(Luận văn thạc sĩ) đánh giá hiện trạng môi trường đất trồng chè và đề xuất các giải pháp quản lý, sử dụng theo hướng bền vững tại vùng chè đặc sản tân cương, thành phố thái nguyên, tỉnh thái nguyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- ĐÀO TIẾN HUÂN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG ĐẤT TRỒNG CHÈ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, SỬ DỤNG THEO HƯỚNG BỀN VỮNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

ĐÀO TIẾN HUÂN

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG ĐẤT TRỒNG CHÈ VÀ

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, SỬ DỤNG THEO HƯỚNG BỀN VỮNG TẠI VÙNG CHÈ ĐẶC SẢN TÂN CƯƠNG, THÀNH

PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - năm 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

ĐÀO TIẾN HUÂN

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG ĐẤT TRỒNG CHÈ VÀ

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, SỬ DỤNG THEO HƯỚNG BỀN VỮNG TẠI VÙNG CHÈ ĐẶC SẢN TÂN CƯƠNG, THÀNH

PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới TS Ngô Văn Giới - Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên đã giúp tôi định hướng nghiên cứu, xây dựng ý tưởng và tận tình hướng dẫn tôi trong thời gian nghiên cứu và làm luận văn tốt nghiệp

Đồng thời, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến tập thể thầy cô giáo Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội đã truyền thụ những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Lãnh đạo Sở Tài nguyên và Môi trường, lãnh đạo Trung tâm Quan trắc và Công nghệ môi trường đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn bên tôi suốt chặng đường tôi đi, động viên, hỗ trợ và giúp đỡ tôi để hoàn thành bản luận văn này

Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2014

Học viên

Đào Tiến Huân

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

MỤC LỤC 4

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 6

DANH MỤC BẢNG 7

DANH MỤC HÌNH 1

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Các nghiên cứu trong và ngoài nước 3

1.1.1 Các nghiên cứu ở nước ngoài 3

1.1.2 Các nghiên cứu ở Việt Nam 8

1.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của khu vực nghiên cứu 14

1.2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Thái Nguyên 14

1.2.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của vùng chè đặc sản Tân Cương 20

CHƠNG 2 - ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Đối tương nghiên cứu 23

2.2 Nội dung nghiên cứu 23

2.3 Phương pháp nghiên cứu 23

2.3.1 Phương pháp thu thập, kế thừa tài liệu, số liệu 23

2.3.2 Phương pháp lấy mẫu ngoài hiện trường và phân tích trong phòng thí nghiệm: 24

2.3.3 Phương pháp tổng hợp, phân tích và đánh giá số liệu: 25

CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26

3.1 Hiện trạng môi trường đất tại khu vực nghiên cứu 26

3.1.1 Hiện trạng một số thông số vật lý của đất tại khu vực nghiên cứu 26

3.1.2 Hàm lượng một số kim loại nặng trong đất tại khu vực nghiên

cứu 28

3.1.3 Hàm lượng một số thông số dinh dưỡng đất tại khu vực nghiên cứu 32

3.1.4 Hiện trạng một số nhóm vi sinh vật trong đất tại khu vực nghiên cứu 37

3.2 Kết quả nghiên cứu năng suất chè tại khu vực nghiên cứu 40

3.3 Các giải pháp quản lý và sử dụng đất trong canh tác chè theo hướng bền vững 41

3.3.1 Nhóm giải pháp quản lý 41

3.3.2 Nhóm giải pháp kỹ thuật 42

3.3.3 Sử dụng phương pháp tưới hợp lý 49

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

PHỤ LỤC 1

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1: Tỷ lệ cấp hạt sét vật lý và cát vật lý trong mẫu đất khu vực nghiên cứu 27Bảng 3.2: Hàm lƣợng kim loại nặng trong đất tại khu vực nghiên cứu (ppm) 28Bảng 3.3: Hàm lƣợng một số chất dinh dƣỡng dạng tổng số và dễ tiêu trong đất tại khu vực nghiên cứu 33

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1: Cây guột (Gleichenia linearis Clarke) và cách tủ gốc chè 43

Hình 3.2: Một số loài thiên địch sử dụng trên cây chè 46

Hình 3.3: Một số loại thuốc trừ sâu sinh học áp dụng trên cây chè 48

Hình 3.4: Sử dụng bả sinh học và bẫy vật lý trên nương chè 49

Hình 3.5: Sử dụng tưới phun mưa cho cây chè 50

MỞ ĐẦU

Xưa nay, nói đến trà Việt, người ta nghĩ ngay đến trà Thái Nguyên Mặc dù diện tích trồng chè chỉ đứng thứ 2 cả nước, nhưng Thái Nguyên nằm trong vùng chè lâu đời của Việt Nam, với sản phẩm chè có hương vị đặc trưng mà không nơi nào khác có được Từ rất lâu, chè Thái Nguyên đã được tôn vinh là “đệ nhất danh trà” của đất nước

Thái Nguyên không chỉ có tiềm năng phát triển kinh tế công nghiệp

mà còn có điều kiện cho cây chè phát triển và chè đã thực sự trở thành một sản phẩm mang tính đặc thù của vùng đất Thái Nguyên Khác với các vùng đất trồng chè khác của đất nước, chè Thái Nguyên đã trở thành một thương hiệu nổi tiếng được người tiêu dùng đánh giá cao Đất Thái Nguyên, đặc biệt là vùng chè đặc sản Tân Cương được coi là một trong những vùng cung cấp những loại chè ngon nổi tiếng Tân Cương Thái Nguyên và vùng chè đặc sản, nổi tiếng không chỉ trong nước mà còn đã có mặt ở nhiều thị trường khó tính như Mỹ, Nhật, Pháp, Đài Loan, Trung Quốc, Ấn độ, Cộng hòa Séc, một số nước Trung Đông Sở dĩ ở Tân Cương có những loại chè ngon cũng bởi một phần chất đất ở đây được trời phú cho tươi tốt và có

