MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây chè Shan (Camellia sinensis Var Shan) đƣợc coi là nguồn gen bản địa quý với nét đặc trƣng nhƣ hƣơng thơm, vị đƣợm, giàu dinh dƣỡng. Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới cho rằng, cây chè Shan tỉnh Yên Bái là nơi thủy tổ và tiến hoá của loài chè Shan. Yên Bái là tỉnh có diện tích chè lớn ở khu vực miền núi phía Bắc, tỉnh Yên Bái xác định chè là cây trồng chủ lực trong đề án tái cơ cấu ngành nông nghiệp theo hƣớng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững.
Theo số liệu thống kê của Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, tính đến năm 2013 Yên Bái có khoảng 12 nghìn ha chè, trong đó diện tích chè Shan chiếm 2500 ha với 40.000 gốc chè Shan cổ thụ đƣợc trồng ở các huyện Văn Chấn, Trạm Tấu, Mù Căng Chải. Xét về độ cao, chè Shan Suối Giàng đƣợc xem là “Cái nôi” của loài chè Shan, với những cây chè mọc ở độ cao khoảng 1000 m trên mực nƣớc biển. Ngƣời trồng chè Shan ở Yên Bái chủ yếu là bà con dân tộc H’Mông, không có thói quen sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật. Do vậy năng suất và chất lƣợng chè Shan còn thấp, sản phẩm chè Shan Yên Bái không cạnh tranh đƣợc với nhiều sản phẩm chè Shan khác trong khu vực và trên thế giới.
Số liệu điều tra của TUEBA (Dự án CPWF, 2006) cho thấy, vùng trồng chè tỉnh Yên Bái là vùng đất dốc, phân bố ở độ cao 600 - 1000 m là 922 ha và ở độ cao trên 1.922 ha và đây chính là nguyên nhân làm cho đất đai ở vùng này dễ bị xói mòn, thoái hóa, dẫn đến khả năng cung cấp chất dinh dƣỡng của đất cho cây chè Shan bị hạn chế, ảnh hƣởng trực tiếp đến năng suất và chất lƣợng chè Shan. Nghiên cứu của Crosson và Anderson (1992), Crosson (1995) cho thấy, thoái hoá đất ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sản lƣợng nông nghiệp, hàng năm thoái hoá đất làm giảm trên 5% sản lƣợng nông nghiệp. 2 Phục hồi hệ sinh thái đất ở vùng đất dốc, đất đồi núi nhằm hạn chế xói mòn, rửa trôi và thoái hóa đất là một việc làm quan trọng. Tuy nhiên, công tác này cũng gặp nhiều thách thức, đặc biệt ở những vùng sâu, vùng xa khi mà trình độ kỹ thuật canh tác của ngƣời dân tộc thiểu số còn nhiều hạn chế.
Để khắc phục khó khăn này đã có nhiều giải pháp đƣợc đƣa ra, trong đó giải pháp về sử dụng sản phẩm vi sinh trong canh tác đƣợc coi nhƣ một yếu tố quan trọng mang lại hiệu quả cao trong việc cải thiện độ phì đất, đồng thời có tác động tốt đến môi trƣờng và hệ sinh thái. Hiện nay, việc sử dụng các loại phân bón VSV ngày càng trở nên phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới. Nguyên nhân là do chúng có thể làm tăng năng suất cây trồng, cải thiện độ phì đất và đặc biệt làm tăng chất lƣợng nông sản theo hƣớng sản xuất sản phẩm sạch, an toàn và hữu cơ. Theo nghiên cứu của Nepolean et al (2012), khi sử dụng hỗn hợp các chủng VSV trên đất trồng chè thì nâng cao năng suất chè, giảm đƣợc lƣợng phân hóa học, giảm sâu bệnh hại và cải thiện đáng kể độ phì đất [94].
Tuy nhiên, đối với cây chè Shan Yên Bái, hiện nay chƣa có một sản phẩm VSV nào đƣợc nghiên cứu và ứng dụng. Chất lƣợng chủng giống VSV đƣợc xem là nhân tố quan trọng nhất để đánh giá chế phẩm hoặc phân bón VSV. Các chủng giống VSV này ngoài khả năng sinh trƣởng nhanh, sinh ra các chất có hoạt tính sinh học cao (phân giải phốt phát khó tan, cố định nitơ tự do, kích thích sinh trƣởng thực vật…) thì chúng còn cần phải có các đặc tính sinh trƣởng phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng. Cây chè Shan Yên Bái đƣợc trồng ở vùng núi cao với mức độ che phủ thấp nên dẫn đến nhiệt độ thƣờng cao hơn những vùng trồng chè khác.
