Nghiên cứu xác định yếu tố hạn chế của đất bazan tái canh cà phê tại tỉnh gia lai

4.20 Hàm lượng lân, kali tổng số và dễ tiêu của đất bazan tại các vườn cà phê4.21 Hàm lượng lân, kali tổng số và dễ tiêu phân theo chất lượng vườn cà phê 4.22 Hàm lượng cation trao đổi c

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực , khách quan và chưa từng để bảo vệ ở bất

cứ học vị nào.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn,

các thông tin trích dẫn trong luận án đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Tác giả

Vũ Anh Tú

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận án này, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của:

Lãnh đạo Viện Qu y hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, Bộ môn Khoa học Đất - Khoa Quản lý đất đai - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Tập thể và nhiều nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực trong và ngoài ngành Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến:

- TS Nguyễn Văn Toàn - Viện Nghiên cứu Quy hoạch Nông nghiệp Nông thôn

và PGS.TS Cao Việt Hà - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, những người Thầy /cô

hướng dẫn hết mực nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành

luận án.

- TS Trịnh Quang Pháp, Trưởng phòng Tuyến trùng học - Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật, ThS Nguyễn Thị Thanh Mai, Bộ môn Cây công nghiệp - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm nghiệp Tây Nguyên, ThS Trịnh Xuân Hồng, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm thủy lợi nông lâm nghiệp Gia Lai, đã có nhiều ý kiến đóng góp hết sức quý báu trong quá trình thực hiện đề tài luận án.

Tập thể lãnh đạo và các thầy, cô Khoa Quản lý đất đai, B an Quản lý Đào tạo Học viện Nông nghiệp Việt Nam.

Có được những thành quả trong luận án là được sự giúp đỡ nhiệt tình của Lãnh

đạo Công ty Cà phê Ia Sao 1, xã Ia Yok, huyện Ia Grai, tỉnh Gia Lai, các hộ gia đình

chọn làm thí nghiệm và mô hình, cán bộ Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm nghiệp Tây Nguyên đã phối hợp và cung cấp số liệu cho l uận án.

Cuối cùng, tôi xin tỏ lòng biết ơn tới bạn bè, gia đình và người thân đã luôn kịp thời động viên , chia sẻ và tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu

và hoàn thành luận án.

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Tác giả

Vũ Anh Tú

2.5 Một số nhận xét rút ra từ tổng quan và định hướng nghiên cứu của đề tài 31

3.4 Nội dung nghiên cứu 34 3.4.1 Đánh giá một số điều kiện tự nhiên và thực trạng tái canh cà phê trên đất

3.4.2 Nghiên cứu một số tính chất vật lý, hóa học và sinh học của đất bazan

3.4.3 Nghiên cứu xác định yếu tố hạn chế của đất bazan trồng tái canh cà phê

3.4.4 Nghiên cứu thí nghiệm sử dụng biện pháp kỹ thuật đơn lẻ nhằm khắc

3.4.5 Xây dựng mô hình áp dụng biện pháp kỹ thuật tổng hợp nhằm khắc phục

3.4.6 Đề xuất các biện pháp kỹ thuật khắc phục yếu tố hạn chế trong tái canh

3.5.2 Phương pháp chọn điểm (vườn) cà phê để điều tra thu thập số liệu sơ cấp

4.1 Một số đặc điểm về tự nhiên và canh tác cà phê tái canh có liên quan đến

4.2 Thực trạng một số tính chất lý, hóa học và sinh học của đất bazan tái

4.4 Kết quả thí nghiệm áp dụng các biện pháp kỹ thuật khắc phục yếu tố hạn

4.4.1 Thí nghiệm sử dụng phân hữu cơ khắc phục yếu tố hạn chế về hữu cơ 95 4.4.2 Thí nghiệm sử dụng chế phẩm trừ nấm, tuyến trùng xử lý đất 99

4.5 Kết quả theo dõi mô hình áp dụng biện pháp kỹ thuật tổng hợp trong tái

4.5.1 Kết quả theo dõi ảnh hưởng của các giải pháp kỹ thuật tổng hợp đến sinh

4.5.2 Kết quả theo dõi ảnh hưởng của các giải pháp kỹ thuật tổng hợp đến tình

4.5.3 Ảnh hưởng của các giải pháp kỹ thuật tổng hợp đến đến năng suất cà phê

4.5.4 Hiệu quả kinh tế của việc ứng dụng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp

TNHH-MTV Trách nhiệm hữu hạn - Một thành viên

UBND Ủy ban nhân nhân

DANH MỤC CÁC BẢNG

2.3 Mật độ tuyến trùng trong đất và rễ tại các vườn cà phê tái canh 30

4.2 Diện tích cà phê giai đoạn 2010-2014 tại các huyện của tỉnh Gia Lai 56 4.3 Diện tích - năng suất - sản lượng cà phê niên vụ 2013 -2014 tại các huyện

4.4 Diện tích và tuổi cà phê già cỗi năm 2012 cần thanh lý để trồng tái canh

4.5 Phương pháp nhổ bỏ cà phê thanh lý và cày bừa, rà rễ, phơi đất tái canh

4.12 Phương pháp bón phân vô cơ cho vườn cà phê tái canh 63

4.14 Tỉ lệ cấp hạt của đất bazan tại các vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 66 4.15 Tỉ lệ cấp hạt của đất bazan phân theo chất lượng vườn cà phê tái canh

4.16 Kết quả phân tích dung trọng, tỷ trọng và độ xốp của đất bazan tại các

4.17 Kết quả phân tích dung trọng, tỷ trọng và độ xốp của đất bazan phân theo

4.18 Độ chua, hàm lượng hữu cơ và đạm tổng số của đất bazan tại các vườn cà

4.19 Độ chua, hàm lượng hữu cơ và đạm tổng số phân theo chất lượng vườn

4.20 Hàm lượng lân, kali tổng số và dễ tiêu của đất bazan tại các vườn cà phê

4.21 Hàm lượng lân, kali tổng số và dễ tiêu phân theo chất lượng vườn cà phê

4.22 Hàm lượng cation trao đổi canxi, magiê và nhôm di động của đất bazan

4.23 Hàm lượng cation trao đổi canxi, magiê và nhôm di động phân theo chất

lượng vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 77 4.24 Hàm lượng lưu huỳnh và một số nguyên tố vi lượng trong đất bazan tại

các vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 78 4.25 Hàm lượng lưu huỳnh và một số nguyên tố vi lượng phân theo chất

lượng vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 78 4.26 Các loài tuyến trùng ký sinh trong đất và rễ cà phê tái canh vùng nghiên cứu 80 4.27 Mật độ và tần suất xuất hiện của tuyến trùng trong đất trồng cà phê tái

4.28 Mật độ và tần suất xuất hiện của tuyến trùng trong đất trồng cà phê tái

4.29 Mật độ và tần suất 4 loài tuyến trùng gây hại chính trong đất cà phê tái

4.30 Mật độ và tần suất 4 loài tuyến trùng gây hại chính trong rễ cà phê tái

4.32 Giá trị trung bình một số chỉ tiêu lý, hóa học đất phân theo tình trạng

4.33 Tương quan giữa loài, mật độ tuyến trùng ký sinh và tỷ lệ cây vàng lá,

4.38 Thành phần và mật độ tuyến trùng 30 tháng sau khi trồng tái canh 98

4.40 Thành phần và mật độ tuyến trùng trong đất trước khi trồng 100

4.44 Thành phần và mật độ tuyến trùng 30 tháng sau khi trồng tái canh 103

4.46 Thành phần, mật độ tuyến trùng gây hại cà phê trong đất, rễ trước và sau

4.47 Ảnh hưởng của việc sử dụng các giải pháp kỹ thuật tổng hợp đến sinh

4.50 Năng suất của mô hình sau 30 tháng trồng 108 4.51 Hiệu quả kinh tế và hiệu quả kỹ thuật của mô hình sau 30 tháng trồng 109

DANH MỤC CÁC HÌNH

4.4 Phân tích PCA dựa trên các chỉ tiêu lý, hóa học đất tại các vườn cà phê

TRÍCH YẾU LUẬN ÁN Tên tác giả: Vũ Anh Tú

Tên luận án: Nghiên cứu xác định yếu tố hạn chế của đất bazan tái canh cà phê tại tỉnh

- Đề xuất biện pháp kỹ thuật khắc phục yếu tố hạn chế nhằm tái canh bền vững cà

phê trên đất bazan tỉnh Gia Lai.

Phương pháp nghiên cứu

Trong luận án đã áp dụng những phương pháp nghiên cứu chính sau đây:

- Phương pháp điều tra, thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp.

- Phương pháp chọn điểm (vườn) cà phê để điều tra thu thập số liệu sơ cấp và lấy mẫu đất, mẫu rễ phân tích: Căn cứ vào các tiêu chí đề ra chọn các điểm (vườn) cà phê tái canh tại vùng nghiên cứu để tiến hành điều tra lấy mẫu đất phân tích tính chất vật lý và hoá học Lấy mẫu đất, mẫu rễ để phân tích tuyến trùng.

- Phương pháp phân tích tính chất lý học, hóa học trong đất và phân tích tuyến

trùng trong đất và rễ.

- Phương pháp bố trí thí nghiệm: (1) Thí nghiệm sử dụng phân hữu cơ khắc phục yếu tố hạn chế về hữu cơ được bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên 3 lần lặp lại, mỗi

ô cơ sở 20 cây, gồm 3 công thức thí ng hiệm (2) Thí nghiệm sử dụng hóa chất, chế

phẩm trừ tuyến trùng, nấm để xử lý đất trồng tái canh cà phê được bố trí theo kiểu khối

đầy đủ ngẫu nhiên 3 lần lặp lại, mỗi ô cơ sở 20 cây, gồm 5 công thức thí nghiệm.

- Phương pháp xây dựng mô hình.

- Phương pháp quan trắc, thu thập các chỉ tiêu theo dõi bao gồm: Các chỉ tiêu

sinh trưởng, tỷ lệ cây bị vàng lá, cây bị chết (%), năng suất và chất lượng quả.

- Phương pháp phân tích thành phần chính (PCA).

- Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu được xử lý bằng phần mềm Excel 7.0, SPSS

16, Sas 9.1.

- Phương pháp tính hiệu quả kinh tế và kỹ thuật.

Kết quả chính và kết luận

- Xác định được thực trạng tính chất của đất tái canh cà phê rất biến động và có

sự phát triển theo cả 2 xu hướng, vừa xấu đi vừa được cải thiện Các chỉ tiêu ít có biến

động so với trước khi trồng là hàm lượng sét, dung trọng, tỉ trọng, độ xốp Các chỉ tiêu

hoá học có sự cải thiện lớn nhất là lân tổng số, lân dễ tiêu, kali dễ tiêu và độ chua trao

đổi Các chỉ tiêu hoá học suy giảm mạnh gồm hàm lượng hữ u cơ, kali tổng số, magiê trao đổi Đặc biệt có sự xuất hiện của 12 loài tuyến trùng ký sinh trong đất và rễ cà phê.

Mật độ và tần suất xuất hiện lớn nhất là loài Pratylenchus spp., Meloidogyne spp và Rotylenchulus reniformis.

- Xác định được yếu tố hạn chế chính của đất bazan trồng tái canh cà phê tại Gia Lai về vật lý là dung trọng, về hoá học là hàm lượng hữu cơ, kali dễ tiêu, magiê trao đổi

và về sinh học là do sự xuất hiện của tuyến trùng Pratylenchus spp., Meloidogyne spp.

và Rotylenchulus reniformis với mật độ cao, gây hại cà phê.

