tích canh tác khoảng 150.000 ha (trong đó cà phê chè chiếm 15–20%), định hướng nâng cao năng suất đạt 3,1–3,2 tấn nhân/ha/năm và sản lượng 460.000 tấn nhân thông qua hoàn thiện các biện pháp kỹ thuật thâm canh.

Đất nâu đỏ phát triển trên đá bazan tại Lâm Đồng có diện tích 229.216 ha (chiếm 23,5% diện tích tự nhiên). Do điều kiện địa hình dốc, lượng mưa lớn tập trung theo mùa kết hợp với độc canh thâm canh kéo dài, đất bị xói mòn, rửa trôi mạnh và suy thoái độ phì, đặc biệt là hàm lượng kali và lưu huỳnh dễ tiêu ở mức thấp. Các nghiên cứu dinh dưỡng cà phê tại Việt Nam trước đây chủ yếu tập trung vào cây cà phê vối (Coffea canephora) và hai nguyên tố đạm, lân; dữ liệu khoa học về việc sử dụng kết hợp phân kali và lưu huỳnh cho cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất bazan còn thiếu hụt. Luận án "Nghiên cứu sử dụng phân kali và lưu huỳnh cho cây cà phê chè (Coffea arabica) giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng" được thực hiện nhằm giải quyết khoảng trống này.

Mục tiêu chung của đề tài: Đề xuất được biện pháp sử dụng phân kali và lưu huỳnh hợp lý nhằm nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả kinh tế trong canh tác cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng.

Các mục tiêu cụ thể được xác định như sau:

1. Đề xuất được liều lượng phân kali và lưu huỳnh hợp lý cho cây cà phê chè nhằm đạt năng suất, chất lượng, hiệu quả kinh tế cao, cải thiện được độ phì nhiêu trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng.
2. Đề xuất được dạng phân kali và lưu huỳnh hợp lý cho cây cà phê chè nhằm đạt năng suất, chất lượng, hiệu quả kinh tế cao, cải thiện được độ phì nhiêu trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng.
3. Đề xuất được thời điểm bón và tỷ lệ bón phân kali và lưu huỳnh hợp lý cho cây cà phê chè nhằm đạt năng suất, chất lượng, hiệu quả kinh tế cao, cải thiện được độ phì nhiêu trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Cây cà phê chè (Coffea arabica L. var Catimor) giai đoạn kinh doanh; các dạng phân bón chứa kali (KCl, $\text{K}_2\text{SO}_4$) và lưu huỳnh (SA, $\text{K}_2\text{SO}_4$); đất nâu đỏ phát triển trên đá bazan (Rhodic ferralsols).
• Không gian nghiên cứu: Thí nghiệm đồng ruộng được triển khai tại xã Trạm Hành, thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng.
• Thời gian nghiên cứu: Các theo dõi, thu thập số liệu được thực hiện liên tục trong các năm 2018, 2019 và 2020.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu của luận án hệ thống hóa các nghiên cứu trong nước và quốc tế về vai trò sinh lý và quản lý dinh dưỡng kali, lưu huỳnh trên cây cà phê:

Về dinh dưỡng kali:

• Trên thế giới: Forestier (1969) xác định triệu chứng thiếu kali xuất hiện ở cặp lá thứ 3–4 từ ngọn và khuyến cáo mức bón 150–300 kg $\text{K}_2\text{O}$/ha/năm để duy trì năng suất 3–4 tấn nhân/ha. De Geus (1973) tính toán lượng $\text{K}_2\text{O}$ lấy đi từ đất hàng năm là 145 kg/ha. Iyenngar và Awatranami (1975) đề xuất mức 450 kg $\text{K}_2\text{O}$/ha/năm cho cà phê chè năng suất cao. Willson (1987) chỉ ra hiện tượng đối kháng ion giữa $\text{K}^+$ và $\text{Mg}^{2+}$, khi thừa kali làm giảm hấp thu magiê khiến hạt cà phê có màu vàng nhạt và giảm chất lượng thử nếm. Barel và Jacquet (1994), De Barros Silva (2002) chứng minh bón thừa kali khiến nước uống bị khé và chát; mức bón 200 kg $\text{K}_2\text{O}$/ha cho hoạt tính enzym polyphenol oxidase cao nhất (65,5 U/g), tạo vị dịu cho tách cà phê. Snoeck và Lambot (2004) khẳng định bón kali dạng $\text{K}_2\text{SO}_4$ cho chất lượng nước uống tốt hơn dạng $\text{KCl}$ do tránh được sự tích lũy ion $\text{Cl}^-$. Kant (2005) ghi nhận năng suất cà phê nhân bón $\text{K}_2\text{SO}_4$ cao hơn bón $\text{KCl}$ từ 4,2% đến 19,8%. Mancuso (2014) đánh giá hiệu quả của phân $\text{KCl}$ và bột đá phonolite trên cà phê chè tại Brazil.
• Tại Việt Nam: Phan Quốc Sủng (1987) khuyến cáo bón 200 kg $\text{K}_2\text{O}$/ha/năm chia 3 lần. Tôn Nữ Tuấn Nam và Trương Hồng (1999, 2003) nghiên cứu ảnh hưởng của kali đến bệnh khô cành quả do nấm Colletotrichum gloeosporioides và chất lượng nhân cà phê vối. Nguyễn Xuân Trường (2000), Nguyễn Thị Quý Mùi (2001), Lê Hồng Lịch (2005), Y Kanin H’Dơk và Trình Công Tư (2007), Nguyễn Tiến Sĩ (2009) xác định liều lượng và kỹ thuật bón kali cho cà phê vối trên đất bazan Tây Nguyên dao động từ 200 đến 400 kg $\text{K}_2\text{O}$/ha. Đối với cà phê chè, Vũ Hồng Tráng (2011) đề xuất 300 kg $\text{K}_2\text{O}$/ha tại miền núi phía Bắc; Bùi Văn Hùng (2011) khuyến cáo 120 kg $\text{K}_2\text{O}$/ha tại Phủ Quỳ, Nghệ An; Nguyễn Văn Bộ (2017) đề xuất 300–350 kg $\text{K}_2\text{O}$/ha cho cà phê chè tại Lâm Đồng. Trần Minh Tiến và cộng sự (2015, 2020) nghiên cứu hiệu lực của $\text{KCl}$ và khoáng polyhalite đối với năng suất và độ phì đất.

