Hệ sinh thái chịu nhiều ảnh hưởngbởi các yếu tố môi trường như ánh sáng, nhiêtđộ, nước và chất dinh dưỡng làmột phần quan trọng, gây ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng chất lượng cây trà
MỤC TIÊU NGHIÊN cúu
Nghiên cứu này phân tích hàm lượng nitơ và phospho trong đất trồng trà ở các mô hình trồng có tuổi đời cây trà khác nhau nhằm bước đầu xác định xem hoạt động canh tác có làm thay đổi lượng dinh dưỡng trong đất hay không Bên cạnh đó, với địa hình đồi dốc của vùng Bảo Lộc - Lâm Đồng và chịu ảnh hưởng bởi thời tiết, đề tài quan tâm tới sự phân bố của nitơ và phospho tại các vị trí chân đồi và đỉnh đồi cùng với sự tích lũy hàm lượng theo sâu của lớp đất Từ kết quả thu được, đề xuất các giải pháp quản lý và canh tác vườn trà phù hợp, góp phần phát triển bền vững cây trà.
Xác định thông số lý hóa của đất có liên hệ mật thiết với quá trình sinh trưởng và chất lượng của trà, trong đó độ pH và hàm lượng carbon hữu cơ (TOC) là hai chỉ tiêu chủ đạo được quy định theo TCVN Việc đánh giá độ pH đất giúp dự báo khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây trà, ảnh hưởng tới quá trình lên lá, hương vị và độ sắc nét của trà thành phẩm, trong khi TOC phản ánh nguồn hữu cơ có sẵn cho hệ sinh thái đất, ảnh hưởng đến cấu trúc đất, khả năng giữ nước và hoạt động vi sinh có lợi cho cây trà Theo TCVN, việc đo lường và kiểm soát các thông số này không chỉ tối ưu hóa quản lý đất trồng trà mà còn nâng cao chất lượng trà qua các giai đoạn chăm sóc, thu hái và chế biến Do đó, phân tích lý hóa đất định kỳ là nền tảng cho nông nghiệp trà bền vững và đảm bảo sản phẩm trà đạt tiêu chuẩn, đáp ứng yêu cầu người tiêu dùng và tối ưu hóa nội dung cho SEO.
Bài viết kiểm tra tính ổn định và độ lặp lại của phương pháp trắc quang dùng để xác định phospho và phương pháp phân tích thể tích (chuẩn độ) xác định nitơ Kết quả cho thấy phương pháp trắc quang đạt độ lặp lại cao và tín hiệu ổn định ở nhiều lần đo khi được kiểm soát các biến số như pH, dung môi và thời gian xử lý mẫu Đối với phương pháp chuẩn độ nhằm xác định nitơ, độ lặp lại cũng ở mức chấp nhận được và ổn định khi hiệu chuẩn và điều kiện đo được duy trì nhất quán Các yếu tố ảnh hưởng như biến thiên tín hiệu quang, điều kiện chuẩn độ, độ tinh khiết của hóa chất và nhiệt độ được đánh giá để đề xuất điều kiện đo tối ưu cho cả hai phương pháp.
- Áp dụng quy trình đã được đánh giá bên trên để phân tích hàm lượng nitơ và phospho có trong các mẫu đất.
Đối tượng nghiên cứu là đất trồng trà ô long có tuổi cây 6 tháng, 3 năm, 6 năm và 10 năm, được thu thập tại các vị trí chân đồi và đỉnh đồi ở một số địa điểm của huyện Bảo Lộc, tỉnh Lâm Đồng Đặc điểm dinh dưỡng của đất trồng trà ô long được đánh giá với sự tập trung ở lớp mặt đất và có sự khác biệt giữa các vị trí chân đồi và đỉnh đồi cũng như giữa các độ tuổi cây.
- 30 cm nên đề tài cũng quan tấm đến sự biến động của hàm lượng nitơ và phosphor theo độ sâu của lóp đất.
- Nơi thực hiện đề tài: Phòng thí nghiệm Môi trường, thuộc Viện Môi Trường và Tài nguyên, Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh.
1.1 Khái quát về cây tràvà hiện trạng canh tác trà ởViệt Nam
Camellia sinensis là cây trà có nguồn gốc từ Đông Á, Nam Á và Đông Nam Á, nhưng nay được trồng phổ biến trên toàn thế giới, đặc biệt ở các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới Cây trà được trồng chủ yếu ở nhiều nước châu Á và châu Phi, như Trung Quốc, Ấn Độ, Sri Lanka, Kenya và Zimbabwe Lá từ Camellia sinensis thường được sản xuất thành sáu loại trà cơ bản: trà đen, trà xanh, trà ô long, trà bạch trà, trà vàng và trà nén.
Trong trà có nhiều polyphenol, axit amin, axit tannic và các chất chống oxy hóa khác, do đó uống trà được cho là có lợi cho sức khỏe, bao gồm phòng ngừa ung thư, chống oxy hóa, kháng khuẩn và giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch Cây trà phát triển trong hệ sinh thái mở của tự nhiên và chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố môi trường trong quá trình sinh trưởng, chẳng hạn sự bất đồng nhất về ánh sáng, nhiệt độ, nước và dinh dưỡng trong đất Chất lượng trà đóng vai trò then chốt cho sự phát triển của ngành trà, tác động đến thu nhập của nông dân trồng trà và sức khỏe người tiêu dùng Vì lợi ích kinh tế của ngành trà ngày càng được khai thác, mối quan hệ giữa điều kiện phát triển cây trà và chất lượng sản phẩm ngày càng được quan tâm.
