nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón lá pomior và bảo đắc đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cà phê vối (coffea canephora var. robusta) thời kỳ kinh doanh trên đất bazan nâu đỏ tại buôn ma thuột, tỉnh đăk lăk

TÀO THỊ NAM NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN LÁ POMIOR VÀ BẢO ĐẮC ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT CÀ PHÊ VỐI Coffea canephora var.. Phân hữu cơ có tác dụng làm tăng năng suất

TÀO THỊ NAM

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN LÁ POMIOR VÀ BẢO ĐẮC ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT CÀ PHÊ VỐI

(Coffea canephora var robusta) THỜI KỲ KINH DOANH TRÊN ĐẤT

BAZAN NÂU ĐỎ TẠI BUÔN MA THUỘT, TỈNH ĐĂK LĂK

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT

Mã số: 60.62.01

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS VŨ QUANG SÁNG

HÀ NỘI - 2007

LỜI CAM ĐOAN

- Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

- Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn đều đã được ghi rõ nguồn gốc

Tác giả

Tào Thị Nam

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành bản luận văn này trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài tôi đã nhận được sư chỉ bảo, giúp đỡ, động viên của Thầy Cô, Bạn bè và Người thân Qua bản luận văn tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến:

PGS TS Vũ Quang Sáng là Người đã trực tiếp hướng dẫn tôi một cách tận tình và chu đáo trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hoàn chỉnh luận văn

PGS.TS Hoàng Ngọc Thuận đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều cho tôi thực hiện thành công đề tài

Các Thầy Cô trong Bộ môn Sinh Lý thưc vật đã đóng góp những ý kiến hết sức qúy báu cho tôi để hoàn thành luận văn

Tôi cũng xin chân thành cám ơn Khoa Sau đại học, Khoa Nông học trường Đại học Nông nghiệp I, Khoa Sau đại học trường Đại học Tây Nguyên, Gia đình, Người thân, Bản bè đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu

Hà Nội, tháng 12 năm 2007

Tác giả

Tào Thị Nam

1.3 Ý nghĩa thực tiễn và khoa học của đề tài 3

2 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 4

2.1 Sơ lược về nguồn gốc và đặc điểm thực vật của cây cà phê 4

2.2 Yêu cầu sinh thái của cây cà phê 8

2.3 Cơ sở khoa học về dinh dưỡng khoáng của cây cà phê 13

2.4 Những kết quả nghiên cứu và sử dụng phân bón cho cây cà phê 28

3 Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu 40

3.1 Đối tượng 40

3.4 Phương pháp nghiên cứu 41

3.5 Phương pháp xử lý số liệu 45

4 Kết quả và thảo luận 46

4.2 Ảnh hưởng của phân bón lá đến hàm lượng dinh dưỡng khoáng

4.2.1 Ảnh hưởng của Pomior đến hàm lượng dinh dưỡng của lá cà phê 50

4.2.2 Ảnh hưởng của Bảo Đắc đến hàm lượng dinh dưỡng của lá cà phê 53

4.2.3 Ảnh hưởng của phun phối hợp giữa Pomior và Bảo Đắc đến hàm

lượng dinh dưỡng của lá cà phê 56

4.3 Ảnh hưởng của phân bón lá đến chiều dài cành và số đốt dự trữ

4.3.1 Ảnh hưởng của Pomior đến chiều dài cành và số đốt dự trữ trên cành 58

4.3.2 Ảnh hưởng của Bảo Đắc đến chiều dài cành và số đốt dự trữ trên cành 60

4.3.3 Ảnh hưởng của phun phối hợp Pomior và Bảo Đắc đến chiều dài

cành và số đốt dự trữ trên cành 61

4.4 Ảnh hưởng của phân bón lá đến tỷ lệ khô cành cà phê vối 63

4.4.1 Ảnh hưởng của Pomior đến tỷ lệ khô cành cà phê vối 63

4.4.2 Ảnh hưởng của Bảo Đắc đến tỷ lệ khô cánh cà phê 65

4.4.3 Ảnh hưởng của phun phối hợp Pomior và Bảo Đắc đến tỷ lệ khô

4.5 Ảnh hưởng của phân bón lá đến khả năng ra hoa và đậu quả của

cây cà phê vối 68

4.5.1 Ảnh hưởng của Pomior đến khả năng ra hoa và đậu quả của cà phê vối 68

4.5.2 Ảnh hưởng của Bảo Đắc đến khả năng ra hoa và đậu quả của cà

phê vối 72 4.5.3 Ảnh hưởng của phun phối hợp Pomior và Bảo Đắc đến khả năng

ra hoa và đậu quả của cà phê vối 74

4.6 Ảnh hưởng của phân bón lá đến thể tích (V) và khối lượng (P)

quả cà phê vối 76

4.6.1 Ảnh hưởng của Pomior đến thể tích và khối lượng quả cà phê 77

4.6.2 Ảnh hưởng của Bảo Đắc đến thể tích và khối lượng quả 80

4.6.3 Ảnh hưởng của phun phối hợp Pomior và Bảo Đắc đến thể tích

và khối lượng quả 81

4.7 Ảnh hưởng của phân bón lá đến tỷ lệ tươi/nhân và năng suất cà

phê vối 82

4.7.1 Ảnh hưởng của Pomior đến tỷ lệ tươi /nhân và năng suất cà phê 82

4.7.2 Ảnh hưởng của phân vi sinh Bảo Đắc tỷ lệ tươi/nhân và năng

4.7.3 Ảnh hưởng của phun phối hợp Pomior và Bảo Đắc đến tỷ lệ

4.8 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân bón lá đối với cà phê 87

4.8.1 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân bón lá Pomior đối với cà phê 87

4.8.2 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân bón lá Bảo Đắc đối với cà phê 88

4.8.3 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phối hợp phân bón lá Pomior

DANH MỤC BẢNG

2.1 Trọng lượng chất khô và chất dinh dưỡng trong cây cà phê vối

robusta ở các tuổi cây khác nhau 324.1 Hóa tính đất trước thí nghiệm 494.2 Ảnh hưởng của Pomior đến hàm lượng dinh dưỡng khoáng trong

4.3 Ảnh hưởng của Bảo Đắc đến hàm lượng dinh dưỡng khoáng

4.4 Ảnh hưởng của phun phối hợp Pomior và Bảo Đắc đến hàm

lượng dinh dưỡng khoáng trong lá cà phê 574.5 Ảnh hưởng của Pomior đến chiều dài cành và số đốt dự trữ trên cành 594.6 Ảnh hưởng của liều lượng Bảo Đắc khác nhau đến chiều dài

cành và số đốt dự trữ trên cành 604.7 Ảnh hưởng của phun phối hợp Pomior và Bảo Đắc đến chiều dài

cành và số đốt dự trữ trên cành 624.8 Ảnh hưởng của Pomior đến tỷ lệ khô cành cà phê 644.9 Ảnh hưởng của Bảo Đắc đến tỷ lệ khô cành cà phê 654.10 Ảnh hưởng của phun phối hợp Pomior và Bảo Đắc đến khô cành 664.11 Ảnh hưởng của Pomior đến số hoa nở và tỷ lệ đậu quả cà phê 694.12 Ảnh hưởng của Pomior đến tỷ lệ giữ quả cà phê 704.13 Ảnh hưởng của Bảo Đắc đến số hoa nở và tỷ lệ đậu quả cà phê 724.14 Ảnh hưởng của Bảo Đắc đến tỷ lệ giữ quả cà phê 734.15 Ảnh hưởng của phun kết hợp Pomior và Bảo Đắc đến số hoa nở

4.16 Ảnh hưởng của phun phối hợp Pomior và Bảo Đắc đến tỷ lệ giữ

4.17 Ảnh hưởng của Pomior đến thể tích và khối lượng quả 794.18 Ảnh hưởng của Bảo Đắc đến thể tích và khối lượng quả 804.19 Ảnh hưởng của phun phối hợp Pomior và Bảo Đắc đến thể tích

và khối lượng quả 824.20 Ảnh hưởng của Pomior đến tỷ lệ tươi/nhân và năng suất cà phê 834.21 Ảnh hưởng của Bảo Đắc đến tỷ lệ tươi/nhân và năng suất cà phê 844.22 Ảnh hưởng của phun phối hợp Pomior và Bảo Đắc đến tỷ lệ