Về dinh dưỡng lưu huỳnh:

• Trên thế giới: Lott (1960), Buringh (1979) cảnh báo bón phân không chứa lưu huỳnh gây thiếu hụt S trên đất cát và đất bazan. Hagstrom (1986) ghi nhận bón phân SA dài ngày làm giảm pH đất từ 7,0 xuống 4,1. Charrier và Berthaud (1988) khẳng định các axit amin chứa lưu huỳnh quyết định hương vị và cấu trúc nhân cà phê. Ayyappan và cộng sự (1989), Malavolta (1991) chỉ ra mối tương quan thuận giữa hàm lượng lưu huỳnh trong lá (0,17–0,24%), lưu huỳnh dễ tiêu trong đất và năng suất cà phê chè.
• Tại Việt Nam: Hoàng Thanh Tiệm và Nguyễn Chi Triêm (1984), Tôn Nữ Tuấn Nam (1995, 1999) thử nghiệm phun và bón SA để chữa bệnh bạc lá non do thiếu lưu huỳnh trên cà phê vối tại Đắk Lắk; Lương Đức Loan và Trình Công Tư (1996) so sánh hiệu lực bón SA và urê qua lá; Lâm Văn Hà (2014), Đinh Thị Tiếu Oanh (2018) khảo sát thực trạng bón lưu huỳnh không cân đối tại Lâm Đồng.

Khoảng trống nghiên cứu luận án giải quyết: Đồng bộ hóa liều lượng kết hợp, lựa chọn dạng phân phối hợp giữa $\text{KCl}$ và $\text{K}_2\text{SO}_4$, cũng như xác định thời điểm và tỷ lệ phân chia các đợt bón kali và lưu huỳnh chuyên biệt cho cà phê chè Catimor giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại Lâm Đồng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên cơ sở lý thuyết sinh lý dinh dưỡng khoáng thực vật và khoa học đất:

• Chu kỳ phát triển quả cà phê gồm 4 giai đoạn: giai đoạn đầu đinh (tháng thứ 1–2 sau thụ phấn), giai đoạn tăng nhanh thể tích (tháng thứ 3–5), giai đoạn tích lũy chất khô và hình thành nhân (tháng thứ 6–8), giai đoạn quả chín. Nhu cầu kali và lưu huỳnh tăng vọt trong giai đoạn tích lũy chất khô để tổng hợp đường, protein và chất béo.
• Cơ chế sinh hóa: Kali hoạt hóa 60 loại enzym, điều tiết đóng mở khí khổng, cân bằng áp suất thẩm thấu và trung hòa axit hữu cơ trong chu trình Krebs. Lưu huỳnh tham gia cấu tạo các axit amin chứa lưu huỳnh (cystin chứa 27% S, cystein chứa 26% S, methionin chứa 21% S), tổng hợp coenzym A, ferrodoxin và hình thành các hợp chất thơm (chứa gốc sulfhydryl -SH, tritecpen, ergosterol, lanosteron).
• Cơ chế hấp thu: Hệ thống hấp thu $\text{K}^+$ ái lực cao (4–40 $\mu\text{M}$, liên quan gen HKT1, HvHAK1) và ái lực thấp (1–20 $\mu\text{M}$, qua kênh ion, gen KZM, ATK1, ATK2); sự hấp thu $\text{SO}_4^{2-}$ qua protein vận chuyển thuộc nhóm gen SULTR1–SULTR5 và trao đổi với ion $\text{HCO}_3^-$.

Tiêu chuẩn phân cấp độ phì đất trồng cà phê tại Việt Nam theo Vũ Cao Thái (1985) được sử dụng làm khung tham chiếu:

Phân cấp	Carbon hữu cơ OC (%)	N tổng số (%)	$\text{P}_2\text{O}_5$ dễ tiêu (mg/100 g đất)	$\text{K}_2\text{O}$ dễ tiêu (mg/100 g đất)
Cấp 1 (Tốt)	> 3,5	> 0,20	> 6,0	> 25,0
Cấp 2 (Trung bình)	2,5 – 3,5	0,12 – 0,20	3,0 – 6,0	10,0 – 25,0
Cấp 3 (Kém)	< 2,5	< 0,12	< 3,0	< 10,0

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:

• Bố trí thí nghiệm: Các thí nghiệm đồng ruộng được thiết kế theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 3 lần nhắc lại trên vườn cà phê chè Catimor kinh doanh tại xã Trạm Hành, thành phố Đà Lạt.
• Nền phân bón đồng nhất cho 1 ha/năm trong các thí nghiệm: 280 kg N + 120 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ + 500 kg vôi bột + 10 tấn phân gà.
• Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi:
  • Sinh trưởng: Đo chiều dài cành cấp 1, đếm số cặp cành cấp 1 phát sinh mới, số đốt dự trữ trên cành cấp 1.
  • Sâu bệnh hại: Đánh giá tỷ lệ và chỉ số bệnh gỉ sắt (Hemileia vastatrix), bệnh khô cành quả (Colletotrichum gloeosporioides), bệnh nấm hồng (Corticium salmonicolor).
  • Năng suất và yếu tố cấu thành: Đếm số cành mang quả, số đốt mang quả/cành, số quả/đốt; đo thể tích 100 quả, khối lượng 100 nhân, tỷ lệ tươi/nhân; xác định năng suất lý thuyết (NSLT) và năng suất thực thu (NSTT, tấn nhân/ha).
  • Phẩm chất nông sản: Phân loại kích thước nhân qua hệ thống sàng (tỷ lệ nhân trên sàng 18, sàng 16, tỷ lệ nhân tròn/peaberry); đánh giá cảm quan chất lượng tách cà phê theo quy chuẩn của Hiệp hội Cà phê Đặc sản Hoa Kỳ (SCAA) và Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN).
  • Tính chất hóa học đất: Phân tích mẫu đất tầng 0–30 cm gồm $\text{pH}_{\text{KCl}}$ (đo điện thế tỷ lệ 1:2,5), OC (%) (Walkley-Black), N tổng số (Kjeldahl), $\text{P}_2\text{O}_5$ tổng số và dễ tiêu (Bray 2/Oniani), $\text{K}_2\text{O}$ tổng số và dễ tiêu (quang kế ngọn lửa), $\text{Ca}^{2+}$ và $\text{Mg}^{2+}$ trao đổi (Trilon B), $\text{S}$ tổng số và dễ tiêu (so màu vẩn đục $\text{BaSO}_4$), dung tích hấp thu CEC (Schollenberger).
  • Phân tích kinh tế: Tính toán tổng chi phí sản xuất, tổng giá trị sản xuất (doanh thu), lợi nhuận và tỷ suất lợi nhuận.
  • Xử lý số liệu: Phân tích phương sai (ANOVA), kiểm định sai khác trung bình bằng $\text{LSD}_{0,05}$, tính hệ số biến động CV (%), xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính tương quan giữa năng suất và lượng phân bón bằng phần mềm thống kê chuyên ngành.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương 1 tổng thuật các cơ sở lý luận và thực tiễn về đặc điểm thực vật học, sinh thái của cây cà phê chè (Coffea arabica L. var Catimor), bao gồm cấu trúc cành đốt ngắn (3–4 cm), bộ tán hẹp, khả năng chống chịu bệnh gỉ sắt. Tác giả phân tích các tiêu chuẩn lý hóa tính đất trồng cà phê (độ dày tầng canh tác > 100 cm, độ xốp > 60%, dung trọng 0,9 g/cm³, tỷ trọng 2,54 g/cm³). Trương Hồng (2013) cung cấp số liệu phân tích đất nâu đỏ bazan tại Tây Nguyên: $\text{pH}_{\text{KCl}} = 4,43$; $\text{OC} = 4,14%$; $\text{N} = 0,20%$; $\text{P}_2\text{O}_5\text{ tổng số} = 0,27%$; $\text{K}_2\text{O}\text{ tổng số} = 0,03%$; $\text{P}_2\text{O}_5\text{ dễ tiêu} = 3,06\text{ mg}/100\text{ g}$; $\text{K}_2\text{O}\text{ dễ tiêu} = 12,31\text{ mg}/100\text{ g}$; $\text{Ca}^{2+} = 2,39\text{ lđl}/100\text{ g}$; $\text{Mg}^{2+} = 1,88\text{ lđl}/100\text{ g}$; $\text{S}\text{ tổng số} = 0,11%$.

Chương này cũng tổng hợp thực trạng sản xuất cà phê tại Lâm Đồng (174.744 ha năm 2018, năng suất bình quân cà phê chè 2,93 tấn nhân/ha), sự phân vùng sinh thái thích hợp (Vùng 1: Đà Lạt, Lạc Dương, Đơn Dương; Vùng 2: Lâm Hà, Đức Trọng, Đam Rông) và việc sở hữu 2 nhãn hiệu độc quyền "Cà phê Arabica Langbiang" và "Cà phê Cầu Đất". Đồng thời, các khảo sát của Đinh Thị Tiếu Oanh (2018), Lâm Văn Hà (2014) và Nguyễn Văn Bộ (2017) phản ánh thực trạng bón thừa đạm, lân, lưu huỳnh nhưng thiếu kali ở các nông hộ vùng Tây Nguyên.

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

Chương 2 mô tả chi tiết địa bàn nghiên cứu tại vườn cà phê chè của ông Lương Trọng Nghĩa (xã Trạm Hành, Đà Lạt), các chỉ tiêu khí hậu thời tiết trong giai đoạn 2018–2020 và quy trình canh tác chuẩn. Nội dung thực nghiệm được phân thành 3 khối thí nghiệm:

1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu các mức phối hợp liều lượng kali và lưu huỳnh trên nền phân bón cơ sở (280 kg N + 120 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ + 500 kg vôi + 10 tấn phân gà/ha/năm).
2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu các dạng phân bón cung cấp kali và lưu huỳnh ($\text{KCl}$, $\text{K}_2\text{SO}_4$, SA và các công thức phối trộn).
3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu các phương thức phân chia thời điểm và tỷ lệ bón kali và lưu huỳnh qua các đợt trong năm (đầu mùa mưa, giữa mùa mưa, cuối mùa mưa và mùa khô).

