Nghiên cứu xây dựng thang dinh dưỡng khoáng trên lá và bước đầu thử nghiệm bón phân theo chẩn đoán dinh dưỡng cho cà phê vối kinh doanh tại đăk lăk

17 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---***--- NGUYỄN VĂN SANH NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG THANG DINH DƯỠNG KHOÁNG TRÊN LÁ VÀ BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM BÓN PHÂN THEO CHẨN ĐOÁN DINH DƯỠNG CHO CÀ PHÊ V

17 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-*** -

NGUYỄN VĂN SANH

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG THANG DINH DƯỠNG KHOÁNG TRÊN LÁ VÀ BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM BÓN PHÂN THEO CHẨN ĐOÁN DINH DƯỠNG CHO CÀ PHÊ VỐI KINH DOANH TẠI DAK LAK

LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI - 2009

a

NGUYỄN VĂN SANH

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG THANG DINH DƯỠNG KHOÁNG TRÊN LÁ VÀ BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM BÓN PHÂN THEO CHẨN ĐOÁN DINH DƯỠNG CHO CÀ PHÊ VỐI KINH DOANH TẠI DAK LAK

Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT

Mã số : 62 62 01 01

LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 GS TS HOÀNG MINH TẤN

2 PGS TS VŨ QUANG SÁNG

HÀ NỘI - 2009

LỜI CAM ĐOAN

Hơn mười lăm năm qua tơi luơn luơn theo đuổi chương trình chẩn đốn dinh dưỡng cho cà phê vối Dak Lak Những số liệu mà được trình bày trong luận án này

là do tơi thực hiện

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

Tơi xin cam đoan rằng: mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án này đã được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận án đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả

NGUYỄN VĂN SANH

LỜI CẢM ƠN

Hoàn thành luận án TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP này là nỗ lực lớn lao của bản thân ñã ñổ bao tâm huyết ñể ñánh dấu một bước ngoặt trong sự nghiệp giảng dạy và nghiên cứu khoa học Để có bản luận án này tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ, chỉ dạy của các cấp lãnh ñạo và thầy, cô giáo Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Trường Đại học Tây Nguyên, lãnh ñạo và cán bộ của các Công Ty, Nông Trường cà phê và các hộ trồng cà phê tại Dak Lak

Vì vậy, NCS xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc ñến:

- GS TS Hoàng Minh Tấn, Nhà giáo ưu tú, một người thầy mẫu mực về ñạo ñức và nghề nghiệp là tấm gương sáng trong sự nghiệp ñào tạo và nghiên cứu khoa học ñã tận tình chỉ dạy cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu hơn 10 năm trước từ Luận văn Thạc sỹ ñến Luận án Tiến sỹ Nông nghiệp này

- PGS TS Vũ Quang Sáng, Bộ môn Sinh lý thực vật, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, ñã tận tình chỉ dạy cho NCS trong suốt thời gian làm luận án

- Tập thể thầy, cô giáo Khoa Nông học, Bộ môn Sinh lý thực vật ñã trực tiếp ñóng góp nhiều ý kiến quý báu ñể hoàn thiện luận án này

- Lãnh ñạo Trường Đại học Tây Nguyên, Khoa Nông Lâm ñã tạo ñiều kiện cho NCS hoàn thành luận án này

- Lãnh ñạo, Giáo viên và nhân viên khoa Sau Đại học Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tạo ñiều kiện thuận lợi cho NCS hoàn thành ñúng tiến ñộ

- Xin cảm ơn Dự Án FHE của Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tài trợ một phần kinh phí cho phân tích ñất, lá cà phê của luận án

- Lãnh ñạo, cán bộ, công nhân viên các Công ty cà phê, Nông trường cà phê: Công ty cà phê Thắng Lợi, Tháng 10, 52, 721, 720, Êa Tul, Êa Pok, Êa H'Nin, Krông Ana, Nông trường cà phê Chư Pul,

- Sự ñộng viên cổ vũ của bạn bè và tấm lòng rộng mở của người vợ yêu quý

ñã giúp tôi vượt qua những trở ngại ñể ñến ñược với bến bờ hôm nay

Nhân dịp này tôi xin cảm tạ và ghi tâm những tấm lòng cao quý ñó với sự thành kính sâu sắc tự ñáy lòng