- Xác định được mối quan hệ giữa sự thiếu hụt các yếu tố như hữu cơ, kali dễ

tiêu, magiê trao đổi và dung trọng tăng cao với tình trạng vườ n cây và sự xuất hiện của

3 loài tuyến trùng trong đất có mậ t độ cao gây bệnh vàng lá, thối rễ hoặc chết cà phê.

- Thực hiện thành công 2 thí nghiệm sử dụng các biện pháp kỹ thuật đơn lẻ và 1

mô hình sử dụng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp, qua đó có thể khẳng định bón phân chuồng 20 tấn/ha, sử dụng hỗn hợp chế phẩm diệt tuyến trùng và nấm là Trichoderma + Palila 500 có tác dụng giảm tỉ lệ cây vàng lá và chết.

- Trên cơ sở kết quả thí nghiệm và xây dựng mô hình đã đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật khắc phục yếu tố hạn chế bao gồm: (1) Biện pháp bón phân hữu cơ (2) Biện pháp xử lý đất bằng chế phẩm trừ nấm, tuyến trùng (3) Các biện pháp kỹ thuật khác (chuẩn bị đất và luân canh cây trồng, cây giống và biện pháp canh tác).

THESIS ABSTRACT PhD candidate: Vu Anh Tu

Thesis title: Research in determination of limiting factors of basalt soils for coffee

rejuvenation in Gia Lai province

Major: Soil Science Code: 62.62.01.03.

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives

- Determine the current status of physical, chemical and biological properties of basalt under coffee rejuvenation.

- Identify the limiting factors on the physical, chemical and biological properties

of basalt under coffee rejuvenation.

- Propose technical solutions to overcome the limiting factors for sustainable coffee rejuvenation in Gia Lai’s basalt.

Materials and Methods

In the thesis, the following research methods has been used:

- The methods of survey, collection of document, secondary data.

- Method of site selection (the coffee garden) to survey and collect the primary data; and to take soil samples and root samples for analyzing: Based on the criteria set out to select sites (garden) under coffee rejuvenation in study area, soil sampling was conducted for analyzing on the physical and chemical properties, and soil and root sampling was also conducted for analyzing on nematodes.

- Analytical method of physical and chemical soil properties, analysis of nematodes in the soil and roots.

- Method of experimental layout: (1) The experiments with application of manure

to overcome limiting factor of organic matter, with randomized layout of complete block 3 replications, 20 plants per plot, including 3 treatments (2) Experiments with application of chemicals and biological products to kill nematodes, fungi to handle coffee rejuvenation soil that was arranged in randomized block and designed with full 3 replications, 20 plants per basis plot, including 5 treatments.

- Methods of modelling.

- Methods of monitoring and collecting: monitoring indicators are growth indicators, the percentage of yellowing leaf plants, died trees (%), yield and fruit quality.

- Method of Principal Component Analysis (PCA).

- The method of data processing: The data processing was using softwares of Excel 7.0, SPSS 16, Sas 9.1.

- Method of technical and eonomic efficiency calculation.

Main findings and conclusions

- The research found that characteristics of soil for coffee rejuventation markedly varied and changed in both 2 trends of worse and improved Indicators that have little change as previous are clay ratio, capacity, weight ratio, porosity Chemical indicators that have the most improvement are total phosphorus, absorted phosphorus, absorted potassium, and exchangable acidity Chemical indicators that have strongly reduced are organic matter, total potassium, exchangable magnesium In particular, there are an apperance of 12 nematodes in soil and coffee roots Density and frequency

of appearance of nematodes namely Pratylenchus spp., Meloidogyne spp và Rotylenchulus reniformis found to be the most.

- The research has identified the key limiting factors of basalt soils for coffee rejuvenation in Gia Lai, that are chemical factors including organic matter content, available potassium (K 2 O), exchangeable magnesium (Mg++), and physical factor including bulk density; and biological factors including the emergence with high density

of nematodes namely Pratylenchus spp., Meloidogyne spp., Rotylenchulus reniformis,

that are harmful to robusta coffee.

- The research has discovered the relationships among the lack of soil content factors such as organic matters, available potassium, exchangeable magnesium, and the increase of bulk density in coffee rejuvenation gardens and the appearance of 3 nematodes with high density, that cause yellowing leaf disease, damaged root disease or died coffee.

- The research was implementing successfully two experiments using single technical measure and one model using combination of techniques, through which, it is confirmed that application of manure with dose of 20 tons ha-1, and use of a mixture of biological products killing nematodes and fungi that are Trichoderma + Palila 500 are effective for reducing the rate of yellowing leaf desease and died trees.

- Based on the experimental and models results, some technical measures that have been proposed to overcome limiting factors include: (1) Measure of organic fertilizer application (2) Measures related to soil processing with biological products killing fungicides, nematodes (3) Other technical measures (land preparation and crop rotation, planting and cultivation methods).

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Cà phê là một trong những cây công nghiệp lâu năm có giá trị kinh tế cao ởTây Nguyên Với điều kiện thiên nhiên ưu đãi nên nơi đây trở thành vùng sinh tháirất thích hợp với phát triển cà phê, đặc biệt là cà phê vối, hàng năm mang lại nguồnthu nhập chính cho đa số người dân sống trong vùng Vì vậy, sự phát triển và biến

động của cây cà phê có ảnh hưởng rất lớn đến tình hình kinh tế - xã hội của khu vực

Tuy nhiên phát triển cà phê Việt Nam hiện nay đang phải đối mặt với nhiều

khó khăn do diện tích cà phê già cỗi với trên 25 năm tuổi, năng suất thấp dưới 1,5

tấn/ha, giá bán sản phẩm không bù đắp được phần chi phí đầu vào, sản xuất trênnhững diện tích này không còn có lãi đòi hỏi phải được thay thế trồng mới Theobáo cáo của Cục Trồng trọt hiện nay cả nước có khoảng 86.000 ha trên 20 năm tuổi,chiếm khoảng 15% tổng diện tích cà phê và dự báo diện tích này sẽ tăng lên trên200.000 ha trong vòng 5 năm tới Vì vậy, số diện tích cà phê cần được tái canh trongthời gian tới là rất lớn (Cục Trồng trọt, 2013)

Quá trình tái canh diễn ra từ đầu những năm 2010 nhưng thực tế cho thấy khinhổ bỏ cà phê già cỗi để trồng lại trên đất đã qua một chu kỳ trồng cà phê, nhiềudiện tích cà phê tái canh chỉ tồn tạ i trong thời gian rất ngắn, sau 2-3 năm cây cà

phê thường sinh trưởng kém, vàng lá, thậm chí chết trên diện tích lớn, gây thiệt

hại cho người dân và xã hội Để khắc phục tình trạng nói trên đã có một sốnghiên cứu tiến hành theo các hướng khác nhau nhưng tập trung chủ yếu vàoviệc tìm kiếm các biện pháp kỹ thuật để hạn chế và phòng trừ các tác nhân đượccho là nguyên nhân chính gây bệnh cho cây cà phê, chưa đi sâu tìm hiểu quan hệgiữa đất trồng với tình trạng xuất hiện bệnh vàng lá, thối rễ và chết của cây cà

phê Đặc biệt chưa có một nghiên cứu nào xác định được tính chất của đất tái

canh cà phê, theo đó xác định được yếu tố hạn chế chính về vật lý, hoá học vàsinh học Từ đó xác định các biện pháp kỹ thuật thích hợp để tái canh cà phêthành công Do vậy cho đến nay việc tái canh cà phê vẫn đang là thách thức đốivới sự ổn định và phát triển bền vững của ngành cà phê nước ta

Theo số liệu thống kê năm 2014, diện tích cà phê của tỉnh Gia Lai có 79.122

ha, chiếm 13,8% diện tích cà phê Tây Nguyên Tr ong đó diện tích cà phê già cỗicần thay thế để trồng tái canh có 11.925 ha, chiếm 14,28% diện tích cà phê củatỉnh Trong những năm gần đây, tuy giá cả thị trường thế giới có nhiều biến động

nhưng cà phê vẫn là cây chủ lực trên địa bàn tỉnh Gia Lai, góp phần tăng thu

nhập và giải quyết phần lớn lao động trong tỉnh Tuy nhiên tình trạng tái canhcũng gặp những trở ngại tương tự như đã đề cập ở trên

Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên, việc nghiên cứu một số tính chất vật lý,hóa học và sinh học của đất, qua đó xác định được yếu tố hạn chế về vật lý, hoá học

và sinh học đất bazan trồng tái canh cà phê tại Gia Lai và đưa ra được các biện pháp

kỹ thuật thích hợp để tái canh cà phê thành công sẽ rất có ý nghĩa về khoa học,không những về mặt học thuật mà còn có giá trị thực tiễn giúp hàng vạn hộ nôngdân ổn định cuộc sống và cả ngành sả n xuất cà phê phát triển bền vững

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

- Xác định được thực trạng tính chất vật lý, hoá học và s inh học của đấtbazan tái canh cà phê

- Xác định được yếu tố hạn chế về vật lý, hóa học và sinh học của đất bazantái canh cà phê

- Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật khắc phục yếu tố hạn chế của đất bazantrồng tái canh cà phê vối tại Gia Lai

1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Đất đỏ bazan trồng cà phê tái canh trên địa bàn tỉnh Gia Lai và cà phê vối

1.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI

- Xác định được yếu tố hạn chế chính trong đất tái canh cà phê tại Gia Lai

về hóa học là hàm lượng hữu cơ , kali dễ tiêu, magiê trao đổi, về vật lý là dung

trọng và về sinh học là sự xuất hiện của tuyến trùng Pratylenchus spp., Meloidogyne spp và Rotylenchulus reniformis với mật độ cao, gây hại cà phê

Đã xác định được ngưỡng giá trị gây ảnh hưởng xấu đến cà phê tái canh của

các yếu tố hạn chế từ đất bazan của tỉnh Gia Lai: ở tầng đất mặt, OM ≤ 2,64%,

K2Odt ≤ 3,82mg/100g đất, Mg2+ ≤ 0,48me/100g đất, D ≥ 0,87g/cm3 và sự xuất

hiện của 03 loài tuyến trùng: Pratylenchus spp., Meloidogyne spp và

Rotylenchulus reniformis Đây là những cơ sở khoa học để đề xuất các biện pháp

khắc phục các yếu tố hạn chế từ đất cũng như hoàn thiện quy trình tái canh cà phê

1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn

Bổ sung một số biện pháp canh tác tổng hợp như bón phân, xử lý thuốc bảo

vệ thực vật vào quy trình tái canh cà phê trên đất bazan tại Gia Lai

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM LIÊN QUAN

2.1.1 Cà phê già cỗi, cà phê tái canh

Cho đến nay khái niệm về cà phê già cỗi vẫn chưa được định nghĩa một cách

chính thống nhưng theo Quy chuẩn nông nghiệp thì vòng đời cà phê là 25 năm.Quy chuẩn này cũng phù hợp với quan điểm của Nguyễn Sỹ Nghị (1982) “nếu càphê trồng trên đất tốt sẽ cho n ăng suất cao liên tục 20 -25 năm”, hiểu theo cáchnày thì cà phê mặc dù đã > 20 năm tuổi nhưng được trồng trên đất tốt và vẫn cho

năng suất cao thì chưa xếp vào cà phê già cỗi Đoàn Triệu Nhạn (2011) chia đời

sống của cây cà phê ra 3 thời kỳ chính: Đầu tiên là thời kỳ sinh trưởng, nó bắt đầu từkhi hạt cà phê nảy mầm và kết thúc khi cây đã trưởng thành Thời kỳ này kéo dài từ