Chương 2 quy định chi tiết phương pháp xác định các chỉ tiêu sinh trưởng, cấu thành năng suất, tỷ lệ sâu bệnh, lấy mẫu đất, phương pháp phân tích phòng thí nghiệm, kiểm tra chất lượng nước uống cà phê theo tiêu chuẩn quốc tế SCAA và quy trình xử lý thống kê toán học bằng ANOVA và kiểm định $\text{LSD}_{0,05}$.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm qua 3 tiểu mục tương ứng với 3 nội dung nghiên cứu:

1. Ảnh hưởng của liều lượng kali và lưu huỳnh:

• Sinh trưởng và bệnh hại: Liều lượng kali và lưu huỳnh phù hợp thúc đẩy tăng trưởng số cặp cành cấp 1, chiều dài cành và số đốt dự trữ; làm giảm rõ rệt tỷ lệ và chỉ số bệnh gỉ sắt, khô cành quả và nấm hồng (theo dõi trung bình 2 vụ 2018 và 2019).
• Năng suất: Mức bón 330 kg $\text{K}_2\text{O}$ kết hợp 60 kg S/ha/năm đạt các chỉ tiêu về số đốt mang quả/cành, số quả/đốt, NSLT và NSTT cao nhất; phân tích hồi quy tuyến tính trong 2 năm 2018 và 2019 xác nhận mối tương quan chặt giữa năng suất cà phê nhân với lượng kali và lưu huỳnh bón.
• Phẩm chất nhân và nước uống: Bón 330 kg $\text{K}_2\text{O}$ + 60 kg S/ha làm tăng tỷ lệ nhân trên sàng 18 và sàng 16, giảm tỷ lệ nhân tròn, tăng khối lượng 100 nhân, giảm tỷ lệ quả tươi/nhân và cải thiện điểm số thử nếm chất lượng nước uống SCAA.
• Kinh tế và đất đai: Công thức bón 330 kg $\text{K}_2\text{O}$ + 60 kg S/ha mang lại lợi nhuận cao nhất; đồng thời nâng cao hàm lượng $\text{K}_2\text{O}$ dễ tiêu và S dễ tiêu trong đất nâu đỏ bazan mà không gây suy thoái các chỉ tiêu hóa học khác.

2. Ảnh hưởng của dạng phân bón kali và lưu huỳnh:

• So sánh giữa các nguồn phân bón đơn lẻ ($\text{KCl}$, $\text{K}_2\text{SO}_4$, $\text{SA}$) và dạng phối hợp.
• Dạng phân phối hợp giữa $\text{KCl}$ và $\text{K}_2\text{SO}_4$ theo tỷ lệ tương ứng với liều lượng nghiên cứu (1 $\text{KCl}$ : 1,26 $\text{K}_2\text{SO}_4$) cho kết quả vượt trội về sinh trưởng cành cấp 1, giảm mức độ hại của bệnh gỉ sắt và khô cành quả.
• Năng suất lý thuyết, năng suất thực thu, tỷ lệ nhân loại 1 (trên sàng 18, 16) và khối lượng 100 nhân đạt tối ưu ở công thức phối hợp $\text{KCl} + \text{K}_2\text{SO}_4$.
• Chất lượng tách cà phê khi sử dụng kết hợp $\text{KCl}$ và $\text{K}_2\text{SO}_4$ đạt điểm cảm quan cao hơn hẳn công thức bón hoàn toàn bằng $\text{KCl}$ (tránh được vị khé, chát do thừa clo) và công thức bón $\text{SA}$ (tránh làm chua hóa đất bazan, duy trì dung tích hấp thu CEC ổn định). Lợi nhuận kinh tế đạt mức cao nhất ở dạng phân phối hợp này.

3. Ảnh hưởng của thời điểm và tỷ lệ bón phân kali và lưu huỳnh:

• Phân kali chia bón 4 đợt trong năm (mỗi đợt 25% tổng lượng $\text{K}_2\text{O}$ vào các tháng 3, 5, 7 và 9) giúp cung cấp dinh dưỡng nhịp nhàng theo các pha sinh trưởng: nở hoa, nuôi quả non tăng thể tích, tích lũy chất khô vào nhân và chín quả; hạn chế mất phân do rửa trôi trong các tháng cao điểm mưa.
• Phân lưu huỳnh chia bón 2 đợt (50% S vào tháng 3 và 50% S vào tháng 9) đáp ứng kịp thời cho quá trình phát triển cành lá đầu mùa và hoàn thiện chất lượng nhân vào cuối mùa mưa.
• Phương thức bón này cho số đốt mang quả trên cành cấp 1, số quả/đốt, NSTT, kích thước hạt nhân, điểm chất lượng nước uống và tỷ suất lợi nhuận cao nhất trong vụ thu hoạch năm 2020, đồng thời duy trì độ phì nhiêu dinh dưỡng trong đất ổn định.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án đã đạt được các đóng góp mới cụ thể về mặt khoa học và thực tiễn:

1. Đã xác định được liều lượng phân kali và lưu huỳnh tối ưu cho cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trồng trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng là 330 kg $\text{K}_2\text{O}$ và 60 kg S trên nền phân bón hàng năm cho 1 ha gồm 280 kg N + 120 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ + 500 kg vôi bột + 10 tấn phân gà.
2. Đã xác định được dạng phân kali và lưu huỳnh phù hợp cho cây cà phê chè là phân $\text{KCl}$ kết hợp với phân $\text{K}_2\text{SO}_4$ theo tỷ lệ khối lượng thương phẩm tương ứng là 1 $\text{KCl}$ : 1,26 $\text{K}_2\text{SO}_4$.
3. Đã xác định được chế độ bón tối ưu: Phân kali được chia làm 4 đợt bón (mỗi đợt bón 25% tổng lượng $\text{K}_2\text{O}$, thực hiện vào các tháng 3, 5, 7 và 9); Phân lưu huỳnh được chia làm 2 đợt bón (mỗi đợt bón 50% tổng lượng S, thực hiện vào tháng 3 và tháng 9).

