ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
–––––––––––––––––––––––
PHẠM HUY QUANG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG
PHÂN HỮU CƠ KHOÁNG NTR1, NTR2 ĐẾN
SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG
DÒNG CHÈ CNS-1.41 TẠI PHÚ HỘ - PHÚ THỌ
Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 8 62 01 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Văn Ngọc
Thái Nguyên - 2018
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Thái nguyên, ngày ….. tháng …. năm 2017
Tác giả luận văn
Phạm Huy Quang
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1
2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 2
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài. ........................................ 2
3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài ....................................................................... 2
3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài........................................................................ 2
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............ 4
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 4
1.1.1. Cơ sở khoa học của việc xác định phân bón cho chè. ............................ 4
1.1.2. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây chè .....................................
6
1.2. Tình hình nghiên cứu về phân bón trên thế giới ........................................ 9
1.2.1. Phân bón hữu cơ...................................................................................... 9
1.2.2. Phân bón vô cơ (NPK) .......................................................................... 12
1.2.3. Phân bón trung lượng ............................................................................ 16
1.2.4. Phân bón vi lượng ................................................................................. 17
1.2.5. Phân bón lá ............................................................................................ 19
1.3. Tình hình nghiên cứu về phân bón ở Việt Nam....................................... 19
1.3.1. Phân bón hữu cơ.................................................................................... 19
1.3.2. Phân bón vô cơ (NPK) .......................................................................... 21
1.3.3. Phân bón trung lượng ............................................................................ 24
1.3.4. Phân bón vi lượng ................................................................................. 25
1.3.5. Phân bón lá ............................................................................................ 25
iv
iv
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU............................................................................................... 27
2.1. Đối tượng/Vật liệu nghiên cứu................................................................. 27
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
vi
vi
T
CT
ừ
ĐC
KH
v
KT
i
KK
ế
NL
t
N
iệ
t
B
n nông
thôn
B
ả
o
v
ệ
t
ộ
h
N
ự
ô
c
n
g
v
v
g
V
à
T
p
V
h
C
á
N
t
S
t
H
vi
iiv
DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU
Bảng 3.1. Số liệu khí tượng tháng 1/2017 đến tháng 11/2017........................ 36
Bảng 3.2: Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến sinh trưởng lá
của dòng chè CNS-1.41................................................................................... 38
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến một số chỉ tiêu sinh
trưởng thân cành, búp của dòng chè CNS-1.41 .............................................. 40
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến một số yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất của dòng chè CNS-1.41 ................................... 43
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến thành phần cơ giới
búp chè CNS-1.41 ........................................................................................... 46
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến một số sâu hại chính
của dòng chè CNS-1.41................................................................................... 48
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến một số chỉ tiêu
sinh hóa của chè thành phẩm .......................................................................... 51
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của các công thức phân bón chất lượng chè xanh ....... 55
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của các công thức phân bón chất lượng chè xanh ....... 57
Bảng 3.10. Hiệu quả kinh tế của các công thức phân bón
đối với dòng chè CNS-1.41............................................................................. 60
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến độ rộng tán và chiều
dài búp 1 tôm 3 lá của dòng chè CNS-1.41 .................................................... 41
Hình 3.2: Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến một số yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất của dòng chè CNS-1.41 ................................... 43
hữu tính giữa 2 giống Trung Du làm bố và Hồ Nam làm mẹ sinh trưởng và
phát triển tốt cho năng suất, chất lượng và chịu hạn tốt.
Có thể nói phân bón quyết định năng suất cây trồng. Phân bón có vai
trò vô cùng quan trọng đối với cây trồng nói chung và cây chè nói riêng. Việc
bón phân cho chè hiện nay thường là bón phân hữu cơ đầu năm và bón phân
vô cơ theo vụ, theo lứa mất rất nhiều công. Để thu được 1 lứa hái chè cần phải
cung cấp đủ lượng phân vi lượng, trung lượng và đa lượng nhưng nếu bón
riêng rẽ cũng tốn công và làm giảm khả năng hút chất dinh dưỡng từ rễ (hút
trực tiếp rễ cây dễ bị xót) vì vậy cần thiết phải có một loại phân hữu cơ
khoáng cho chè để đáp ứng các yêu cầu trên. Hơn nữa cây chè có 2 thời kỳ
bón phân chính đó là bón lót (cần nhiều lân) và bón thúc (cần nhiều đạm, kali)
tuy nhiên cũng chưa có loại phân bón nào chuyên dùng cho chè.
