ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
LÊ THẾ TÙNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP
KỸ THUẬT CHE SÁNG ĐẾN NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG
GIỐNG CHÈ KIM TUYÊN TẠI PHÚ THỌ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG
THÁI NGUYÊN - 2018
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
LÊ THẾ TÙNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP
KỸ THUẬT CHE SÁNG ĐẾN NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG
GIỐNG CHÈ KIM TUYÊN TẠI PHÚ THỌ
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 8 62 01 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS. TS. Nguyễn Viết Hưng
2. TS. Đặng Văn Thư
THÁI NGUYÊN - 2018
Lê Thế Tùng
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CHÚ THÍCH CHỮ VIẾT TẮT ................................................. vi
DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................. vii
DANH MỤC CÁC HÌNH .............................................................................. viii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ..................................................................... 2
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiến của đề tài ......................................... 2
Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................... 3
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 3
1.2. Đặc điểm sinh vật học và sinh hóa của cây chè ......................................... 4
1.2.1. Đặc điểm sinh vật học của cây chè ......................................................... 4
1.2.2. Đặc điểm sinh hóa của cây chè ............................................................. 13
1.3. Những kết quả nghiên cứu liên quan đến đề tài ....................................... 18
1.3.1. Những kết quả nghiên cứu ở nước ngoài .............................................. 18
1.3.2. Những kết quả nghiên cứu trong nước.................................................. 22
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 28
2.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 28
2.2. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................. 28
2.3. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 29
2.4. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 29
2.5. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 29
phần sinh hóa búp chè nguyên liệu ................................................................. 59
v
3.2.5. Ảnh hưởng của thời gian che sáng trước khi hái đến kết quả thử
nếm cảm quan chè thành phẩm ....................................................................... 62
3.2.6. Ảnh hưởng của thời gian che sáng trước khi hái đến một số sâu
hại chính trên chè ............................................................................................ 65
3.2.7. Phân tích hiệu quả kinh tế của thí nghiệm chiều cao che sáng trên
giống chè Kim Tuyên ...................................................................................... 68
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 71
PHỤ LỤC ...................................................................................................... 77
vi
DANH MỤC CHÚ THÍCH CHỮ VIẾT TẮT
BNN&PTNT
Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
CT
Công thức
CV%
Coeficient of variation - Hệ số biến động
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1.
Ảnh hưởng của chiều cao che sáng đến tốc độ sinh trưởng
búp chè vụ xuân .......................................................................... 36
Bảng 3.2.
Ảnh hưởng của chiều cao che sáng đến năng suất và các
yếu tố cấu thành năng suất chè ................................................... 38
Bảng 3.3.
Ảnh hưởng của chiều cao che sáng đến chất lượng nguyên
liệu búp tươi giống chè Kim Tuyên ............................................ 41
Bảng 3.4.
Ảnh hưởng của chiều cao che sáng đến một số thành phần
sinh hóa búp chè nguyên liệu...................................................... 44
Bảng 3.5.
Ảnh hưởng của chiều cao che sáng đến kết quả thử nếm
cảm quan chè thành phẩm........................................................... 47
Bảng 3.6.
viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1. Lưới che nắng màu đen được sử dụng trong thí nghiệm............... 29
Hình 3.1. Ảnh hưởng của chiều cao che sáng đến tốc độ sinh trưởng
búp chè vụ xuân ............................................................................. 37
Hình 3.2. Ảnh hưởng của thời gian che sáng trước khi hái đến tốc độ
sinh trưởng búp chè Kim Tuyên vụ xuân ...................................... 54
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây chè (Camellia sinensis (L) O. Kuntze) là cây công nghiệp lâu năm,
có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới nóng ẩm. Tuy nhiên, nhờ những đặc tính hữu
ích và có giá trị lớn đối với sức khỏe con người mà cây chè đã trở thành cây
trồng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới.
Việt Nam là nước có điều kiện tự nhiên phù hợp cho cây chè sinh
trưởng phát triển. Cây chè giữ vai trò quan trọng trong cơ cấu cây trồng nông
nghiệp của nước nhà, là mặt hàng xuất khẩu quan trọng của ngành Nông
nghiệp Việt Nam. Sản xuất chè cho thu nhập chắc chắn, ổn định, góp phần
thúc đẩy quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp, nông thôn, đặc
biệt là nông thôn vùng Trung du miền núi phía Bắc. Sản xuất chè Việt Nam
có nhiều lợi thế như đa dạng và phong phú về nguồn giống, đất đai, khí hậu
phù hợp, có nhiều mô hình năng suất cao, nhiều vùng chè có chất lượng cao
như Tân Cương (Thái Nguyên), Mộc Châu (Sơn La), Bảo Lộc (Lâm Đồng).