Kiến nghị và giải pháp đề xuất từ luận án:

• Áp dụng gói kỹ thuật bón phân đồng bộ (liều lượng 330 kg $\text{K}_2\text{O}$ + 60 kg S/ha; phối hợp dạng phân 1 $\text{KCl}$ : 1,26 $\text{K}_2\text{SO}_4$; chia bón 4 đợt kali và 2 đợt lưu huỳnh) vào quy trình thâm canh cà phê chè Catimor kinh doanh tại xã Trạm Hành, thành phố Đà Lạt và các vùng trồng cà phê chè có điều kiện sinh thái tương tự tại tỉnh Lâm Đồng.
• Khuyến cáo người sản xuất không lạm dụng phân đơn $\text{KCl}$ hoặc phân $\text{SA}$ để tránh tích lũy ion $\text{Cl}^-$ làm giảm chất lượng nước uống và tránh làm chua hóa đất nâu đỏ bazan.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án:

• Phạm vi thực nghiệm đồng ruộng của đề tài được triển khai tập trung tại xã Trạm Hành, thành phố Đà Lạt, trên giống cà phê chè Catimor và nhóm đất nâu đỏ bazan trong khung thời gian 3 vụ (2018–2020).
• Luận án chưa theo dõi trên các tiểu vùng có độ cao và khí hậu khác biệt hoặc các giống cà phê chè mới được đưa vào sản xuất gần đây tại Lâm Đồng.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Tiếp tục mở rộng thử nghiệm công thức phối hợp phân kali và lưu huỳnh trên các giống cà phê chè mới (như THA1, TN1...) và trên các loại đất khác (đất xám, đất feralit mùn trên núi) tại các tiểu vùng sinh thái khác của Lâm Đồng (Lạc Dương, Lâm Hà, Đơn Dương).
• Tiến hành các nghiên cứu dài hạn đánh giá động thái biến đổi của hệ sinh thái vi sinh vật đất và cân bằng dinh dưỡng vi lượng khi áp dụng liên tục quy trình bón phân kết hợp kali - lưu huỳnh qua nhiều chu kỳ thu hoạch.

Giá trị tham khảo

Luận án có giá trị tham khảo chuyên môn đối với các nhóm đối tượng:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học, sinh viên ngành Khoa học cây trồng, Nông học, Thổ nhưỡng và Dinh dưỡng cây trồng: Tham khảo về phương pháp thiết kế thí nghiệm nông học đa yếu tố (liều lượng, dạng phân, thời kỳ bón), kỹ thuật phân tích hóa tính đất, phương pháp giám định bệnh hại và quy trình đánh giá phẩm chất hạt cà phê theo tiêu chuẩn SCAA.
• Giảng viên, nhà nghiên cứu tại các trường đại học, viện nghiên cứu (Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên - WASI): Sử dụng dữ liệu thực nghiệm để phục vụ giảng dạy môn học Dinh dưỡng cây trồng, Cây công nghiệp, Quản lý độ phì đất và xây dựng các đề tài nghiên cứu liên quan.
• Cơ quan quản lý ngành nông nghiệp, Trung tâm Khuyến nông tỉnh Lâm Đồng và các tỉnh Tây Nguyên: Sử dụng các kết quả định lượng về liều lượng, tỷ lệ phối hợp và thời điểm bón để bổ sung, hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác cà phê chè chất lượng cao trên địa bàn.
• Các hợp tác xã, doanh nghiệp và nông hộ trồng cà phê chè: Ứng dụng trực tiếp công thức phân bón $\text{KCl} + \text{K}_2\text{SO}_4$ và lịch bón định kỳ nhằm tăng tỷ lệ nhân loại 1, nâng cao điểm chất lượng nước uống và gia tăng lợi nhuận kinh tế.

Câu hỏi thường gặp

1. Liều lượng phân kali và lưu huỳnh tối ưu được luận án xác định cho cà phê chè kinh doanh tại Lâm Đồng là bao nhiêu? Luận án xác định liều lượng tối ưu hàng năm cho 1 ha cà phê chè Catimor kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan là 330 kg $\text{K}_2\text{O}$ và 60 kg S, bón trên nền phân bón cơ sở gồm 280 kg N + 120 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ + 500 kg vôi bột + 10 tấn phân gà.

2. Tại sao luận án đề xuất phối hợp phân kali dưới hai dạng $\text{KCl}$ và $\text{K}_2\text{SO}_4$ thay vì chỉ bón $\text{KCl}$? Việc bón đơn thuần phân $\text{KCl}$ làm tích lũy ion $\text{Cl}^-$ trong mô cây, gây tác động tiêu cực làm nước uống bị khé và chát (theo Barel & Jacquet, 1994; Snoeck & Lambot, 2004). Việc phối hợp $\text{KCl}$ và $\text{K}_2\text{SO}_4$ theo tỷ lệ 1 : 1,26 vừa cung cấp đủ 330 kg $\text{K}_2\text{O}$ và 60 kg S nguyên chất, vừa cải thiện kích thước hạt nhân, nâng cao hoạt tính enzym polyphenol oxidase, giữ hương vị dịu thơm cho tách cà phê và tránh làm chua hóa đất so với việc sử dụng phân SA.