“duyên” với cây chè

Với truyền thống canh tác đã diễn ra từ rất lâu khoảng trên 50 năm vì vậy chất lượng đất và chè nơi đây đang có dấu hiệu suy giảm Trong quá trình thâm canh người dân thường sử dụng các loại phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật… để đảm bảo và duy trì năng suất của cây chè, do hoạt động này diễn ra trong thời gian dài sẽ có tác động rất lớn tới môi trường và đặc biệt là môi trường đất cũng như ảnh hưởng tới chất lượng của sản phẩm chè

Hiện tại, có rất ít các nghiên cứu đánh giá một cách tổng hợp về hiện trạng môi trường đất ở đây và nhằm đánh giá hiện trạng tổng thể môi

trường đất vùng đặc sản chè Tân Cương và xây dựng các giải pháp quản lý

và sử dụng đất trong canh tác chè theo hướng bền vững (VietGAP)

Xuất phát từ thực trạng đó, tác giả tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá hiện trạng môi trường đất trồng chè và đề xuất các giải pháp quản lý,

sử dụng theo hướng bền vững tại vùng chè đặc sản Tân Cương, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên”

Đề tài được thực hiện với các mục tiêu chính sau:

- Đánh giá hiện trạng môi trường đất trồng chè tại vùng chè đặc sản Tân Cương

- Xây dựng các giải pháp quản lý và sử dụng đất trong canh tác chè theo hướng bền vững

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Các nghiên cứu trong và ngoài nước

1.1.1 Các nghiên cứu ở nước ngoài

Trong sản xuất nông nghiệp, môi trường đất có tốt thì hiệu quả sản xuất mới cao

Lịch sử của quá trình sử dụng đất đã chứng minh điều đó Để hình thành đất có độ phì nhiêu cần thiết cho canh tác nông nghiệp phải trải qua hàng nghìn, hàng vạn năm Điều này khuyến cáo cho mọi người khi sử dụng đất canh tác nông nghiệp dù có tạo ra sản phẩm tốt, cho hiệu quả kinh tế cao cũng phải cân nhắc để không bị chi phối bởi lợi ích trước mắt, mà quên yếu

tố phát triển bền vững lâu dài

Đối với miền đồi núi, việc mất sức sản xuất của đất gò đồi do xói mòn

và thoái hóa đất là một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất do con người gây ra (Dregne, 1992) Mất rừng, hiệu ứng nhà kính, lũ lụt gia tăng, thiếu nước tưới và nước sinh hoạt, hiệu quả sử dụng đất dốc giảm đang là tiêu điểm cho những nghiên cứu hiện nay về quản lý tài nguyên thiên nhiên, bảo

vệ bền vững môi trường đất miền núi

Trong 3 thập kỷ qua, nhiều nước tiên tiến trên thế giới đã tập trung nghiên cứu phương thức tiếp cận sinh thái (hay nông nghiệp bảo tồn – Conservation Agriculture) trong sử dụng đất dốc để phát triển bền vững môi trường sản xuất nông lâm nghiệp, phục hồi môi trường đất các vùng đã suy giảm Những nội dung cơ bản của cách tiếp cận này là không làm đất hoặc làm đất tối thiểu, luôn duy trì lớp che phủ đất bằng vật liệu hữu cơ (che phủ bằng xác thực vật khô, bằng lớp thực vật sống, luân canh và xen canh), hạn chế sử dụng phân khoáng, hóa chất bảo vệ thực vật, tăng cường

sử dụng phân vi sinh, hữu cơ vi sinh cũng như các chế phẩm sinh học, sử dụng phân bón trung – vi lượng qua lá, có chế độ tưới tiêu hợp lý Những

kỹ thuật này đã giúp tăng năng suất cây trồng, đa dạng hoá thu nhập, tăng

độ phì, phục hồi môi trường đất và bảo vệ đất khỏi xói mòn Những kết quả nghiên cứu của Trung tâm hợp tác quốc tế về nghiên cứu nông nghiệp vì sự phát triển (CIRAD) của Pháp trong lĩnh vực này, đứng đầu là Lucien Seguy, Francis Forest, v.v đã được triển khai áp dụng trên phạm vi toàn cầu, đi đầu là các nước Mỹ La Tinh và Bắc Mỹ Tiếp sau là các nước châu Phi và châu Âu Ở châu Á, Ấn Độ là nước đi đầu với diện tích áp dụng 1,8 triệu ha Theo Rolf Derpsch (2005), các kỹ thuật canh tác bảo tồn đã được

áp dụng diện tích 95 triệu ha trên toàn thế giới, đứng đầu là Mỹ (25 tr ha), sau đó là Brasil (24 tr ha), Argetina (18 tr ha), Canada (12 tr ha), Úc (9 tr ha) và Paraguay (1,9 tr ha) Các biện pháp này đã hạn chế tối đa lượng đất

bị mất đi do xói mòn và tăng đáng kể hàm lượng hữu cơ trong đất, trong khi giảm công làm đất, giảm đầu tư phân bón và thuốc bảo vệ thực vật

Chè (Thea sinensis) là cây công nghiệp nhiệt đới và cận nhiệt đới, họ

chè (Theaceae), lá dùng để pha nước uống (còn gọi là trà) Cho đến nay, chè được sản xuất ở 39 nước thuộc cả 5 châu lục, trong đó châu Á có 17 nước (Trung Quốc, Ấn Độ, Srilanka, Indonesia, Thổ Nhĩ Kỳ, Bangladesh, Iran, Việt Nam, Malaysia, Philipines, Nepal, Triều Tiên, Pakistan, Afganistan, Azerbaijan, Campuchia, Nhật Bản), châu Phi có 15 nước (Kenya, Malawi, Uganda, Tanzania, Mozambic, Ruanda, Zaire, Nam Phi, Congo, Cameroon, Burundi, Maroc, Algerie, Zimbabwe, Maustius), châu

Mỹ (Nam Mỹ) có 4 nước (Argentina, Brazil, Peru, Ecuado), châu Âu: 03 nước (Georgia, Azerbhaijan, Russian Fed), châu Đại dương: 2 nước (Australia, Papua New Guinea) Các nước sản xuất chính theo thứ tự là: Ấn

Độ, Trung Quốc, Kenya, Srilanka, Indonesia, Thổ Nhĩ Kỳ, Việt Nam, Nhật Bản, tám nước này chiếm 88 % tổng sản lượng Mười nước sản xuất hàng đầu đã chi phối hơn 90% tổng sản lượng chè toàn thế giới