Các giống chè Shan bản địa năng suất cao, chất lượng tốt có thể chế biến chè
vàng, chè Phổ Nhĩ và sản xuất chè hữu cơ giá trị cao.
Có một nghịch lý là sản lượng chè của Việt Nam đứng thứ 5 thế giới
nhưng giá trị xuất khẩu lại đứng thứ 10. Tuy có nhiều tiềm năng nhưng ngành
chè của chúng ta đang phải đối mặt với nhiều khó khăn, thách thức. Thứ nhất,
Kết quả nghiên cứu của đề tài xác định biện pháp kỹ thuật che sáng thích
hợp cho giống chè Kim Tuyên. Từ đó làm cơ sở để nghiên cứu đối với những giống
chè khác, góp phần làm tăng chất lượng nguyên liệu và tăng giá trị sản phẩm chè.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đề tài thành công sẽ đưa ra được biện pháp kỹ thuật che sáng thích hợp áp
dụng trên giống chè Kim Tuyên góp phần tăng năng suất, chất lượng chè. Kết quả
nghiên cứu của đề tài cũng là cơ sở để bổ sung và hoàn thiện biện pháp kỹ thuật
canh tác đối với giống chè Kim Tuyên nói riêng và các giống chè nói chung.
3
Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Cây chè nguyên là một cây rừng mọc trong điều kiện ẩm ướt, râm mát
của vùng khí hậu cận nhiệt đới gió mùa Đông Nam Á. Về nhu cầu ánh sáng,
cây chè là một cây trung tính, trong giai đoạn cây con, cây chè ưa bóng râm,
lớn lên ưa ánh sáng.
Cường độ ánh sáng có quan hệ chặt chẽ với sự sinh trưởng và phát triển
của cây chè, nó ảnh hưởng lớn đến việc hình thành lên chất lượng nguyên liệu
để góp phần tạo lên sản phẩm chè chất lượng cao.
Hiện nay do diễn biến bất thường của thời tiết, có những thời điểm
nhiệt độ thường xuyên lên đến 38-400C, nắng nóng kéo dài nhiều ngày đã ảnh
hưởng không nhỏ đến sinh trưởng, phát triển của cây trồng
Khi nhiệt độ từ 300C trở lên, cây chè mọc chậm và trên 400C cây chè sẽ
bị khô xám nắng ở bộ phận non. Bên cạnh đó, do chè là cây ưa ánh sáng tán
xạ, không chịu ánh nắng trực tiếp nên nắng nóng, nhiệt độ cao sẽ khiến chè
khó phát triển. Vì vậy để giảm bớt tác hại do thời tiết ở các nương chè nên
trồng các loại cây che bóng, thường lựa chọn các loại cây có độ che phủ rộng,
lá nhỏ như muồng lá kim, xoan vừa tạo độ râm mát đồng thời vẫn đảm bảo
quang hợp tốt hơn, tạo năng suất và chất lượng sản phẩm tốt sẽ là vấn đề cần
giải quyết khi nghiên cứu về che bớt ánh sáng cho nương chè.
1.2. Đặc điểm sinh vật học và sinh hóa của cây chè
1.2.1. Đặc điểm sinh vật học của cây chè
Nghiên cứu về đặc điển sinh vật học của các giống chè ở Việt Nam
cũng đã được nhiều nhà khoa học quan tâm:
Theo Nguyễn Ngọc Kính (1979) [10] trong điều kiện tự nhiên cây chè
có từ 3 -5 đợt sinh trưởng trong một năm gọi là sinh trưởng tự nhiên. Trong
điều kiện có chăm sóc và thu hái búp liên tục, một năm cây chè sẽ có từ 6-7
đợt sinh trưởng gọi là đợt sinh trưởng trong điều kiện có đốn hái. Thời gian
hình thành một đợt sinh trưởng dài hay ngắn phụ thuộc vào giống, tuổi cây,
đất đai, khí hậu và điều kiện canh tác.
5
1.2.1.1. Yêu cầu sinh thái của cây chè
* Điều kiện đất đai, địa hình
- Độ chua: Là chỉ tiêu quan trọng quyết định đến đời sống cây chè. Các
nhà khoa học Trung Quốc cho rằng: độ pH < 3,5 cây chè có màu xanh sẫm,
chết dần trong điều kiện pH > 7,5 cây chè ít lá, lá vàng, chết. Các nhà khoa học
cũng xác định rằng giới hạn pH của đất trồng chè là 4,5 và giới hạn trên là 6,5.