3. Lịch trình và tỷ lệ phân chia các đợt bón phân kali và lưu huỳnh trong năm được khuyến nghị như thế nào? Tổng lượng phân kali (330 kg $\text{K}_2\text{O}$) được chia đều làm 4 đợt bón (25% mỗi đợt vào tháng 3, tháng 5, tháng 7 và tháng 9). Tổng lượng phân lưu huỳnh (60 kg S) được chia làm 2 đợt bón (50% vào tháng 3 và 50% vào tháng 9). Lịch trình này đồng pha với các giai đoạn phát triển hoa, quả non, tích lũy chất khô vào nhân và giảm thiểu thất thoát phân bón do rửa trôi mùa mưa.

4. Đặc điểm hóa tính cơ bản của đất nâu đỏ bazan trồng cà phê tại Tây Nguyên được luận án trích dẫn từ công trình của Trương Hồng (2013) gồm các chỉ số nào? Kết quả phân tích mẫu đất tầng 0–30 cm của Trương Hồng (2013) gồm: $\text{pH}_{\text{KCl}} = 4,43$; carbon hữu cơ $\text{OC} = 4,14%$; $\text{N tổng số} = 0,20%$; $\text{P}_2\text{O}_5\text{ tổng số} = 0,27%$; $\text{K}_2\text{O}\text{ tổng số} = 0,03%$; $\text{P}_2\text{O}_5\text{ dễ tiêu} = 3,06\text{ mg}/100\text{ g}$; $\text{K}_2\text{O}\text{ dễ tiêu} = 12,31\text{ mg}/100\text{ g}$; $\text{Ca}^{2+} = 2,39\text{ lđl}/100\text{ g}$; $\text{Mg}^{2+} = 1,88\text{ lđl}/100\text{ g}$; $\text{S tổng số} = 0,11%$.

5. Giống cà phê chè Catimor sử dụng trong nghiên cứu có những đặc tính hình thái và nông học nào? Catimor là giống lai giữa Hibrido de Timor và Caturra (chọn lọc thế hệ F6 tại Việt Nam từ nguồn nhập của Viện Nghiên cứu Cà phê Colombia và Oeiras - Bồ Đào Nha). Giống có dạng cây thấp (2–3 m), tán hẹp (1,2–1,5 m), cành cơ bản khỏe, góc cành nhỏ hơn $80^\circ$, lóng đốt ngắn (3–4 cm), lá non màu đồng nhạt, khả năng phân cành thứ cấp mạnh, kháng cao với bệnh gỉ sắt, khối lượng 100 nhân đạt 12–16 g và tỷ lệ quả tươi/nhân từ 5 đến 7,5.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Dương Công Bằng đã giải quyết hoàn chỉnh vấn đề sử dụng phân kali và lưu huỳnh cho cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng thông qua chuỗi thí nghiệm đồng ruộng có đối chứng và xử lý thống kê chuẩn mực. Công trình đã xác lập liều lượng tối ưu 330 kg $\text{K}_2\text{O}$ + 60 kg S/ha/năm trên nền phân cơ sở, chứng minh tính ưu việt của dạng phân phối hợp $\text{KCl} + \text{K}_2\text{SO}_4$ theo tỷ lệ khối lượng thương phẩm 1 : 1,26, đồng thời xác định phương thức phân chia 4 đợt bón kali và 2 đợt bón lưu huỳnh trong năm. Kết quả nghiên cứu không chỉ gia tăng năng suất thực thu, cải thiện tỷ lệ nhân loại 1 và nâng cao chất lượng cảm quan nước uống cà phê theo tiêu chuẩn SCAA mà còn góp phần bảo vệ độ phì đất và tối ưu hóa hiệu quả kinh tế cho người sản xuất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Theo Cục Thống kê tỉnh Lâm Đồng (2017), tỉnh Lâm Đồng có 173.872 ha diện tích gieo trồng cà phê, trong đó có 162.726 ha cà phê đang cho thu hoạch, với sản lƣợng cà phê nhân đạt 474.120 tấn/năm, đứng thứ 2 ở Việt Nam về diện tích gieo trồng và sản lƣợng cà phê nhân. Trong cơ cấu cây trồng nông nghiệp của tỉnh Lâm Đồng, cà phê đƣợc xác định là cây trồng chủ lực và chiếm tỷ trọng cao (60% tổng giá trị sản xuất nông nghiệp), từ đó góp phần đáng kể trong nguồn thu ngân sách và sự phát triển kinh tế, xã hội tại tỉnh Lâm Đồng [13]. Theo quyết định số 2261/QĐ-UBND ngày 21 tháng 10 năm 2015 của Ủy Ban Nhân dân tỉnh Lâm Đồng về việc phê duyệt quy hoạch phát triển cà phê giai đoạn 2016 đến 2020, với mục tiêu cụ thể là ổn định diện tích gieo trồng cà phê đạt khoảng 150.000 ha, có từ 15 đến 20% diện tích gieo trồng cà phê chè, năng suất cà phê nhân đạt từ 3,1 đến 3,2 tấn/ha/năm, sản lƣợng cà phê nhân đạt từ 460. Thực tế cho thấy, việc tăng sản lƣợng cà phê bằng con đƣờng mở rộng diện tích canh tác là không khả thi, không còn là tiềm năng khai thác.