Phân hữu cơ khoáng NTR1, NTR2 là 2 sản phẩm khoa học Công nghệ
của trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên. Phân NTR1 có hàm lượng P2O5
cao nên dùng chuyên bón lót, còn phân NTR2 có hàm lượng N và K2O cao
chuyên dùng bón thúc. Phân NTR1, NTR2 đã nghiên cứu xây dựng cho cây
lúa nhưng chưa nghiên cứu xây dựng quy trình kỹ thuật bón phân cho cây chè.
Để xác định liều lượng phân NTR1, NTR2 thích hợp cho cây chè kinh
doanh, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng
phân hữu cơ khoáng NTR1, NTR2 đến sinh trưởng, năng suất và chất
lượng dòng chè CNS-1.41 tại Phú Hộ - Phú Thọ”.
2. Mục tiêu của đề tài
Xác định được liều lượng phân NTR1 và NTR2 thích hợp cho dòng chè
CNS-1.41 sinh trưởng, phát triển tốt và năng suất cao.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài.
3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học
nghiên cứu về việc sử dụng một số công thức phân bón đến sinh trưởng, năng
thay thế dần dần và tiến tới loại bỏ các loại phân khoáng đối với cây chè có ý
nghĩa đặc biệt quan trọng, không chỉ tác động đến năng suất và chất lượng sản
phẩm mà còn cải thiện môi trường, cải thiện độ phì cho đất.
Đỗ Ngọc Quỹ, Lê Tất Khương (2000) [20], cây chè là cây công nghiệp
dài ngày, sản phẩm là búp chè chỉ chiếm 8-13% sinh khối của cây, lại phải thu
hái nhiều lần trong một năm. Chè có khả năng hấp thu dinh dưỡng liên tục
trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển. Ngay cả trong điều kiện mùa
đông nhiệt độ thấp, cây chè tạm ngừng sinh trưởng song vẫn yêu cầu một
lượng dinh dưỡng nhất định, vì thế việc cung cấp dinh dưỡng cho cây chè vẫn
phải tiến hành thường xuyên trong năm.
Đỗ Ngọc Quỹ, Lê Tất Khương (2000) [20], chè là cây có khả năng
thích ứng với điều kiện dinh dưỡng rất rộng, nó có thể sống ở nơi đất màu mỡ
song cũng có thể sống ở nơi đất cằn cỗi, nghèo kiệt dinh dưỡng mà vẫn cho
năng suất nhất định. Tuy nhiên để có nương chè cho năng suất cao, chất lượng
tốt và có nhiệm kỳ kinh tế dài cần phải xây dựng chế độ phân bón hợp lý cho
chè.
Quá trình sinh trưởng dinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực của cây
chè không có giới hạn rõ ràng và là một quá trình mâu thuẫn thống nhất.
Vì vậy, cần phải bón phân hợp lý để khống chế quá trình sinh trưởng sinh
thực cho chè hái búp và khống chế quá trình sinh trưởng dinh dưỡng cho
chè thu hoạch giống.
Đối tượng thu hoạch của chè là búp và lá non. Thường trong búp non
của chè có 4,5% N, 1,5% P2O5 và 1,2-1,5 % K2O mà hàng năm chúng ta hái
đi từ 5-10 tấn búp tươi/ha và đốn đi một lượng thân lá đáng kể trong đó có N,
P, K và các chất khoáng khác, hơn nữa hàng năm một lượng dinh dưỡng nhất
định trong đất bị rửa trôi, xói mòn, nếu không bổ sung kịp thời cho đất thì cây
trồng sẽ sinh trưởng kém và cho năng suất thấp.