4.23 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân bón lá Pomior 884.24 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân bón lá Bảo Đắc 884.25 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phối hợp phân bón lá Pomior

và Bảo Đắc 89

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

1 Ảnh hưởng của Pomior đến năng suất cà phê vối 83

2 Ảnh hưởng của Bảo Đắc đến năng suất cà phê vối 85

3 Ảnh hưởng của phun phối hợp Pomior và Bảo Đắc đến năng suất

cà phê vối 86

2.6 Triệu chứng thiếu lân (P) trên lá cà phê 21

2.7 Triệu chứng thiếu kali (K) trên lá cà phê 23

2.8 Triệu chứng thiếu lưu huỳnh (S) trên lá cà phê 26

2.9 Triệu chứng thiếu kẽm (Zn) trên lá cà phê 28

4.1 Chiều dài cành và số đốt dự trữ trên cành 63

4 2 Biểu hiện của bệnh khô cành cà phê 68

4.3 Quả cà phê trong thí nghiệm 3, phun phối hợp (CT 4) 87

1 MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Phân bón là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất

và chất lượng cà phê Phân vô cơ dễ tan, cây dễ hấp thụ, song sử dụng phân hoá học lâu dài với khối lượng lớn có thể ảnh hưởng đến chất lượng đất, chất lượng sản phẩm nông nghiệp và môi trường sinh thái [28] Ngoài ra khi bón phân vào đất chỉ có khoảng 40 – 60 % lượng phân bón được rễ cây hấp thụ,

số còn lại có thể chuyển sang dạng cây không hấp thụ được hoặc bị rửa trôi, hoặc bị các vi sinh vật trong đất sử dụng [15] Phân hữu cơ có tác dụng làm tăng năng suất cà phê vối và việc vùi phân hữu cơ vào đất bazan thoái hoá đã cải thiện hàng loạt các tính chất vật lý đất [18], tuy nhiên do hệ số sử dụng đạm của phân chuồng và cây phân xanh rất thấp (≤13%) so với đạm hoá học (50%) nên chỉ bón phân chuồng và phân xanh thì cây trồng không thể cho năng suất cao [10] Việc sử dụng kết hợp giữa phân vô cơ và hữu cơ có thể khắc phục được một số hạn chế của các loại phân kể trên, song lượng chất dinh dưỡng mà cây hút còn phụ thuộc vào tính chất đất, điều kiện thời tiết và nhu cầu dinh dưỡng trong từng thời kỳ sinh trưởng, phát triển của cây trồng Trên đất nâu đỏ bazan có hàm lượng sắt, nhôm di động khá cao, bón phân vào đất một số nguyên tố dinh dưỡng khoáng có thể bị cố định, làm giảm hàm lượng chất dễ tiêu trong đất Mặt khác, đối với cây cà phê vối, thời kỳ ra hoa kết quả của cây thường diễn ra trong mùa khô, thiếu nước có thể làm giảm khả năng hòa tan các chất dinh dưỡng tích lũy trong đất và ảnh hưởng đến quá trình hút nước, hút khoáng và quá trình vận chuyển nước và khoáng của rễ vào cây Tuy nhiên, ngoài sự hấp thu dinh dưỡng từ rễ, cây trồng còn có thể hấp thu chất dinh dưỡng qua lá Theo Franco (1974), một cây cà phê có tổng

diện tích lá từ 22 – 45 m2 (tùy từng giống, tuổi của cây và mật độ trồng), với diện tích này thì hệ số che phủ hay chỉ số diện tích lá đạt tới 4 – 6 lần [49], như vậy khi bón phân qua lá thì tổng diện tích tiếp xúc và khả năng hấp thu phân bón của lá cao hơn rất nhiều lần so với rễ Do đó việc sử dụng phối hợp giữa phân bón vào đất và phân bón qua lá có thể cung cấp đầy đủ, kịp thời và cân đối các chất dinh dưỡng theo nhu cầu sinh lý của cây, đồng thời duy trì độ phì của đất và an toàn sinh thái

Hiện nay ở Đăk Lăk nhiều loại phân bón lá và phân vi sinh đã có mặt trên thị trường, song việc nghiên cứu ảnh hưởng của các chế phẩm phân bón

lá và phân vi sinh đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cà phê vối kinh doanh trên đất nâu đỏ bazan tại Tây Nguyên còn ít

Để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho cây cà phê sinh trưởng phát triển thuận lợi, cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao, phù hợp với điểu kiện tại địa

phương, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón lá

Pomior và Bảo Đắc đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cà phê vối

(Coffea canephora var robusta) thời kỳ kinh doanh trên đất bazan nâu

đỏ tại Buôn Ma Thuột, tỉnh Đăk Lăk”

1.2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

1.2.1 Mục đích

Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón lá Pomior và phân vi sinh Bảo Đắc đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cà phê vối tại Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk, từ đó đề xuất công thức sử dụng phân bón lá thích hợp nhất cho cà phê vối trồng tại địa phương

1.2.2 Yêu cầu

- Theo dõi ảnh hưởng của các nồng độ phân bón lá Pomior đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cà phê vối

- Theo dõi ảnh hưởng của các liều lượng phân vi sinh Bảo Đắc đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cà phê vối

- Theo dõi ảnh hưởng của sự kết hợp giữa phân Pomior và Bảo Đắc đến sinh trưởng và năng suất cà phê vối

1.3 Ý NGHĨA THỰC TIỄN VÀ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

1.3.1 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu là cơ sở để đề ra công thức bón phân hợp lý, giúp cải thiện tình trạng dinh dưỡng cho vườn cà phê, góp phần nâng cao năng suất, tăng thêm thu nhập cho nông dân

2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 SƠ LƯỢC VỀ NGUỒN GỐC VÀ ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CỦA CÂY CÀ PHÊ

Cây cà phê (coffea) thuộc bộ Rubiales, họ Rubiaceae, chi Coffea Hiện nay, có trên 100 loài cà phê thuộc chi Coffea, nhưng chỉ có 3 loài chính được con người khai thác nhiều nhất là cà phê chè (Coffea arabica), cà phê vối (Coffea canephora) và phê mít (Coffea liberica)

∗ Cà phê chè ( Coffea arabica L.) có nguồn gốc từ cao nguyên của

Ethiopia và cao nguyên Boma của Sudan [33]

Cà phê chè Arabica là cây tự thụ phấn, ưa khí hậu mát mẻ, ánh sáng nhẹ, tán xạ Cây thuộc dạng bụi, cao từ 3 – 4 m Lá có màu xanh sáng, mọc đối nhau, dạng hình bầu thuôn dài, cuống ngắn và mép hơi gợn sóng

Hoa cà phê chè thuộc loại tự thụ phấn Cơ chế ra hoa của cà phê nói chung phụ thuộc vào sự thay đổi chế độ nước trong cây Cà phê ra hoa khi có cơn mưa đầu sau một mùa khô hạn (Ảnh 2.1) [37]

Quả cà phê chè có dạng hình trứng thuôn dài, khi chín có màu đỏ tươi hoặc màu vàng, thường có 2 nhân (Ảnh 2.2) [37]

Ảnh 2.1 Hoa cà phê chè

Ảnh 2.2 Quả cà phê chè

Cà phê chè có hương vị thơm ngon, tuy nhiên do khả năng chống chịu kém đối với sâu bệnh hại và với điều kiện ngoại cảnh bất lợi, nên cà phê chè chỉ được trồng trên một số vùng sinh thái thích hợp

Ở Đông Phi (Kenya, Tanzania) cà phê chè được trồng trên các bậc thềm 1.300 – 2.100 m, và ở Tây Phi trồng trên cao nguyên Cameroon Ở Brazil vùng trồng cà phê chủ yếu ở bang Sao Paulo Ở nước ta cà phê chè được trồng

ở nhiều nơi, nhất là từ phía Bắc từ vĩ tuyến 190 vĩ độ bắc trở lên Tuy nhiên do bệnh gỉ sắt phá hoại nên cà phê chè vẫn không phát triển mạnh Đến tận những năm cuối thập kỷ 80 của thế kỷ XX khi có giống cà phê chè chống bệnh gỉ sắt Catimor ra đời, cà phê chè mới được phát triển trên diện rộng [25]

∗ Cà phê mít, dâu da (Coffea liberica Bull) có 2 dạng là được trồng phổ biến là giống cà phê mít (C liberica var exelsa) và cà phê dâu da (C liberica var liberica)

- Cà phê mít có nguồn gốc ở Trung Phi được phát hiện đầu tiên năm

1902 tại xứ Ubangui – Chari nên còn được gọi là cà phê Chari

Đặc điểm cây nhỡ cao từ 15 – 20 m thân to, khoẻ Lá to, dày, dạng hình trứng hoặc mũi mác, đầu lá ngắn Hoa mọc thành chùm trên nách lá cành ngang, thuộc loại tự bất thụ Quả to, hình trứng, hơi dẹt, núm quả lồi ra Lúc

quả chín có màu đỏ sẫm Cây cà phê mít có khả năng chịu hạn rất tốt

- Cà phê dâu da có nguồn gốc từ vùng Tây Phi phân bố ở từ 5 – 70 vĩ bắc thuộc các nước Guinea, Liberica và Côté d’Ivoire Đặc điểm cây loại nhỡ cao

từ 15 – 18 m, cành to, khoẻ, lóng đốt dài Lá to, hình bầu dục Hoa mọc thành cụm có từ 2 – 3 xim hoa Quả to, hình tròn Quả chín có màu đỏ, vỏ thịt dày, dai có nhiều xơ