- Tầng dày, kết cấu đất thành phần cơ giới và chế độ nước: Cây chè
sinh trưởng tốt ở tầng dày ≥ 1 m, giới hạn cuối cùng về đất trồng chè là 0,5 m.
Về thành phần cơ giới chè ưa các loại đất từ cát pha đến thịt nặng.
Cây chè sinh trưởng tốt trên đất có kết viên, tơi xốp. Trên các loại đất này
bộ rễ chè phát triển tốt, hệ sinh vật hoạt động mạnh, cây chè có tuổi thọ cao.
Chè là cây cần nước, tuy nhiên không có khả năng chịu úng, chỉ nên
trồng chè ở những nơi có mực nước ngầm ở dưới độ sâu 1 m.
- Độ cao so với mực nước biển của đất trồng chè có ảnh hưởng tới
phẩm chất chè; chè trồng trên núi cao thường có chất lượng tốt.
Ánh sáng tán xạ ở vùng núi cao có tác dụng tốt đến phẩm chất chè. Sương mù
nhiều ẩm ướt, nhiệt độ thấp ở vùng núi cao là nơi sản xuất chè có chất lượng cao.
- Không khí: Sự lưu thông không khí, gió nhẹ và có mưa rất có lợi cho
sinh trưởng của cây chè. Gió nhẹ làm cho CO2 phân bố đều, có lợi cho quá
trình quang hợp, gió nhẹ có tác dụng điều hòa nước trong cây. Để giảm tác
hại của gió bão người ta tiến hành trồng các đai rừng chắn gió cho chè.
1.2.1.2. Thân và cành
Cây chè sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên là đơn trục, nghĩa là chỉ
có một thân chính, trên đó phân ra các cấp cành. Mỗi giống chè có những đặc
điểm và khả năng phân cành khác nhau, có giống phân cành thấp (thân bụi,
nửa bụi) có giống phân cành cao, cành thưa hơn (thân gỗ, bán gỗ). Khả năng
phân cành của mỗi giống có ảnh hưởng đến sinh trưởng chiều cao, độ rộng
tán, mật độ cành, mật độ búp của tán chè và qua đó có ảnh hưởng trực tiếp
đến năng suất, chất lượng chè.
7
Theo Nguyễn Hữu La (1999) [12] khi nghiên cứu một số đặc điểm hình
thái của tập đoàn giống chè tại Phú Hộ thời kỳ kiến thiết cơ bản đã khẳng
định, chiều cao cây có tương quan thuận rất chặt với chiều rộng tán chè (r =
0,72 ± 0,09) và số cành cấp 1 (r = 0,75 ± 0,090), tương quan chặt với diện tích
lá (r = 0,58 ± 0,11), nhưng không có mối tương quan thuận với chiều dài đốt
cành, trọng lượng búp và mật độ búp.
Chu Xuân Ái (1988) [1] khi nghiên cứu mối quan hệ giữa đặc điểm
hình thái, điều kiện ngoại cảnh với năng suất chè, cho rằng: Năng suất chè có
mối tương quan thuận chặt với mật độ búp (r=0,8564) và diện tích lá
(r=0,7752), những giống có mật độ búp cao, diện tích lá lớn cho năng suất
cao. Giống có chiều rộng lá (r= 0,7542) lớn có năng suất cao hơn những
giống có chiều dài lá lớn.
1.2.1.3. Mầm chè
được hình thành từ mầm ngủ có thể là búp bình thuờng hoặc búp mù.
Mầm bất định: Vị trí của loại mầm này không cố định trên thân chè
thường ở sát cổ rễ. Nó chỉ phát triển thành cành lá mới khi cây chè được đốn
trẻ lại. Trong trường hợp ấy cành chè tựa như mọc ở dưới đất lên. Búp được
hình thành từ các mầm bất định cũng có hai loại: búp bình thường và búp mù.
Mầm sinh thực: Mầm sinh thực nằm ở nách lá. Bình thường mỗi nách
lá có hai mầm sinh thực nhưng cũng có trường hợp số mầm sinh thực nhiều
hơn và khi đó ở nách lá có một chùm hoa. Các mầm sinh thực cùng với mầm
dinh dưỡng phát sinh trên cùng một trục, mầm dinh dưỡng ở giữa, mầm sinh
thực ở hai bên, vì vậy, quá trình sinh trưởng dinh dưỡng và sinh trưởng sinh
thực thường có những mâu thuẫn nhất định. Theo Đỗ Ngọc Quỹ (2003) [19]
khi mầm sinh thực phát triển nhiều ở trên cành chè, thì quá trình sinh trưởng
của các mầm dinh dưỡng yếu đi, do sự tiêu hao các chất dinh dưỡng cho việc
hình thành nụ hoa và quả. Trong sản xuất chè búp cần áp dụng các biện pháp
kỹ thuật thích đáng để hạn chế sự phát triển của các mầm sinh thực.