Đất trồng chè Phú Hộ thuộc nhóm đất xám feralit và môi trường chua,
đất, chế độ canh tác và bón phân.... Bên cạnh đó, phương thức trồng chè cũng
ảnh hưởng lớn đến sự phân bố hệ rễ chè, các biện pháp canh tác như bón
phân, tưới nước, tủ đất...có khả năng điều tiết chế độ nước, nhiệt, dinh dưỡng
trong đất nên cũng tác động đến độ sâu và chiều ngang hệ rễ.
1.1.2.2. Đặc điểm sinh trưởng thân cành búp chè
Thân và cành chè tạo nên khung tán của cây chè, nếu cây chè có bộ
khung tán khỏe, các cành phân bố hợp lý là tiền đề cho năng suất cao. Vì vậy
trong thực tế sản xuất cần nắm những đặc điểm sinh trưởng của cành chè áp
dụng các biện pháp kỹ thuật đốn hái hợp lý góp phần tạo cơ sở cho việc tăng
sản lượng thu hoạch.
Búp chè là giai đoạn non của một cành chè. Búp chè được hình thành
từ các mầm dinh dưỡng, gồm có tôm (phần lá non trên đỉnh chưa xòe) và 2
hoặc 3 lá non. Quá trình sinh trưởng của búp chi phối của nhiều yếu tố bên
ngoài lẫn bên trong, khối lượng búp thay đổi tùy theo giống. Vườn chè bón
nhiều phân, búp sẽ lớn hơn vườn chè thiếu phân. Ngoài giống và phân bón,
thì khối lượng búp chè còn phụ thuộc vào một số yếu tố kỹ thuật canh tác
khác như đốn, hái và điều kiện địa lý nơi trồng trọt.
1.1.3. Nhu cầu dinh dưỡng của cây chè và vai trò của các nguyên tố dinh
dưỡng
1.1.3.1. Nhu cầu dinh dưỡng
Cây chè thích hợp trồng trên đất chua vừa đến chua ít, độ dày tầng đất
càng sâu thì cây chè sinh trưởng, phát triển tốt và tuổi thọ của cây chè càng
kéo dài. So với các cây trồng khác thì cây chè có khả năng sống ở những nơi
đất cằn cỗi, nghèo dinh dưỡng mà vẫn cho thu nhập. Tuy nhiên muốn cây chè
cho năng suất cao, chất lượng tốt có nhiệm kì kinh tế dài thì cần phải bón
phân đầy đủ sao cho đất trồng chè cần đạt những yêu cầu :
- pHKCl từ 4,0 – 6,0
- Đất có độ phì tốt
cho cây, làm tăng hoạt động của các men, làm tăng tích lũy gluxit và axit
amin, tăng khả năng giữ nước của tế bào, tăng năng suất, chất lượng chè,
làm tăng khả năng chống chịu cho chè. Hàm lượng K2O trong đất phụ thuộc
vào đá mẹ, điều kiện phong hóa đá, hình thành đất, chế độ canh tác và bón
phân.
- Magiê (Mg): Cấu tạo diệp lục tố, enzym chuyển hóa hydratcacbon và
axit nucleic. Thúc đẩy hấp thụ, vận chuyển lân, đường trong cây, giúp cây
cứng chắc, phát triển cân đối, tăng năng suất và chất lượng chè thành phẩm.
Thiếu magie cây xuất hiện những vệt màu xanh tối hình tam giác ở giữa lá, lá
già dần chuyển vàng, hạn chế khả năng ra búp, giảm năng suất.
- Phân hữu cơ có vai trò rất quan trọng, không những cung cấp đầy đủ
chất dinh dưỡng trực tiếp cho cây chè mà còn cải thiện lý tính đất như làm
cho đất tơi xốp, có kết cấu viên, làm tăng hoạt động của các vi sinh vật trong
đất,... Nhưng thực trạng hiện nay việc sử dụng phân hữu cơ cho chè còn gặp
nhiều khó khăn, do phải cạnh tranh nguồn hữu cơ với các cây trồng khác, đồi
chè thường xa nhà, cây chè vào giai đoạn kinh doanh đã khép tán nên việc
vận chuyển và bón phân thường gặp khó khăn. Những giải pháp để tăng
cường hữu cơ cho chè là làm phân tự chế bằng cách đào hố ủ ngay tại vườn
chè, trồng cây xanh, cây họ đậu để lấy thân lá ép xanh cho chè, ép xanh cành,
lá già sau khi đốn chè, ngoài ra việc bón phân cho chè phải được chú ý ngay
từ khi bón lót trước khi trồng.