Hình 1.1 Một góc của vườn trà ô long ờ tinh Lãm Đồng.
Ở Việt Nam, ba vùng trà lớn đóng vai trò chủ chốt gồm trà Bắc ở Thái Nguyên, trà hương và trà ô long ở Bảo Lộc và các loại trà thuộc Tây Bắc; sự khác biệt về đất đai quyết định lượng nitơ và phospho, trong đó đất basalt (đất phong hóa từ đá basalt) được xem là loại đất có nhiều ưu thế nhất ở Tây Nguyên nói chung và tỉnh Lâm Đồng nói riêng Các loại đất này có tầng đất hữu hiệu dày, cấu trúc tơi xốp, khả năng thấm và giữ nước tốt, đồng thời hàm lượng dinh dưỡng cao hơn so với nhiều loại đất khác, phù hợp với các cây công nghiệp lâu năm như trà, cà phê, dâu tằm Theo nhiều nghiên cứu, cây trà phát triển tốt nhất ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới có lượng mưa phù hợp, thoát nước tốt và đất có tính acid; điều kiện này làm thay đổi lớp kết cấu đất từ đất thịt pha cát sang đất sét nhẹ và bị tác động bởi địa hình như bậc thang và các công trình đào đất.
Theo Docutraiep (1879): “Đất là một vật the thiên nhiên cấu tạo độc lập, lâu đời do kết quả cùa quá trình hoạt động tổng hợp các yếu tố hình thành đất gom: Đá mẹ, địa hình, khí hậu , sinh vật, thời gian và con người” Đất được hình thành và tiến hóa chậm hàng thế kỉ do sự phong hóa đá và sự phân hủy xác thực vật dưới ảnh hưởng của của các yếu tố môt trường Một số đất được hình thành do bồi lắng phù sa sông biến hay do gió[4l Đất có bản chất khác cơ bản với đá là có độ phì nhiêu, tạo sản phẩm cây trồng Đất có cấu trúc hình thái rất đặc trưng, xtôi xét một phẫu diện đất có the thấy sự phân tầng cấu trúc từ trên xuống dưới như sau:
- Tầng thảm mục và rễ cỏ được phân huỷ ở mức độ khác nhau.
- Tầng mùn thường có màu thầm hơn, tập trung các chất hữu cơ và dinh dưỡng của đất
- Tầng rửa trôi do một phần vật chất bị rửa trôi xuống tầng dưới.
- Tầng tích tụ chứa các chất hoà tan và hạt sét bị rửa trôi từ tầng trên.
- Tầng đá mẹ bị biến đoi ít nhiều nhưng vần giữ được cấu tạo của đá.
- Tầng đá gốc chưa bị phong hoá hoặc biến đối.
Thành phần khoáng của đất bao gồm ba loại chính là khoáng vô cơ, khoáng hữu cơ và chất hữu cơ Khoáng vô cơ là các mảnh khoáng vật hoặc đá vỡ vụn đã và đang bị phân huỷ thành các khoáng vật thứ sinh Chất hữu cơ là xác chết của động thực vật đã và đang bị phân huỷ bởi quần the vi sinh vật trong đất Khoáng hữu cơ chủ yếu là muối humat do chất hữu cơ sau khi phân huỷ tạo thành Ngoài các loại trên, nước, không khí, các sinh vật và keo sét tác động tương hồ với nhau tạo thành một hệ thống tương tác các vòng tuần hoàn của các nguyên to dinh dưỡng nitơ, photpho
Các nguyên tố hoá học trong đất tồn tại dưới dạng họp chất vô cơ, hữu cơ có hàm lượng biến động và phụ thuộc vào quá trình hình thành đất Thành phần hoá học cùa đất và đá mẹ ở giai đoạn đầu của quá trình hình thành đất có quan hệ chặt chẽ với nhau, về sau, thành phần hoá học của đất phụ thuộc nhiều vào sự phát triển của đất, các quá trình hoá, lý, sinh học trong đất và tác động của con người.
Quá trình hình thành đất là một chuỗi dài và phức tạp, gồm ba nhóm chính: phong hóa, tích lũy và biến đổi chất hữu cơ trong đất, và di chuyển khoáng chất và chất hữu cơ trong đất Các yếu tố tham gia gồm đá gốc, sinh vật, khí hậu, địa hình và thời gian; sự tương tác giữa chúng tạo nên sự đa dạng của các loại đất trên bề mặt Trái đất Bên cạnh quá trình hình thành đất, địa hình bề mặt Trái đất còn chịu tác động của nhiều hiện tượng tự nhiên như động đất, núi lửa gây nâng lên và sụt lún, cùng với ảnh hưởng của nước mưa, dòng chảy, sóng biển, gió, băng hà và cả hoạt động của con người.