9
1.2.1.4. Búp chè
Búp chè là đoạn non của một cành chè. Búp được hình thành từ các
mầm dinh dưỡng, gồm có tôm (phần lá non ở trên đỉnh của cành chưa xòe ra)
và hai hoặc ba lá non. Búp chè trong quá trình sinh trưởng chịu sự chi phối
của nhiều yếu tố bên ngoài và yếu tố bên trong của nó. Kích thước của búp
thay đổi tùy theo giống, loại và liều lượng phân bón, các khâu kỹ thuật canh
tác khác như đốn, hái và điều kiện địa lý nơi trồng trọt.
Búp chè là nguyên liệu để chế biến ra các loại chè, vì vậy nó quan hệ
trực tiếp đến năng suất và phẩm chất của chè.
Búp chè gồm có hai loại: búp bình thường và búp mù. Búp bình thường
(gồm có tôm và 2, 3 lá non), có trọng lượng bình quân 1 búp từ 1g đến 1,2g
đối với giống chè Shan, từ 0,5 đến 0,6 g đối với giống chè Trung du, búp càng
Nguyễn Thị Ngọc Bình (2002) [3] khi nghiên cứu về mối tương quan
giữa năng suất chè với một số chỉ tiêu sinh học, kết luận: Năng suất của các
giống chè tương quan thuận, chặt với số lượng búp (r = 0,8901) và hệ số
diện tích lá (r = 0,7128), tương quan thuận nhưng không chặt với khối lượng
búp (r = 0,1022) và diện tích lá (r = 0,1009)
1.2.1.5. Lá chè
Lá chè mọc cách trên cành, mỗi đốt có một lá. Lá thường có nhiều thay
đổi về hình dạng tùy theo các loại giống khác nhau và trong các điều kiện
ngoại cảnh khác nhau. Lá chè có gân rất rõ. Những gân chính của lá chè
thường không phát triển ra đến tận rìa lá. Rìa lá chè thường có răng cưa, hình
dạng răng cưa trên lá chè khác nhau tùy theo giống. Số đôi gân lá là một trong
những chỉ tiêu để phân biệt các giống chè.
Theo Nguyễn Văn Toàn, Trịnh Văn Loan (1994) [27] khi nghiên cứu
cấu trúc lá chè, cho rằng các giống chè có sản lượng búp cao thường có góc lá
từ 40 - 60o, khoảng cách giữa 2 lá lớn. Nghiên cứu tương quan về khoảng
cách giữa 2 lá của các giống chè với sản lượng búp chè các tác giả cho rằng:
Khoảng cách giữa 2 lá có tương quan thuận với sản lượng búp chè
11
Nguyễn Văn Toàn, Trịnh Văn Loan (1994) [27], Lê Tất Khương (2006)
[9] khi nghiên cứu kích thước lá của các giống chè khác nhau, đều cho rằng:
Các giống khác nhau có kích thước lá khác nhau, do vậy các giống khác nhau
sẽ có khả năng cho năng suất khác nhau.
Nguyễn Văn Toàn (1994) [26] khi nghiên cứu quan hệ giữa hệ số diện
tích lá với khả năng cho năng suất của các giống, cho rằng: Đặc điểm giống
chè có năng suất cao ít nhất phải có hệ số diện tích lá lớn (tạo ra số búp nhiều)
và kích thước lá lớn (có khối lượng búp lớn).
Đỗ Văn Ngọc (2006) [17] khi nghiên cứu hệ số diện tích lá và quan hệ
giữa hệ số diện tích lá với năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất, cho
tán cây cho rằng: Vào cuối tháng 3 đầu tháng 4 rễ bắt đầu sinh trưởng, và chỉ
sau khi hình thành nên một đợt sinh trưởng rễ nhất định, bộ phận trên mặt đất
mới bắt đầu sinh trưởng. Về mùa Thu sau khi kết thúc đợt sinh trưởng của phần
trên mặt đất, bộ rễ chè mới bắt đầu sinh trưởng. Sinh trưởng của bộ rễ mạnh
hay yếu ảnh hưởng trực tiếp tới sinh trưởng búp chè ở vụ Xuân năm sau.