4 đến 7 năm, tùy theo loài cà phê và các điều kiện ngoại cảnh Thời kỳ thứ hai là

thời kỳ sản xuất, đó là thời kỳ dài nhất, tới 15 đến 20 năm Thời kỳ cuối cùng là thời

kỳ suy giảm về sinh lý, nó già cỗi và kết thúc với sự chết của cây cà phê Cục Trồngtrọt (2013) cho rằng: “Diện tích cà phê hơn 20 năm hiện có 86 nghìn ha, chiếmkhoảng 15% tổng diện tích cà phê, ngoài ra có hơn 40 nghìn ha cà phê dưới 20tuổi nhưng đã có biểu hiện già cỗi, sinh trưởng kém, ít cành thứ cấp, nhiều cànhkhông cho quả, năng suất và chất lượng thấp” Theo đó, những diện tích dưới 20tuổi mà có những biểu hiện nói trên cũng được xếp vào loại cà phê già cỗi Nh ưvậy, tiêu chí để xác định cà phê già cỗi không chỉ dựa vào tuổi mà còn dựa vàotình hình sinh trưởng, năng suất và chất lượng nhân cà phê

Cà phê tái canh là cà phê trồng mới trên đất đã trồng cà phê một chu kỳ, đãthanh lý, nhổ bỏ cà phê già cỗi và trồng lại, bất luận đất ấy có luân canh haykhông luân canh với cây trồng khác Đất trồng cà phê tái canh được gọi tắt là đấttái canh cà phê

2.1.2 Đất bazan

Đất bazan là tên gọi chung dùng để chỉ các loại đất phát triển từ các sản

phẩm phong hóa của đá bazan

Kết quả nghiên cứu -phân loại và lập bản đồ đất Thế giới 1/5 triệu (FAO/

UNESCO và WRB) đã phân chia đất thế giới ra làm 30 nhóm (Soils Groups) với

209 đơn vị đất dưới nhóm (Units) Hệ thống phân loại này đã được chỉnh lý

nhiều lần (1974, 1988, 1994 và 1998) Trong đó đất phát triển trên sản phẩmphong hoá của đá bazan được phân chia thành 3 nhóm gồm: Ferralsols;

Phaeozems và Luvisols với tổng diện tích ước tính khoảng 1.540 triệu ha, chiếm10,4% diện tích bề mặt trái đất.

Tại Việt Nam, trong quy trình điều tra, lập bản đồ đất tỷ lệ trung bình và lớn(TCVN 9487-2012) đã đưa ra bản phân loại đất quốc gia, áp dụng cho việc xâydựng bản đồ đất tỷ lệ lớn Theo đó có 7 loại đất phát triển trên sản phẩm phonghoá của đá bazan là: Đấ t đen trên sản phẩm bồi tụ của bazan (Rk), Đất nâu thẫmtrên sản phẩm đá bọt và đá b azan (Ru), Đất nâu tím trên đá b azan (Ft), Đất nâu

đỏ trên đá mác ma bazơ và trung tính ( Fk), Đất nâu vàng trên đá mác ma bazơ vàtrung tính (Fu), Đất mùn đỏ vàng trên đá mácma trung tính (Hk) và Đất thung

lũng do sản phẩm dốc tụ trên bazan (Dk)

2.1.3 Yếu tố hạn chế trong đất

Liebig (1843) đã phát biểu định luật tối thiểu như sau: “Năng suất cây trồng phụ thuộc vào nguyên tố phân bón có tỷ lệ thấp nhất so với yêu cầu của cây trồng”(dẫn theo Nguyễn Văn Bộ, 2012), theo định luật này, người ta xem năng

suất cây trồng như mức nước trong thùng được cấu tạo bởi nhiều thanh gỗ, mỗithanh gỗ đại diện cho một nguyên tố phân bón và năng suất cây trồng phụ thuộc vàothanh gỗ thấp nhất trong thùng Theo định luật này thì yếu tố tối thiểu cứ luân phiênnhau xuất hiện Trong thực tế, khi hàm lượng một nguyên tố nào đó trong đất vượtquá nhu cầu của cây, không cân đối với các nguyên tố khác thì chính nguyên tố đólại hạn chế tác dụng của các nguyên tố khác Đến nay định luật tối thiểu có thể mở

rộng thành định luật yếu tố hạn chế như sau “Đất thiếu hay thừa một nguyên tố dinh

dưỡng dễ tiêu (nào đó) so với yêu cầu của cây trồng cũng đều làm giảm hiệu quả

của các nguyên tố khác và do đó làm giảm năng suất của cây”

Nội dung của định luật này có thể mở rộng với tất cả các yếu tố ngoại cảnh

khác: nước, nhiệt độ, chế độ khí, ánh sáng, các yếu tố liên quan tới sự phát triển của

rễ cây (thành phần cơ giới đất, độ chặt, độ xốp)… và còn được mở rộng ra cả cho

trường hợp yếu tố dinh dưỡng hạn chế thừa, các độc tố ,

2.2 YÊU CẦU SINH THÁI CỦA CÂY CÀ PHÊ

Theo Wilson (1987), Wrigley (1988), Raju (1993) thì đất đai và khí hậu làhai yếu tố sinh thái quan trọng của đời sống cây cà phê

2.2.1 Yêu cầu về khí hậu

2.2.1.1 Nhiệt độ

Cây cà phê thích hợp với nhiệt độ ôn hòa Tuy nhiên, trong thực tế sản xuấtchúng có khả năng sinh trưởng trong điều kiện biên độ nhiệt thay đổi lớn (8 -38oC)

Ngưỡng nhiệt độ thích hợp nhất cho các quá trình sinh trưởng phát triển là 20 -25oC,

vượt quá ngưỡng này (cao hơn hoặc thấp hơn) sẽ hạn chế quá trình sinh trưởng và

phát dục của cà phê, hoa nở không đều, dị dạng, Mỗi giống cà phê thích ứng với

ngưỡng nhiệt độ riêng, khả năng chống chịu với sự biến đổi của nhiệt độ (quá nóng

hoặc quá lạnh) ở các giống cà phê được sắp xếp theo thứ tự như sau: cà phê mít > càphê chè > cà phê vối (Nguyễn Sỹ Nghị, 1982)

2.2.1.2 Mưa và độ ẩm không khí

Cây cà phê có yêu cầu nước rất nhiều, nhất là trong điều kiện thâm canh cao

Ngoài lượng nước cần cho sự kiến tạo sản phẩm, thì còn phần không nhỏ nữa lànước bù đắp vào lượng tiêu hao do thoát hơi qua lá

Thông thường, hàng năm vùng trồng cà phê cần lượng mưa khoảng 1.200mm

và phân bố đều trong 9-10 tháng (từ tháng 3 đến tháng 12 theo điều kiện sinh tháikhí hậu Việt Nam) Cây cà phê cũng cần có một thời gian khô hạn ngắn khoảng 1-2

tháng để tích lũy dinh dưỡng và phân hóa mầm hoa

Sau thời gian khô hạn trên nếu có mưa hay được tưới nước với lượng tương

đương 40mm thì quá trình nở hoa thụ phấn diễn ra thuận lợi, hoa nở đều và tập

trung Sau khi ra hoa cây cần được cung cấp nước (mưa hay tưới) liên tục để đảmbảo đủ ẩm cho cây nuôi quả và lặp lại chu kỳ sinh trưởng cành lá , đâm chồi nảy lộc(Rolston, 1977; Terman, 1979; Rudolph and Voigt, 1986) Ẩm độ của không khíphải trên 70% mới thuận lợi cho sinh trưởng và phát triển của cây cà phê Đặc biệt là

giai đoạn cà phê nở hoa cần phải có ẩm độ cao, do đó tưới nước bằng biện phápphun mưa rất thích hợp cho quá trình nở hoa của cà phê Ẩm độ quá thấp cộng vớiđiều kiện khô hạn, nhiệt độ cao dẫn tới hậu quả làm cho các mầm, nụ hoa bị thui,

quả non bị rụng

2.2.1.3 Ánh sáng

Mặc dù cây cà phê có nguồn gốc từ rừng rậm châu Phi song nó vẫn có khả

năng phát triển trong điều kiện cường độ ánh sáng cao Từ những năm 1946-1950,các nước trồng cà phê châu Mỹ đã thử không trồng cây che bóng cho cà phê đã thu

hoạch năng suất cao gấp 3-5 lần so với trồng cây che bóng (Phạm KiếnNghiệp,1985)

Thực tế sản xuất ở nước ta hiện nay cho thấy: khi đã đáp ứng đầy đủ nước vàcác biện pháp kỹ thuật canh tác khác (phân bón, phòng trừ sâu bệnh, ) các vườn càphê có thể giảm bớt mật độ cây che bóng và thậm chí phá bỏ hẳn, năng suất tăng rõrệt

2.2.1.4 Gió

Cây cà phê hoàn toàn không thích hợp với điều kiện gió lớn Bởi gió lớn sẽlàm gãy thân, cành, rụng lá, long gốc và thậm chí làm rụng quả Song nếu không cógió nhiệt độ trong vườn tăng lên, hoạt động của sâu bệnh mạnh mẽ hơn, làm ảnh

hưởng xấu đến quá trình sinh trưởng của cây Mùa hoa nở nếu thiếu gió sẽ không

thuận lợi cho việc thụ phấn nhất là đối với các giống cà phê vối thụ phấn chéo Nhưvậy vườn trồng cà phê cần có gió nhẹ để điều hòa tiểu khí hậu và tăng tỷ lệ thụ phấn

Ở Việt Nam vùng nào cũng có gió lớn theo mùa như gió mùa Đông -Bắc, gió mùa

Tây-Nam kèm theo những cơn lốc xo áy làm đổ gãy cành cà phê Vì vậy để an toànthì việc trồng cây chắn gió tạm thời trong vườn cà phê kiến thiết cơ bản như muồnghoa vàng, cốt khí, hay trồng cây thân gỗ đầu nguồn như muồng đen, keo dậu, keo

lá tràm là biện pháp kỹ thuật quan trọng, bắt buộc

2.2.2 Yêu cầu về đất trồng

Cà phê là loại cây lâu năm có bộ rễ khoẻ, đòi hỏi đất tốt để phát triển và cho

năng suất cao Các nghiên cứu về đất trồng cà phê đều cho rằng đối với cà phê tính

chất vật lý của đất quan trọng hơn tính chất hoá học Điều này có thể được lý giải là

do nếu đất có chứa các chất dinh dưỡng thấp thì khi sử dụng để trồng cà phê có thể

thay đổi được bằng cách bón phân, cải tạo đất, Tuy nhiên, đối với những đất có

tính chất vật lý kém thì cần phải trải qua một thời gian rất dài mới có thể cải tạo

được và nếu được thì đầu tư chi phí rất lớn Theo FAO (2014), cây cà phê rất thích

hợp với đất có tầng dày lớn hơn 150 cm, những đất tầng mỏng ít thích hợp với trồng

cà phê Theo Cục Trồng trọt (2013) yêu cầu tối thiểu về đất của cà phê là phải cótầng dày trên 70 cm, tơi xốp, thoát nước nhanh, hàm lượng hữu cơ tầng đất mặt trên2% Theo Hoàng Thanh Tiệm và cs (1999) với một số loại đất có tầng dày như đất

đỏ bazan, bộ rễ cà phê có thể ăn sâu và hút được nước, các chất dinh dưỡng khoáng

ở độ sâu tới 3,5 m Ngược lại nếu tầng đất quá mỏng, bộ rễ cây cà phê không có khảnăng ăn sâu nên cây chịu hạn kém Thực tế cho thấy một số vườn cà phê trồng trên

các loại đất bị kết von tầng đất mỏng, mặc dù trong 3 -4 năm đầu cây sinh trưởngtốt, nhưng bước vào giai đoạn kinh doanh cây mới biểu hiện thiếu dinh dưỡng, khôcành, rụng quả do bộ rễ kém phát triển Do vậy tác giả cũng khuyến cáo cần phảichọn đất tầng dày, tơi xốp