1.2. Tình hình nghiên cứu về phân bón trên thế giới
Cây chè bình thường sinh trưởng yêu cầu có một môi trưởng sinh thái
tốt, cung cấp các chất dinh dưỡng là một trong những yếu tố quan trọng nhất
để có được năng suất cao và chất lượng chè, bón phân là một biện pháp kỹ
thuật cần thiết.
Quan hệ giữa đất đến năng suất, chất lượng chè rât phức tạp. Chất
lượng chè do nhiều yểu tố quyết định và tác dụng một cách tổng hợp. Điều
đáng kể hàm lượng axit amin tự do trong chè. Các công thức bón phân khác
nhau thì chất lượng búp chè tươi có sự sai khác, khi sử dụng phân bón hữu cư
axit humic thì hương tốt hơn so với các công thức bón phân khác, và cải thiện
được chất lượng chè Ô long; kết quả ứng dụng phân bón axit humic có hiệu
quả rõ nhất.
Theo Xu Fu-le và cs (2006) [43], khi sử dụng phân bón chuyên dùng
và phân hữu cơ sinh học có hiệu quả thúc đẩy tăng số lượng chồi nảy mẩm
của cây chè, sổ lá non mới và khối lượng 100g/búp, nâng cao sản lượng chè.
So với sử dụng 45% phân bón phức hợp vô cơ, sử dụng phân gà, phân bón
chuyên dùng sản lượng chè dã tăng lần lượt là 8,4% và 20,3%; còn sử dụng
phân hữu cơ sinh học sản lượng đã tăng lần lượt là 1,7% và 12,8%, đặc biệt
hàm lượng nội chất trong búp chè cao hơn và chất lượng chè chế biến tốt hơn.
11
11
Ở Đài Loan, người ta chú ý đến bón phân hữu cơ kết hợp bón đậu
tương ngâm với liều lượng 1.000 - 1.500 lcg/ha và 500 - 1.000 kg bột cá/ha để
sản xuất nguyên liệu chế biến chè Ô long có hiệu quả.
Các giống chè khác nhau đều yêu cầu một chế độ bón phân khác nhau,
đặc biệt là chế độ bón phân hữu cơ cho cây chè đạt được năng suất cao và
chất lượng tốt. Khi nghiên cứu về hiệu quả của phân hữu cơ trên cây chè ở
vườn chè không sử dụng phân bón hợp lý dẫn đến đất bị chai cứng, độ màu
mỡ của đất giảm, đặc biệt ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng chè Mao
Tiêm - Tín Dương. Điều đó chứng tỏ rằng sử dụng phân hữu cơ không chỉ có
khả năng cải tạo đất mà còn có khả năng nâng cao năng suất và chất lượng
chè.
Phân hữu cơ có thể cải thiện sự đa dạng sinh học, khả năng sản xuất
lâu dài của đất và là nơi lưu giữ phần lớn lượng carbon dioxide thừa. Dinh
chất lượng chè. Mặt khác, bón phân có tương quan mật thiết với sản lượng và
chất lượng chè, phân đạm nâng cao sản lượng, có hiệu quả nâng cao hàm
lượng caffeine và hàm lượng axit amin. Trong khi phối hợp lân, kali, đã nâng
cao hàm lượng tea polyphenol, caffeine và protein, vừa có khả năng thúc đẩy
nâng cao chất lượng lá chè, cải thiện chất lượng chè.