Trong quá trình nghiên cứu về thoái hóa môi trường đất ở các vùng chè nổi tiếng trên thế giới, Uexkull và Mutert E, (1995) chỉ ra rằng chúng đều có các đặc điểm: Độ pH thấp (đất chua); Dung tích hấp thu thấp; Nghèo các chất dinh dưỡng cả tổng số và dễ tiêu; Độ no bazơ thấp; Độc tố nhôm, sắt nhiều; Mức cố định lân cao; Hoạt động của sinh vật và vi sinh vật thấp; Thành phần sét chứa nhiều các khoáng kém hoạt động bề mặt; Đất chai cứng và bị nén chặt; Khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng kém

Người ta cũng biết rằng lý tính đất trồng chè có vai trò đặc biệt quan trọng trong canh tác chè trên đất dốc, nhất là các nương chè già cũ, có tuổi đời trên 50 năm Quá trình đi lại, chăm sóc và cạn kiệt chất hữu cơ đã làm cho đất chặt cứng, không thuận lợi cho cây chè sinh trưởng và phát triển, vì vậy, các biện pháp cải tạo lý tính đất, làm tăng khả năng giữ nước và lưu thông chất dinh dưỡng của đất chè được coi là bước quan trọng đầu tiên sau

đó mới đến cải tạo hóa tính và sinh học tính của đất trồng chè

Quá trình khai hoang trồng mới chè đã phá vỡ hầu hết thực bì trên bề mặt đất Qua 4 năm từ lúc khai hoang trồng mới đến hết giai đoạn kiến thiết

cơ bản đất bị lộ thiên, dưới ảnh hưởng trực tiếp của điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, sự tổn thất về chất hữu cơ càng rõ rệt Chuyển sang giai đoạn kinh doanh, chế độ canh tác hiện hành đã làm giảm đáng kể lượng mùn trong đất Phân tích đất tại điểm cố định sau khi trồng chè cho thấy: Hàm lượng mùn của đất hoang là 2,83%, sau 7 năm trồng chè còn 2,09%, sau 11 năm trồng chè giảm 0,73%, sau 20 năm trồng chè còn 0,61%, sau 30 năm trồng chè còn 0,54%, sau 50 trồng chè chỉ còn 0,51%

Người trồng chè ở Sri Lanca và Inđônêxia nhận thấy bón quá nhiều phân hóa học đã làm suy giảm nghiệm trọng chất lượng môi trường đất trồng chè

Các điều tra nông học của F Roule cho thấy trong quy trình canh tác với cây chè ở châu Âu, để chống suy thoái môi trường đất, người Châu Âu

thường hay cày vùi phân xanh ở đồi trồng chè lâu năm nhằm tạo lượng phân hữu cơ Trong công trình nghiên cứu: “Nông nghiệp Nhiệt đới”, Angladette khuyến cáo nông dân tận dụng nguồn phân xanh tại chỗ để sản xuất phân hữu cơ bón cho chè Điều này làm tăng dự trữ mùn cho đất, tăng

độ xốp, khả năng hút nước, khả năng đệm của đất và số lượng vi sinh vật trong đất, giúp cải thiện môi trường đất trồng chè Khoa học gia người Nhật Bản Ogushi Takashi cũng khuyên nông dân trồng chè của mình nên tận dụng nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp làm phân bón hữu cơ cho cây chè

để tăng hàm lượng mùn trong đất

Năm 1988, Jha, D.K và cộng sự phối trộn nấm cộng sinh Mycorrhiza với phân bón hữu cơ sản xuất từ rơm rạ (thành phân bón hữu cơ vi sinh) và bón cho chè tại Ấn Độ nhận thấy tỷ lệ bệnh trên chè giảm 12%, năng suất tăng 13%, đặc biệt những vùng khô hạn năng suất tăng 18% so với đối chứng Từ năm 1992 - 1997, Quỹ Kellogg, W K tài trợ thử nghiệm bón phân hữu cơ được bổ sung thêm một số loài vi sinh vật có ích thuộc 2 chi:

Bacillus, Pseudomonas có khả năng phân giải lân, kali tại 2 vùng trồng chè

trọng điểm của Srilanca và nhận thấy năng suất chè tăng 9 – 14% so với đối chứng có bón phân hữu cơ và tăng 17% so với đối chứng không sử dụng 2 loại phân bón này Kết quả thí nghiệm của Christian Bruns và Christian Schüler (2000) cũng cho thấy nếu phân hữu cơ (làm từ phân người, gia súc

và cây xanh) có bổ sung thêm Bacillus Subtilus, Lactobaccillus Rhammossus, Bacillus Polymyxa bón cho chè thì chất hòa tan trong chè

tăng từ 47,31% (chỉ bón phân hữu cơ) lên 51,01% (bón phân hữu cơ vi sinh) Phil Renfrow và Jim Evans (2000) thí nghiệm so sánh giữa hiệu lực phân bón hữu cơ và phân bón hữu cơ vi sinh (được bổ sung nấm cộng sinh vùng rễ mycorrhiza) cho chè vùng Pritchard nhận thấy sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh cho hiệu quả hơn hẳn so với phân bón hữu cơ Kết quả tổng kết chương trình: “Sử dụng phân bón hữu cơ và phân bón hữu cơ vi sinh cho nông nghiệp hữu cơ” của Philippines (2003) ghi nhận hiệu quả tăng

năng suất chè trong các công thức có dùng phân bón hữu cơ hơn là chỉ sử dụng phân bón hữu cơ không Điều này mở ra hướng phục hồi môi trường đất tại các nương chè già cỗi Các thực nghiệm của Karthikeyan và cộng sự (2005) ở vùng Assam - Ấn Độ, Vân Nam – Trung Quốc, Java – Inđonêsia khẳng định hiệu quả phối trộn giữa phân bón hữu cơ với Mycorrhiza, Trichoderma (tạo phân hữu cơ vi sinh) làm tăng năng suất chè 12 - 16% so với chỉ sử dụng riêng phân hữu cơ