Theo Sys et al (1993) đất thích hợp để trồng cà phê là nhưng đất có đ ộ dày

tầng đất mịn sâu (thích hợp là > 100 cm, không thích hợp ở những đất < 50 cm), hơi

chua, tơi xốp, khả năng thấm, thoát nước tốt, đất có thành phần cơ giới từ thịt pha sét

tới sét, có hàm lượng mùn từ khá trở lên Hệ thống rễ của cây cà phê có nhu cầu oxycao, vì vậy ở những đất có thành phần cơ giới sét nặng và những nơi thoát nước kémthì cần hạn chế trồng cà phê Cây cà phê vối có khả năng chịu úng tạm thời tốt hơn

cà phê chè và có thể trồng những nơi có độ dày tầng đất mỏng Độ ẩm của lớp đấtbên dưới bề mặt cần được duy trì trong suốt thời gian trong năm, nhưng độ ẩm củalớp đất mặt cần có những khoảng thời gian khô hơn trong năm, đặc biệt ở giai đoạn

ra hoa, bề mặt tại lớp đất mặt cần khô hơn để giảm sự ảnh hưởng của độ ẩm khôngkhí tới phát triển chồi hoa Những nơi có cấu trúc đất không tốt, khả năng giữ ẩmthấp có thể khắc phục bằng việc sử dụng các vật liệu che phủ Cà phê cần đượctrồng ở nơi có độ dốc vừa phải, ít chịu ảnh hưởng của xói mòn đất

Cây cà phê không chỉ yêu cầu đất có tầng dày mà còn có độ tơi xốp cao, theoFAO (2014), cây cà phê thích hợp nhất với những đất có thành phần cơ giới là sét

nhưng cấu trúc viên, tơi xốp và thoáng khí, không bị ngập úng, giữ nước tốt trong

những tháng mùa khô nhưng lại thoát nước tốt trong những tháng mùa mưa Đất bịnén chặt, thoát nước kém bộ rễ sẽ kém phát triển, đặc biệt là hệ thống rễ tơ bị thốichết do thiếu ôxy Nguyễn Sỹ Nghị (1982), Trần An Phong (1995), Phạm Dương

Ưng (1995) khi nghiên cứu về lý tính đất cho cây cà phê đều cho rằng tính chất vật

lý của đất quan trọng hơn là nguồn gốc địa chất Loại đất tốt nhất cho trồng cà phê

là đất có tầng dày, tơi xốp, nước ngầm ở độ sâu tối thiể u 100 cm, độ xốp khoảng

64%, dung trọng 0,9 g/cm3và tỷ trọng bằng 2,54

Theo Vũ Khắc Nhượng (2009), Đỗ Trọng Hùng (2000) và Việt Chương

(2000) đất để trồng cà phê cần có độ sâu tốt (> 70 cm), vì cà phê là cây lâu năm, có

bộ rễ ăn khỏe, phát triển tốt và ăn sâu, giúp cây hấp thu dinh dưỡng và chịu hạn tốt.Trên nền đất dày và được chăm sóc chu đáo thì không những cây cà phê sinh trưởngtốt, năng suất cao mà còn kéo dài được tuổi thọ và chu kỳ kinh doanh Ngoài ra, đấtphải có lý tính tốt, tức là phải tơi xốp, để bộ rễ và nhất là rễ lông hút phát triển, độ

tơi xốp cần đạt tối thiểu trên 50%, vừa dễ thoái nước khi mưa lớn vừa thuận lợi cho

bộ rễ phát triển Rễ cây cà phê rất mẫn cảm với đất bí, chặt, đọng nước, rễ rất dễ bịthối và ảnh hưởng xấu tới sinh trưởng của cây Trong mùa khô đất cần có khả nănggiữ ẩm tốt Đất bazan là loại đất đáp ứng được c ác yêu cầu này của cây cà phê , đây

là loại đất thích hợp nhất để trồng cà phê và các cây công nghiệp lâu năm khác

Ngoài đất bazan, cà phê còn trồng được trên đất poóc -phia, trên đá phiến sét và biến

chất, đá sét vôi, đá vôi, phù sa cổ… Tuy các loại đất này kém đất bazan, nhưng nếu

được thâm canh tốt ngay từ đầu thì cà phê vẫn cho năng suất cao Ngoài ra, do điều

kiện địa hình miền núi và cao nguyên, nên nhiều diện tích cà phê của ta, nằm trên độdốc nhất định, do vậy, dù trồng cà phê trên loại đất nào cũng phải có biện phápchống xói mòn bảo vệ đất như trồng theo đường đồng mức, gieo cây ngắn ngày họ

đậu chắn dòng chảy, trồng rừng đầu nguồn, bố trí trồng cà phê theo hình nanh

sấu…và nhất thiết phải tìm cách bồi dưỡng nâng cao độ phì cho đất trong quá trình

chăm sóc, khai thác cà phê

Về mặt hóa tính, các kết quả nghiên cứu về nhu cầu phân bón đều khẳng định

đạm và kali là hai nguyên tố dinh dưỡng khoáng mà cây cà phê cần với lượng cao

nhất Trong giai đoạn cây còn nhỏ, đang hình thành các bộ phận cành lá mới và sựphát triển của bộ rễ thì nhu cầu của cây đối với lân và đạm cũng rất cao Bên cạnh

hàm lượng tổng số các chất dinh dưỡng khoáng trong đất thì hàm lượng các chất dễ

tiêu là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá độ phì nhiêu thực tế của đất trồng, đặc biệt đốivới đất đỏ bazan là loại đất có khả n ăng cố định lân cao

Dựa vào kết quả nghiên cứu nhiều năm, Viện Nghiên cứu Cà phê năm 1999 đã

đưa ra bảng phân cấp đất trồng đối với cây cà phê như bảng 2.1

Bảng 2.1 Phân cấp độ phì nhiêu của đất trồng cà phê

Nguồn: Hoàng Thanh Tiệm và cs (1999)

Trong các yếu tố hoá học, hàm lượng chất hữu cơ trong đất là yếu tố quantrọng để đánh giá độ phì nhiêu của đất trồng cà phê Hàm lượng hữu cơ càng cao thì

đất càng tơi xốp Theo Nguyễn Tử Siêm (1990), cà phê trên đất ferralsols muốn cónăng suất ổn định phải có hàm lượng hữu cơ trên 3,5% và trên các loại đất khác phải

trên 2,5% Nếu đất có hàm lượng hữu cơ quá thấp thì trước khi trồng cà phê phải cóbiện pháp cải tạo đất bằng các loại cây phân xanh, cây đậu đỗ, hoặc phải đầu tưnhiều phân chuồng lúc trồng mới để đảm bảo cho cây sinh trưởng tốt

Theo Livens (1951), hàm lượng hữu cơ là chỉ tiêu quan trọng nhất đối với đấttrồng cà phê Arabica Hữu cơ cung cấp dinh dưỡng cho cây cà phê, tạo sự thoáng

khí và nâng cao tính đệm, làm giảm tác hại của độ chua của đất Wrigly (1988) cũng

cho rằng cà phê Arabica ưa đất giàu hữu cơ , giàu chất dinh dưỡng, độ chua thấp, lân

ít quan trọng nhưng lại là yếu tố cần thiết, đặc biệt cho giai đoạn ra hoa

Theo Nguyễn Sỹ Nghị (1982), các loại đất có hàm lượng đạm tồng số 0,20%, lân tổng số 0,08-0,10% (P205), kali tổng số 0,10-0,15% (K2O), hàm lượngmùn tối thiểu là 2% tương đối thích hợp với cây cà phê Tuy nhiên, cần xác định

0,15-hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu vì nó có hiệu lực thực tế đối với cây cà phê Trong

nghiên cứu về “Đánh giá độ phì của đất trồng cà phê Tây Nguyên” Vũ Cao Thái

(1989) đã đưa ra khoảng pH và mức dinh dưỡng thích hợp cho cà phê như sau: pH

từ 3,5 đến 5,5, các bon hữu cơ > 1,62%, đạm tổng số N > 0,10%, lân dễ tiêu P205> 5

mg/100 g đất Theo Nguyễn Tri Chiêm và cs (1974) , cây cà phê sinh trường tốt, chonăng suất cao khi hàm lượng lân dễ tiêu trong đất lớn hơn 6 mg/100 g đất Nguyễn

Tử Siêm và Lương Đức Loan (1987) thì cho rằng ngưỡng thích hợp về lân dễ tiêu

đối với cà phê là 8-10 mg P2O5/100 g đất Ngoài các yếu tố đa lượng như N, P, K,

cây cà phê còn cần một số nguyên tố dinh dưỡng trung và vi lượng khác, trong đó

đặc biệt là các nguyên tố S, Zn, Ca, Mg, Bo,…

Về pH của đất, theo Willson (1987), trồng cây cà phê trên đất trong khoảng4<pH<8 mới mang lại hiệu quả kinh tế cao Forestier (1969) xác định cây cà phê

sinh trưởng tốt trong giới hạn pH từ 5,4 đến 5,5 Robinson (1959) cho rằng pH thích

hợp với cà phê Arabica là 5,2-6,2 Theo Nguyễn Sỹ Nghị (1982), Ngô Văn Hoàng(1992), Coste (1992) cà phê vẫn có thể phát triển tốt ở pH đất 4,5-5,0 Khi đất quáchua, khả năng di động của Mn++cao gây độc cho cà phê (Nguyễn Khả Hòa , 1995)

Theo Ramaiah (1985), pH tốt nhất cho sinh trường của cà phê là 6,0-6,5.Krishnamurthy và Iyengar (1976), cho rằng những đất có hàm lượng sắt , nhôm cao,

pH thấp (< 4,2), khả năng cố định lân lớn, bón vôi sẽ làm tăng hàm lượng lân dễ tiêu

trong đất Những đất có pH cao (> 5,6) bón vôi sẽ làm giảm hàm lượng lân dễ tiêu

Nghiên cứu của Vũ Cao Thái (1985) cho thấy cây cà phê rất thích hợp với đấtchua nhẹ, trong phạm vi pH từ 4,5 - 5,5, giới hạn dưới của cây là 3,5 và giới hạn trên

là 6,5 Các điều tra nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Cà phê cho thấy hầu hết các

mẫu đất lấy từ vườn cà phê vùng Tây Nguyên đều hơi chua, độ chua trao đổi p HKClphổ biến nằm trong khoảng 4,0-5,5 (Hoàng Thanh Tiệm và cs , 1999) Theo Trần

Kim Loang (2002) độ chua đất là một trong những yếu tố quan trọng liên quan đến

sự phát sinh bệnh từ đất vì pH có thể ảnh hường trực tiếp tới sự phát triển của nấmbệnh trong đất Đồng thời pH đất còn gây ảnh hưởng gián tiếp qua quá trình chuyển

biến hóa học hay sinh học đất vì pH liên quan đến độ di động, dễ tiêu của một sốnguyên tố trong đất, ví dụ nhu pH thấp dẫn đến sự tăng nồng độ nhôm di động gâythối rễ cây, tạo điều kiện cho nấm bệnh xâm nhập.