Tác giả

NGUYỄN VĂN SANH

MỤC LỤC

Trang

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 5

1.1 Vai trị của cây cà phê đối với sự nghiệp phát triển kinh tế xã hội ở Việt

1.1.2 Vai trị của cây cà phê đối với sự phát triển kinh tế - xã hội ở Dak Lak 6 1.1.3 Vai trị của cây cà phê đối với sự phát triển kinh tế - xã hội ở Việt Nam 7

1.2 Những nghiên cứu về đất trồng và phân bĩn cho cà phê 9

1.2.2 Những nghiên cứu sử dụng phân khống cho cà phê vối 12 1.2.3 Những nghiên cứu phân bĩn hữu cơ cho cà phê vối 25

1.3 Kết quả nghiên cứu thang dinh dưỡng khống cho cà phê 29

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

39

2.2.1 Điều tra đánh giá tình hình sử dụng phân bĩn của nhân dân trồng cà phê ở Dak Lak

39

2.2.2 Nghiên cứu chẩn đốn dinh dưỡng khống qua lá cà phê vối kinh doanh Dak Lak

39

2.2.3 Bước đầu thử nghiệm bĩn phân theo chẩn đốn dinh dưỡng qua lá cho

cà phê vối kinh doanh tại Dak Lak

40

3.1 Điều tra đánh giá tình hình sử dụng phân bĩn cho cà phê vối Dak Lak

50

3.1.1 Thực trạng sử dụng phân bĩn và năng suất cà phê vối của Dak Lak 50 3.1.2 Thực trạng bĩn phân theo tỷ lệ N:P:K và năng suất cà phê vối Dak

Lak

56

3.1.4 Tỷ lệ lượng phân vơ cơ và năng suất cà phê vối Dak Lak 61 3.1.5 Hiệu quả sử dụng phân bĩn của cà phê vối Dak Lak 63

3.2 Nghiên cứu chẩn đốn dinh dưỡng khống qua lá cà phê vối Dak Lak

68

3.2.1 Thực trạng dinh dưỡng khống trong đất của các vườn cà phê vối Dak Lak 68 3.2.2 Thực trạng dinh dưỡng khống trong lá của các vườn cà phê vối Dak Lak 71

3.2.3 Tương quan giữa hàm lượng 1 số nguyên tố hĩa học trong đất với hàm lượng của chúng trong lá và năng suất cà phê vối Dak Lak

75

3.2.4 Thiết lập thang dinh dưỡng khống trên lá cà phê vối Dak Lak 80 3.2.5 Vận dụng DRIS để chẩn đốn dinh dưỡng cho cà phê vối kinh doanh

tại Dak Lak

85

3.3 Bước đầu thử nghiệm bĩn phân theo chẩn đốn dinh dưỡng qua

lá cho cà phê vối kinh doanh tại Dak Lak

89

3.3.1 Nghiên cứu thử nghiệm thang dinh dưỡng khống trên lá để điều chỉnh lượng phân bĩn cho cà phê vối kinh doanh ở cơng ty cà phê Thắng Lợi

90

3.3.2 Hiệu quả của việc thử nghiệm bĩn phân theo chẩn đốn dinh dưỡng kết hợp phân hữu cơ sinh học cho cà phê ở cơng ty cà phê Êa Pok

105

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

121

DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ

123

TÀI LIỆU THAM KHẢO

124

PHỤ LỤC

133

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt Viết ñầy ñủ

- CICO Congress of International Coffee Organization

- CT Công thức

- DRIS Diagnosic and Recommendation Integrated System

- Viện KHKTNL Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm

- WCSS World Congress of Soil Science

DANH MỤC HỆ THỐNG CÁC BẢNG, BIỂU

TT Bảng Trang

1.1 Diễn biến giá trị xuất khẩu cà phê Dak Lak (1993 - 2006) 7 1.2 Diễn biến diện tích, năng suất, sản lượng cà phê Việt Nam (1980 -

2006)