Phẩm chất của cà phê mít và cà phê dâu da nói chung rất thấp, vị chua, hương vị kém hấp dẫn do đó không có giá trị thương mại trên thị trường Tuy nhiên, do có khả năng chịu được hạn và nắng nóng, không kén đất nên ở Việt Nam giống cà phê mít vẫn được trồng với diện tích khá lớn tại các tỉnh Gia Lai và Lâm Đồng ở những nơi không có điều kiện tưới nước vào những tháng mùa khô với mục đích tiêu dùng trong nội địa [48]

∗ Cà phê vối (C canephora Pierre) có nguồn gốc ở vùng Trung Phi, phân

bố rải rác dưới các tán rừng thưa, thấp thuộc vùng châu thổ sông Côngô khoảng giữa 100 vĩ bắc và 100 vĩ nam

Cà phê vối thuộc loại cây nhỡ, trong điều kiện tự nhiên có thể cao từ 8 –

12 m và có rất nhiều thân do khả năng phát sinh chồi vượt nhanh Cành cơ bản to, khoẻ, vươn dài nhưng khả năng phát sinh cành thứ cấp ít hơn so với cà phê chè

Đặc điểm lá cà phê vối là phiến lá to, hình bầu dục hoặc hình mũi mác

có màu xanh sáng hoặc đậm, đuôi lá nhọn, mép lá thường gợn sóng, chiều rộng từ 10 – 15 cm, dài từ 20 – 30 cm

Hoa mọc trên các nách lá ở cành ngang thành từng cụm khoảng từ 1 – 5 cụm, mỗi cụm có từ 1 – 5 hoa Thời gian từ lúc ra hoa cho tới khi quả chín kéo dài từ 9 – 10 tháng Tràng hoa màu trắng lúc nở cũng có mùi thơm tương

tự như hoa cà phê chè (Ảnh 2.3) Hoa cà phê vối thuộc loại tự bất thụ, gió và côn trùng đóng một vai trò hết sức quan trọng trong quá trình thụ phấn của

cây cà phê vối

Quả cà phê vối hình tròn hoặc hình trứng Khối luợng trung bình 100 hạt

ở ẩm độ 12 % là từ 13 – 16 g Tỷ lệ quả tươi/nhân dao động từ 4 – 6 tuỳ theo giống, vùng trồng và điều kiện chăm sóc (Ảnh 2.4)

Hai giống cà phê vối được trồng phổ biến nhất là giống robusta (C

canephora var robusta) và giống kouilou (C canephora var kouilou)

Ảnh 2.3 Hoa cà phê vối ở Đăk Lăk

- Giống cà phê vối robusta được trồng nhiều nhất ở các nước châu Phi, Indonesia, Ấn Độ , Việt Nam chiếm trên 90% tổng diện tích trồng cà phê vối của thế giới Đặc trưng của giống này là cây to khoẻ, tán thưa, lá to, đốt dài, ít cành thứ cấp, quả, hạt to, chín muộn và cho năng suất cao, kháng chịu tốt với các loại sâu bệnh

- Giống cà phê vối kuoilou chủ yếu được trồng ở các nước Côngo, Gabon, Côté d’Ivoire và châu Mỹ La tinh v.v Giống này có đặc điểm là cây nhỏ dạng bụi, nhiều cành thứ cấp, lá nhỏ hẹp, xoăn, quả, hạt nhỏ và năng suất thấp, khả năng chịu hạn tốt nhưng lại mẫn cảm với bệnh gỉ sắt và bệnh rễ gây

tắc mạch dẫn nhựa do nấm Fusarium xylarioides gây nên

Cà phê được trồng ở Việt Nam, tập trung ở Tây Nguyên và các tỉnh phía Nam là giống cà phê vối robusta [25]

Ảnh 2.4 Quả cà phê vối ở Đăk Lăk 2.2 YÊU CẦU SINH THÁI CỦA CÂY CÀ PHÊ

2.2.1 Khí hậu

Hai yếu tố sinh thái quan trọng là khí hậu và đất đai Trong đó, yếu tố khí hậu (nhiệt độ, ẩm độ, lượng mưa, ánh sáng, gió) mang tính quyết định đến sinh trưởng phát triển của cà phê Con người có thể sử dụng nhiều biện pháp

để cải tạo đất, nâng cao độ phì đất, nhưng rất khó làm thay đổi yếu tố khí hậu Nước ta đã từng mắc sai lầm khi đưa cây cà phê vối ra trồng ở Phù Quỳ, Nghệ An nơi có mùa đông lạnh và mưa phùn nhiều trong thời kỳ cây ra hoa làm ảnh đến quá trình thụ phấn của cây [47] Do đó yếu tố khí hậu được xem

là cơ sở đầu tiên để xác định tiêu chí phân vùng vùng trồng cà phê Các yếu tố khí hậu chính:

∗ Nhiệt độ: Cây cà phê có thể thích ứng được trong phạm vi nhiệt độ tương đối rộng từ 50C đến 320C Song phạm vi nhiệt độ phù hợp đối với từng giống cà phê có khác nhau

+ Cà phê chè ưa nơi mát và hơi lạnh Phạm vi thích hợp từ 18 – 250C, thích hợp nhất từ 20 – 220C

+ Cà phê vối thích hợp với nơi nóng ẩm, nhiệt độ thích hợp từ 22 – 260C, thích hợp nhất từ 24 – 260C Nhiệt độ giảm xuống tới 00C làm thui cháy các đọt non, nếu kéo dài làm cháy cả lá già đặc biệt là vùng hay xuất hiện sương muối Gió rét và giá nóng đều bất lợi đối với sinh trưởng cà phê

Sự chênh lệch về nhiệt độ giữa các tháng trong năm cũng như biên độ nhiệt độ giữa ngày và đêm có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng, đặc biệt là hương vị của hạt cà phê Vào giai đoạn hạt cà phê được hình thành và tích luỹ chất khô, nhiệt độ càng xuống thấp và chênh lệch biên độ giữa ngày và đêm càng cao thì chất lượng cà phê càng cao [47] Độ chênh lệch này cao thì phẩm chất cà phê thơm ngon vì ban ngày nhiệt độ cao thúc đẩy quá trình quang hợp, tích luỹ chất khô và ban đêm nhiệt độ xuống thấp sẽ hạn chế sự tiêu hao các chất đã được tích luỹ [8]

∗ Lượng mưa: Cây cà phê cần một lượng mưa cả năm khá cao và phân bố tương đối đồng đều giữa các tháng trong năm nhưng phải có một thời gian khô hạn tối thiểu từ 2 – 3 tháng Thời gian khô hạn này chính là yếu tố quyết định đến quá trình phân hoá mầm hoa ở cây cà phê Tuy nhiên nếu thời gian khô hạn kéo dài, cây sẽ bị khô chết do thiếu nước, nên bắt buộc phải tưới nước trong mùa khô

+ Đối với cà phê chè yêu cầu lượng mưa từ 1.300 mm – 1.900 mm Cà phê chè cần có một khoảng thời gian khô hạn từ 2 – 3 tháng để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phân hoá mầm hoa Cà phê chè có khả năng chịu được hạn tốt hơn cà phê vối Tại một số vùng như Đăk R’lấp (Đắk Nông) hoặc vùng Đà Lạt (Lâm Đồng) ở đây mùa khô không kéo dài và khốc liệt, cà phê chè chỉ cần tưới một đến hai lần thậm chí có hộ không tưới nước nhưng vẫn cho năng suất cao [47]

+ Cà phê vối cần một lượng mưa từ 1.300 – 2.500 mm Yêu cầu thời gian khô hạn cho quá trình phân hoá mầm hoa ít nhất là từ 2 – 3 tháng sau giai thu hoạch, giai đoạn nở hoa thời tiết phải khô ráo, không có mưa, mưa phùn hoặc sương mù nhiều, để quá trình thụ phấn được thuận lợi

Trong điều kiện ở Tây Nguyên và một số tỉnh phía Nam do có một mùa khô hạn kéo dài tới 5 – 6 tháng vì vậy để cho cây sinh trưởng và cho năng suất cao trong những tháng khô hạn ở đây phải tưới từ 3 – 5 lần với lượng nước trung bình cho mỗi lần tưới là từ 500 – 600 m3/ha

+ Cà phê mít có yêu cầu về nhiệt độ và lượng mưa tương tự như cà phê vối Song cà phê mít có bộ rễ ăn sâu, vì vậy có thể trồng ở những nơi có lượng mưa ít hơn