2.3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ SỬ DỤNG ĐẤT TRỒNG CÀ PHÊ Ở NƯỚC TA

Ở Việt Nam, cây cà phê có thể trồng trên các loại đất có sản phẩm phong

hóa của đá gơnai, granit, phiến sét, đá vôi, đá bazan, Theo Vũ Cao Thái (1989)

các cao nguyên đất bazan thuộc vùng Tây Nguyên ở nước ta có tầng đất dày, kết

cấu tốt, tơi xốp, độ phì cao, nên cây cà phê nơi đây sinh trưởng, phát triển tốt,

cho năng suất, chất lượng sản phẩm cao hơn những nơi khác, do vậy người ta

mệnh danh chúng là “thiên đường” của cây cà phê

Nguyễn Sỹ Nghị (1982) cho biết: “Cây cà phê là cây công nghiệp lâu năm,

phàm ăn, đòi hỏi đất tốt để phát triển và cho năng suất cao, nên nếu được trồngtrên đất tốt cây cà phê s ẽ cho năng suất cao liên tục 20-25 năm Ngược lại, trồngtrên đất xấu không những năng suất thấp mà cây cà phê cũng nhanh chóng tàn

lụi” Tác giả cũng cho rằng cần xác định hàm lượng dinh dưỡng dưới dạng dễtiêu vì có hiệu lực thực tế đối với cây trồng

Theo Lê Ngọc Báu (2001) lượng phân bón thích hợp cho một ha cà phê vốitrong thời kỳ kinh doanh là 300-350 kg N, 120-150 kg P2O5, 300-350 kg K2O,

20% lượng phân đạm được sử dụng ở dạng phân amôn sunphat

Nghiên cứu của Trình Công Tư (1999) cho thấy tổ hợp phân khoáng đa

lượng có ý nghĩa nhất đối với sinh trưởng, phát triển và năng suất cà phê vối kinhdoanh trên đất nâu đỏ bazan Tây Nguyên trong mùa mưa là 300 kg N - 150 kg

P2O5 - 400 kg K2O cho một ha Theo Y’ Knin HĐơk (2002) trên đất đỏ bazanmức bón 300 kg N/ha - 150 kg P2O5/ha - 400 kg K2O/ha + 5 tấn phân chuồng/ha

cho năng suất cà phê trên 4 tấn nhân/ha và trên đất xám granit mức bón 300 kg

N/ha - 100 kg P2O5/ha - 300 kg K20/ha + 5 tấn phân chuồng/ha cho năng suất càphê trên 2 tấn nhân/ha Bùi Văn Sỹ (200 5) đưa ra mức bón phân hợp lý đối với

cà phê chè ở Hướng Hóa, Quảng Trị t hời kỳ kiến thiết cơ bản là 250 kg N/ha

-100 kg P2O5/ha - 200 kg K20/ha và thời kỳ kinh doanh là 200 kg N/ha - 100 kg

P2O5/ha - 200 kg K20/ha

Trong điều kiện nhiệt đới ẩm, đa số các loại đất hình thành tại chỗ nhưbazan, gơnai thường có đặc tính cố định lân rất mạnh Vì vậy hàm lượng lân dễ

tiêu là một trong những chỉ tiêu đánh giá độ phì đất.

Về hàm lượng hữu cơ trong đất, theo Lương Đức Loan (1991) đất mới khaihoang từ rừng có hàm lượng hữu cơ 5 -6%, nhưng sau 4-5 năm canh tác thì lượnghữu cơ đó chỉ còn 2 -3% (dẫn theo Nguyễn Tiến Sỹ, 2010) Một nghiên cứu kháccủa tác giả này về việc vùi hữu cơ vào đất có kết quả như sau: với 30 ngày vùi, ở

độ sâu 20 cm, lượng hữu cơ hao hụt là 38%, nhưng nếu chỉ vùi ở độ sâu 5 cm thì

sự hao hụt lên đến 52% Khi hàm lượng hữu cơ trong đất giảm sẽ kéo theo sự

thay đổi hà ng loạt các tính chất lý, hóa đất theo hướng bất lợi cho sinh trưởng,

phát triển và năng suất của c à phê (Trình Công Tư, 1999)

Nghiên cứu về xói mòn đất, Lê Hồng Lị ch và Lương Đức Loan (1997) chorằng trong cùng điều kiện về độ dốc và lượng mưa thì vườn c à phê kiến thiết cơbản 2 năm tuổi lượng đất bị cuốn trôi do xói mòn qua một mùa mưa nhiều hơngấp 5 lần so với rừng tái sinh Theo Lương Đứ c Loan và cs (1996) cùng với sựmất đất, lượng dinh dưỡng bị cuốn trôi hàng năm trên một hecta cà phê kiến thiết

cơ bản cũng khá cao: 71 kg N, 65 kg P2O5, 28 kg K20, 1.160 kg hữu cơ

Nghiên cứu của Hồ Công Trực và Lương Đức Loan (1997) cho thấy đốivới đất nâu đỏ phát triển trên đá bazan ở độ dốc 10° lượng đất mất đi hàng năm

> 100 tấn/ha

Theo Trình Công Tư (1999) muốn có một vườn cà phê đi vào kinh doanh

ổn định, năng suất cao thì cần thiết phải có nền đất ổn định ngay ở giai đoạn

trồng mới và suốt thời kỳ kiến thiết cơ bản Điều đó sẽ không bao giờ có đượcnếu không có biện pháp bảo vệ đất thích đáng Các biện pháp chống xói mòn cho

vườn cà phê trên đất dốc, mà nổi bật hơn cả là kỹ thuật tạo bồn quanh gốc cà phê

đã chứng tỏ sự sáng tạo độc đáo của người nông dân trồn g cà phê Việc tạo bồn

quanh gốc cà phê vừa có tác dụng ngăn chặn xói mòn do nước, vừa là nơi trữphân bón, tích tụ các tàn dư hữu cơ và chứa nước tưới trong mùa khô

Hàng năm phần sinh khối của cây cà phê và cỏ dại do cắt tỉa, tạo hình, khô

rụng cũng như làm cỏ đã tạo ra khối lượng tàn dư chất khô khá lớn lên đến 5 -7tấn/ha bổ sung vào đất của vườn cà phê Nghiên cứu của Hồ Công T rực và PhạmQuang Hà (2004) cho biết có từ 3.997-5.537 kg/ha chất khô thu được từ nguồnsinh khối này trả lại cho đất cho dù trên công thức đó có bón phân hay không bónphân thì phần sinh khối này cũng cung cấp cho một ha đất từ 52,4-94,1 kg N,3,1-5,0 kg P, 23,6-45,4 kg K, 15,6-23,3 kg Ca và 10,8-17,7 kg Mg

Song song với những biện pháp công trình bảo vệ đất như xây dựng hệ th ống

mương, bờ, kỹ thuật tạo bồn quanh gốc cà phê thì cũng cần áp dụng việc trồng cácbăng phân xanh (cốt khí, muồng hoa vàng, đậu hồng đáo, ) chắn ngang dốc hay

xen giữa 2 hàng cà phê vừa có tác dụng hạn chế xói mòn, vừa cung cấp cho cà phêmột lượng sin h khối đáng kể (Lương Đức Loan và c s., 1996)

Về giữ ẩm cho đất, theo Tôn Nữ Tuấn Nam và cs (1997) bón chất giữ ẩmvới khả năng giữ được một lượng nước gấp hàng trăm lần thể tích ban đầu đã

được sử dụng để tăng hiệu lực giữ ẩm trên vườn cà phê vào mùa khô ở vùng Tây

Nguyên Tuy có tác dụng cải thiện được độ ẩm đất nhưng việc sử dụng chất giữ

ẩm cho cây cà phê cũng không cho hiệu quả kinh tế

2.4 NHỮNG NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN YẾU TỐ HẠN CHẾ TRONG ĐẤT

2.4.1 Những nghiên cứu trên thế giới

2.4.1.1 Nghiên cứu yếu tố hạn chế về tính chất vật lý đất

Hạn chế về tính chất vật lý thường được hiểu là đất có kết cấu kém, ít tơi xốp,khả năng giữ nước, giữ dinh dưỡng kém và vì vậy thường ảnh hưởng đến sinh

trưởng và phát triển của cây trồng Hạn chế này có thể do phát sinh từ nguồn gốc

hình thành của đất và cũng có thể phát si nh từ quá trình canh tác Điều này cũng đã

được nhiều nghiên cứu đề cập nhưng rất ít và thậm chí không đề cập đến sự thay đổi

tính chất vật lý ở đất trồng cà phê Tuy nhiên, vấn đề thoái hóa vật lý cũng đã đượcISRIC (1997) đề cập trong “Nghiên cứu về thoái hóa đất ở khu vực Nam và Đông

Nam Châu Á” cho thấy tại khu vực này có 9% đất bị thoái hóa về vật lý đất , không

kể 21% thoái hóa do xói mòn đất cũng xuất hiện yếu tố hạn chế về vật lý đất Sựthoái hóa vật lý cũng đồng nghĩa với việc biến đổi tính chất vật lý của đất theo chiều

hướng bất lợi đối với sản xuất nông nghiệp và được coi là yếu tố hạn chế Những đất

bị thoái hóa thường do bị phá vỡ kết cấu, tầng mặt bị bào mòn, rửa trôi sét, hìnhthành tầng tích sét tạo nên những mặt chắn dẫn đến khả năng thấm nước chậm, đất

kém tơi xốp, khả năng giữ nước, giữ dinh dưỡng kém Hiện tượng này xảy ra khá

phổ biến không chỉ trên đất bỏ hóa mà ngay cả trên đất đang canh tác nông nghiệp.Thành phần cơ giới đất có liên quan đến sự phát triển của các loại nấm bệnh

gây hại trong đất Townshens and Berry (1972) cho rằng tuyến trùng Pratylenchus penetrans và P minyus dễ dàng xâm nhập và gây hại ngô trên các loại đất có dung

trọng thấp Ferris and Bernard (1971) cho thấy có sự liên quan giữa kiểu đất và mật

độ tuyến trùng trong đất trồng đậu nành, mật độ tuyến trùng cũng có liên quan với

độ ẩm đất

Vi nấm có vai trò quan trọng trong duy trì cấu trúc đất Việc sử dụng máy móc

được coi như là yếu tố làm suy thoái đất Vi nấm giúp duy trì cấu trúc đất nhờ sự

phát triển của sợi nấm trong đất như là cấu trúc khung cho các hạt đất liên kết vào ,tạo ra các điều kiện mà nó cho phép sự hình thành các vi hạt kết (đoàn lạp), cố địnhcác hạt kết bằng các sợi nấm và các rễ cây trồng để hình thành các hạt kết lớn hơn,cung cấp nguồn cácbon trực tiếp cho cây trồng (Miller and Jastrow, 2000) Cácboncủa đất chủ yếu hình thành nên chất hữu cơ cần thiết để liên kết các hạt đất, trực tiếp

ảnh hưởng đến hình thành đoàn lạp đất

2.4.1.2 Nghiên cứu yếu tố hạn chế về tính chất hóa học đất

Theo Buringh (1979) yếu tố hạn chế chính trên đất phát triển từ đá bazan làlân dễ tiêu, tiếp theo là kali và lưu huỳnh Sự thiếu hụt lân dễ tiêu đến mức trởthành yếu tố hạn chế là do trong đất bazan giàu sesquyoxyt nên lân dễ tiêu đã bị

cố định mặc dù đá bazan là loại đá khi phong hoá cho đất giàu lân Cũng theoBuringh (1979), hạn chế chính của đất bazan trồng trọt là thiếu kali, các nguyên

tố trung lượng như canxi, magiê, lưu huỳnh thậm chí có thể thiếu cả silic nếutrồng cỏ Một số nguyên tố vi lượng hòa tan trong môi trường pH thấp như kẽm,mangan cũng có thể thiếu hụt nhưng đôi khi là độc tố đối với cây trồng

Trong khi đó cà phê là loại cây trồng có nhu cầu dinh dưỡng khá cao, đặc

biệt là đạm và kali Theo Roelofsen and Coolhaas (1940), lượng dinh dưỡng đểtạo ra 1 tấn cà phê nhân là: 35 kg N, 6 kg P2O5, 50 kg K2O, 4 kg CaO, 4 kg MgO

và nhiều nguyên tố trung và vi lượng khác Với nhu cầu dinh dưỡng lớn như vậynếu không cung cấp đầy đủ cho cà phê, năng suất sẽ thấp và dẫn đến đất bị suythoái, xuất hiện yếu tố hạn chế về hóa học ISRIC (1997) trong chương trìnhnghiên cứu về thoái hóa đất ở khu vực Nam và Đông Nam Châu Á cho thấy, diệntích thoái hóa hóa học tại khu vực này có đến 24% Sự thoái hóa hóa học cũng

đồng nghĩa với việc suy giảm các tính chất hóa học trong đất đến mức cạn kiệt

làm suy giảm sức sản xuất của đất Tuy nhiên, cũng như hạn chế về vật lý, hạnchế về hóa học phụ thuộc vào nguồn gốc đá mẹ hình thành đất, chế độ phân bón

Độ chua của đất ảnh hưởng đến đặc điểm hóa tính, lý tính và sinh học đất

(Bradi and Weil, 2002) Ngoài ra pH đất còn tác động đến vi sinh vật, sinh khối của

vi sinh vật, hoạt động, cấu trúc quần thể vi sinh vật đất cũng như thay đổi trong hoạt

động của vi sinh (Anderson, 1994) Nghiên cứu của Sánchez-de León et al (2006)

cho thấy bón phân hữu cơ từ vỏ cà phê đã xử lý (20 tấn/ha) đã làm tăng lượng giun

đất, tăng sinh khối của vi sinh vật đất và do vậy góp phần cải thiện được tính chất lý

hóa học đất, giúp cây sinh trưởng và phát triển tốt, đề kháng được các loại sâu bệnhhại.