1.3.2 Quá trình hình thành đất
Quá trình phát sinh và phát triển của đất là sự thống nhất giữa các mặt đối lập, nơi các yếu tố đối kháng tác động lẫn nhau Những mặt đối lập này được thể hiện rõ qua các hiện tượng sinh học, hóa học và lý - hóa học, từ đó quyết định cấu trúc, thành phần và chức năng của đất Nhờ sự tương tác liên tục giữa các yếu tố sinh học và các phản ứng hóa học, đất hình thành và phát triển như một hệ thống liên kết chặt chẽ giữa các quá trình sinh học và lý - hóa học, đồng thời thúc đẩy chu trình dinh dưỡng và sự sống trên mặt đất.
- Sự tổng họp chất hữu cơ và phân giải chúng.
- Sự tập trung tích lũy chất hữu cơ, vô cơ và sự rửa trôi chúng.
- Sự phân hủy khoáng chất và sự tống họp nên khoáng chất và họp chất hóa học mới.
- Sự xâm nhập của nước vào đất và sự mất nước từ đất.
- Sự hấp thụ năng lượng mặt trời từ đất làm cho đất nóng lên và sự mất năng lượng từ đất làm cho đất lạnh đi.
Trong đất còn có những mâu thuần khác như:
Ngay từ khi sự sống xuất hiện trên Trái Đất, quá trình phong hóa diễn ra song song với sự hình thành đất Đất được hình thành không ngừng và gắn liền với sự tiến hóa của sinh giới Trong quá trình đó, những sinh vật đơn giản như tảo và vi khuẩn đóng vai trò tiên phong trong việc tạo thành đất, bắt đầu làm giàu khoáng chất và hữu cơ từ sự phân hủy của sinh vật phù du Khi thực vật xanh phủ khắp mặt đất, hệ rễ phát triển sâu vào lớp đá phong hóa, làm mạnh mẽ quá trình hình thành đất và cải thiện chất lượng đất nhờ sự phân hủy, tích lũy chất dinh dưỡng và tương tác sinh học trên mặt đất.
1.3.3 Các yếu tố hình thành đất
Quá trình hình thành đất là kết quả của các tác nhân hình thành đất tác động lên tầng mặt đá, biến đổi đá nền thành đất theo thời gian Sự biến đổi liên tục và sâu sắc của tầng mặt đá dưới tác động của sinh vật và các yếu tố môi trường, như nước, nhiệt độ và hoạt động sinh học, dẫn đến sự hình thành và phát triển của lớp đất ngày càng hoàn chỉnh.
Các yếu tố hình thành đất gồm đá mẹ, địa hình, khí hậu, sinh vật, thời gian và con người Đá mẹ là nguồn cung cấp chất khoáng cơ bản cho đất, và loại đá mẹ quyết định thành phần cùng đặc tính của đất ở giai đoạn đầu quá trình hình thành Mối liên hệ giữa đá mẹ với đất thể hiện rất chặt chẽ ban đầu, khi thành phần khoáng và cấu trúc đất được xác lập phần lớn bởi đá mẹ Tuy nhiên, về sau khí hậu, sinh vật và hoạt động của con người sẽ chi phối quá trình hình thành đất, khiến mối liên hệ ban đầu trở nên ít chặt chẽ hơn và đất chịu sự biến đổi theo thời gian.
TỒNG QUAN
Khái quát về cây trà và hiện trạng canh tác trà ở Việt Nam
Cây trà, tên khoa học Camellia sinensis, có nguồn gốc từ Đông Á, Nam Á và Đông Nam Á, nhưng ngày nay được trồng phổ biến trên toàn thế giới, đặc biệt ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Trà được trồng ở nhiều nước châu Á và châu Phi như Trung Quốc, Ấn Độ, Sri Lanka, Kenya và Zimbabwe Lá trà có thể được chế biến thành sáu loại trà cơ bản: trà đen, trà xanh, trà ô long, trà trắng (bạch trà), trà vàng và trà nén.
Trong lá trà có polyphenol, axit amin, axit tannic và nhiều chất chống oxy hóa khác, nên việc uống trà được cho là có lợi cho sức khỏe, giúp phòng ngừa ung thư, chống oxy hóa, kháng khuẩn và giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch Cây trà phát triển trong hệ sinh thái mở của tự nhiên và chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố môi trường trong quá trình sinh trưởng, nổi bật là sự không đồng nhất về ánh sáng, nhiệt độ, nước và chất dinh dưỡng trong đất, những yếu tố này đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển của cây trà Chất lượng trà rất quan trọng đối với sự phát triển của ngành trà, ảnh hưởng đến thu nhập của nông dân và sức khỏe của người tiêu dùng Vì thế, trong những năm gần đây, khi lợi ích kinh tế của trà tăng lên, mối quan hệ giữa điều kiện phát triển cây trà và chất lượng sản phẩm ngày càng được quan tâm và nghiên cứu.
Hình 1.1 Một góc của vườn trà ô long ờ tinh Lãm Đồng.
Thực trạng canh tác trà ở Việt Nam
Việt Nam có ba vùng trà lớn: trà Bắc ở Thái Nguyên, trà hương và trà Ô long ở Bảo Lộc, và các loại trà ở Tây Bắc Tùy loại đất, hàm lượng nitơ và phospho trong đất có thể khác nhau; đất basalt (đất phong hóa từ đá basalt) được coi là loại đất có nhiều ưu điểm nhất ở Tây Nguyên nói chung và Lâm Đồng nói riêng, với tầng đất hữu hiệu dày, cấu trúc tơi xốp, khả năng thoát nước và giữ nước tốt, đồng thời hàm lượng dinh dưỡng cao so với nhiều loại đất khác Những loại đất này phù hợp với cây công nghiệp lâu năm như trà, cà phê và dâu tằm Theo nhiều nghiên cứu, cây trà phát triển tốt nhất ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới có lượng mưa phù hợp, thoát nước tốt và đất có tính acid; môi trường này khiến lớp kết cấu đất biến đổi từ đất thịt pha cát đến đất sét nhẹ, chịu ảnh hưởng của địa hình như bậc thang và đào đất.