∗ Ẩm độ không khí: Ẩm độ không khí có liên quan trực tiếp đến quá trình bốc thoát hơi nước của cây vì vậy nó có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng sinh trưởng của cây trồng Đối với cây cà phê ẩm độ không khí phải trên 70 % mới thuận lợi cho sinh trưởng và phát triển của cây Đặc biệt là giai đoạn cà phê nở hoa cần phải có ẩm độ cao, do đó tưới nước bằng biện pháp phun mưa rất thích hợp cho quá trình nở hoa của cà phê Tuy nhiên nếu độ ẩm không khí quá cao cũng là điều kiện thuận lợi cho nhiều đối tượng sâu bệnh hại phát triển Ngược lại nếu ẩm độ quá thấp cộng với điều kiện khô hạn, nhiệt độ cao làm cho quá trình bốc thoát hơi nước tăng lên mạnh mẽ hậu quả là cây bị thiếu nước, các mầm, nụ hoa bị thui, quả non bị rụng

∗ Ánh sáng: Cà phê thích ánh sáng tán xạ, ánh sáng trực xạ làm cây bị kích thích ra hoa quá độ dẫn tới hiện tượng khô cành, khô quả, vườn cây xuống dốc nhanh Ánh sáng tán xạ có tác dụng điều hoà sự ra hoa, phù hợp với cơ chế quang hợp tạo thành và tích luỹ chất hữu cơ có lợi cho sinh trưởng của cây cà phê, giữ cho vườn cây lâu bền, năng suất ổn định Để điều tiết được ánh sáng phù hợp yêu cầu sinh trưởng của từng loại cà phê trên các

vùng sinh thái khác nhau người ta có thể trồng cây che bóng cho cà phê, đặc biệt ở những vùng có cao độ thấp, nhiệt độ cao, ánh sáng dồi dào rất cần cây che bóng

Theo Hoàng Thanh Tiệm, cây che bóng ở vùng này không chỉ có tác dụng điều hoà nhiệt độ trong vườn, giảm quá trình bốc thoát hơi nước mà còn làm hạn chế khả năng phát dục của cây, tránh cho cây bị kiệt sức dẫn đến khô cành, khô quả do năng suất quá cao Bên cạnh đó cây che bóng còn có tác dụng làm cho thời gian quả chín chậm lại, đủ thời gian để cho hạt tích luỹ các chất dinh dưỡng, đặc biệt là các hợp chất thơm làm cho chất lượng cà phê tăng lên Tác giả còn cho rằng so với cà phê chè, cà phê vối thích hợp hơn với điều kiện môi trường có ánh sáng dồi dào, chịu được ánh sáng trực xạ Tuy nhiên, trong điều kiện khí hậu của vùng Tây Nguyên và tỉnh Đồng Nai do có một mùa khô hạn kéo dài, nhiệt độ tăng cao, ánh sáng chiếu mạnh, tốc độ gió lớn nên cũng cần phải có cây che bóng [47] Việc loại bỏ cây che bóng và tăng đầu tư phân bón, nước tưới để thúc đẩy cà phê đạt năng suất tối đa trong những năm gần đây được xem như là một tiến bộ kỹ thuật quan trọng Song biện pháp này có thể làm cho đất đai mau suy kiệt, góp phần làm cạn kiệt nhanh nguồn nước tưới trong mùa khô và làm ảnh hưởng đến tuổi thọ vườn cây

∗ Gío: Gió lạnh, gió nóng, gió khô đều có hại đến sinh trưởng của cây cà phê Gió quá mạnh làm các lá bị rách, rụng lá, các lá non bị thui đen, gió nóng làm cho lá bị khô héo Gió làm tăng nhanh quá trình bốc thoát hơi nước của cây và của đất đặc biệt là trong mùa khô Vì vậy cần có đai rừng để chắn gió

và cây che bóng cho cây cà phê, ngoài ra còn để hạn chế sự hình thành và tác hại của sương muối

Vào các tháng mùa khô ở Tây Nguyên (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau) thường có gió mùa đông bắc thổi mạnh kèm theo không khí khô hanh làm tăng quá trình bốc hơi nước của cây Giai đoạn này cây đang nở hoa nếu

không có đai rừng phòng hộ thì gió mạnh không những làm cây bị mất nước nhanh chóng mà còn có thể dẫn tới hiện tượng rụng lá, rụng hoa hàng loạt

2.2.2 Đất đai

Cà phê có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau Song cây cà phê đòi hỏi những đặc tính thích hợp về vật lý khắt khe hơn hóa học Yêu cầu cơ bản đối với đất trồng cà phê là đất phải có tầng sâu từ 70 cm trở lên, có độ thoát nước tốt (không bị úng lầy) [32] Nhận định về tính chất vật lý của đất trồng

cà phê Hoàng Thanh Tiệm cũng cho rằng, đất bazan rất thích hợp để trồng cà phê, vì đất có cấu tượng viên bền vững, có độ tơi xốp cao (60 – 65 %), dung trọng thấp (08 – 1,0), thoát nước nhanh, thoáng khí, khả năng giữ ẩm tốt [47]

Ở vườn cà phê sinh trưởng tốt, cho năng suất cao có trị số trung bình của dung trọng là 0,88 g/cm3, tỷ trọng là 2,54 g/cm3 và độ tơi xốp là 64,25 % [23]

Do bộ rễ cà phê phân bố chủ yếu ở tầng đất mặt từ 0 – 30 cm, nên tính chất vật lý đất có ý nghĩa rất lớn đối với sự phát triển của bộ rễ, tầng đất sâu, hàm lượng mùn và độ tơi xốp cao giúp rễ cây phát triển ăn sâu xuống tầng dưới để hút nước và chất khoáng nuôi cây, tăng khả năng chống chịu với khô hạn Độ xốp đất không những giúp cho đất thoáng khí tạo điều kiện cho rễ phát triển mà còn làm cho đất thấm nước và thoát nước tốt, nhờ vậy đất không

bị úng trong mùa mưa và giữ được nước cho mùa khô Nếu tầng đất quá mỏng, trong thời kỳ kiến thiết cơ bản cây có thể sinh trưởng tốt, nhưng khi bước vào thời kỳ kinh doanh cây thường biểu hiện tình trạng thiếu dinh dưỡng như vàng lá, khô cành, rụng quả

Theo số liệu điều tra của Chi cục bảo vệ thực vật tỉnh Đắk Lắk trên địa bàn tỉnh có tới 1.645 ha cà phê do trồng trên các loại đất sỏi, tầng canh tác mỏng, mạch nước ngầm cao nên bị bệnh vàng lá do thối rễ hoặc bộ rễ kém phát triển gây nên [5]

René Coste cũng cho rằng ở Brazil, tại những vùng đất có độ màu mỡ

dưới trung bình nhưng có lý tính đất tốt nên bộ rễ cây cà phê đã phát triển rất mạnh Ở những vùng đất chắc và nông, rễ cọc bị ngắn, các rễ khác chỉ lan rộng trong các tầng đất mặt và không dày quá 30 cm [72]

Về mặt hoá tính, cà phê là cây phàm ăn do đó yêu cầu đất phải tốt, giàu chất khoáng đa lượng (N, P, K) và vi lượng, đặc biệt là các các nguyên tố lưu huỳnh, kẽm, canxi, magiê, bo Tuy nhiên, trên những nền đất trung bình hoặc nghèo chất khoáng vẫn có thể trồng cà phê và cho năng suất cao nếu đất được cải tạo, đảm bảo cung cấp đủ phân bón hữu cơ, vô cơ, áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác tổng hợp như tưới nước, che tủ gốc Thậm chí ở cả nơi đá lộ đầu, ở những nơi đất dốc vẫn trồng được cà phê nếu làm tốt công trình chống xói mòn Dù trồng trên loại đất nào nhưng con người vẫn giữ vai trò chủ đạo, có tính quyết định trong việc duy trì, bảo vệ nâng cao độ phì nhiêu đất [32]

Như vậy có thể thấy rằng yếu tố khí hậu và đất đai đều rất quan trọng đối với sinh trưởng và phát triển của cây cà phê, tuy nhiên, so với yếu tố khí hậu, yếu tố đất đai không quá khắt quá khe và có thể điều chỉnh được Vì vậy khi

đã xác định được vùng khí hậu thích hợp để trồng cà phê, chúng ta có thể dùng nhiều biện pháp kỹ thuật để duy trì, cải tạo tính chất đất bằng cách bón phân, che phủ đất chống xói mòn, tưới tiêu để cây cà phê sinh trưởng phát triển thuận lợi nhất, từ đó tạo ra năng suất như mong muốn

2.3 CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ DINH DƯỠNG KHOÁNG CỦA CÂY CÀ PHÊ 2.3.1 Vai trò của các chất khoáng đa lượng