Goldman et al (1989) nhận thấy ở đất chua áp lực thẩm thấu của rễ bị kìm

hãm, đặc biệt ở tầng đất cái có tỷ lệ C a/Al thấp, dẫn đến sự phân bố bộ rễ nông hơn

và vì vậy quá trình sử dụng nước cũng như dinh dưỡng bị hạn chế, gây rửa trôi dinh

dưỡng Trong đất chua, đặc biệt chua do nồng độ Al3+cao thì ảnh hưởng rõ đến sự

tăng trưởng của rễ và sự hút nước, gây hiện tượ ng thiếu dinh dưỡng và gây nên

stress hạn (Marschner, 1991)

Độ pH đất cũng là một trong những yếu tố quan trọng không chỉ ảnh hưởngđến khả năng trao đổi khoáng của cây mà còn liên quan đến sự phát sinh ra bệnh từđất, pH có thể ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển nấm bệnh trong đất, đồng thời

còn ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình chuyển biến hóa học hay sinh học trong đất.Chẳng hạn khi pH thấp, hàm lượng nhôm di động tăng, gây thối rễ cây tạo tiền đềcho nấm bệnh xâm nhập Bên cạnh đó độ chua của đất t rồng còn có mối liên quanchặt chẽ tới sự bùng phát gây hại của một số vi sinh vật gây hại trong đất Một số vikhuẩn gây hại trong đất chỉ phát triển gây hại trong một ngưỡng pH nhất định, một

số nấm ký sinh gây bệnh phát triển rất mạnh khi gặp điều kiện pH thích hợp (thông

thường là khi chỉ số pH thấp), thêm vào đó chỉ số pH trong đất cũng có tương quan

chặt với độ hữu dụng của một số nguyên tố dinh dưỡng đất Tác giả Ramirez (1998)chỉ ra rằng: chế độ bón phân cho cà phê ở vùng đất bị tuyến trùng gây hại cần phải

được điều chỉnh một cách thích hợp để chỉ số pH đất không dao động ở mức thấp

Một mặt việc sử dụng phân hóa học là rất tốt cho sự sinh trưởng và phát triển mạnhcủa bộ rễ cây trồng, nhưng mặt khác đó lại là điều kiện thuận lợi để làm tăng mật sốtuyến trùng trong hệ rễ (Shmitt and Riggs, 1989)

Theo Murach and Ulrich (1988) thì khi đất bị chua hóa cho phép nghĩ đến việc

gia tăng nhôm hòa tan và vì vậy có thể gây độc cho cây trồng Độc nhôm từ đó có

thể là một yếu tố giới hạn quan trọng với cây trồng trên đất chua trong đó có cây cà

phê Năng suất cây trồng gia tăng nếu lượng nhôm trong đất giảm xuống Von

Uexkull (1992) nghiên cứu cho thấy khi đất có nồng độ Al3+di động thừa, rễ cây có

thể bị hư hỏng, teo tóp, xoắn lại và giảm khối lượng Điều này cũng đã được Foy et

al (1978), Taylor (1988), Klotz and Horst (1988) khẳng định.

Huang et al (1992b) cho rằng khi nồng độ nhôm trao đổi trong đất cao sẽ kìm

hãm sự hấp thu Ca, Mg trong màng tế bào gây ra tình trạng thiếu Ca và Mg trong

cây, đặc biệt là chứng thiếu Mg thể hiện rất rõ ràng.

Theo Sheila et al (2007) thì đất trồng cà phê sau một thời gian dài, chuẩn bị

bước vào tái canh thì pH, lân dễ tiêu c ó xu hướng giảm so với đất rừng và do vậy

mật độ vi sinh vật hữu ích giảm, trong đó đáng chú ý là mật độ nấm đối kháng

Trichoderma spp giảm tạo điều kiện cho các loại vi sinh vật gây hại tấn công cà phê

khi trồng tái canh

Nồng độ Al3+ trong dung dịch đất thường thấp hơn 1mg/lít ở pH > 5,5

nhưng tăng mạnh ở pH thấp Thừa Al3+ trong đất làm cản trở sự hấp thu, vận

chuyển và đồng hóa các chất dinh dưỡng chủ yếu như K, P, Ca, Mg, Fe và có thểcản trở các quá trình hoạt động của vi sinh vật trong việc cung cấp dinh dưỡng

cấu trúc màng bán thấm, tổng hợp ADN và tham gia vào quá trình nguyênnhiễm, quá trình kéo dài của tế bào

Hầu như tất cả các nghiên cứu độc nhôm trên cây cà phê đều thực hiện trên

cây cà phê chè (Coffea arabica L) Trong một thí nghiệm trong phòng trên cà phê

chè 7 tháng tuổi trồng trong chậu, Pavan and Bingham (1982) thấy rằng sự giảm

sinh trưởng của cây non có tương quan chặt với giá trị hoạt động của nhôm trongđất Giới hạn gây độc của giá trị hoạt động của nhôm gần 4 x 10-6 Nồng độ

nhôm trong lá có tương quan chặt với khả năng hoạt động của nhôm Giới hạn

gây hại cho rễ và tăng trưởng của thân lần lượt là 62 và 100 µg/g Theo Maria(2006), khi nghiên cứu độc nhôm trên cà phê Colombia, loại đất trồng cà phê cónguồn gốc dung nham núi lửa (Andisols) có đặc điểm là đất chua, giàu chất hữu

cơ và có hiện tượng đ ộc nhôm có một số kết quả như sau: Khi chiết nhôm traođổi với 3 nồng độ của KCl đã có sự khác nhau về nồng độ dịch chiết, phức hợp

nhôm với hữu cơ dường như không độc với cây, d ung dịch đất không cho thấy cónồng độ nhôm ở mức gây hại, không có ảnh hưởng tổn thư ơng đến rễ cà phê.Golzalez (2007) đã nghiên cứu tương tác giữa chất hữu cơ với nhôm có khả năng

trao đổi trong đất trồng cà phê chè ở Puerto Rico cho thấy nhôm trao đổi cao ở

tầng 20-40 cm, tầng mà có ít chất hữu cơ Dung dịch CuCl2chiết được nhôm caonhất ở tầng 0-20 cm so với dung dịch AlCl3và KCl

cũng là một yếu tố dinh dưỡng cần thiết của cây trồng, tuy nhiên khi nồng độ tăngcao, nó lại là yếu tố gây độc cho cây (Marscher, 1995) Nồng độ của mangan trong

dung dịch đất được kiểm soát do hàm lượng mangan tổng số trong đất, pH đất vàkhả năng trao đổi điện tích âm Do vậy khi đất có hàm lượng mangan cao, độc tốcủa mangan có thể xuất hiện khi pH thấp hơn 6,0 (ở mức này Al vẫ n đang ở dạngkhông hòa tan) Trong môi trường giàu điện tích âm gây ra khi đất tưới nước quánhiều, thoát nước kém, bón quá nhiều chất hữu cơ, độc tố do mangan có thể xảy ra

kể cả khi pH ở mức kiềm (Hue, 1988)

Trong một nghiên cứu về độc tố mangan trên đất Oxisols ở Hawaii, Hue andMai (2002) thấy nồng độ Mn trong dung dịch chiết tăng lên 100 lần khi pH giảm đi

1 đơn vị Thạch cao (CaSO4.2H2O) có tác dụng giảm mangan hòa tan trong dungdịch tốt hơn canxi và việc bón phân xanh và các chất rắn hữu cơ thông thường làm

tăng độc tố mangan trong đất Loại cây trồng khác nhau và ngay cả giữa các dòng

trong cùng một giống cũng có khả năng chống chịu khác nhau với độc tố mangan

(Foy et al., 1978).

Theo Lumbanraja et al (1998) thì vườn cà phê trồng 20 năm, chuẩn b ị cho

trồng tái canh thì hàm lượng dinh dưỡng trong đất có xu hướng giảm so với khi bắt

đầu trồng mới từ đất rừng Điều đáng quan tâm là CEC, Ca giảm mạnh ở tầng 0-20

cm chứng tỏ chất lượng đất đã bị suy giảm Khi chất lượng đất bị suy giảm thì khả

năng cung cấp dinh dưỡng cho cây cà phê bị hạn chế

Nghiên cứu của Sheila et al (2007) đã chỉ ra rằng: đất trồng cà phê sau một

thời gian dài và bước vào tái canh thì pH và P2O5dễ tiêu có xu hướng giảm so với

đất rừng Đây cũng chính là lý do làm cho mật độ vi sinh vật hữu ích (Trichoderma

spp.) trong đất giảm, điều này tạo cơ hội lớn cho các vi sinh vật gây hại sinh trưởng,

phát triển và tấn công cây cà phê tái canh

2.4.1.3 Nghiên cứu yếu tố hạn chế về sinh học đất

Nhiều nghiên cứu cho thấy sau một thời gian trồng cà phê, nhất là độc canhdẫn đến trong đất xuất hiện một số lượng lớn vi sinh vật gây hại làm cho cà phê

không sinh trưởng, phát triển được, thậm chí bị chết Đáng chú ý là tuyến trùng, loài

tuyến trùng gây hại chính trên cây cà phê là Pratylenchus coffeae Điều này đã được Lordello (1972), xác định ngay tại Nam Mỹ, về sau Campos et al (1990) đã tìm

thấy ở El Sanvador, Java và Ấn Độ, Cộng hòa Dominique, El Savador, Guatemala,Puerto Rico, Costa Rica, Brazil, Barbados, Martinique, Tanzania, Madagascar và

Indonesia Tuy nhiên theo Bredo thì tuyến trùng Pratylenchus coffeae chỉ gây hại trên cà phê chè (Coffea Arabica Line) và cà phê vối (Coffea Canephora Var Robusta) nhưng không gây hại trên cà phê mít (Coffea Liberica Bull Var Excelsa).