8

1.3 Diễn biến tình hình xuất khẩu cà phê Việt Nam (1990 - 2006) 9

1.5 Lượng phân ñạm ñầu tư theo năng suất và ñất trồng 14 1.6 Lượng phân lân ñầu tư theo năng suất và ñất trồng 18 1.7 Lượng phân kali ñầu tư theo năng suất và ñất trồng 21 1.8 Thang dinh dưỡng khoáng trên lá cà phê chè Costa Rica 33 1.9 Thang dinh dưỡng khoáng trên lá cà phê vối Compilation 34 1.10 Thang dinh dưỡng vi lượng trên lá cà phê vối Compilation 34 1.11 Thang dinh dưỡng khoáng trên lá cà phê chè Brazil 35 1.12 Thang dinh dưỡng khoáng trên lá cà phê vối Tây Nguyên 36 3.1 Thực trạng sử dụng phân bón, năng suất cà phê của 3 huyện, tỉnh Dak Lak 51 3.2 Tỷ lệ lượng phân vô cơ và năng suất cà phê vối Dak Lak 61 3.3 Hiệu quả kinh tế của việc ñầu tư phân bón cho cà phê Dak Lak có

năng suất > 3 tấn nhân/ha (2003)

64

3.4 Tính chất hoá học ñất của các nông trường cà phê trong tỉnh Dak Lak 69 3.5 Hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng chính tích luỹ trong lá cà phê vối

Dak Lak (% chất khô)

72

3.6 Tương quan giữa hàm lượng một số nguyên tố hóa học trong ñất với hàm lượng của chúng trong lá cà phê vối Dak Lak( n = 30)

76

3.7 Tương quan giữa hàm lượng một số nguyên tố hóa học trong ñất với năng suất cà phê vối Dak Lak ( n = 30)

77

3.8 Tương quan giữa hàm lượng một số nguyên tố hóa học trong lá với năng suất cà phê vối Dak Lak ( n = 30)

78

3.9 Các mức dinh dưỡng khoáng trên lá cà phê vối Dak Lak vào ñầu mùa mưa có năng suất > 4,1 - 6 tấn nhân/ha (% chất khô)

82

3.10 Các mức dinh dưỡng khoáng trên lá cà phê vối Dak Lak vào ñầu mùa mưa có năng suất < 2 tấn nhân/ha (% chất khô)

82

3.11 Thang dinh dưỡng khoáng trên lá cà phê vối Dak Lak vào ñầu mùa mưa hướng tới dinh dưỡng tối ưu ñể ñạt ñược năng suất từ 3 - 4 tấn nhân/ha (% chất khô)

83

3.12 Tỷ lệ các nguyên tố hóa học trong lá và năng suất cà phê vối kinh doanh Dak Lak

85

3.13 Tính chất hoá học của ñất trước thử nghiệm ở công ty cà phê Thắng Lợi 91 3.14 Hàm lượng một số nguyên tố khoáng trong lá cà phê trước thử nghiệm

ở công ty cà phê Thắng Lợi (% chất khô)

93

3.15 Tương quan các nguyên tố hóa học giữa ñất và lá của cà phê thử

nghiệm ở công ty cà phê Thắng Lợi

96

3.16 Dinh dưỡng khoáng trong lá cà phê sau bón phân ở công ty cà phê Thắng Lợi (% chất khô)

100

3.17 Năng suất cà phê ở công ty cà phê Thắng Lợi (tấn nhân/ha) 102 3.18 Hiệu quả kinh tế của việc bón phân cho cà phê ở công ty cà phê Thắng

Lợi

104

3.19 Tính chất hoá học ñất trước thử nghiệm của công ty cà phê Êa Pok 106 3.20 Hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng khoáng trong lá cà phê trước thử

nghiệm ở công ty cà phê Êa Pok (% chất khô)

108

3.21 Tương quan dinh dưỡng khoáng giữa ñất và lá của thử nghiệm ở công ty cà phê Êa Pok 111 3.22 Dinh dưỡng khoáng trong lá cà phê sau bón phân ở công ty

cà phê Êa Pok (% chất khô)

114

3.23 Năng suất cà phê ở công ty cà phê Êa Pok (tấn nhân/ha) 117 3.24 Hiệu quả kinh tế của việc bón phân cho cà phê ở công ty cà phê Êa

Pok

119

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

TT Hình Trang

3.1 Đồ thị radar thang dinh dưỡng khống trên lá cà phê vối Dak Lak vào Đầu mùa mưa (% chất khơ)