Khái quát về đất
Đất được xem là một vật thể tự nhiên độc lập và có giá trị lâu đời, hình thành từ sự tổng hợp của nhiều yếu tố: đá mẹ, địa hình, khí hậu, sinh vật, thời gian và con người Quá trình hình thành và tiến hóa của đất diễn ra chậm qua hàng thế kỉ do phong hóa đá và sự phân hủy xác thực vật dưới tác động của môi trường Một số loại đất hình thành do bồi lắng phù sa sông hoặc do gió Đất có bản chất khác với đá ở chỗ có độ phì nhiêu và khả năng sản xuất cây trồng Cấu trúc đất thể hiện đặc trưng rõ nét và một phẫu diện đất cho thấy sự phân tầng từ trên xuống dưới.
- Tầng thảm mục và rễ cỏ được phân huỷ ở mức độ khác nhau.
- Tầng mùn thường có màu thầm hơn, tập trung các chất hữu cơ và dinh dưỡng của đất
- Tầng rửa trôi do một phần vật chất bị rửa trôi xuống tầng dưới.
- Tầng tích tụ chứa các chất hoà tan và hạt sét bị rửa trôi từ tầng trên.
- Tầng đá mẹ bị biến đoi ít nhiều nhưng vần giữ được cấu tạo của đá.
- Tầng đá gốc chưa bị phong hoá hoặc biến đối.
Thành phần khoáng của đất gồm ba loại chính: khoáng vô cơ, khoáng hữu cơ và chất hữu cơ Khoáng vô cơ là các mảnh khoáng vật hoặc đá vỡ vụn được phân huỷ thành các khoáng vật thứ sinh; chất hữu cơ là xác động thực vật đã và đang bị phân hủy bởi quần thể vi sinh vật trong đất, trong khi khoáng hữu cơ chủ yếu là muối humat hình thành từ chất hữu cơ sau khi phân hủy Ngoài ra, nước, không khí, các sinh vật và keo sét tác động lẫn nhau tạo thành hệ thống tương tác và vòng tuần hoàn của các nguyên tố dinh dưỡng như nitơ và photpho.
Các nguyên tố hoá học trong đất tồn tại dưới dạng hợp chất vô cơ và hữu cơ với hàm lượng biến động, phụ thuộc vào quá trình hình thành đất Thành phần hoá học của đất và đá mẹ ở giai đoạn đầu hình thành đất có quan hệ chặt chẽ với nhau, cho thấy sự gắn kết giữa đất và đá nền Về sau, thành phần hoá học của đất chịu nhiều tác động của sự phát triển của đất, các quá trình hoá học, lí học và sinh học diễn ra trong đất, cũng như tác động của con người.
Quá trình hình thành đất là một chuỗi biến đổi địa chất và sinh học kéo dài, được phân thành ba nhóm chính: phong hoá đất thành khoáng chất sẵn có, tích lũy và biến đổi chất hữu cơ trong đất, và di chuyển khoáng chất cùng chất hữu cơ giữa các tầng đất Các yếu tố tham gia gồm đá gốc, sinh vật, khí hậu, địa hình và thời gian; sự tương tác phức tạp giữa chúng tạo nên sự đa dạng và đặc trưng của từng loại đất trên bề mặt Trái đất Bên cạnh quá trình hình thành đất, địa hình bề mặt còn chịu ảnh hưởng của nhiều hiện tượng tự nhiên khác như động đất, núi lửa gây nâng cao và sụt lún, nước mưa, dòng chảy, sóng biển, gió và băng hà, cùng với tác động của hoạt động con người.
1.3.2 Quá trình hình thành đất
Sự phát sinh và phát triển của đất là quá trình thống nhất giữa các mặt đối lập, nơi các yếu tố đối lập tác động hỗ trợ lẫn nhau và được thể hiện rõ ở các mức sinh học, hóa học và lý-hóa học Các tương tác này hình thành cấu trúc đất, chu trình dinh dưỡng và khả năng thích nghi của hệ sinh thái đất, đồng thời phản ánh mối liên hệ giữa sinh vật và môi trường vật chất Qua đó, đất thể hiện sự cân bằng giữa yếu tố hữu và vô cơ, giữa quá trình phong hóa và tích lũy dinh dưỡng, giữa trao đổi ion và biến đổi vật lý, tạo nên đặc trưng sinh học - hóa học - lý-hóa học của đất.
- Sự tổng họp chất hữu cơ và phân giải chúng.
- Sự tập trung tích lũy chất hữu cơ, vô cơ và sự rửa trôi chúng.
- Sự phân hủy khoáng chất và sự tống họp nên khoáng chất và họp chất hóa học mới.
- Sự xâm nhập của nước vào đất và sự mất nước từ đất.
- Sự hấp thụ năng lượng mặt trời từ đất làm cho đất nóng lên và sự mất năng lượng từ đất làm cho đất lạnh đi.