Mặt khác, đất trồng chè Shan có độ dốc lớn nên dễ bị rửa trôi, thoái hóa dẫn đến đất thƣờng chua và nghèo dinh dƣỡng, ảnh hƣởng tới khả năng hấp thu dinh dƣỡng của cây chè. 3 Chính vì vậy, để cải thiện tính chất đất, góp phần nâng cao năng suất, chất lƣợng sản phẩm chè Shan ở Yên Bái cần thiết phải tuyển chọn đƣợc bộ chủng VSV hữu hiệu, phù hợp với vùng đất đồi núi cao ở Yên Bái. Do vậy, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tuyển chọn bộ chủng vi sinh vật hữu hiệu sử dụng cho cây chè Shan (Camellia sinensis Var Shan) ở Yên Bái”. Mục đích, yêu cầu của đề tài 2.
Mục đích Tuyển chọn đƣợc bộ chủng VSV hữu hiệu phù hợp để sản xuất chế phẩm vi sinh sử dụng cho cây chè Shan ở Yên Bái. Yêu cầu - Đánh giá đƣợc một số đặc điểm lý, hóa học và sinh học của đất vùng trồng chè Shan Yên Bái. - Phân lập, tuyển chọn đƣợc bộ chủng VSV hữu hiệu (VSV cố định nitơ, VSV phân giải lân và VSV kích thích sinh trƣởng thực vật) sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái. - Lựa chọn đƣợc tổ hợp chủng VSV hữu hiệu để sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái.
- Xây dựng đƣợc quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật sử dụng cho cây chè Shan Yên Bái. - Đánh giá đƣợc ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh vật đến sinh trƣởng, phát triển của cây chè Shan SG1 tuổi 5. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tuyển chọn bộ chủng VSV hữu ích sử dụng cho cây chè Shan ở Yên Bái đƣợc thực hiện ở qui mô nhà lƣới và đồi nƣơng trong các điều kiện cụ thể nhƣ sau: - Loại đất: đất đỏ vàng (Ferralsols). 4 - Giống chè Shan nghiên cứu: kí hiệu SG1 có nguồn gốc ở Suối Giàng, Yên Bái, do Viện KHKT Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc chọn lọc, đây là giống đang đƣợc trồng phổ biến tại huyện Văn Chấn tỉnh Yên Bái.
- Chu kỳ theo dõi trên cây chè SG1 tuổi 1 đƣợc thực hiện trong nhà lƣới có mái che trong vòng 3 tháng và 1 năm. - Chu kỳ theo dõi trên cây chè SG1 tuổi 5 đƣợc thực hiện tại đồi chè Shan ở xã Suối Giàng, Văn Chấn, Yên Bái trong 1 năm. - Kỹ thuật trồng, chăm sóc cây chè Shan đƣợc thực hiện theo đúng qui trình khuyến cáo của Viện KHKT Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4.
Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án góp phần bổ sung dữ liệu khoa học phục vụ cho việc nghiên cứu, ứng dụng sản xuất các loại chế phẩm, phân bón VSV và phân bón hữu cơ VSV phục vụ cho các vùng trồng chè Shan ở Yên Bái. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án là cơ sở để phổ biến, tuyên truyền và khuyến cáo trong sản xuất chè Shan chất lƣợng cao tại tỉnh Yên Bái, thay đổi tập quán sản xuất của ngƣời nông dân theo hƣớng nông nghiệp hữu cơ (sử dụng các loại phân bón VSV). Điểm mới của luận án - Lựa chọn đƣợc bộ chủng VSV có khả năng phân giải phốt phát khó tan, cố định nitơ tự do, kích thích sinh trƣởng thực vật từ chính vùng đất trồng chè Shan ở Yên Bái. - Chọn đƣợc 01 chủng VSV phân giải phốt phát sắt và 01 chủng VSV phân giải phốt phát nhôm từ đất trồng chè đƣợc đánh giá có ảnh hƣởng tốt đến sinh trƣởng, phát triển của cây chè Shan Yên Bái.