Cùng với nước, dinh dưỡng khoáng là thành phần rất quan trọng, là cơ

sở quyết định sự tồn tại, sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất của cây Theo Hiệp hội phân bón quốc tế, trong cây có chứa 92 nguyên tố tự nhiên, trong đất có 45 nguyên tố khoáng nằm dưới dạng ion, các hợp chất vô

cơ, hữu cơ khác nhau [28] Các nguyên tố tham gia vào thành phần cấu tạo của tế bào, của mô được gọi là nguyên tố dinh dưỡng, xem như là thức ăn của cây [16] Trong số các nguyên tố đã được phát hiện, chỉ có 19 nguyên tố được xếp vào nhóm các nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu, đó là C, H, O, N, P, K,

Ca, S, Mg, Fe, Cu, Cl, Mn, Zn, Mo, B, Na, Si, Ni [28] Các nguyên tố C, H,

O, N, P, K, Ca, S, Mg, cây cần một lượng lớn nên gọi là các nguyên tố đa lượng, các nguyên tố còn lại cây cần với một luợng nhỏ hơn và gọi là nguyên

tố vi lượng Thực tế, khi nói đến nguyên tố đa lượng người ta thường đề cập đến N, P, K, còn S, Ca, Mg được xếp vào nhóm nguyên tố trung lượng Trừ nguyên tố C, H, O cây lấy qua quang hợp, các nguyên tố còn lại cây lấy từ đất thông qua bộ rễ hoặc có thể lấy bổ sung thông qua bộ phận khí sinh là lá cây

2.3.1.1 Vai trò sinh lý của N (nitơ) và nhu cầu dinh dưỡng khoáng N ở cây

cà phê

N là thành phần quan trọng cấu tạo nên tất cả các axit amin và từ các axit amin đó tổng hợp nên các loại protein trong cơ thể thực vật Vai trò của protein đối với sự sống của cơ thể thực vật là không thể thay thế được [36] N

có mặt trong thành phần của xit nucleic (AND, ARN), tham gia cấu trúc phân

tử diệp lục, cấu trúc có hoạt tính sinh học cao như chất kích thích sinh trưởng, vitamin nhóm B (B1, B6, B12), vitamin PP

Chính vì vậy mặc dù chỉ chiếm khoảng 3 % khối lượng chất khô, nhưng

N giữ một vai trò rất quan trọng, ảnh hưởng đến toàn bộ quá trình sinh trưởng phát triển của cây trồng Phản ứng đầu tiên của cây khi thừa hay thiếu N biểu hiện ở sự sinh trưởng của các cơ quan dinh dưỡng và sự hình thành cơ quan sinh sản và cơ quan dự trữ

Khi cây trồng có đủ N lá thường có màu xanh lá cây thẫm, sinh trưởng khoẻ, chồi búp phát triển nhanh và cho năng sất cao Khi bón thừa N lá có màu xanh tối, thân lá mềm, tỷ lệ nước cao, dễ mắc sâu bệnh Ngược lại, khi

thiếu N lá cây có màu vàng, sinh trưởng phát triển kém, còi cọc, năng suất thấp [58]

Cây đồng hoá N chủ yêu dưới dạng NO3- và NH4+, và một số amin, amit phân tử lượng nhỏ

Trong đất Việt Nam tỷ lệ N biến động từ 0,042 % (đất bạc màu) đến 0,62 % (đất lầy thụt) Trung bình là 0,12 % (đất phù sa sông Hồng) N trong đất nằm dưới 3 dạng :

- Đạm hữu cơ nằm trong thành phần mùn Trong điều kiện bình thường hàng năm có khoảng 2 – 3 % mùn được khoáng hoá để cung cấp đạm cho cây

- Đạm NH4+ bị khoáng sét giữ chặt (khoáng vermiculit, smectit) Dạng đạm này được giải phóng một cách chậm chạp để cung cấp cho cây

- Muối amôn và nitrat vô cơ hoà tan, trong đất dạng đạm này chỉ chiếm khoảng 1 – 2 % so với đạm tổng số

Đạm có ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng cây cà phê, bón đạm làm tăng số cặp cành, chiều dài cành và số đốt trên cành [21] Ảnh hưởng của N không chỉ thể hiện ở sự phát triển của các bộ phận khí sinh (cành, lá, hoa, quả) mà còn ảnh hưởng đến sự phát triển của bộ rễ, việc bón từ 45 – 135 kg N/ha làm tăng 25 % số cặp cành, tăng 16 % khối lượng rễ [35]

Phân tích về ảnh hưởng của phân bón đến năng suất cà phê vối kinh doanh trên đất bazan Trương Hồng (1993) cho rằng trong các yếu tố phân bón thì đạm hoàn toàn có ảnh hưởng đến năng suất cà phê Tác giả cũng cho thấy khi bón đạm ở các liều lượng khác nhau thì tỷ lệ quả tươi/nhân, khối lượng 100 nhân và tỷ lệ hạt loại R1 cũng khác nhau, N có ảnh hưởng thuận với P100 nhân, tỷ lệ hạt R1, song ảnh hưởng này không lớn lắm [11]

Theo Tôn Nữ Tuấn Nam, vào những năm đầu của cà phê thời kỳ kinh

doanh lúc năng suất < 2 tấn nhân/ha, với liều lượng 300 kg N/ha không làm tăng năng suất hơn liều 150 kg N/ha, nhưng khi cây đã lớn, năng suất >2 tấn nhân/ha, một lượng phân đạm cao luôn chiếm ưu thế [21]

Ngoài ra, nhu cầu N đối với cà phê không những phụ thuộc từng giai đoạn sinh trưởng, vào tuổi cây, mà còn phụ thuộc điều kiện sống Trong điều kiện cây có che bóng lượng N bón cho 1 hecta cà phê từ 70 – 140 kg, nếu không che bóng thì nhu cầu N cao hơn [13]

Cây cà phê trồng trần không có cây che bóng thường ra hoa nhiều và tập trung nên cần nhiều dinh dưỡng để nuôi quả, các cây che bóng ngoài tác dụng che bóng, giảm cường độ ánh sáng, giảm lượng nước bốc hơi còn có tác dụng cung cấp chất hữu cơ cho đất Các cây che bóng họ đậu có khả năng tổng hợp được từ 40 – 50 kg N/ha [57] Do đó nếu trồng cà phê không có cây che bóng cần bổ sung nhiều phân bón hơn so với cây trồng trong điều kiện có cây che bóng

Cây cà phê cần nhiều N nhất vào mùa mưa, đây là lúc quả đang phát triển và cũng là mùa tạo cành, lá mới dự trữ cho năm sau Nếu cung cấp không đủ N vào lúc này, N sẽ tập trung nuôi quả, sinh trưởng dinh dưỡng hầu như ngừng lại, sự phân cành dự trữ kém và dẫn đến làm giảm năng suất cà phê năm sau [23] Biểu hiện khi thiếu N trên cây cà phê là các lá non có màu xanh nhạt hay cả lá có màu hơi vàng Trong lá N chỉ di chuyển theo một chiều

là từ lá già đến lá non, vì vậy lá già vàng đi và rụng sớm Ở những vườn cà phê có bón phân đầy đủ nhưng sai trĩu quả đôi lúc vẫn có sự thiếu N tạm thời Trong trường hợp đặc biệt nghiêm trọng tốc độ ra lá chậm lại, kích thước lá nhỏ đi, đốt ngắn lại [23] (Ảnh 2.5) [37]

Trường hợp thiếu đạm nêu trên ngoài biện pháp tăng cường bón N, việc phun phân hỗ trợ qua lá là rất cần thiết vì qua lá cây có thể hấp thu N một cách nhanh chóng, cung cấp kịp thời dinh dưỡng để phát triển cành, lá và

quan trọng hơn cả là ngăn chặn được hiện tượng rụng lá trong thời kỳ cây đang nuôi quả

Ảnh 2.5 Triệu chứng thiếu đạm (N) trên lá cà phê

Tuy nhiên, nếu thừa N cũng ảnh hưởng không tốt đến sinh trưởng phát triển của cây cà phê, thừa đạm thường biểu hiện ở sự phát triển mạnh nhưng không cân đối ở các bộ phận như chồi non, cành, lá Thừa N chồi non phát triển rất mạnh, cành vươn dài song rất nhỏ, yếu, đốt thưa Bộ lá rậm và có màu xanh tối, lá to nhưng mỏng Chùm quả thưa, tỷ lệ đậu quả thấp [41]

Để xác định hàm lượng N thích hợp trong lá cho năng suất cao, nhiều thí nghiệm nghiên cứu về chẩn đoán dinh dưỡng lá cá phê đã được thực hiện Năm 1962, Forestier đã đưa ra các mức N trong lá cà phê vối ở Cộng Hoà Trung Phi như sau: Ở thời kỳ phát triển, N trong lá không đuợc thấp dưới 2,66 %, và mức thích hợp là khoảng ≥ 3 %