Trong đất còn có những mâu thuần khác như:
Từ khi sự sống xuất hiện trên Trái đất, quá trình phong hóa diễn ra đồng thời với sự hình thành đất Quá trình này tiếp tục phát triển và gắn liền với sự tiến hóa của sinh giới Những sinh vật đơn giản như tảo và vi khuẩn đóng vai trò tiên phong trong quá trình hình thành đất Khi thực vật xanh phủ khắp mặt đất, hệ sinh thái phát triển sâu vào lớp đá phong hóa, khiến quá trình hình thành đất diễn ra mạnh mẽ và chất lượng đất được cải thiện theo thời gian.
1.3.3 Các yếu tố hình thành đất
Những yếu tố hình thành đất là tập hợp các tác động lên tầng mặt đá mẹ, khiến quá trình hình thành đất diễn ra liên tục và sâu sắc Quá trình này bắt nguồn từ sự biến đổi của tầng mặt đá dưới tác dụng của sinh vật và các yếu tố môi trường.
Các yếu tố hình thành đất bao gồm đá mẹ, địa hình, khí hậu, sinh vật, thời gian và con người Đá mẹ là nguồn cung cấp chất khoáng chủ yếu cho đất, vì vậy đặc tính và thành phần của đất phụ thuộc nhiều vào loại đá mẹ ở khu vực đó Trong giai đoạn đầu của quá trình hình thành đất, mối liên hệ giữa đá mẹ và đất diễn ra rất chặt chẽ, tạo nền tảng khoáng chất và cấu trúc đất Tuy nhiên, về sau khí hậu, sinh vật, thời gian và tác động của con người sẽ chi phối và làm cho mối quan hệ này trở nên phức tạp và đa dạng hơn.
Sinh vật là yếu tố cơ bản của quá trình hình thành đất, đóng vai trò tích lũy chất hữu cơ, chuyển hóa và tổng hợp chất mùn, đồng thời biến đổi trạng thái dinh dưỡng trong đất từ dạng khó tiêu hóa sang dễ tiêu hóa và ngược lại Nhờ hoạt động này, đất duy trì chu trình dinh dưỡng, hình thành cấu trúc mùn đất và cải thiện khả năng cung cấp dưỡng chất cho thực vật Không có sinh vật, đất không thể hình thành.
Khí hậu ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình hình thành đất thông qua lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng; đồng thời tác động gián tiếp qua sinh vật tham gia vào các quá trình đất hóa Phân bố đất theo vĩ độ cho ra các khu vực đất đặc trưng như đất nhiệt đới, đất ôn đới và đất hàn đới, phản ánh sự khác biệt về điều kiện khí hậu và sinh học Địa hình khác nhau ảnh hưởng đến quá trình hình thành đất qua lưu lượng nước và sự xâm nhập nhiệt, đồng thời quyết định hướng và cường độ gió, từ đó tác động đến tốc độ bốc hơi nước và làm biến đổi đặc trưng đất ở từng vùng.
Thời gian: Toàn bộ các hiện tượng xảy ra trong quá trình hình thành đất như quá trình phong hoá đá, quá trình di chuyến vật chất trong đất, quá trình hình thành vật chất hữu cơ đều cần có thời gian Thời gian từ khi bắt đầu hình thành một loại đất đến nay gọi là tuổi của đất.
- Con người: có tác động rất mạnh đến quá trình hình thành đất thông qua hoạt động sản xuất (đặc biệt là sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp) Tuy nhiên chỉ ở một so loại đất nhân tố con người mới có vai trò quan trọng (ví dụ: đất trồng lúa nước, đất bạc màu, đất xói mòn trơ sỏi đá
Nguồn dinh dưỡng thiết yếu cần cho cây trà
Nitơ là nguyên tố phổ biến trong tự nhiên, tồn tại chủ yếu ở dạng khí trong không khí và ở dạng khoáng cũng như hữu cơ trong đất Nguồn cung cấp nitơ cho cây chủ yếu là đất Nitơ trong đất tồn tại ở hai dạng chính: nitơ vô cơ (nitơ khoáng) và nitơ hữu cơ (trong xác sinh vật) Rễ cây hấp thụ từ đất các dạng nitơ vô cơ NH4+ và NO3- Cây không hấp thụ trực tiếp nitơ trong xác sinh vật mà nhờ các vi sinh vật trong đất khoáng hóa nitơ thành NH4+ và NO3- để cây có thể hấp thu.
Trong đất, lượng nitơ ở dạng vô cơ rất ít, ở tầng mặt chiếm khoảng 1–2% tổng nitơ và ở tầng sâu có thể lên tới khoảng 30% tổng nitơ; các dạng nitơ vô cơ chủ yếu là NH4+ và NO3−, được hình thành nhờ hoạt động của vi sinh vật, dễ bị cây hấp thu và dễ bị nước rửa trôi nên biến động nhiều theo mùa cũng như theo chu kỳ ngày đêm và thời tiết mưa nắng NH4+ được sinh ra do amoni hóa của vi sinh vật đối với các hợp chất chứa nitơ; ở điều kiện hiếu khí, NH4+ dễ bị nitrat hóa và chuyển thành NO3− Đối với nitơ hữu cơ, đây là dạng tồn tại chủ yếu của nitơ trong đất, chiếm trên 95% tổng nitơ Dựa vào độ hòa tan và khả năng thủy phân, nitơ hữu cơ được chia thành ba dạng: nitơ hữu cơ tan trong nước (chiếm dưới 5% tổng nitơ), nitơ hữu cơ thủy phân (chiếm trên 50% tổng nitơ) và nitơ hữu cơ không thủy phân (30–50% nitơ hữu cơ).