84

3.2 Sơ đồ DRIS để chẩn đốn dinh dưỡng cho cà phê vối kinh doanh Dak Lak qua phân tích lá

87

3.3 Đồ thị biểu diễn hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng khống trong lá

cà phê Thắng Lợi trước thử nghiệm (%chất khơ)

95

3.4 Đồ thị năng suất thử nghiệm của cà phê Thắng Lợi (tấn nhân/ha) 104 3.5 Đồ thị các nguyên tố dinh dưỡng khống trong lá cà phê Êa Pok trước

thử nghiệm (%chất khơ)

110

3.6 Đồ thị năng suất thử nghiệm của cơng ty cà phê Êa Pok (tấn nhân/ha) 119

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cà phê cung cấp loại thức uống nĩng được nhân loại ưa thích, ngày nay hầu như khơng cĩ nhân dân của một Quốc gia nào là khơng dùng cà phê Nhu cầu tiêu thụ ngày một tăng, nên cây cà phê được xác định là cây mũi nhọn trong chiến lược phát triển kinh tế-xã hội của đất nước

Ở Dak Lak, sau ngày giải phĩng chỉ cĩ vài ngàn ha nhưng đến nay diện tích

cà phê đã ổn định đến 169.345 ha với sản lượng hàng năm đạt khoảng 330.000 tấn nhân, kim ngạch xuất khẩu cà phê trên 300 triệu USD, chiếm 80% kim ngạch xuất khẩu của tỉnh Khơng một ai cĩ thể phủ nhận điều mà cây cà phê làm được: nhờ cà phê mà đời sống của người dân trồng cà phê từng bước được đổi mới Song khơng phải thế mà khơng chấp nhận thực tế: quy luật thị trường chi phối cũng làm cho người trồng cà phê ít vốn lao đao khốn khổ Rõ ràng vốn ít, đầu tư thấp, năng suất thấp, thu nhập kém là điều khơng tránh khỏi, nhưng cũng phải thừa nhận rằng trên cùng một loại đất với cùng một giống năng suất cà phê phụ thuộc rất lớn vào phân bĩn và năng lực tay nghề của người quản lý chăm sĩc Cũng chính vì điều đĩ mà khơng ít nơng dân đã lạm dụng phân bĩn làm cho dinh dưỡng của cây cà phê bị mất cân bằng, năng suất khơng ổn định, hiệu quả sản xuất khơng cao Hơn nữa, khi tạo

ra năng suất cao thì dinh dưỡng trong đất, trong cây cũng mất đi rất lớn thơng qua sản phẩm và điều kiện tự nhiên, nên cân bằng dinh dưỡng trong cây trở nên khơng phù hợp, cần phải nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng của cây theo từng giai đoạn để đáp ứng yêu cầu năng suất cao, độ phì đất khơng giảm sút mà cịn mang lại hiệu quả kinh tế nữa Để làm được điều đĩ thì phải kiểm sốt và phát hiện sớm những việc thừa, thiếu các nguyên tố dinh dưỡng trong lá trước khi chúng thể hiện ra triệu chứng bên ngồi, cĩ thể bằng nhiều cách khác nhau như: phương pháp xem xét triệu chứng ngoại hình, phương pháp thí nghiệm đồng ruộng, phương pháp chẩn đốn

dinh dưỡng qua lá, với 2 phương pháp đầu tốn kém vật tư, thời gian mà độ chính xác khơng cao khi áp dụng cho địa điểm khác, nhưng với phương pháp chẩn đốn dinh dưỡng qua lá cho phép ta xây dựng thang dinh dưỡng khống trong lá nên cĩ thể kiểm sốt và phát hiện việc thừa, thiếu các nguyên tố dinh dưỡng bằng phương pháp DRIS (Diagnosic and Recommendation Integrated System) để điều chỉnh lượng phân cho hợp lý Điều thuận lợi hơn là khi thang dinh dưỡng khống trên lá

cà phê được thiết lập thì việc ứng dụng cĩ thể tiến hành đồng loạt trên diện rộng để nâng cao độ đồng đều và năng suất cho cà phê là một yêu cầu bức thiết hiện nay Trong hội nghị lần thứ 8 của Hiệp hội Cà phê thế giới 1977, Sylvain (dẫn theo Nguyễn Sỹ Nghị, 1982)[37] đã nhấn mạnh: ‘Vấn đề chẩn đốn dinh dưỡng trên lá

cà phê là cơ sở khoa học để đưa ra cơng thức phân bĩn hợp lý’