Loué ở Côté d’Ivoire thì cho rằng hàm lượng N trong là từ 1,5 – 1,8 %

là thiếu nghiêm trọng; từ 2,5 – 2,8 % là thiếu ít, cần bón phân; từ 2,8 – 3 % cần bón ít; từ 3 – 3,3 % có thể thừa đạm [27]

Ở nước ta Đoàn Triệu Nhạn đã đưa ra mức N trong cà phê vối ở Tây Nguyên như sau: N % < 2,2 là thiếu; N % từ 2,27 – 3 % là đủ (bình thường);

N % > 3,3 % là thừa [6]

Theo Nguyễn Trí Chiêm (1995) thì vùng dinh dưỡng N thích hợp trong

lá cà phê là từ 2,8 – 3,5 % (ứng với năng suất trên 4 tấn nhân / ha) hay nói cách khác muốn có năng suất cà phê 4 tấn thì trị số hàm lượng đạm trong lá tối thiểu là 2,8 % [6]

2.3.1.2 Vai trò sinh lý của P (lân) và nhu cầu dinh dưỡng P ở cây cà phê

Trong cây tỷ lệ lân biến động từ 0,08 – 1,4 % so với chất khô Tỷ lệ lân cao trong hạt và thấp trong lá Trong cây lân chủ yếu nằm dưới dạng hữu cơ, chỉ một phần nhỏ nằm dươi dạng vô cơ

Lân vô cơ đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành hệ thống đệm trong

tế bào và là nguồn dự trữ cần thiết cho việc tổng hợp lân hữu cơ Lân hữu cơ rất đa dạng, đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, hút chất dinh dưỡng và vận chuyển các chất đó trong cây Tác dụng chủ yếu của lân:

- Phân chia tế bào, tạo thành chất béo và protein

- Thúc đẩy sự ra hoa, hình thành quả và quyết định phẩm chất của hạt giống

P tham gia vào cả hai quá trình sinh học quan trọng là quang hợp và hô hấp Khi có đủ phospho thì Iqh được nâng cao Tác dụng trực tiếp của phospho đến quang phosphoryh hoá, thông qua đó ảnh hưởng đến tốc độ đồng hoá

CO2 Trong hô hấp, P là một trong những nguyên tố khoáng quan trọng hình thành nên bộ máy hô hấp, trong khi N và S tham gia vào tổng hợp nên các protein khác nhau còn P tham gia vào tổng hợp phospholipit Đó là hai thành

phần cơ bản kiến tạo nên hệ thống menbran trong ty thể nơi xảy ra quá trình phosphoryl hoá oxy hoá

Phospho có mặt trong hàng loạt các enzym oxy hoá khử như NAD, NADP, FAD, FMN cũng là những thành viên của chuỗi chuyển vận điện tử trong hô hấp [36] Nếu trong môi trường thiếu P cây chuyển sang màu đỏ, quá trình phosphoryl hoá tạo ra ATP trong khối ánh sáng của quang hợp cũng như hình thành các hợp chất hữu cơ trong pha tối (đường, tinh bột, chất béo dự trữ, protein, axit nucleic ) đều bị hạn chế Do phospho ảnh hưởng đến quá trình tạo protein, axit nucleic theo Penningfeild và Kuzmann, P có khả năng nâng tính chống chịu của cây trồng (chịu hạn, chịu nóng, chịu rét ) vì vậy P không chỉ ảnh hưởng đến tốc độ mà cả chiều hướng của quá trình trao đổi chất Cây trồng rất mẫn cảm với phospho, thiếu P sẽ ảnh hưởng đến sự lớn lên của quả,

nở hoa và sự chín của quả [13] Tuy nhiên nếu thừa P cũng gây ra sự kìm hãm chức năng của một số nguyên tố vi lượng như Fe, Mn, Zn, Cu trong cây [28] Phospho trong đất chủ yếu ở dạng vô cơ và trong dung dịch đất chúng ở dạng ion H2PO4- và HPO42 - Hàm lượng của 2 ion này phụ thuộc vào pH dung dịch đất, pH thấp nhiều H2PO4- , pH cao nhiều HPO42 - [36] Theo Bidulph cây trồng hấp thụ P dạng phosphat vô cơ thường là các ion hóa trị 1 và 2 như

H2PO4- và HPO42 -, cây họ đậu có thể hấp thụ cả ion hoá trị 3 (PO43-) hoặc muối của axit metaphosphoric như HPO3 Sự hấp thu P phụ thuộc vào pH môi trường [13], nhiều loại đất nhiệt đới lân thường bị cố định Trong đất axit

có sự hình thành phosphat sắt, nhôm, trong đất kiềm thì hình thành phosphat calcium, magnesium, tất cả các hợp chất này có khả năng hoà tan kém [23] Trên cây cà phê vối triệu chứng thiếu lân có thể nhận biết qua sự phát triển và sự thay đổi màu sắc của lá, khi thiếu lân lá thường nhỏ, có màu xanh sẫm với màu nâu đỏ hoặc sắc tía (Ảnh 2.6) [37]

Nghiên cứu cho thấy khi được bón với liều lân thích hợp, trọng lượng

chất khô của bộ rễ non cà phê tăng 95 % và thân lá tăng 60 % so với đối chứng không bón [7] Nguyễn Sĩ Nghị cũng cho rằng trong thời kỳ kiến thiết

cơ bản lân có tác dụng làm tăng các chỉ tiêu sinh trưởng, khi thiếu lân bộ rễ phát triển kém [26]

Theo Nguyễn Khả Hoà đối với cà phê chè trồng trên đất bazan Phủ Quỳ lân có tác dụng làm tăng khả năng sinh trưởng và năng suất cà phê rất rõ rệt, mức tăng năng suất cao nhất ở liều lượng 200 kg P2O5/ha [9]

Trên đất nâu đỏ bazan vùng Tây Nguyên, rất ít thí nghiệm cho thấy phản ứng của cà phê Robusta với việc bón phân lân vào thời kỳ kinh doanh và cũng

ít khi thấy xuất hiện triệu chứng thiếu lân trên cà phê kinh doanh Nghiên cứu cho thấy rằng bón lân đơn độc ít mang lại kết quả tốt nhưng luôn có mối tương tác thuận rất rõ giữa NP và NPK lên năng suất cà phê vối trong nhiều thí nghiêm thực nghiệm tại Tây Nguyên [20]

Một nghiên cứu khác thì cho rằng tuy các kết quả về việc bón lân ít có khích lệ, và theo số liệu phân tích thành phần dinh dưỡng trong quả và hạt cà phê thì lân chiếm một lượng tương đối ít, nhưng người ta nhận thấy rằng lân

có tác dụng tốt cho sự ra hoa và đậu quả của cà phê [68] Theo De Gues lân

có ảnh hưởng rất lớn đối với sinh trưởng của cây cà phê trong giai đoạn vườn ươm, và từ đó nó ảnh hưởng đến các giai đoạn phát triển của cây sau này [64]

Ảnh 2.6 Triệu chứng thiếu lân (P) trên lá cà phê

2.3.1.3 Vai trò sinh lý của K (kali) và nhu cầu dinh dưỡng K ở cây cà phê

Kali là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng sau N và P Tỷ lệ kali trong cây biến động từ 0,5 – 6 % chất khô, trong các bộ phận non tỷ lệ kali cao hơn trong bộ phận già, vì vậy khi thiếu kali thường biểu hiện rõ ở lá già trước [56]

Trong cây kali giữ một vai trò rất quan trọng Trong các mô thực vật, kali tồn tại dưới dạng ion ngậm nước, do dó nó rất linh động có thể chuyển được ngay cả trong các cấu trúc dưới tế bào Trong hoạt động của các enzym, kali đóng vai trò là chất xúc tác, chất sinh trưởng Kali hoạt hoá các enzym có liên quan đến quá trình quang hợp, chuyển hoá các hydratcacbon và protein, giúp di chuyển và và duy trì sự ổn định của các enzym

Kali có liên quan đến sức chống chịu của cây, trong điều kiện thiếu nước kali làm tăng áp suất thẩm thấu từ đó làm tăng khả năng hút nước của bộ rễ, đồng thời điều khiển hoạt động đóng mở của khí khổng làm giảm sự thoát hơi

nước để tiết kiệm nước, nhờ vậy quá trình quang hợp vẫn diễn ra ngay cả khi thiếu nước

Ngoài ra kali còn có tác dụng tăng khả năng chống rét của cây, làm cây phát triển các bó mạch tăng khả năng chống đổ

Thiếu kali lá mất sức trương, đặc tính cần thiết để duy trì các hoạt động sống của lá Kali còn ảnh hưởng tích cực đến việc trao đổi đạm và tổng hợp protein Khi thiếu kali mà thừa đạm NH4+ cây sẽ hút nhiều NH4+ Thiếu kali quang hợp giảm, năng suất và chất lượng nông sản phẩm cũng giảm