Phospho trong đất phần lớn ở dạng ion orthophosphate (H2PO4- và HPO4^2-), và hàm lượng của hai dạng này phụ thuộc vào pH đất Ở pH 7.2, hai ion này hiện diện bằng nhau Khi pH < 7.2, H2PO4- là dạng chiếm ưu thế trong dung dịch đất; ngược lại khi pH > 7.2, HPO4^2- chiếm ưu thế Cây trồng hấp thu dạng H2PO4- nhanh hơn rất nhiều so với HPO4^2- Tuy nhiên, còn có các hợp chất phospho hữu cơ hòa tan và các hợp chất phospho có trọng lượng phân tử thấp cũng xuất hiện trong thành phần dinh dưỡng của cây Phospho hữu cơ thường chiếm khoảng 50% tổng lượng phospho trong đất, biến thiên trung bình từ 15–18% ở các loại đất khác nhau Phospho hữu cơ thường giảm theo độ sâu của đất, và hàm lượng phospho hữu cơ tăng theo hàm lượng C và N trong đất.
Phospho được cây hấp thu chủ yếu ở các mô non gần chóp rễ, nơi nồng độ tích lũy cao Do đó, khi bổ sung phospho cho đất, điều quan trọng nhất là cung cấp phospho ở gần vùng rễ đang hấp thu để tăng hiệu quả sử dụng và hỗ trợ sự phát triển của hệ rễ.
Giới thiệu khu vực nghiên cứu Bảo Lộc-Lâm Đong
Bảo Lộc là thành phố ở phía tây nam tỉnh Lâm Đồng, cách trung tâm Đà Lạt khoảng 110 km về phía bắc, được xem là một trong ba vùng trồng trà chủ yếu của Việt Nam Nằm ở độ cao trung bình khoảng 900 m và nằm trên cao nguyên Di Linh - Bảo Lộc, nơi đây có khí hậu mát mẻ quanh năm với nhiệt độ trung bình từ 22°C đến 24°C; lượng mưa lớn và sương mù thường xuyên xuất hiện do độ ẩm cao, với độ ẩm trung bình khoảng 80–90% Đất ở Bảo Lộc thuộc 4 nhóm, 8 loại đất chính, trong đó feralite trên basalt chiếm tỉ lệ lớn, rất thuận lợi cho trồng cây công nghiệp lâu năm như trà và cà phê Địa hình tương đối phức tạp, chủ yếu là bình sơn nguyên và núi cao chiếm khoảng 97%, bên cạnh đó còn có những thung lũng bằng phẳng chiếm khoảng 3%, tạo nên sự đa dạng về khí hậu, thổ nhưỡng và thực vật, cũng như cảnh quan đặc sắc của Lâm Đồng Đặc điểm nổi bật của địa hình tỉnh Lâm Đồng là sự phân bậc từ Bắc xuống Nam với phần lớn là núi cao trung bình và các cao nguyên bằng phẳng, thuận lợi cho canh tác và xây dựng các cơ sở chế biến chè.
Khí hậu nhiệt đới gió mùa ở Lâm Đồng biến thiên theo độ cao với hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, nhiệt độ trung bình hàng năm 18–25°C, số giờ nắng 1890–2500 giờ và lượng mưa bình quân 1750–3150 mm/năm, cùng độ ẩm 85–87%, tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trà; nhiệt độ giảm dần khi lên cao và độ ẩm ổn định quanh năm góp phần làm cho khí hậu vùng trồng trà ôn hòa và mát mẻ Tổng diện tích đất tự nhiên của Lâm Đồng là 974,590 ha (năm 2010), trong đó trên 62.78% có độ dốc >20%, tỉnh có 8 nhóm đất, 45 loại đất với chất lượng khá tốt và khả năng sản xuất nông nghiệp lên đến khoảng 316,169.1 ha, trong đó trên 200,000 ha là đất bazan tập trung ở Cao nguyên Bảo Lộc, phù hợp cho trồng cây công nghiệp lâu năm có giá trị kinh tế cao, đặc biệt là trà Do đó, diện tích trồng trà chủ yếu tập trung ở Bảo Lộc – Lâm Đồng cho thấy tiềm năng đất đai phong phú và thuận lợi hình thành vùng nguyên liệu trà quy mô, nhưng địa hình dốc và lượng mưa lớn dễ gây xói mòn và rửa trôi, có nguy cơ thoái hóa đất khi quản lý và sử dụng chưa hợp lý; khả năng giữ nước và dinh dưỡng của đất còn hạn chế, vì vậy cần có biện pháp bảo vệ và nâng cao độ phì đất để duy trì sản xuất nông nghiệp lâu dài.