Đỗ Văn Ngọc (1991) [16] khi nghiên cứu ảnh hưởng của các dạng đốn
đến sự phân bố của bộ rễ đã kết luận: Khối lượng bộ rễ tập trung phân bố chủ
yếu ở tầng 0-40cm (chiếm 80% khối lượng bộ rễ).
Sự phân bố của rễ chè trong đất phụ thuộc vào giống, tuổi của cây, điều
kiện đất đai và chế độ canh tác. Lượng dinh dưỡng trong đất có ảnh hưởng
lớn đến sự phát triển của bộ rễ, nhất là lượng đạm.
Rễ chè kỵ vôi, do đó yêu cầu đất có phản ứng chua. Canxi cần cho cây
chè, nó có mặt ở những nơi phân bào và sinh trưởng như mút rễ, ngọn cây, là
thành phần của màng tế bào v.v... Hàm lượng canxi trong lá chè khoảng
0,55%. Nếu nhiều canxi quá rễ chè không phát triển được. Chè yêu cầu đất có
phản ứng chua là do cây chè yêu cầu một số nguyên tố hiếm và nguyên tố vi
lượng mà phần lớn những nguyên tố này bị kết tủa trong môi trường kiềm. Vì
vậy, chè trồng ở những nơi đất có phản ứng kiềm dễ bị hại và không sinh
trưởng được.
13
1.2.1.7. Hoa và quả chè
Cây chè sau khi trồng tuỳ điều kiện sinh trưởng mà có khả năng ra hoa
đậu quả khác nhau. Nếu cây trồng bằng hạt thường sau 2 năm sẽ có hoa và
quả lần thứ nhất, cây trồng bằng cành giâm sẽ cho quả sớm hơn.
Theo Nguyễn Ngọc Kính (1979) [10] hoa chè là loại hoa lưỡng tính,
đài hoa có 5-7 cánh. Trong một hoa có rất nhiều nhị đực (từ 200-400), noãn
sào thượng có 3-4 ô. Phương thức thụ phấn của cây chè chủ yếu là thụ phấn
khác hoa, tự thụ phấn chỉ đạt 2-3%. Khả năng ra nụ, ra hoa của cây chè
chất hòa tan trong chè là một trong những mối quan tâm hàng đầu đối với các
nhà nghiên cứu về chè xanh. Trong đó nhóm chất tanin được xem như thành
phần chính, chiếm khoảng 27 - 34 % chất khô trong chè. Theo Vũ Thy Thư và
cộng sự (2001) [24] cho rằng: Tanin là một trong những thành phần chủ yếu
quyết định đến phẩm chất chè, giữ vai trò chủ yếu trong việc tạo màu sắc,
hương vị chè (nhất là đối với chế biến chè đen), vì vậy quá trình trồng trọt cần
chú ý nâng cao hàm lượng tanin trong nguyên liệu.
Tanin còn gọi chung là hợp chất phenol thực vật bao gồm các polyphenol
đơn giản và các polyphenol đa phân tử, bên cạnh đó chúng còn kèm theo các
hợp chất phenol thực vật phi tanin có màu và vị rất đắng. Tỷ lệ các chất trong
thành phần hỗn hợp của tanin chè không giống nhau và tùy theo từng giống.
Tuy nhiên, người ta đã xác định được trong chè tanin gồm có 3 nhóm chủ
yếu là nhóm chất catechin, flavon và alcaloid. Trong đó 90% là các dạng catechin.
* Protein và amino acid
Protein là hợp chất hữu cơ phức tạp có chứa nitơ, được tạo thành từ các
hợp chất amino axit. Phân bố không đều ở các phần của búp chè và thay đổi
tùy theo giống, thời vụ, điều kiện canh tác và các yếu tố khác.
Khi thuỷ phân nó lại phân giải thành các amino axit khác nhau. Đối
với quá trình chế biến chè đen thành phẩm, nếu hàm lượng protein trong
nguyên liệu chè quá cao, trong khi hàm lượng tanin thấp quá thì sẽ gây ảnh
hưởng xấu đến chất lượng chè đen thành phẩm vì trong giai đoạn lên men,
15
protein kết hợp với tanin chè và các hợp chất poliphenol khác tạo thành các
chất không tan, làm giảm hàm lượng tanin và các chất hoà tan khác, làm cho
quá trình lên men khó khăn.
Đối với quá trình chế biến chè xanh, do đặc điểm của việc chế biến là
diệt men ngay từ đầu nên hàm lượng tanin trong chè ít bị thay đổi và còn quá
cao làm cho chè có vị đắng. Tuy nhiên protein trong chè kết hợp với một phần