Các nhà khoa học Ixaren là những người đầu tiên đưa hệ thống tưới tiết kiệm áp dụng cho các nương chè ở Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản Sử dụng hệ thống tưới tiết kiệm tránh được xói mòn đất, tiết kiệm nước tưới, hạn chế sự ô nhiễm asen cho đất trồng chè

Trung Quốc là nước có diện tích chè lớn nhất thế giới, năm 2010, tổng diện tích chè của Trung Quốc là 1.106.933 ha, tổng sản lượng 683.324 tấn, gồm có 498.057 tấn chè xanh, 67.608 tấn chè Ô long, 47.294 tấn chè đen, 22.558 tấn chè bánh và 47.807 tấn các loại chè khác Trong những năm của thập kỷ 90, Trung Quốc đã phải trả giá đắt cho sản phẩm chè không an toàn, do sử dụng quá lớn thuốc trừ sâu, phân hoá học và không quan tâm đến ngăn ngừa ô nhiễm của vùng sản xuất Nhiều vùng chè đặc sản, nổi tiếng của Trung Quốc như: Triết Giang (chè Long Tĩnh), An Huy (chè Hồng Trà), Phúc Kiến (chè Thiết Quan Âm), Vân Nam (chè Hồng Trần), Giang Tô (chè Bích la Xuân)…bị suy giảm năng suất nghiêm trọng, môi trường đất bị hủy hoại, đất mất sức sản xuất Từ năm 2000 trở đi, nhiều tỉnh đã thực hiện mạnh chương trình khôi phục chất lượng môi trường đất,

áp dụng các tiến bộ khoa học về phân bón, thuốc trừ sâu sinh học, sử dụng nước tưới hợp lý, có chế độ che phủ đất, kiểm soát chất lượng nước tưới, không khí, hàm lượng kim loại nặng trong đất, trong chè, và dư lượng thuốc trừ sâu trong sản phẩm chè nhằm phục hồi môi trường đất trồng chè Một số đã thành công, như vùng trồng chè Phổ Nhĩ của tỉnh Vân Nam

Nhật Bản cũng có nhiều vùng chè nổi tiếng, chất lượng cao và hầu hết là trồng trên đất dốc thuộc Kanaguwa, Shiga, Migazaki, Shizuoka Tuy nhiên, phổ biến ở Nhật Bản là sản xuất chè an toàn dựa trên sự đồng bộ về các giải pháp kỹ thuật như cơ giới hoá, giống, phân bón, bảo vệ thực vật, thu hoạch bảo quản chế biến Điều này mặc dù giúp duy trì năng suất trong một thời gian khá dài nhưng chất lượng chè lại có xu thế suy giảm theo từng năm thu hoạch Nguy cơ mất dần uy tín thương hiệu trà Đạo của Nhật Bản vì vậy vào năm 1986, chính phủ Nhật Bản ra quy định yêu cầu các vùng sản xuất đang sở hữu thương hiệu chè nổi tiếng phải xây dựng hệ thống quản lý phân bón, thuốc trừ sâu chặt chẽ thông qua Hiệp hội nông nghiệp của các địa phương, xây dựng một hệ thống tiêu chuẩn khoa học từ không khí, nước, đất, dư lượng kim loại nặng, dư lượng thuốc trừ sâu trong đất, trong chè, chọn vùng và quy hoạch, xây dựng vùng sinh thái, kỹ thuật quản lý vùng chè

1.1.2 Các nghiên cứu ở Việt Nam

Việt Nam cũng là một trong những nước có lịch sử trồng chè lâu đời Hiện nay, cả nước có khoảng 120.000 ha chè, tuy nhiên năng suất, chất lượng chè của nước ta còn thấp so với các nước trên thế giới Trên khắp các vùng trồng chè của cả nước chúng ta thấy rằng những chỗ đất tốt, có độ dốc thích hợp đã được trồng chè, những diện tích quy hoạch trồng chè còn lại ở vùng trung du miền núi hầu hết là đất bạc màu, mới phá bỏ cây trồng trước, hoặc trồng lại 2-3 chu kỳ do vậy khi trồng chè phải tiến hành cải tạo đất, áp dụng các biên pháp kỹ thuật phù hợp để nâng cao hiệu quả kinh tế

Các nghiên cứu về đất trồng chè và cây chè ở Việt Nam trước năm

1954 rất ít được thực hiện, ngoại trừ một vài công trình của các học giả người Pháp

Sau khi hòa bình lập lại (1954), nông dân trồng chè xanh uống lá

tươi ở Anh Sơn (Nghệ An) đã có tập quán cắt Guột (cỏ Tế - Gleichenia

linearis) từ các vùng đồi xung quanh tủ đất chống được xói mòn, giữ được

độ ẩm nên tăng được năng suất chè, sau một số năm áp dụng đã phục hồi được cơ bản các nương chè trồng 20 trước đây

Trại thí nghiệm chè Phú Hộ khi thực hiện thí nghiệm tủ cỏ tế đồi chè tăng sản (1957 – 1958) nhằm cải thiện môi trường đất rút ra 4 điểm tốt về tác dụng tủ đất chè: Giữ đất ẩm lâu sau mỗi trận mưa; Giảm được rất nhiều

cỏ dại mọc trên nương chè; Bảo vệ lớp đất mầu trên bề mặt, tăng được hàm lượng mùn, tăng độ tơi xốp của đất; Cản được giọt mưa xói thẳng xuống đất, không làm trôi đất

Lê Sỹ Nhượng (Trại thí nghiệm chè thí nghiệm Phú Hộ, 1958) nghiên cứu tác dụng và kỹ thuật phủ cỏ tế nhằm khôi phục môi trường đất trồng chè già trồng từ năm 1930 theo kinh nghiệm vùng chè Nghệ An nhận thấy giảm được cỏ dại, tăng được độ ẩm đất chè, bảo vệ đất chống trôi màu, tăng nhanh sản lượng chè già

Trường Trung học Sông Lô tiến hành thí nghiệm tủ đất trồng chè bằng các vật liệu hữu cơ có sẵn mà chưa qua xử lý thành phân bón hữu cơ