Bàng 1 ỉ Thống kê các loại đất của tinh Lâm ĐồngM
Hạng mục Diện tích (ha ) Tỳ lệ( %)
Tỏng diện tích tự nhiên 974.590 100
I Diện tích các nhóm đất 965.696 98,9
Nhóm đất mới biên dôi 16.275 1,67
III Núi đá không cây 77 0,01
Nguồn nước Lâm Đồng thuộc hệ thống sông Đồng Nai, có nguồn nước phong phú và mạng lưới sông suối dày đặc với mật độ trung bình khoảng 0,6 km/km², phần lớn sông suối chảy từ Đông Bắc xuống Tây Nam; địa hình đồi núi và sự chia cắt mạnh khiến lưu vực sông ở tỉnh có quy mô nhỏ và thượng nguồn nhiều ghềnh thác Ba sông chính ở Lâm Đồng là Đa Dăng (còn gọi là Dạ Đờng), La Ngà và Đa Nhim Ngoài nước mặt, Lâm Đồng còn có nguồn nước ngầm dồi dào ở các thung lũng có địa hình tương đối thấp và bằng phẳng, với lưu lượng tự nhiên ước khoảng 0,1–0,141 m³/s; trữ lượng tĩnh khoảng 1 tỉ m³ và lưu lượng động tự nhiên khoảng 1,7 triệu m³/ngày, cho tổng lưu lượng dòng chảy hàng năm khoảng 21 tỉ m³ Tuy nhiên mực nước ngầm nằm ở độ sâu 90–100 m dưới mặt đất nên khai thác gặp khó khăn; nước ngầm tập trung ở các khối bazan lớn tại Bảo Lộc, Di Linh, Bảo Lâm và Đức Trọng Lưu lượng có sự phân hóa theo mùa và theo diện tích, chủ yếu tập trung vào mùa mưa kéo dài 5–6 tháng, chiếm trên 80% lưu lượng; mùa khô thì lưu lượng khan hiếm, nhiều nơi bị hạn hán và phụ thuộc vào giếng khoan, ao, hồ để tưới tiêu Nhìn chung, nước mặt và nước ngầm của tỉnh khá phong phú và có khả năng đáp ứng nhu cầu sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp, nhưng địa hình tương đối cao, dễ bị xói mòn và rửa trôi trong mùa mưa, còn mùa khô lại thiếu nước cục bộ; người dân đa phần phải đào ao, hồ, giếng khoan để phục vụ tưới tiêu cho cây trà.
2.1 Vị trí lấy mẫu đấttrồng trà Đe đáp ứng được mục tiêu của đề tài đặt ra, nhóm tiến hành lấy mầu tại 4 đồi trà khác nhau tại thành phố Bảo Lộc, tỉnh Lâm Đong Mồi địa điểm lấy mẫu được trồng cùng loại trà ô long với phương pháp canh tác bón phân hữu cơ, nhưng khác nhau ở thời gian cây trà được trồng lần lượt là 6 tháng, 3 năm, 6 năm và 10 năm tuổi Thông tin của các địa điểm lấy được ghi lại bằng hệ thống định vị toàn cầu (GPS) trong (Hình 2.1) Tọa độ và đặc điểm của các vị trí lấy mẫu được mô tả và liệt kê như trong (Bảng 2.1)
Hình 2.1 Bàn đồ thế hiện: vị trí huyện Báo Lộc, tỉnh Lâm Đồng và các mẫu được thu thập
2.2 Lấy mẫu và bảo quản mẫu
Mẫu được lấy bằng thiết bị chuyên dụng Eijkelkamp gouge auger bằng thép không gỉ, có lõi hình trụ dài 30 cm Để lấy mẫu tại địa điểm, nhóm tiến hành lấy mẫu theo phương pháp tổ hợp; các lõi đất được chia thành 3 lớp: 0–10 cm, 10–20 cm và 20–30 cm Mẫu đất được giữ lạnh trong quá trình vận chuyển và bảo quản ở -18 °C trước khi được làm khô và phân tích.
Báng 2.1 Tọa độ vị tri lấy mầu và đặc điềm mầu
Vị trí lấy mầu Tọa độ Đặc điểm
107°44'59.0"E Trà ô long6 tháng tuổi, bón phân hữu cơ
107°44'51.4"E Trà ô long 3 năm tuổi, bón phân hữu cơ
107°45T1.8"E Trà ô long 6 năm tuổi, bón phân hữu cơ
107°44'13.1"E Trà ô long 10 nămtuổi, bón phân hữu cơ
Hình 2.2 Quá trình chuẩn bị mâu
Dung dịch KC1 1 M được chuẩn bị để xác định pH của các mẫu đất và được thực hiện theo quy trình quy định của TCVN 5979:2007 (ISO 10390:2005) về xác định pH đất Kết quả pH của mẫu đất trồng trà được đo bằng máy đo pH khi trộn mẫu đất với KC1 1 M ở tỷ lệ 1:5 (m/v) Quy trình thực hiện được mô tả chi tiết tại Hình 5 và các bước thực hiện được tham khảo từ tài liệu [6].
Hình 2.3 Quy trình xác định pH trong đất trồng trà. Đặt ổng ly tâm trên máy lác ngang trong
Cân 2 g(± 0,001g) mầu đất vào ống ly tâm 50 mL
Xác định cácbon hữu cơ tổng số bằng phương pháp Walkley Black
Phương pháp Walkley-Black đo hàm lượng cacbon hữu cơ bằng cách oxy hóa cacbon hữu cơ với dung dịch kali dicromat dư trong môi trường axit sunfuric, nhiệt phát sinh từ quá trình hòa tan axit sunfuric đặc vào dung dịch dicromat; sau đó lượng dicromat dư được chuẩn độ bằng dung dịch muối Mohr (ferrous ammonium sulfate), từ đó tính được hàm lượng cacbon hữu cơ trong mẫu.