Bởi vậy, giải pháp quan trọng cần thực hiện là nâng cao năng suất cà phê thông qua các biện pháp kỹ thuật. Cà phê là loài cây trồng có nhu cầu dinh dƣỡng cao, nếu bón phân không cân đối và hợp lý, cây cà phê sẽ bị suy kiệt, năng suất giảm mạnh ở vụ kế tiếp. Do đó, phân bón đƣợc xem là một trong những giải pháp then chốt để tăng năng suất và chất lƣợng cà phê. Trong các yếu tố dinh dƣỡng, đạm và lân là 2 yếu tố cây cà phê cần với số lƣợng lớn và đƣợc tập trung nghiên cứu nhiều trên thế giới và tại Việt Nam, các yếu tố dinh dƣỡng khác nhƣ kali và lƣu huỳnh vẫn chƣa đƣợc quan tâm đúng mức.

Kali hoạt hóa enzim xúc tiến quá trình quang hợp và tổng hợp hydratcacbon. Kali có thể hoạt hóa đƣợc 60 loại enzim trong cây cà phê. Trong hoạt động hoạt hóa, kali vừa đóng vai trò nhƣ một coenzim, vừa đóng vai trò nhƣ một chất xúc tác; kali làm tăng khả năng thẩm thấu nƣớc qua màng tế bào, điều chỉnh pH và lƣợng nƣớc ở khí khổng của cây. Kali có ảnh hƣởng tích cực đến việc trao đổi đạm và tổng hợp protein.

Nhờ trạng thái hydrat hóa, kali có thể lên lỏi vào giữa các bào quan để trung hòa các axít ngay trong quá trình đƣợc tạo thành khiến cho các axít này không bị ứ lại do vậy kali có tác dụng kích thích quá trình hô hấp. Kali tham gia cấu thành năng suất cà phê từ 27,4 đến 44,7%. Thiếu kali thƣờng thể hiện ở các lá cà phê già, trên cành mang nhiều quả. Các vệt màu nâu thƣờng xuất hiện ở rìa lá, rồi lan dần vào giữa phiến lá, cuối cùng thì lá bị cháy khô.

Giai đoạn kinh doanh, cây cà phê mang quả nhiều nếu thiếu kali thì tỷ lệ quả rụng tăng, vỏ quả có màu xám nâu, khi chín quả có màu vàng và đỏ nâu, quả khô dần, nhân nhỏ hơn bình thƣờng. Bón đầy đủ và kịp thời kali sẽ ảnh hƣởng tích cực đến quá trình sinh trƣởng; làm tăng khả năng chống chịu sâu, bệnh hại LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 2 của cây cà phê; tăng độ lớn của nhân và cải thiện chất lƣợng nƣớc uống cà phê [30], [58], [65]. Trong cây cà phê, lƣu huỳnh đóng vai trò chất cấu tạo vì là thành phần của các axít amin và protein, lƣu huỳnh rất cần thiết trong quá trình tạo thành diệp lục. Trong các quá trình trao đổi chất của cây, lƣu huỳnh ảnh hƣởng lớn đến quá trình quang hợp và quá trình hô hấp; lƣu huỳnh tham gia cấu tạo các hợp chất thơm trong nhân cà phê (tritecpen, ergosterol, lanosteron).

Thiếu lƣu huỳnh thƣờng thể hiện ở các lá non trên ngọn của cây cà phê, lá non có màu vàng hoặc trắng, lá nhỏ so với bình thƣờng. Bón đầy đủ và kịp thời lƣu huỳnh giúp cây cà phê sinh trƣởng và phát triển mạnh, cho năng suất cao và chất lƣợng tốt hơn [30], [65]. Đất nâu đỏ phát triển trên đá bazan (đất nâu đỏ bazan) là loại đất khá phù hợp để trồng cà phê do đất tơi xốp, có độ dày trên 1 m; hàm lƣợng các nguyên tố đa lƣợng và trung lƣợng thƣờng không cao, đặc biệt là lân dễ tiêu, kali dễ tiêu và lƣu huỳnh, canxi, magiê ở mức thấp nhƣng hàm lƣợng các nguyên tố vi lƣợng (Bo, Fe, Zn, Cu) phong phú rất cần cho cây tạo ra hƣơng, vị cà phê thơm ngon [30]. Tại tỉnh Lâm Đồng, hiện có khoảng 229.216 ha đất phát triển trên đá bazan, chiếm 23,5% diện tích tự nhiên và đƣợc phân bố ở những vùng có khí hậu thích hợp với nhiều loại cây trồng nhƣ cà phê, chè, rau, hoa [60].

Tuy nhiên, do điều kiện khí hậu nhiệt đới cao nguyên với lƣợng mƣa lớn và tập trung theo mùa kết hợp với địa hình dốc và chia cắt đã góp phần thúc đẩy một số quá trình thổ nhƣỡng theo hƣớng bất lợi nhƣ xói mòn, rửa trôi và khoáng hóa các chất dinh dƣỡng trong đất đặc biệt đối với hai nguyên tố kali và lƣu huỳnh. Đồng thời, trải qua nhiều chu kỳ độc canh các loại cây công nghiệp dài ngày với mức độ thâm canh cao, nguồn dinh dƣỡng trong đất đã bị cạn kiệt, độ phì tự nhiên và sức sản xuất của đất phát triển trên đá bazan tại tỉnh Lâm Đồng suy giảm nghiêm trọng, cần đƣợc cải thiện bằng giải pháp bón phân. Ở Việt Nam, đã có nhiều công trình nghiên cứu về ảnh hƣởng riêng lẻ của phân kali hoặc lƣu huỳnh trên cây cà phê, tập trung nhiều trên cây cà phê vối. Việc nghiên cứu ảnh hƣởng của phân kali và lƣu huỳnh đối với cây cà phê chè thì còn rất hạn chế.