ở Nông trường Tân Trào và Tháng Mười (1960) nhằm nâng cao chất lượng môi trường đất cho kết quả: Hàm lượng nước trong đất ổn định, trữ lượng nước ở mùa hạn cao, biên độ nhiệt trong đất ở tầng rễ hoạt động nhỏ hơn, hàm lượng mùn tăng rõ rệt Chè mọc khỏe, nhiều lá, tán to, bộ rễ phát triển, diệp lục tăng Tủ dày 10cm, sản lượng chè tăng 15,6%; Tủ đất dày 20cm sản lượng chè tăng 19,6% Nông trường Mộc Châu tủ đất chè bằng cỏ Tranh (Imperata cylindrica) năng suất chè tăng 46% so với không tủ

Nguyễn Hữu Phiệt (1966 – 1967) sử dụng tế, guột, rơm rạ, cành lá chè không qua xử lý tủ cho đất trồng chè kinh doanh trên đất phiến thạch

và phù sa cổ tại Nông trường Quốc doanh Tân Trào và trại thí nghiệm của Trường Trung cấp Nông lâm Tuyên Quang cho thấy độ ẩm đất trồng chè tầng 0 – 30 cm có tủ cỏ tăng hơn so với đối chứng là 4,57 – 5,56 % ở đất

diệp thạch và 6,50% ở đất phù sa cổ; nhiệt độ đất trồng chè có tủ tầng đất mặt 10cm và tầng đất 30cm thấp và ổn định nên lợi cho hoạt động vi sinh vật thể hiện bằng lượng CO2 đo được; hàm lượng mùn và đạm dễ tiêu đất chè có tủ gốc sau 5 tháng đều tăng hơn so đối chứng; cây chè non có tủ gốc

có tốc độ sinh trưởng gấp 2 lần so đối chứng; Tại Tân Trào, Tuyên Quang cây chè có tủ gốc đã góp phần tăng năng suất chè lên trên 25 tấn búp/ha [12]

Từ năm 1968 – 1975, Trại Thực nghiệm chè Phú Hộ tiến hành thực nghiệm phân bón trên 8000 m2

chè sản xuất kinh doanh, giống chè Trung

Du 8 – 15 tuổi tại Phú Hộ, Hợp tác xã Đồng Tâm (Ninh Dân, Thanh Ba, Phú Thọ) và Nông trường Chè Vân Lĩnh, không bón phân chuồng mà thay vào bón ép xanh, cành lá chè đốn hàng năm vào tháng 1, cộng với 800kg sunfat đạm và 100kg clorua kali Kết quả làm năng suất bình quân trong 8 năm đạt 8000kg búp chè/ha Bón ép xanh cành lá già và cỏ Stilô cũng làm năng suất chè tăng 13,9 – 24,2% Độ xốp đất tăng 5%, độ mịn (0 – 20cm) tăng 0,3% ở khu ép xanh bằng cành lá chè già Độ xốp đất tăng 8,7% và mùn tăng 0,84 – 3,87% ở khu ép xanh bằng cỏ Stilô Tốt nhất là ép xanh bằng ½ cỏ Stilô + ½ cành lá chè già, sản lượng chè tăng 3,19 – 16,4%, độ

ẩm tăng 3 – 5% Kết quả thí nghiệm cho thấy: Phân hữu cơ vi sinh (phân ủ, cành lá chè già đốn hàng năm) đều có hiệu lực tăng năng suất chè đáng kể

và cải thiện lý hóa tính đất chè rõ rệt Cành lá chè đốn tốt hơn cây phân xanh trồng xen giữa hàng chè

Mặc dù vậy Lê Đình Uynh (1972) cũng cảnh báo: Bên cạnh tác dụng giữ ẩm tăng độ xốp tầng đất mặt, biện pháp tủ đất bằng các vật liệu hữu cơ

mà chưa qua xử lý làm cho rễ hút bị tổn thương, ảnh hưởng xấu đến năng suất chè

Trong giai đoạn 1974 – 1977, Trại thí nghiệm chè Phú Hộ kết hợp với Bộ môn Vật lý đất, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa tiến hành thí nghiệm ở

Gò Trại cũ, Phú Hộ với nương chè hạt Trung Du trồng năm 1960 cho thấy khi để có mọc tự nhiên độ ẩm cũng cao hơn đối chứng 1 – 3%, đạt 60 – 70% sức chứa ẩm đồng ruộng

Cũng trong những năm 1970, các Nông trường Quốc doanh Mộc Châu, Sông Cầu và Chí Linh phát động phong trào tủ cỏ tế cho chè kinh doanh Kết quả tác dụng rất tốt, chống được xói mòn, cỏ dại, tăng được chất mùn cho đất, và tăng được sản lượng búp ở Mộc Châu đạt 146,6% so đối chứng không tủ

Nguyễn Thị Dần – Viện Nông hóa Thổ nhưỡng, Võ Thị Tố Nga – Trại thí nghiệm chè Phú Hộ - (1974 – 1977) sử dụng biện pháp chống hạn cho chè đông xuân (tháng 11 – tháng 4) bằng cách để cỏ mọc tự nhiên hoặc trồng cỏ Stilô giữa hàng sông, với giống chè Trung du gieo hạt 14 tuổi, trên đất feralit phiến thạch vàng đỏ Gò Trại cũ Kết quả cho thấy độ ẩm đất chè

vụ đông xuân và sản lượng chè có tủ đều tăng [3]

Kết quả thực nghiệm ở Bảo Lộc, Lâm Đồng (1980 – 1983) cho thấy

cỏ tế, guột khi qua ủ sẽ có tác dụng tăng độ mùn cho đất cao hơn so với không tủ (sử dụng trực tiếp)

Bên cạnh việc sử dụng tế guột, rơm rạ, bồm cẫng thì phần sinh khối chè đốn hàng năm cũng là một nguồn cung cấp hữu cơ quan trong trong quá trình canh tác chè Kết quả nghiên cứu ở Phú Hộ năm 1981 – 1984 cho thấy tổng sinh khối phần đốn hàng năm ở nương chè kinh doanh phu thuộc vào loại hình năng suất Để sử dụng có hiệu quả lượng cành lá đốn hàng năm (1981 – 1987) ở Phú Hộ đã triển khai nghiên cứu nội dung này trên chè kinh doanh tuổi 7 – 12 kết quả cho thấy làm tăng đáng kể hàm lượng mùn trong đất