Tuyến trùng (nematodes) là một nhóm động vật không xương sống, đa bào cókích thước rất bé dài khoảng 0,1 -0,5 mm (mắt thường không thể nhìn thấy) Vòng

đời của tuyến trùng ký sinh gây hại khoảng 25-70 ngày và phát triển qua 3 giai đoạn

chính, bao gồm giai đoạn trứng, giai đoạn ấu trùng và giai đoạn trưởng thành Hệ sốsinh sản của tuyến trùng rất cao, một cá thể tuyến trùng cái trưởng thành có thể đ ẻtrên 2.000 trứng (Castillo and Wintgens, 2004)

Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã nhận định rằng tuyến trùng là một trongnhững nguyên nhân chính gây suy giảm sức sản xuất dẫn đến phải thanh lý trước

tuổi của các vùng chuyên canh cà phê Campos et al (1990) nhận thấy rằng ở El Salvador, Java và Ấn Độ thì Pratylenchus coffeae là loài tuyến trùng gây hại chính

trên cây cà phê

Tuyến trùng gây vết thương rễ cà phê Pratylenchus coffeae là loài gây hại

nặng trên cà phê chè ở miền Nam Ấn Độ Vào những năm 80, thập kỷ XX,

Pratylenchus coffeae đã gây hại hàng nghìn ha cà phê chè tại đây, gây thiệt hại trê n

20 triệu Rupi (Krishnappa, 1985)

Palanichamy (1973) cho biết: Với số lượng tuyến trùng Pratylenchus coffeae

từ 500-5.000 con trong rễ thì cây con 40 ngày tuổi và 120 ngày tuổi của giốngRobusta bị gây hại nặng, trong khi các cây 1 năm tuổi chống chịu đư ợc ở mật độ lâynhiễm này

Bên cạnh loài tuyến trùng gây vết thương rễ thì tuyến trùng gây u sưng rễ cà

phê (Meloidogyne spp.) cũng gây thiệt hại kinh tế rất lớn cho nhiều quốc gia

trồng cà phê trên thế giới Theo thống kê, sản lượng cà phê tại Trung Mỹ giảm10% do nhóm tuyến trùng này gây hại (Sasser, 1979), tại Guatemala sả n lượnggiảm khoảng 40% (Alvarado, 1997), tại Brazil sản lượng giảm 15 -35% tùy theotừng vùng trồng cà phê (Castillo and Wintgens, 2004) Tại bang Veracruz thuộcMexico, có khoảng 20.000 ha cà phê chè bị nhiễm tuyến trùng nốt sưng

Meloidogyne incognita (Hernández, 1992).

Ngoài tuyến trùng thì nấm cũng được cho là tác nhân gây hại trên cà phê

Rai et al (1974) nghiên cứu về bệnh nấm rễ cây cà phê đã phát hiện 164 loài

nấm trong đất, trong đó có 144 loài thuộc nấm bất toàn Các nấm gây hại rễ cây

giai đoạn cây non thường là Phythium, Phytophthora, Fusarium, Selerotium và

Rhizoetonia (Mehrotra, 1980) Người ta còn nhận thấy các nấm Armillaria mellea và một số loài Fusarium thường là những tác nhân gây bệnh thối rễ, cổ rễ

và cả phần thân dưới đất của cà phê

Nghiên cứu về biện pháp tiêu diệt tuyến trùng cũng đã có nhiều nhưng đềuthống nhất, biện pháp có hiệu quả nhất là lựa chọn các giống có tính chống chịuhoặc có khả năng kháng tuyến trùng Fiola and Lalancette (2000) cho rằng hầuhết các loài tuyến trùng có thể giảm một cách đáng kể khi bón chất chitin trong

vỏ của những loài giáp xác (tôm, cua, ) vào trong đất Giải thích về hiệu quả củabón chitin, tác giả cho rằng do những loài nấm phân hủy chất chitin đồng thờicũng tấn công trứng tuyến trùng, một l oại trứng cũng có cấu tạo từ chitin Sự gia

tăng khối lượng chất chitin đồng thời cũng có ý nghĩa gián tiếp làm tăng số lượng

nguồn nấm phân hủy này

2.4.1.4 Nghiên cứu tái canh cà phê

Cà phê là mặt hàng nông sản xuất khẩu có giá trị cao trên thế giới, với diệntích trên 10 triệu hecta cây cà phê đóng góp không nhỏ đến sự phát triển kinh tế của

các nước trồng cà phê Mặc dù được xem là loại cây công nghiệp lâu năm, nhưng

tuổi thọ khai thác có hiệu quả của cây cà phê cũng có giới hạn trong vòng 20 -25

năm, sau chu kỳ đó cây cà phê cần phải được trồng lại hoặc được trẻ hóa nhằm khaithác vườn cà phê có hiệu quả

Nguyên nhân cần phải nhổ bỏ cà phê và trồng lại là do cây cà phê bị già cỗi

cho năng suất thấp, không có hiệu quả kinh tế hoặc do vườn cây bị sâu bệnh gây hại.Cho đến nay việc tái canh đã được thực hiện ở nhiều nước trên thế giới trong đó chỉ

có hai quốc gia thông báo đã thực hiện tái canh cây cà phê vì sâu bệnh hại đó làUganda và Indonesia Ở Uganda, do vườn cà phê bị tàn phá bởi bệnh chết héo

(Coffee wilt disease) do nấm Fusarium xylariodes gây ra nên người trồng cà phê

buộc phải trồng lại Các khảo sát gần đây cho thấy bệnh chết héo hiện diện ở hầu hếtcác vùng trồng cà phê của Uganda, nơi có đến 90% trang trại trồng cà phê bị nhiễmbệnh Hiện nay các chương trình tái canh cà phê ở Uganda đều được chính phủ tàitrợ Uganda đã có chương trình chọn giống cà phê vối hiệu quả, được bắt đầu từ

năm 1956 và đã cho ra 6 dòng vô tính Các dòng này đã được nhân giống bằng

cách cắt chồi và sau đó nuôi cấy mô vào những năm của thập niên 1990 trong dự

án phục hồi cây cà phê Ban đầu các vườn ươm được xây dựng ở tất cả các vùngtrồng cà phê để nhân giống với số lượng lớn của các kiểu gen này để thay thế các

vườn cà phê vối già cỗi Các vườn ươm này sau đó được bổ sung thêm trang thiết

bị dưới sự quản lý của Viện Nghiên cứu N ông nghiệp Kawada để thực hiện nhângiống nuôi cấy mô Trong những năm 1998-1999, khoảng 10,3 triệu cây giống vôtính cà phê vối đã được sản xuất trong chương trình vườn ươm giống cà phê

Những giống cà phê vô tính này với khả năng kháng nấm Fusarium xylariodes

gây bệnh chết héo cây cà phê (CWD) đã giúp phục hồi ngành công nghiệp cà phêcủa nước này Tuy nhiên, chính phủ đã ngừng hỗ trợ cung cấp giống cà phê từ

năm 2004 Sự tổn thất ở thời kỳ đầu do trồng các giống thực sinh có tỷ lệ rất caođến trên 50% cho đến khi các giống kháng được đưa vào sử dụng thì tỷ lệ này

giảm đi đáng kể

Ở Indonesia nguyên nhân chủ yếu để tái canh cây cà phê là do tuyến trùng

Pratylenchus coffeae tấn công và chương trình tái canh tại Indonesia cũng được

chính phủ tài trợcho ICCRI để sản xuất hàng ngàn cây cà phê giống ghép dòngBP42 và BP358 trên gốc ghép dòng BP308 cho người nông dân trồng tái canh

Phương pháp này dường như đã mang lại hiệu quả nhất Gen kháng là một triển

vọng để giải quyết các vấn đề do tuyến trùng gây ra ở Indonesia Các giống tốt đượcghép lên gốc ghép của các dòng vô tính kháng tuyến trùng BP308 cho giải pháp tốtnhất Các chương trình nghiên cứu giống cà phê kháng tuyến trùng sẽ tiếp tục thựchiện tại ICCRI Việc sử dụng các loài đối kháng như cây cúc vạn thọ Pháp và cácloài khác sẽ thúc đẩy hơn nữa trong phòng trừ bằng các nguồn gen kháng Nấm sợiarbuscular mycorrhizal Gieaspora margarita có thể làm giảm số lượng tuyến trùng

Pratylenchus spp trong hệ rễ và nấm Paecilomyces lilacincus dòng PL-251 Samson

đã ngăn chặn được tuyến trùng Pratylenchus cojfea trên cây cà phê ở Indonesia.

Trong khi đó Ấn Độ cũng đã thực hiện chương trình tái canh thay thế cà phê

già cỗi cho năng suất thấp từ năm 2007 đến 2012 nhằm thay thế khoảng 8.000 hamỗi năm Chương trình này được nhà nước hỗ trợ qua các khoản vay ưu đãi TạiColumbia tái canh cà phê nhằm thay thế cà phê già cỗi cũng đã được thực hiệnnhằm nâng cao sức cạnh tranh và tạo sự bền vững trong sản xuất cà phê

Một trong những tác nhân sinh học gây hại nghiêm trọng đáng chú ý nhất đó làtuyến trùng ký sinh thực vật Các nghiên cứu cho thấy nguyên nhân chính ảnh

hưởng đến tái canh cây cà phê là tuyến trùng gây sưng rễ ( Meloidogyne spp.) và

tuyến trùng gây thối rễ ( Pratylenchus spp.), đây là hai loài đã được biết đến gây hại

rất nghiêm trọng trên cây cà phê Tuyến trùng gây hại trên cây cà phê bằng cách pháhủy các cấu trúc tế bào mô rễ làm cho các rễ này bị thối, bộ rễ không thể hút đủ

nước và chất dinh dưỡng cần thiết để nuôi cây dẫn đến sinh trưởn g kém và chết Bên

cạnh đó, ngoài khả năng gây hại trực tiếp đến cây cà phê của các loài tuyến trùng thì

tương tác giữa tuyến trùng với các nấm bệnh trong đất cũng là yếu tố quan trọng đếnsinh trưởng, phát triển cũng như là gây chết đối với cây cà phê (Souza, 2008) Các

loài tuyến trùng gây hại xâm nhập vào vùng rễ của cây trồng tạo ra các vết thương

cơ giới đối với rễ và điều này thúc đẩy khả năng xâm nhập của các loài nấm bệnhđất xâm nhập và gây hại đối với rễ dễ dàng hơn, thúc đẩy quá trình phát sinh b ệnh

nhanh chóng hơn (Moens and Perry, 2009)

Các nhà nghiên cứu cà phê đã xác định được các loài tuyến trùng thuộc 3 chi

chính gây hại chủ yếu gồm các loài tuyến trùng gây sưng rễ thuộc chi Meloidogyne, các loài tuyến trùng gây vết thương thuộc chi Pratylenchus và loài Rotylenchulus reniformic, trong đó loài tuyến trùng Meloidogyne incognita và Pratylenchus coffeae được tìm thấy ở hầu hết các vùng trồng cà phê trên thế giới ( Campos and Villain, 2005), riêng loài R reniformis đã được phát hiện gây hại nghiêm trọng trên

cà phê chè cũng như cà phê vối tại Philippin, ngoài ra loài này còn được phát hiệngây hại trên một số vùng trồng cà phê chè khác như Brazil, Fiji, New Guine(Lordello, 1980; Bridge, 1988)

Việc nghiên cứu các biện pháp k ỹ thuật nhằm tái canh cây cà phê thành công

thường tập trung vào các biện pháp nhằm hạn chế và tiêu diệt các tác nhân gây bệnhnhư tuyến trùng và nấm Để phòng trừ tuyến trùng người ta đã sử dụng các biệnpháp khác nhau như hóa học, sinh học cũng như vật lý , trong đó biện pháp hóa họcđược xem là hiệu quả nhất, tiếp đến là biện pháp sinh học Tuy nhiên, việc sử dụng

nhiều thuốc hóa học để phòng trừ sâu bệnh hại thường có ảnh hưởng xấu đến môi

trường sống, do đó biện pháp phòng trừ sinh học được ưu tiên áp dụn g hơn, đặc biệt

là ở những nước phát triển

Đối với biện pháp sinh học, người ta thấy rằng việc sử dụng cây cúc vạn thọ

Pháp (Targetes erecta L.) có thể phòng trừ được tuyến trùng P coffeae trên vườn

cà phê vối ở Đông Java Luki-Rosmahani và cộng sự đã th ông báo rằng việc ápdụng biện pháp trồng cây hoa vạn thọ với mật độ 25 cây/gốc cà phê có thể phòng

trừ được tuyến trung P.coffeae trên cây cà phê vối rất hiệu quả (Luki-Rosmahani

et al., 2005).