Xuất phát từ những lý do trên, đề tài “Nghiên cứu sử dụng phân kali và lưu huỳnh cho cây cà phê chè (Coffea arabica) giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng” đƣợc thực hiện. Mục tiêu của đề tài 2. Mục tiêu chung Đề xuất đƣợc biện pháp sử dụng phân kali và lƣu huỳnh hợp lý nhằm nâng cao năng suất, chất lƣợng, hiệu quả kinh tế trong canh tác cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Mục tiêu cụ thể - Đề xuất đƣợc liều lƣợng phân kali và lƣu huỳnh hợp lý cho cây cà phê chè nhằm đạt năng suất, chất lƣợng, hiệu quả kinh tế cao, cải thiện đƣợc độ phì nhiêu trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng. - Đề xuất đƣợc dạng phân kali và lƣu huỳnh hợp lý cho cây cà phê chè nhằm đạt năng suất, chất lƣợng, hiệu quả kinh tế cao, cải thiện đƣợc độ phì nhiêu trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng. - Đề xuất đƣợc thời điểm bón và tỷ lệ bón phân kali và lƣu huỳnh hợp lý cho cây cà phê chè nhằm đạt năng suất, chất lƣợng, hiệu quả kinh tế cao, cải thiện đƣợc độ phì nhiêu trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.

Ý nghĩa khoa học - Kết quả của đề tài luận án cung cấp luận cứ khoa học phục vụ phát triển cây cà phê chè tại tỉnh Lâm Đồng và những vùng trồng cà phê chè tại Việt Nam có điều kiện sinh thái tƣơng tự. - Kết quả của đề tài luận án là tài liệu tham khảo cho các công trình nghiên cứu tƣơng tự tại tỉnh Lâm Đồng. Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả của đề tài luận án là cơ sở để hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác cây cà phê chè trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng. - Khuyến cáo ngƣời dân sử dụng phân kali và lƣu huỳnh hợp lý cho cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng để đạt năng suất, chất lƣợng, hiệu quả kinh tế cao, cải thiện độ phì nhiêu đất.

Những đóng góp mới của đề tài - Liều lƣợng phân kali và lƣu huỳnh hợp lý cho cây cà phê chè giai đoạn kinh doanh trồng trên đất nâu đỏ bazan tại tỉnh Lâm Đồng là 330 kg K2O và 60 kg S trên nền phân bón hàng năm cho 1 ha là 280 kg N + 120 kg P2O5 + 500 kg vôi bột + 10 tấn phân gà. - Dạng phân kali và lƣu huỳnh phù hợp cho cây cà phê chè là phân KCl và phân K2SO4 theo tỷ lệ tƣơng ứng với liều lƣợng bón đã đƣợc nghiên cứu là 1 KCl : 1,26 K2SO4. - Thời điểm bón và tỷ lệ bón phân kali và lƣu huỳnh phù hợp cho cây cà phê chè là phân kali bón 4 đợt (mỗi đợt bón 25% K2O, bón vào các tháng 3, 5, 7 và 9); phân lƣu huỳnh bón 2 đợt (mỗi đợt bón 50% S vào tháng 3 và 9). LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Một số đặc điểm sinh thái quan trọng của cây cà phê chè Chi cà phê (Coffea) có hơn 100 loài, nhƣng chỉ loài cà phê chè (Coffea arabica) và loài cà phê vối (Coffea canephora) là có giá trị thƣơng mại. So với cà phê vối thì cà phê chè không những nổi tiếng do hƣơng vị thơm ngon mà còn đƣợc biết đến trƣớc và trồng rất phổ biến trên thế giới. Loài cà phê chè chiếm tới 60% tổng diện tích và hơn 55% tổng sản lƣợng xuất khẩu hàng năm của thế giới.

Cây cà phê chè thực sinh sau khi trồng từ 3 đến 4 năm sẽ ra quả. Những đợt quả đầu tiên thƣờng gọi là quả bói (hay cà bói) tùy theo mức độ sinh trƣởng, nhu cầu thu hoạch, ngƣời ta thƣờng vặt bỏ hoa không cho đậu trái bói, dồn sức để cây phát triển cành lá. Năm thứ 4 trở đi mới tiến hành thu hoạch đại trà. Giai đoạn từ 1 đến 3 năm gọi là giai đoạn kiến thiết cơ bản, giai đoạn từ năm thứ 4 trở đi gọi là giai đoạn kinh doanh.

Thông thƣờng vƣờn cà phê sau 20 đến 25 năm, sẽ chuyển sang giai đoạn già cỗi, năng suất kém, cần phải trồng mới hoặc cắt gốc và ghép chồi để cải tạo [22]. Quá trình phát triển quả và nhân cà phê gồm 4 giai đoạn: (1) giai đoạn “đầu đinh”: Đây là thời kỳ đầu của sự phát triển quả, đƣợc tính từ sau thụ phấn 2 đến 3 ngày khi quả bắt đầu “treo chuông” và kéo dài khoảng 1 đến 2 tháng.