Viện Nghiên cứu chè (nay là Trung tâm nghiên cứu chè, Viện Khoa học kỹ thuật Nông lâm nghiệp Miền núi phía Bắc) năm 1996 -1997 đã sử dụng toàn bộ cành lá chè đốn hàng năm, cây cỏ dại quanh đồi và trên

nương chè kinh doanh ủ với vôi, supe lân cải thiện tốt chế độ mùn và năng suất chè tăng 8 – 10%

Ở trại chè Phú Hộ, kết quả nghiên cứu 1996 - 1997 cho thấy: Cứ hai hàng chè đào rãnh rộng 25cm, sâu 25 cm vào trung tuần tháng 12 hàng năm rồi bỏ phân chuồng (nếu có), nguyên liệu đốn chè cuối vụ, cỏ dại đưa vào rãnh, vùi toàn bộ lân, bón magie 20kg/ha, lấp đất phía gốc chè cao hơn giữa hàng 5 – 7cm, năm sau đào rãnh ở hàng bên cạnh theo chu kỳ luân phiên 2 năm đã làm tăng đáng kể khả năng giữ ẩm của đồi chè kinh doanh, nương chè đủ ẩm cho thu hoạch búp ở cả những tháng khô hạn

Lê Tất Khương (1997) nghiên cứu biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng chè vụ đông xuân ở Bắc Thái, kết quả cho thấy, sản lượng chè có tủ bằng các chất hữu cơ có sẵn (rơm rạ, bồm, cẫng), tưới nước và tủ+ tưới nước, của 3 tháng 10, 11, 12 tăng tương ứng từ 17 đến 110% Tỷ trọng vụ chè đông xuân so cả năm, của đối chứng đốn ngày 25/12 không tưới ủ là 22,9%, có tưới là 32,2%; đốn 25/02 có tưới là 37,0%; đốn 25/04

có tưới là 56,7%… Đốn chè vào tháng 4 năm sau có tưới + ủ, sản lượng chè đông xuân thu trong 3 tháng 10, 11, 12 cao nhất đạt 2.271kg/ha so với đối chứng đạt 210,7% Hiệu quả kinh tế lớn nhất vì ché bán trước tết với giá cao nên lãi lớn [9]

Tổng kết nghiên cứu và thực tiễn giữ ẩm – tưới nước cho chè giai đoạn: 1945 – 1999, kinh nghiệm, Lê Thị Nhung và cộng sự (2000) rút ra kết luận [11]:

Đối với chè kiến thiết cơ bản: Tưới chè đảm bảo được mật độ đông đặc và đồng đều của diện tích trồng mới; đó là tiền đề của năng suất cao và chất lượng tốt Đối với chè kinh doanh sản xuất, nhất là các đồi chè già cỗi:

Tủ chè có tác dụng tốt giữ ẩm, giảm nhiệt độ đất vườn chè, chống xói mòn

và tăng năng suất chè là biện pháp phổ cập áp dụng rộng rãi, với nguyên liệu tủ như cây cỏ dại, rác thị trấn, phế liệu thực vật…

Tổng kết kinh nghiệm khi nghiên cứu, áp dụng các biện pháp che phủ đất phục vụ phát triển môi trường nông nghiệp bền vững vùng cao, Hà Đình Tuấn, Lê Quốc Doanh và cộng sự (2006) nhận thấy chúng có tác dụng: Tăng năng suất cây trồng, bảo vệ đất khỏi xói mòn, giữ ẩm cho đất, khống chế cỏ dại, cải thiện độ phì nhiêu của đất, tăng cường hoạt tính sinh học của đất [16]

Nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật tủ rác, tưới nước đến năng suất, chất lượng, hiệu quả sản xuất chè an toàn tại Thái Nguyên 2 tác giả Nguyễn Văn Toàn và Nguyễn Thị Ngọc Bình (2006) ghi nhận: Tủ rác có cả tưới nước là một biện pháp tốt nhất để tăng năng suất, chất lượng búp chè Trong điều kiện không có tưới nước có thể sử dụng rác tủ cũng là một biện pháp đem lại hiệu quả cao Trần Thị Thu Huyền, Đặng Văn Minh (2007) khẳng định hiệu quả của sử dụng vật liệu hữu cơ tới độ ẩm, độ xốp, hàm lượng mùn và giun đất [7]

Năm 2003, Nguyễn Văn Sức và cộng sự bắt đầu tiến hành thử nghiệm đánh giá hiệu quả của 3 loại phân bón hữu cơ vi sinh là: Cầu Diễn, Fitohocmon và Sông Gianh Kết quả thử nghiệm cho thấy việc thay thế 30% lượng phân khoáng bằng phân hữu cơ vi sinh cho hiệu quả tốt nhất

Nguyễn Thị Ngọc Bình (2011) thử nghiệm Phân lân hữu cơ vi sinh Sông Gianh cho cây chè Trung Du trồng tại Tân Cương, Thái Nguyên cho thấy khi thay thế 50% theo giá trị đầu tư phân bón hóa học băng phân hữu

cơ vi sinh cho hiệu quả kinh tế cao nhất [2]

Qua những kết quả nêu trên ta thấy: Các biện pháp tủ đất, bón phân hữu cơ, phân hữu cơ vi sinh đã có tác dụng tích cực đến việc giữ ẩm, tăng hàm lượng dinh dưỡng trong đất Như vậy đây sẽ là một trong các giải pháp tích cực để giải quyết vấn đề thiếu nước và dinh dưỡng đang tồn tại hiện nay trong nông nghiệp trồng chè

Tóm lại các nghiên cứu trong và ngoài nước đều chỉ ra rằng: Nếu canh tác chè nhiều năm và quá lạm dụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu hóa học sẽ làm cho đất bị chua hóa, độ phì nhiêu và sức sản xuất của đất sẽ giảm Việc sử dụng các vật liệu che, tủ cho đất trồng chè, kết hợp với sử dụng phân bón vi sinh là một trong những giải pháp được ghi nhận là đã làm cho năng suất tăng đáng kể và cải thiện được độ phì của đất

1.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của khu vực nghiên cứu

1.2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Thái Nguyên

a Vị trí địa lý:

Thái Nguyên là tỉnh miền núi thuộc vùng Trung du - Miền núi Bắc

bộ, phía Nam giáp Thủ đô Hà Nội, Phía bắc giáp Bắc Kạn, phía đông giáp các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang, phía tây giáp các tỉnh Tuyên Quang, Phú Thọ Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 3526,2 km2 dân số trung bình đến 31/12/2009 là 1.127.430 nghìn người Thái Nguyên là một trong những trung tâm kinh tế, văn hóa, giáo dục y tế của Việt Nam nói chung, của vùng trung du miền Đông Bắc nói riêng Đây là một trong những vùng chè nổi tiếng của cả nước, một trung tâm công nghiệp gang thép của phía bắc, cửa ngõ giao lưu kinh tế - xã hội giữa trung du miền núi với đồng bằng Bắc Bộ

Sự giao lưu được thực hiện thông qua hệ thống đường bộ, đường sắt, đường sông hình dẻ quạt mà thành phố Thái Nguyên là đầu nút Tọa độ địa

lý nằm 20020’ đến 22025’ vĩ độ Bắc; 105025’ đến 106016’ kinh độ Đông Thái Nguyên là nơi tụ hội các nên văn hoá dân tộc, đầu mối của các hoạt động văn hoá, giáo dục của vùng núi phía Bắc rộng lớn Với 7 trường Đại Học, trên 20 trường cao đẳng, trung học chuyên nghiệp, công nhân kỹ thuật Thái Nguyên xứng đáng là trung tâm văn hóa, nghiên cứu khoa học

và giáo dục - đào tạo của các tỉnh miền núi phía Bắc Vị trí địa lý của tỉnh

đã tạo điều kiện thuận lợi trong việc mở rộng giao lưu kinh tế với các tỉnh,

thành phố trong vùng, trong cả nước cũng như với nước ngoài trong thời kỳ hội nhập và phát triển kinh tế

b Khí hậu:

Do nằm sát chí tuyến Bắc trong vành đai Bắc bán cầu, nên khí hậu của tỉnh Thái Nguyên mang tính chất của khí hậu nhiệt đới gió mùa Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên vào mùa nóng (mưa nhiều) từ tháng 5 đến tháng

10, nhiệt độ trung bình khoảng 23-280C và lượng mưa trong mùa này chiếm tới 90% lượng mưa cả năm Mùa đông có khí hậu lạnh (mưa ít) từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Song do có sự khác biệt rõ nét ở độ cao và địa hình, địa thế nên trên địa bàn Thái Nguyên hình thành các cụm tiểu vùng khí hậu khác nhau Sự đa dạng về khí hậu của Thái Nguyên đã tạo nên sự đa dạng, phong phú về các tập đoàn cây trồng, vật nuôi Đặc biệt tại Thái Nguyên, chúng ta có thể tìm thấy cả cây trồng, vật nuôi có nguồn gốc nhiệt đới, á nhiệt đới và ôn đới Đây chính là cơ sở cho sự da dạng hóa cơ cấu sản phẩm nông nghiệp, phát huy lợi thế so sánh của các yếu tố sinh thái của tỉnh

c Điều kiện địa hình:

- Là một tỉnh miền núi, Thái Nguyên có độ cao trung bình so với mặt biển khoảng 200 - 300m, thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông Tỉnh Thái Nguyên được bao bọc bởi các dãy núi cao Bắc Sơn, Ngân Sơn và Tam Đảo Đỉnh cao nhất thuộc dãy Tam Đảo có độ cao 1592m

- Về kiểu địa hình, đại mạo được chia thành 3 vùng rõ rệt:

+ Vùng địa hình vùng núi: Bao gồm nhiều dẫy núi cao ở phía Bắc chạy theo hướng Bắc – Nam và Tây Bắc – Đông Nam Các dãy núi kéo dài theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Vùng này tập trung ở các huyện Đại Từ, Định Hóa và một phần của huyện Phú Lương Đây là vùng có địa hình cao

chia cắt phức tạp do quá trình castơ phát triển mạnh, có độ cao từ 500 1000m, độ dốc thường từ 25o

35o + Vùng địa hình đồi cao, núi thấp: là vùng chuyển tiếp giữa vùng núi cao phía Bắc và vùng đồi gò đồng bằng phía Nam, chạy dọc theo sông Cầu

và đường quốc lộ 3 thuộc huyện Đồng Hỷ, Nam Đại Từ và Nam Phú Lương Địa hình gồm các dãy núi thấp đan chéo với các dải đồi cao tạo thành các bậc thềm lớn và nhiều thung lũng Độ cao trung bình từ 100-300m, độ dốc thường từ 15o

-25o + Vùng địa hình nhiều ruộng ít đồi: Bao gồm vùng đồi thấp và đồng bằng phía Nam tỉnh Địa hình tương đối bằng, xen giữa các đồi bát úp dốc thoải là các khu đất bằng Vùng này tập trung ở các huyện Phú Bình, Phổ Yên, thị xã Sông Công và thành phố Thái Nguyên và một phần phía Nam huyện Đồng Hỷ, Phú Lương Độ cao trung bình từ 30-50m, độ dốc thường

<10 độ

d Tài nguyên khoáng sản:

Thái Nguyên nằm trong vùng sinh khoáng Đông Bắc – Việt Nam, thuộc vành đai sinh khoáng Thái Bình Dương Là một tỉnh có nguồn tài nguyên khoáng sản rất phong phú về chủng loại và trữ lượng, trong đó có nhiều loại có ý nghĩa đối với cả nước như mỏ sắt, mỏ than (đặc biệt là than mỡ) Dưới đây là một số khoáng sản có lợi thế so sánh của tỉnh và các loại khoáng sản có ý nghĩa trong việc cung cấp nguyên vật liệu cho phát triển ngành nghề nông thôn:

- Than mỡ: Trữ lượng tiềm năng khoảng trên 15 triệu tấn, chất lượng tương đối tốt, trong đó trữ lượng tìm kiếm thăm dò khoảng 8,5 triệu tấn

- Than đá: trữ lượng tìm kiếm và thăm dò khoảng trên 90 triệu tấn, phân bố tập trung ở mỏ Khánh Hòa, Núi Hồng, Cao Ngạn