Trên cây cà phê vối, khi thiếu kali có biểu hiện mép lá mỏng, có vết cháy khô, cong dọc hai bên mép (Ảnh 2.7) [37]

Đối với cây cà phê nhu cầu kali cao nhất trong thời kỳ mang quả, đặc biệt trên những vườn cao sản, nhu cầu kali rất lớn, thiếu kali làm tăng tỷ lệ rụng quả và bệnh khô cành cà phê

Theo nghiên cứu của Tôn Nữ Tuấn Nam và Trương Hồng (1999) đối với

cà phê kinh doanh, kali là yếu tố quan trọng thứ hai sau N, trên đất trồng cà phê không bón kali tỷ lệ rụng quả là 64,5 %, bón ở mức vừa phải, hợp lý tỷ lệ rụng quả là 52 % Tác giả còn cho rằng đất trồng không được bón kali, sau vài

vụ thu hoạch sẽ nghèo kiệt kali nghiêm trọng và triệu chứng thiếu kali xuất hiện rõ trên lá [23]

Như vậy có thể thấy rằng muốn đảm bảo năng suất, cây cà phê phải được thường xuyên bổ sung đầy đủ các yếu tố dinh dưỡng đa lượng, trong đó cần đặc biệt quan tâm yếu tố kali trên vườn cà phê kinh doanh, nhất là trên đất bazan nâu đỏ ở Tây Nguyên có nguồn gốc đá mẹ vốn nghèo kali

Ảnh 2.7 Triệu chứng thiếu kali (K) trên lá cà phê

2.3.2 Nhu cầu về các nguyên tố trung và vi lượng vi của cây cà phê

2.3.2.1 Vai trò sinh lý của Ca (canxi) và nhu cầu dinh dưỡng Ca ở cây cà phê

Can xi giữ vai trò quan trọng trong việc tham gia vào sự hình thành thành tế bào Can xi kết hợp với các axit pectinic tạo thành pectat canxi, chất này như một vật liệu xây dựng thành tế bào

Thiếu canxi sự nảy mầm và sinh trưởng của hạt phấn bị ức chế, mô phân sinh và nhất là mô phân sinh đỉnh rễ bị hại [35] Do đó khi thiếu canxi ở rễ có biểu hiện không bình thường như rễ trở nên ngắn, xù xì, nhầy hoá rồi chết, biểu hiện trên lá cũng khá đặc trưng là lá mới ra thường bị dị dạng, đỉnh lá bị uốn móc Triệu chứng thiếu canxi thường biểu hiện ở lá non trước vì canxi không di động

Canxi có thành phần dinh dưỡng khá cao ở các bộ phận của cây Tuy nhiên khi nghiên cứu trên đất bazan và đất cát vàng đỏ trồng cà phê vối tại một số vùng ở Đăk Lăk người ta ít thấy hiện tượng thiếu canxi, điều này được giải thích là do tập quán bón lân nung chảy (lân Văn Điển) hàng năm của nông dân, nên đã cung cấp cho cây một lựợng canxi dưới dạng CaO từ loại phân này (lân Văn Điển chứa 30 % CaO)

Ở trong đất chua, pH thấp (pH<4,2) lân thường bị cố định, bón canxi có tác dụng trung hoà các axít, làm tăng hàm lượng lân dễ tiêu trong đất cung cấp cho cây trồng [67]

2.3.2.2 Vai trò sinh lý của Mg (magie) và nhu cầu dinh dưỡng Mg ở cây cà phê

Magiê là thành phần cấu tạo của diệp lục và là chất quyết định hoạt động quang hợp Magiê cùng với axit pecticíc kết hợp với nhau hình thành phức chất pectat cấu tạo nên vỏ tế bào

Magiê là chất hoạt hoá cho rất nhiều enzym trong các phản ứng trao đổi gluxit, đặc biệt các phản ứng có liên quan đến ATP

Magiê còn có vai trò khống chế pH trong tế bào, giữ cho pH nằm ở phạm vi thích hợp với hoạt động sinh lý của cây Ở lục lạp nồng độ Mg++ cao,

pH được giữ ở khoảng 6,5 – 7,5, trong khi nồng độ Mg++ trong không bào thấp hơn nhiều nên pH ở dịch bào trong không bào đạt 5,0 – 6,0

Ngoài ra magiê còn giữ vai trò tổng hợp protein, tham gia vào việc chuyển hoá năng lượng và đồng hoá lân của cây Cũng như kali, magiê tăng sức trương tế bào góp phần ổn định cân bằng nước trong tế bào tạo điều kiện cho quá trình sinh học trong tế bào tiến hành bình thường [56]

Trên cây cà phê hiện tượng thiếu magiê xuất hiện ở lá già trước và lá thành thục trong thời kỳ mang quả Phiến lá xuất hiện những vùng xanh oliu chuyển sang vàng nhạt, từ gân chính lan ra phía ngoài Khi các vệt màu ô liu chuyển sang màu đồng thau, gân chính và gân phụ vẫn xanh nổi lên nền lá úa vàng thành hình xương cá trích là biểu hiện triệu chứng thiếu magiê nặng [23] Khi thiếu Mg có thể bón dolomit (MgCO3) hoặc kieresit (MgSO4), tuy nhiên phải mất từ 12 – 18 tháng mới hết triệu chứng thiếu Mg Bằng cách phun dung dịch MgO lên lá có thể khắc phục nhanh triệu chứng này

Ở một số vùng trồng cà phê phát triển trên thế giới như Côté D’Ivoire, Cameroon, Colombia, Cộng Hoà Trung Phi trong công thức bón phân cho cà phê người ta thường đưa vào một tỷ lệ Mg nhất định, ví vụ ở Colombia người

ta đề nghị công thức bón phân cho cà phê là 12 – 6 – 22 – 2 hoặc 12 – 12 – 17 – 2 (thứ tự: N, P, K, Mg) [23]

2.3.2.3 Vai trò sinh lý của S (lưu huỳnh) và nhu cầu dinh dưỡng ở cây cà phê

Lưu huỳnh là thành phần của nhiều axít amin quan trọng như xystin, xystein, methionin Các axit amin này tham gia vào sự tổng hợp nên các protein Lưu huỳnh có vai trò quan trọng trong các quá trình trao đổi chất trong cây, đóng vai trò quyết định trong việc tạo thành tritecpen, ergosterol, lanosterol có ảnh huởng đến mùi vị của nhiều loại rau quả

Cây thiếu lưu huỳnh các lá non có màu xanh lục nhạt đến vàng sáng, cây khẳng khiu thấp bé một cách đặc biệt [56]

Theo Malavota (1990) nếu hàm lượng lưu huỳnh trong lá < 0,1 % là cây thiếu lưu huỳnh; nếu > 0,4 % là cây thừa lưu huỳnh

Trên cây cà phê thiếu lưu huỳnh thường gây bệnh bạc lá, nhất là trên vườn

cà phê đang trong thời kỳ kiến thiết cơ bản khi bộ rễ cây còn chưa phát triển xuống sâu, biểu hiện thường thấy là các lá non mới ra đầu cành, đầu ngọn trở nên vàng nhạt, trắng, lá mỏng, gân và phiến lá không phân biệt màu sắc, rìa lá uốn cong xuống mặt dưới, giòn dễ rách nát từ ngoài bìa lá vào (Ảnh 2.8) [37] Việc sử dụng các loại phân Urê, lân Văn Điển, KCl lâu ngày có thể gây nên hiện tượng thiếu lưu huỳnh ở cây cà phê Chữa trị bệnh thiếu lưu huỳnh bằng cách phun hay bón các loại phân có chứa lưu huỳnh như SA, super lân, sulphat kẽm cho cây cà phê đều cho hiệu quả [23]

Ảnh 2.8 Triệu chứng thiếu lưu huỳnh (S) trên lá cà phê

2.3.2.4 Vai trò sinh lý của Zn (kẽm) và nhu cầu dinh dưỡng Zn ở cây cà phê

Kẽm là thành phần thiết yếu của một số enzym và hoạt hoá khoảng 70 enzym Tham gia tổng hợp axit nucleic, protein, chlorophyll, tinh bột, auxin

Sự có mặt của kẽm làm tăng khả năng hút lân và đạm của cây trồng, thúc đẩy thụ phấn và phát triển của phôi Ngoài ra kẽm còn có tác dụng làm tăng khả năng chống chịu của cây với điều kiện thời tiết bất lợi (nóng, lạnh, hạn) Thiếu kẽm sẽ gây rối loại về trao đổi phytohormon của cây dẫn đến sự sinh trưởng bất thường, lá bị biến dạng, nhỏ và xoăn, đốt cây ngắn và biến dạng, cây sinh trưởng chậm