Ở Việt Nam, nghiên cứu về vấn đề này đã được Đồn Triệu Nhạn (1984)[39], Nguyễn Tri Chiêm (1994)[9], Trương Hồng và CTV (2000)[22] đặt ra nhưng vẫn cịn rời rạc và chưa hệ thống

Xuất phát từ thực tiễn trên và yêu cầu của sản xuất đặt ra, để gĩp phần xây dựng cơng thức phân bĩn hợp lý, thỏa mãn tối đa nhu cầu của cây trong suốt giai đoạn sinh trưởng, phát triển vừa đảm bảo năng suất cao, nhưng độ phì đất khơng bị giảm sút, khơng gây ơ nhiễm mơi trường, giảm chí phí sản xuất, vừa đạt hiệu quả kinh tế để người sản xuất cĩ lãi trong thời buổi giá cả thị trường bấp bênh, chúng tơi

tiến hành đề tài:“Nghiên cứu xây dựng thang dinh dưỡng khống trên lá và bước

đầu thử nghiệm bĩn phân theo chẩn đốn dinh dưỡng cho cà phê vối kinh doanh tại Dak Lak”

2 Mục đích nghiên cứu

Trên cơ sở thực trạng sử dụng phân bĩn cho cà phê vối kinh doanh của người dân Dak Lak phân tích các mối quan hệ của hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng khống trong đất, trong lá với năng suất cà phê để xây dựng một thang dinh dưỡng các nguyên tố khống (N, P, K) trong lá cà phê vối kinh doanh trước khi bĩn phân, làm cơ

sở cho việc điều chỉnh lượng phân bĩn theo chẩn đốn dinh dưỡng qua lá đối với cà phê vối kinh doanh ở Dak Lak

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.1 Ý nghĩa khoa học

+ Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học về sự tương quan của các nguyên tố khống N, P, K, Ca, Mg trong đất, trong lá với năng suất cà phê vối và là cơ sở khoa học để đánh giá thực trạng dinh dưỡng của vườn cà phê thơng qua thang hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng khống trong lá;

+ Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là tài liệu tham khảo cĩ giá trị cho việc giảng dạy và nghiên cứu khoa học theo hướng bĩn phân dựa theo chẩn đốn dinh dưỡng qua lá

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Thang hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng N, P, K trong lá cà phê vối kinh doanh tại Dak Lak là cơ sở cho việc nghiên cứu để đề xuất một biện pháp bĩn phân tiên tiến cho cà phê vối Đĩ là bĩn phân theo chẩn đốn dinh dưỡng qua lá cho phép đánh giá tình hình dinh dưỡng trong lá theo từng giai đoạn, khiến người sản xuất cĩ thể bĩn phân đúng lúc và sát với yêu cầu thực tế của cây Vừa sử dụng tiết kiệm phân bĩn mà khơng gây ơ nhiễm mơi trường, vừa nâng cao năng suất mà giảm chi phí sản xuất khiến cho giá thành sản phẩm hạ thấp cĩ thể cạnh tranh trong nền kinh

tế thị trường thế giới, đồng thời đảm bảo cho vườn cà phê ổn định lâu dài.Với bĩn phân theo chẩn đốn dinh dưỡng khơng bị giới hạn bởi khơng gian cĩ thể áp dụng trên phạm vi rộng trong cùng thời gian cho bất kỳ lơ thửa nào và là động lực thúc đẩy sản xuất cà phê Dak Lak phát triển

4 Phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu này chỉ giới hạn trên phạm vi cà phê vối kinh doanh ở độ tuổi

10 - 15 trồng trên đất nâu đỏ basalt của Dak Lak;

- Đây là đề tài rất phức tạp và chưa được quan tâm nghiên cứu ở Việt Nam, nên nghiên cứu của chúng tơi chủ yếu hướng tới việc đưa ra một thang dinh dưỡng của các nguyên tố N, P, K trong lá cà phê trước khi bĩn phân vào đầu mùa mưa để làm cơ sở cho các nghiên cứu ứng dụng theo hướng này nên chưa đưa ra được các ứng dụng cụ thể của thang dinh dưỡng này Vì vậy, cần cĩ các nghiên cứu tiếp tục