5 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè 1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới 1. Tình hình sản xuất Cây chè (Camellia sinensis (L.
Kuntze) là một trong những cây công nghiệp chủ yếu của nhiều nƣớc trên thế giới. Ngày nay nƣớc chè đang trở thành loại đồ uống thông dụng nhất thế giới. Tính đến năm 2013, tổng diện tích chè toàn thế giới đạt 3.612 ha (tƣơng đƣơng 11,80%) so với năm 2010. Trung Quốc là nƣớc có diện tích sản xuất chè lớn nhất với 1.500 ha, chiếm 50,08% diện tích chè toàn thế giới, Ấn Độ là nƣớc đứng thứ 2 về diện tích chè với 563.000 ha, chiếm 16,02%, Sri Lanca là nƣớc đứng thứ 3 trên thế giới về diện tích và sản lƣợng chè với diện tích là 221.
Diện tích, năng suất, sản lƣợng chè của một số nƣớc trên thế giới đƣợc trình bày ở bảng 1. Sản xuất chè của thế giới và một số nước năm 2013 Diện tích Năng suất Sản lƣợng STT Tên nƣớc (1000 ha) (tạ khô/ha/năm) khô (1000 tấn) 1 Thế giới 3521,22 15,18 5345,52 2 Trung Quốc 1763,50 10,99 1939,46 3 Ấn Độ 563,98 21,43 1208,78 4 Sri Lanca 221,97 15,33 340,23 5 Kenya 198,60 21,77 432,40 6 Việt Nam 130,20 17,53 198,47 7 Indonesia 122,40 12,10 148,10 “Nguồn: FAO STAT, 2014” Số liệu ở bảng 1.1 cho thấy, Trung Quốc là nƣớc có diện tích lớn nhất thế giới nhƣng năng suất thấp, chỉ đạt trung bình khoảng 10,99 tạ/ha. Kenya 6 là nƣớc có năng suất chè cao nhất, cao hơn năng suất chè trung bình trên thế giới tới 43,40%. Việt Nam có năng suất chè bình quân cao hơn năng suất bình quân thế giới, năng suất trung bình đạt 17,53 tạ/ha.
Tình hình tiêu thụ Hiện nay trên thế giới chè đƣợc xuất khẩu theo hai nhóm sản phẩm chính là chè đen (chè đƣợc lên men hoàn toàn) và chè xanh (chƣa lên men). Trong đó, chè đen là loại sản phẩm đƣợc tiêu thụ nhiều nhất và đang chiếm lĩnh thị trƣờng xuất khẩu chè toàn cầu, với hơn 82% kim ngạch xuất khẩu. Trung Quốc, Kenya, Ấn Độ và Si Lanka là các nƣớc xuất khẩu chè lớn nhất, chiếm 70% nguồn cung cấp chè trên thế giới (bảng 1. Sản lượng và tình hình xuất khẩu chè bình quân trên thế giới giai đoạn 2005-2012 STT Tên nƣớc Sản lƣợng Thị phần Xuất khẩu Thị phần (tấn) (%) (tấn) (%) 1 Trung Quốc 1,314,745 31.2 15 Thế giới 4,227,092 1,866,295 “Nguồn: MCG, Ủy ban chè quốc tế (ITC) và FAO,2014” 7 Theo đánh giá của Tổ chức Nông lƣơng Quốc tế, đến những năm cuối của thế kỉ XX đã có trên một nửa dân số uống nƣớc chè, mức tiêu thụ chè bình quân đầu ngƣời một năm trên thế giới là 0,5 kg.
Những nƣớc có mức tiêu dùng chè cao bình quân đầu ngƣời một năm là: Quata 3,2 kg, Ailen 3,09 kg, Anh 2,87 kg, Thổ Nhĩ Kỳ 2,72 kg, Iraq 2,59 kg, Coet 2,23 kg, Tuynidi 1,82 kg, Braxin 1,45 kg, Ai Cập 1,44 kg…ở Việt Nam, mức tiêu thụ bình quân đầu ngƣời thấp, khoảng 0,36 kg/ngƣời/năm.