Ở một số vùng sản xuất cà phê trên đất đỏ “Terra rosa” như ở Costa Rica, Brasil, Ấn Độ, Pueto Rico và vùng cao nguyên Tân Ghinê hiện tượng thiếu kẽm rất phổ biến trên cây cà phê Ở Việt Nam, hiện tượng thiếu kẽm cũng rất phổ biến trên các vườn cà phê vối trồng trên đất nâu đỏ bazan vùng Tây Nguyên Nghiên cứu về vấn đề này, nhiều tác giả cho rằng sự tích lũy nhiều lân trong đất có thể đưa đến hiện tượng thiếu kẽm (dẫn theo [22])

Trên cây cà phê thiếu kẽm thường biểu hiện trên lá non ở đầu cành quả hay đầu ngọn thân, chồi Lá thường nhỏ hơn lá bình thường, có dạng lưỡi dao trích, đôi khi hơi xoăn Trên cà phê vối, lá thường mất một phần diệp lục, thành các sọc vàng dọc gân chính của lá hay úa vàng toàn lá Chữa bệnh thiếu kẽm bằng cách phun ZnSO4 nồng độ 0,5 % lên lá hoặc bón ZnSO4 với liều lượng từ 20 – 30 kg/ha [22], (Ảnh 2.8) [37]

Ảnh 2.9 Triệu chứng thiếu kẽm (Zn) trên lá cà phê

2.3.2.5 Vai trò sinh lý của Bo (bore) và nhu cầu dinh dưỡng Bo ở cây cà phê

Bo giữ vai trò quan trọng trong việc vận chuyển gluxit trong cây Thiếu

Bo làm giảm tốc độ hút nước, giảm sinh trưởng của rễ và việc định vị, chuyển đường trong cây dẫn đến dễ rụng hoa, quả non

Trong nhiều vùng trồng cà phê trên thế giới Bo là nguyên tố vi lượng được chú ý nhiều nhất Nghiên cứu cho thấy ở vùng Trung Meseta thuộc Costa Rica thiếu Bo đã làm ảnh hưởng trầm trọng đến năng suất cà phê

Trên cây cà phê triệu chứng thiếu Bo biểu hiện ở các chồi non thường bị chết, phần mới nảy lên toả ra như cái quạt Lá thường bị biến dạng cong queo, dài ra và hẹp lại, dày bì lên Phần ngọn lá có thể bị biến dạng thành màu xanh vàng

Có thể chữa bệnh thiếu Bo bằng cách bón từ 5 – 10 kg borac (hàn the) hoặc phun boric axit nồng độ 0,4 % lên lá 2 lần/năm [22]

2.4 NHỮNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG PHÂN BÓN CHO CÂY CÀ PHÊ

2.4.1 Kết quả nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ cho cà phê

Phân hữu cơ có đặc tính khác với phân hoá học là ngoài tác dụng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng nó còn có tác dụng quyết định cải thiện các tính chất lý hóa sinh của đất, có tác dụng điều hòa dinh dưỡng trong cơ chế tăng khả năng hấp thụ của đất, tạo cho đất có khả năng giữ chất dinh dưỡng, hạn chế sự rửa trôi các chất dinh dưỡng [10]

Các chất hữu cơ sau khi mùn hóa hình thành các phức hữu cơ – vô cơ làm giảm khả năng di động của một số nguyên tố khoáng làm hạn chế khả năng đồng hóa kim loại nặng của cây Sản phẩm nông nghiệp trở nên sạch hơn và quan trọng hơn nữa là việc ngăn chặn được sự rửa trôi chất dinh

dưỡng [56] Bón phân hữu cơ còn có tác dụng làm tăng hàm lượng các chất

dễ tiêu, chẳng hạn các gốc anion hữu cơ có trong keo mùn trao đổi với anion HPO42- hay H2PO4- trong keo đất để giải phóng P chuyển thành dạng dễ hòa tan cho cây hút

Khi kết hợp bón với phân hoá học, phân hữu cơ có khả năng làm tăng hiệu lực của phân hoá học, nếu chỉ bón N, P, K đơn thuần thì hệ số sử dụng phân thấp, đối với N dưới 45 %, đối với P là 21 % và với kali là 46 %, nếu bón kết hợp N, P, K với phân hữu cơ (10 tấn/ha) thì có thể nâng cao hệ số sử dụng N, P, K (N là 51 %, P là 21 %, và K là 52 %) Các thí nghiệm cho thấy, bón phân hữu cơ cho cà phê vối đã làm tăng hệ số sử dụng đạm do vậy giảm lượng đạm tiêu tốn để tạo ra 1 đơn vị sản phẩm và tăng hiệu suất phân đạm 5 – 7 kg quả tươi/kg N

Theo René Coste đối với cây cà phê cần sử dụng phân hữu cơ bón cho cây từ 20 – 30 tấn/ha, định kỳ 2 – 4 năm bón một lần Có thể sử dụng phân chuồng hoặc phân xanh, bên cạnh đó vỏ quả cà phê cũng là nguồn phân hữu

cơ tốt cần tận dụng [73]

Nguyễn Sĩ Nghị cho rằng đối với đất trồng cà phê có hàm lượng mùn < 3

% cần bón phân hữu cơ, tác giả khuyến cáo bón 10 kg/gốc cho cà phê thời kỳ kiến thiết cơ bản, 15 kg/gốc cho cà phê kinh doanh và định kỳ bón 2 năm một lần [26]

Theo Lê Ngọc Báu lượng phân chuồng bón cho cà phê trồng mới là 20

m3 /ha, bón bổ sung định kỳ 3 năm một lần với lượng phân tương đương với bón lót [1] Khi điều tra trên 36 vườn cà phê ở địa bàn Đắk Lắk, Gia Lai, Kon Tum có năng suất 5 – 6 tấn nhân/ha tác giả cho rằng mức bón từ 300 – 400 kg

N, 100 – 150 kg P2O5; 400 – 500 kg K2O và 15 – 20 tấn phân chuồng/ha có giá trị thuyết phục cao nhất đối với các hộ trồng cà phê [2]

Trình Công Tư cũng cho rằng, trong thâm canh phải bón phân hữu cơ

phối hợp với phân khoáng thì mới đem lại hiệu quả cao Tác giả đã chứng minh bằng thí nghiệm bón phân cho cà phê vối, kết quả cho thấy nếu chỉ bón phân khoáng năng suất cà phê không thể đạt trên 3,5 tấn nhân/ha, song bón phân khoáng kết hợp với 10 tấn phân chuồng/ha năng suất có thể đạt trên 4 tấn/ha [50]

Ngoài lượng phân bón, cách bón phân cũng có tác dụng làm tăng hiệu quả của phân bón, tại Kenya trong thí nghiệm bón phân hữu cơ cho cà phê, việc đào rãnh và bón 25 tấn phân chuồng/ha có tác dụng làm cho bộ rễ cà phê phát triển mạnh so với việc bón trên mặt rồi lấp lại bằng cách xới xáo nhẹ [72] Trong vườn cà phê kinh doanh nhiều năm, lượng lá rụng và cành khô cắt tỉa hàng năm khá lớn lên đến 5 – 7 tấn/ha, do dó có thể lợi dụng nguồn tàn dư thực vật có sẵn này tăng thêm lượng phân hữu cơ cho đất Bằng cách đào bồn

ép tàn dư thưc vật có sẵn này đã cải thiện được hàm lượng chất hữu cơ trong đất, làm cho đất tơi xốp hơn một cách có ý nghĩa [2] Trong trường hợp này việc bón bổ sung thêm các chế phẩm vi sinh vật vào gốc, quá trình phân giải chất hữu cơ sẽ thuận lợi hơn, giải phóng ra nhiều chất dễ tiêu cung cấp cho cây sử dụng, làm tăng thêm tác dụng phân của phân hữu cơ có trong đất

2.4.2 Nghiên cứu và sử dụng phân vô cơ cho cà phê

Trong các yếu tố đa lượng N, P, K thì N và K là hai thành phần cây có nhu cầu cao nhất Song tùy thuộc vào điều kiện canh tác mỗi nơi, vào giai đoạn sinh trưởng của cây mà nhu cầu N, P, K ở mức độ khác nhau

Để thu dược 1 tấn nhân cà phê, trung bình cây lấy đi từ đất và phân bón khoảng 33,4 – 34,8 kg N; 5,7 – 6,2 kg P2O5; 43,8 – 64,5 kg K2O; 5,5 – 9,9 kg CaO; 4,1 – 4,6 kg MgO và 2,9 – 3,0 kg S Trong điều kiện ở Đăk Lăk, để thu hoạch được 1.000 kg nhân cà phê vối (kể cả vỏ quả), cây lấy đi từ đất một hàm lượng chất dinh dưỡng tương đương với 41 kg N; 5,6 kg P2O5 và 49 kg

K2O [23] Do đó để duy trì, ổn định năng suất theo định luật Liebig việc bổ