Ở Trung Quốc, nếu thu hoạch 7,5 tấn búp/ha, cần phải cung cấp N:
37,5 kg, P2O5: 75kg và K2O: 112 - 150 kg. Nghiên cứu vai trò của các nguyên
tố dinh dưỡng tham gia vào quá trinh sinh trưởng cây chè đã được các tác giả
Bonheure, D. Và Wilson, K. C (1992) [31], công bố 5 nguyên tố chiếm tỷ lệ
lớn: đạm (N) từ 1,69 - 5,95%; lân (P) từ 0,09 - 0,61%; kali (K) từ 0,02 2,64%; canxi (Ca) từ 0,06 - 2,42%; magie (Mg) từ 0,07 - 1,40%; các nguyên
tố khác chiếm số lượng ít từ 8 - 3.700 ppm và sap xếp theo thử tự giảm dần là
lưu huỳnh (S), clo (Cl), nhôm (Al), mangan (Mn), natri (Na), kẽm (Zn), đòng
(Cu), Bo (B) và sắt (Fe).
Theo Qamar-uz-Zaman và CS (2011) [36], khi bón phân đạm ở mức
375 kg/ha đã làm năng suất chè búp tươi tăng đáng kể từ 6.796 đến 8.797
kg/ha, và chiêu dài búp từ 35 đến 71 cm cao hơn so với đối chứng.
Phân bón là nền tảng vật chất cơ bản của việc nâng cao năng suất và
chât lượng chè. Bón phân có tác dụng quan trọng đến sinh trưởng, năng suất
và chất lượng chè. Mặt khác, bón phân có tương quan mật thiết với sản lượng
và chất lượng chè, phân đạm nâng cao sản lượng, có hiệu quả nâng cao hàm
13
13
lượng caffeine và hàm lượng axit amin. Trong khi phối hợp lân, kali đã nâng
cao hàm lượng polyphenol, caffeine và protein, vừa có khả năng thúc đẩy
nâng cao chất lượng lá chè, cải thiện chất lượng chè.
Tác giả Saharia và Bezbaruah (1984) [39] đưa ra kỹ thuật bón phân chủ
yếu dựa vào sản lượng thu hoạch chè hàng năm: vùng Bắc Ăn Độ bón phân
Quảng Đông, Vân Nam,..., sự phong hóa của khoáng vật trong đất và sự thiếu
hụt kali tương đối lớn, hàm lượng kali ở trong đất tương đối thấp; đồng thời,
bón phân kali, đặc biệt là phân kali sulphat có tác dụng rõ rệt đối với chất
lượng chè Ô long và chè đen. Việc bón nhiều phân kali có lợi cho việc nâng
cao chất lượng và năng suất chè Ô long và chè đen, nâng cao hiệu quả kinh tế
về bón phân.
Những công trình nghiên cứu của Liên Xô (cũ) cho thấy liều lượng
đạm 300kg/ha thì hàm lượng tanin, caffeine và chất hòa tan trong búp chè đều
cao, có lợi cho chất lượng, song nếu vượt quá giới hạn trên thì chất lượng chè
giảm. Khi bón nhiều đạm hàm lượng protein ở trong lá tăng lên. Protein kết
hợp với tanin tạo thành các hợp chất không tan vì thế hàm lựợng tanin trong
chè bị giảm đi. Mặt khác, theo Đỗ Văn Ngọc, Trịnh Văn Loan (2008) [19],
khi bón nhiều đạm hàm lượng ancaloit trong chè tăng lên làm cho chè có vị
đắng.
Mặt khác, các nghiên cứu về ảnh hưởng của các mức đạm (N) khác
nhau đối với năng suất và chất lượng chè cũng được nhiều tác giả nghiên cứu.
Các mức N khác nhau ảnh hưởng rõ đến năng suất và chất lượng chè, một tỷ
lệ N hợp lý sẽ nâng cao được năng suất và cải thiện được chất lượng. Năng
suất chè sẽ không tăng khi sử dụng tỷ lệ N trên 360 kg/ha. ở cùng một nền đất
giống nhau, khi sử dụng N đầu tiên năng suất chè tăng, sau đó giảm, giữa
năng suất búp chè và N có mối quan hệ parabol. Khi đánh giá về ảnh hưởng N
đến chất lượng chè cho thấy mức N thích hợp có thể cải thiện hàm lượng axit
amin tự do, caffeine, nước và chlorophyll trong lá chè, trong khí hàm lượng
polyphenol giảm dần.
Ảnh hưởng của phương pháp phối trộn phân bón khác nhau cũng ảnh
hưởng đến chất lượng chè Ô long. Theo Shang Hu (2010) [41], bón phân