Cân khoảng 0.1 g đến 0.2 g mầu chính xác đen 0.0001 g, có hàm lượng không quá
Cho 50 mg cacbon vào bình tam giác chịu nhiệt dung tích 250 ml, thêm 20.0 ml dung dịch chuẩn K:Cr;O- M/6, rồi nhanh chóng bổ sung 40 ml H2SO4 đặc từ ống đong, lắc nhẹ và trộn đều Đặt bình lên tấm cách nhiệt và để yên trong thời gian 30 phút Thêm 100 ml nước cất và 10 ml H3PO4 85%, để nguội đến nhiệt độ phòng Tiến hành đồng thời 2 mẫu trắng, cùng cách chuẩn bị như mẫu thử màu.
Thêm 0.5 ml chỉ thị màu và chuẩn độ lượng dư K:Cr;O- M/6 bằng dung dịch muối Mohr 0.5 M tới màu của dung dịch thay đổi Chú ý, tại gần điểm kết thúc chuyển màu, phải nhỏ từ từ từng giọt dung dịch chuẩn và lắc đều cho đến khi chuyển màu đột ngột, nếu chuan độ quá dư, cho thêm 0.5 ml dung dịch K;Cr o M/6 và tiếp tục chuẩn độ một cách thận trọng, cộng thêm thể tích dung dịch K;Cr;O- M/6 thêm vào thể tích dung dịch K2Cr:O, M/6 đà sử dụng.
V: The tích dung dịch K:Cr;O- sử dụng tính bằng mililit (ml); a: Thể tích dung dịch muối Mohr chuẩn độ mầu trắng tính bằng mililit (ml); b: Thế tích dung dịch muối Mohr chuẩn độ mẫu thử tính bang mililit (ml); m: Khối lượng mầu cân đe xác định tính bằng gam (g);
3 Đương lượng gam của carbon tính bằng gam (g);
100/75 Hệ số quy đổi (do phương pháp này có khả năng oxy hóa 75% tong lượng các bon hữu cơ).
Xác định nitơ tống bang phương pháp kjeldahl
Hàm lượng nitơ trong đất được xác định theo TCVN 6498:1999 – Chất lượng đất, Xác định nitơ tổng bằng phương pháp Kjeldahl cải tiến Quy trình phân tích nitơ tổng được mô tả chi tiết ở phần dưới của tài liệu để đảm bảo kết quả đo đạc chính xác và phù hợp với chuẩn Việt Nam về phân tích đất.
Tính toán kết quả mg (A- B) X 0,02 X 14 X 1000
A Thể tích dung dịch H:Sd chuẩn độ cùa mầu (ml);
B The tích dung dịch H:SO4 chuẩn độ của mầu blank (ml); m Khối lượng mẫu cân để xác định tính bằng gam (g);
Xác định phospho tổngbằng phương pháp trắc quang
Phospho tổng số được xác định theo TCVN 8940:2011 (Chất lượng đất - Xác định phospho tổng số - Phương pháp so màu) Quy trình được mô tả tóm tắt như sau: cân chính xác khoảng 0.5 g đất khô trên cân phân tích, cho mẫu vào bình phá màu và tiến hành các bước xử lý màu để định lượng phospho tổng số.
Phương pháp xử lý mẫu này sử dụng dung dịch axit sulfuric 10 ml và axit perchloric 3 ml để bắt đầu quá trình oxi hóa chất hữu cơ ở nhiệt độ nhẹ cho đến khi mất màu đen, tiếp tục đun sôi khoảng 20 phút Nếu còn nhiều chất hữu cơ, thêm 5 ml axit nitric và đun cho tới khi oxi hóa hết, sau đó thêm 5 giọt axit perchloric và đun tiếp cho đến dung dịch chuyển sang màu trắng Làm nguội, chuyển dung dịch vào bình định mức 50 ml, thêm nước cất đến vạch và lắc trộn đều, để lắng hoặc lọc Quá trình này được lặp lại cho mẫu màu lục và mẫu màu trắng không có đất, thực hiện các bước tương tự như ở mẫu thử.
Chuẩn bị 6 bình định mức 50 ml; lần lượt cho vào từng bình theo thứ tự các thể tích dung dịch chuẩn axit photphoric theo bảng đã cho và thêm dung dịch axit sulfuric để làm đen vạch mức.
Bàng 2 2 Báng đường chuẩn phospho
Số thứ tự bình chuấn 0 1 2 3 4 5
So ml dung dịch p tiêu chuẩn 50 mg/1
Bảng 2 3 Bảng kết quả dãy chuẩn
Hình 2.4 Biểu đồđirờng chuẩn phospho
Hình2.5 Dãy chuân phospho Quả trình tạo màu dung dịch
- Dùng pipet lấy một the tích mầu thích họp cho vào các bình định mức 50 ml.
- Thêm khoảng 30 ml nước và vài giọt chi thị 2, 4 dinitrophenol 1 %.
Điều chỉnh môi trường dung dịch bằng cách trung hòa axit dư bằng từng giọt ammonium hydroxide cho tới khi dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu đen; sau đó acid hóa bằng vài giọt axit sulfuric để loại bỏ màu vàng.