Trong khi đó ở Brazil đã ghi nhận có hai loài tuyến trùng chính gây hại trên

cà phê đó là Meloidogyne spp và Pratylenchus spp, (Souza, 2008) Các nhà khoa

học đã khuyến cáo rằng để hạn chế sự lây lan của tuyến trùng gây hại thì chỉ nêntrồng cà phê trên những diện tích mới, tr ánh trồng lại trên những diện tích cũ đãnhiễm bệnh

Bên cạnh tuyến trùng, nấm cũng là một trong những tác nhân gây hại nghiêm

trọng trên cà phê Các thông báo từ Uganda cho thấy cây cà phê vối ở nước này bịtàn phá nặng nề bởi dịch bệnh héo xanh trên cà phê (Coffee wilt disease-CWD) do

nấm F xylariodes gây ra Kết quả khảo sát cho thấy hầu hết các diện tích trồng cà

phê ở Uganda hiện nay điều bị nhiễm bệnh này (Rutherford and Phiri, 2006) Đểphòng phừ bệnh CWD các nhà nghiên cứu Uganda đã chọn lọc thành công các dòng

vô tính cà phê vối có khả năng kháng bệnh nhằm phục hồi việc trồng lại cây cà phê

Các thí nghiệm nghiên cứu mối quan hệ giữa nấm Fusarium oxysporum và tuyến trùng M incognita cho thấy tỷ lệ xuất hiện triệu chứng vàng lá thối rễ cao

hơn rất nhiều khi kết hợp lây nhiễm cả hai loại tuyến trùng và nấm so với khi lây

nhiễm từng loại nấm hoặc tuyến trùng (Bertand et al., 2002) Như vậy đã có sự

tác động thúc đẩy quá trình gây bệnh giữa hai loại tuyến trùng và nấm, ban đầu

tuyến trùng sẽ gây vết thương cho rễ, sau đó nấm sẽ xâm nhập vào rễ qua vết các

vết thương gây thối r ễ và chết (Bertand et al., 2002).

2.4.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam

2.4.2.1 Nghiên cứu yếu tố hạn chế về vật lý

Cà phê ở Tây nguyên chủ yếu được trồng trên các lo ại đất phát triển trên đá

bazan Nguyễn Văn Toàn (2005) trong đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước “Nghiên cứu

đề xuất giải pháp tổng thể sử dụng hợp lý và bảo vệ các loại đất bazan Tây Nguyên”

cho thấy, cà phê ở Tây Nguyên được trồng chủ yếu trên đất bazan Trong số 430nghìn ha cà phê lúc bấy giờ thì có đến 405 nghìn ha là đất bazan, trong đó 97,8% là

đất nâu đỏ và nâu vàng trên bazan Riêng trên địa bàn tình Gia Lai, diện tích cà phê

có 79.112 ha, trong đó cà phê được trồng chủ yếu trên cao nguyên bazan Pleiku.Nghiên cứu cũng chỉ ra những dấu hiệu của thoái hóa đất bazan trồng cà phê Ngoàinhững diện tích trồng trên đất bazan cà phê còn được trồng trên đất xám, đất pháttriển trên đá phiến Đất xám cũng là một trong những loại đất thoái hóa, chứa đựngnhiều yếu tố hạn chế như: nghèo hữu cơ, nghèo dinh dưỡng, chua, nên cà phêtrồng trên đất này thường xuống sức nhanh chóng, phải cải tạo phục hồi mới sảnxuất được

Nhìn chung các nghiên cứu về vật lý đất sau một chu kỳ canh tác cà phê gần

như chưa được đề cập mà chỉ tập trung nghiên cứu về vật lý đất của đất trồng cà

phê Theo Vũ Cao Thái (1989) đất bazan vùng Tây Nguyên có kết cấu tốt, tơi xốp,

độ phì cao nên cây cà phê sinh trưởng, phát triển tốt, cho năng suất, chất lượng sản

phẩm cao Điều này đã được nhiề u tác giả như: Nguyễn Trí Chiêm và Đoàn TriệuNhạn (1974), Nguyễn Khả Hoà (1995), Hoàng Thanh Tiệm và cs (1999) đề cập

Tuy nhiên khi đất bazan bị suy thoái đến mức mất sức sản xuất thì các đặc trưng vật

lý bị biến đổi mạnh theo hướng bất lợi đối với sinh trưởng của cây trồng Đó là hiện

tượng giảm hàm lượng sét tầng mặt, dung trọng cao, độ xốp thấp, xuất hiện chai

cứng ngay bên dưới tầng A Đất mất kết cấu, sức chứa ẩm và lượng nước hữu hiệu

đều giảm Nhận định này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả khi

nghiên cứu về tính chất đất bazan trồng cà phê ở Tây Nguyên ( Nguyễn Khả Hoà,1995; Nguyễn Văn Toàn, 2004)

2.4.2.2 Nghiên cứu yếu tố hạn chế về hóa học

Nghiên cứu về yếu tố hạn chế trong đất bazan tái canh cà phê chưa có nhiều

nhưng yếu tố hạn chế trong đất Việt Nam nói chung đã được chú ý ngay từ giữa

những năm 1960, điển hình là phát hiện thiếu lân trong đất phù sa chua ở v ùng đồngbằng sông Hồng năm 1965 Kết quả của nghiên cứu này đã giúp cho việc mở rộngdiện tích lúa mới thấp cây, chịu phân, năng suất cao như IR8, IR5 trên các vùng đấtchiêm trũng ở đồng bằng sông Hồng, góp phần gia tăng sản lượng lúa ở các tỉnhmiền Bắc lúc bấy giờ Tiếp theo phát hiện lân là yếu tố hạn chế ở vùng đất phù sachua ở miền Bắc và về sau là tại các vùng đất phèn ở đ ồng bằng sông Cửu Long và

trên đất bazan trồng cà phê tại Tây Nguyên

Nghiên cứu yếu tố hạn chế trong đất về hoá học ở đất cà phê tái canh chưathấy đề cập nhiều mà chỉ có những nghiên cứu về tính chất đất trồng cà phê Nguyễn

Văn Toàn (2004) cho rằng trong đất cà phê, tính chất hóa học của đất thay đổi theocác xu hướng rất khác nhau, trong đó có những chỉ tiêu gia tăng như hàm lượng lân

dễ tiêu Tuy nhiên nhiều chỉ tiêu sụt giảm so với trước khi trồng cà phê như hàm

lượng hữu cơ, pHKCl, canxi, magiê và rất có thể đây cũng là những yếu tố hạn chế

đối với tái canh cà phê Trong các yếu tố hóa học, yếu tố hạn chế được nhiều nghiên

cứu xác định là suy giảm hữu cơ, theo Lương Đức Loan (1991) đất mới khai hoang

từ rừng có hàm lượng hữu cơ 5 -6%, nhưng sau 4-5 năm canh tác thì lượng hữu cơchỉ còn 2-3% Khi hàm lượng hữu cơ trong đất giảm sẽ kéo theo sự thay đổi hàngloạt các tính chất lý, hóa học đất theo hướng bất lợi cho sinh trưởng, phát triển và

năng suất của cà phê (Trình Công Tư, 1999) Chính vì vậy các tác giả đã khuyến

nghị bón phân hữu cơ có tác dụng trong việc nâng cao độ phì nhiêu thực tế của đấtbazan trồng cà phê, góp phần duy trì và ổn định độ phì nhiêu của đất bazan

Sau yếu tố hạn chế về hàm lượng hữu cơ thì lân được coi là yếu tố hạ n chế

trong đất trồng cà phê (Lương Đức Loan, 1991; Tôn Nữ Tuấn Nam, 1995) Nguyễn

Tử Siêm (1990) chỉ ra rằng lân dễ tiêu thấp đã trở thành yếu tố hạn chế đến sinh

trưởng và năng suất cà phê trên đất bazan Phủ Quỳ Nhận định nà y cũng đã được

Nguyễn Khả Hoà (1995) khẳng định khi nghiên cứu về lân với cây cà phê trên đấtbazan Tây Nguyên So với một số chỉ tiêu khác thì hàm lượng lân dễ tiêu tr ong đất

feralit đỏ thẫm chiếm tỉ lệ rất thấp trong thành phần lân tổng số, cao nhất là 1,2% và

thấp nhất nhất bằng không (Lê Văn Căn và Pagel, 1961)

Nghiên cứu về đất phát triển trên sản phẩm phong hóa của đá bazan Tây

Nguyên, Đỗ Đình Đài (2001) đã cho thấy một số hạn chế khá phổ biến của đất phát

triển trên sản phẩm phong hóa của đá bazan Tây Nguyên là chua mạnh, nghèo

catrion trao đổi, độ bão hòa bazơ thấp, nghèo kali tổng số, lân dễ tiêu và kali dễ tiêu

Theo Nguyễn Tiến Sỹ (2010) nhóm đất đỏ phát triển trên đá bazan trồng càphê tỉnh Đắk Nông đang có dấu hiệu bị thoái hóa do thành phần khoáng sét của đất

đã biến đổi nhiều, hàm lượng nhóm khoáng kaolinit giảm và hàm lượng gibsit trongđất tăng Đất có tỷ lệ các dạng Fe-P, Al-P cao là một trong những nguyên nhân làmđất nghèo lân dễ tiêu Hàm lượng kali tổng số và kali dễ tiêu ở mức nghèo, khả năng

cố định kali của đất cũng rất thấp

Sự thiếu hụt các nguyên tố trung và vi lượng cũng được một số tác giả nghiêncứu Theo Tôn Nữ Tuấn Nam (1993), phần lớn đất đang trồng cà phê ở Tây Nguyênthiếu lưu huỳnh Đất đỏ bazan tuy có hàm lượng lưu huỳnh ca o hơn các loại đất

khác (đạt 300-700 ppm), nhưng không đủ cung cấp cho cà phê Đồng quan điểm với

nhận định trên Trình Công Tư (1999) cũng khuyến cáo nên sử dụng các dạng đạm

có lưu huỳnh

Kẽm cũng là yếu tố được cho là hạn chế, nếu bón cho cà phê sẽ gia t ăng năngsuất (Tôn Nữ Tuấn Nam, 1999) điều đó chứng tỏ đất cũng thiếu kẽm

Một số nghiên cứu cho rằng vấn đề xói mòn đất ở đất trồng cà phê là vấn đề

đáng được quan tâm do mất dinh dưỡng Lê Hồng Lịch và Lương Đức Loan (1997)

cho rằng trong cùng điều kiện về độ dốc và lượng mưa thì vườn cà phê kiến thiết cơbản 2 năm tuổi có lượng đất bị cuốn trôi do xói mòn qua một mùa mưa nhiều hơngấp 5 lần so với rừng tái sinh Theo Lương Đức Loan và cs (1996) cùng với sự mất

đất, lượng dinh dưỡng bị cuốn trôi hàng năm trên 1 hecta cà phê kiến thiết cơ bản

cũng khá cao: 71 kg N, 60 kg P2O5, 28 kg K2O, 1.160 kg hữu cơ Nghiên cứu của

Hồ Công Trực và Lương Đức Loan (1997) cho thấy đối với đất nâu đỏ phát triển

trên đá bazan ở độ dốc 10olượng đất mất đi hàng năm > 100 tấn /ha Như vậy vấn đề

mất đất kéo theo mất dinh dưỡng, rửa trôi cation trao đổi là vấn đề rất đáng quan