- Sắt: Hiện đã phát hiện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có 47 mỏ và điểm quặng, trữ lượng trên 50 triệu tấn

- Đất sét: Sét xi măng có trữ lượng khá lớn (khoảng 84,6 triệu tấn) phân bố ở Cúc Đường, Khe Mo

- Đá vôi xây dựng: Trữ lượng khá lớn (khoảng 10 tỷ tấn) Tập trung

ở khu núi Voi, La Giàng, La Hiên khoảng 222 triệu tấn

e Tài nguyên đất:

Kết quả tổng hợp trên bản đồ đất tỷ lệ 1/50.000 của tỉnh cho thấy đất đai của Thái Nguyên chủ yếu là đồi núi (chiếm đến 85,8% tổng diện tích tự nhiên) Do sự chi phối của địa hình và khí hậu đất đồi núi của tỉnh bị phong hóa nhanh, mạnh, triệt để, đồng thời cũng đã bị thoái hóa, rửa trôi, xói mòn mạnh một khi mất cân bằng sinh thái Do tính đa dạng của nền địa chất và địa hình đã tạo ra nhiều loại đất có các đặc điểm đặc trưng khác nhau Dưới đây là một số loại đất chính của tỉnh:

- Đất phù sa: Diện tích 19.448 ha, chiếm 5,49% diện tích tự nhiên Loại đất này phân bố tập trung chủ yếu dọc Sông Cầu, Sông Công và các sông suối trên địa bàn tỉnh, trong đó có 3.961 ha đất phù sa được bồi hằng năm ven sông thuộc huyện Phổ Yên, Đồng Hỷ, thị xã Sông Công và thành phố Thái Nguyên Đất phù sa của tỉnh thường có thành phần cơ giới trung bình, đất ít chua, hàm lượng dinh dưỡng khá, rất thích hợp cho phát triển các loại cây trồng nông nghiệp, đặc biệt là cây trồng ngắn ngày (lúa, ngô, đậu đỗ, rau mầu)

- Đất bạc màu: Diện tích chỉ có 4.331 ha, chiếm 1,22% diện tích tự nhiên Loại đất này phân bố ở các huyện phía nam tỉnh Đất bằng hiện đã được sử dụng vào sản xuất nông nghiệp

- Đất dốc tụ: diện tích 18.411 ha, chiếm 5,20% diện tích tự nhiên Loại đất này được hình thành và phát triển trên sản phẩm rửa trôi và lắng

đọng của tất cả các loại đất ở các chân sườn thoải mái hoặc khe dốc, nên thường có độ phì khác nhau và phân tán trên địa bàn các huyện trong tỉnh Đây là loại đất rất thích hợp với trồng ngô, đậu đỗ và các loại cây công nghiệp ngắn ngày

- Đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa: diện tích 4.380 ha, chiếm 1,24 % diện tích tự nhiên Loại đất này phân bố phân tán ở hầu khắp các thung lũng trên địa bàn các huyện trong tỉnh, hiện đã được sử dụng trồng lúa và một số cây trồng ngắn ngày khác

- Đất đỏ vàng trên phiến thạch sét: diện tích 136.880 ha, chiếm 38,65% diện tích tự nhiên, đây là loại đất có diện tích lớn nhất Phân bố tập trung thành các vùng lớn thuộc các huyện Phú Lương, Võ Nhai, Đồng Hỷ, Đại Từ, Định Hóa Đất có thành phần cơ giới từ thịt trung bình đến thịt nặng, cấu trúc dạng cục, ngập nước lâu ngày sẽ có quá trình glây hóa mạnh Trên loại đất này có khoảng 48,5% diện tích có độ dốc từ 8-250, rất thích hợp với phát triển cây chè, cây ăn quả

f Tài nguyên nước mặt:

Thái Nguyên là một tỉnh có mạng lưới sông suối khá dầy đặc

và phân bố tương đối đều Gồm các sông lớn là:

- Sông Cầu: Sông Cầu là sông lớn nhất tỉnh có lưu vực 3.480 km2 Sông này bắt nguồn từ Chợ Đồn (Bắc Kạn) chảy theo hướng Bắc Đông Nam qua Phú Lương, Đồng Hỷ, Phú Bình gặp Sông Công tại Phù Lôi huyện Phổ Yên Chiều dài sông chảy qua địa bàn Thái Nguyên khoảng 110

km Lượng nước bình quân năm khoảng 2,28 tỷ m3 nước/năm Trên sông này hiện đã xây dựng hệ thống thủy nông Sông Cầu (trong đó có đập Thác Huống) tưới cho 24.000 ha lúa 2 vụ của huyện Phú Bình (Thái Nguyên) và Hiệp Hòa, Tân Yên (Bắc Giang) Theo số liệu quan trắc tại Thác Bưởi huyện Phú Lương, lưu lượng nước trung bình của sông này là 51,4 m3

/s,

lưu lượng nhỏ nhất (tháng 2) là 11,3 m3/s và lưu lượng lớn nhất (tháng 8) là 128/m3/s

- Sông Công: có lưu vực 951km2 bắt nguồn từ vùng núi Ba Lá huyện Định Hóa chạy dọc chân núi Tam Đảo, nằm trong vùng có lượng mưa lớn nhất trong tỉnh Dòng sông đã được ngăn lại ở Đại Từ thành hồ Núi Cốc có mặt nước rộng khoảng 25 km2, chứa khoảng 175 triệu m3 nước, điều hòa dòng chảy và có khả năng tưới tiêu cho khoảng 12.000 ha lúa 2 vụ, màu, cây công nghiệp cho các xã phía Đông nam huyện Đại Từ, thị xã Sông Công, huyện Phổ Yên và cung cấp nước sinh hoạt cho thành phố Thái Nguyên và thị xã Sông Công

- Sông Dong: Sông này chảy trên địa phận huyện Võ Nhai chảy về Bắc Giang Lưu lượng nước vào mùa mưa 11,1m3/s và lưu lượng mùa kiệt là: 0,8m3/s Tổng lượng nước đến trong mùa mưa là: 147 triệu m3

và trong mùa khô là 6,2 triệu m3

Ngoài ra trên địa bàn tỉnh còn nhiều sông nhỏ khác phân bố đều khắp và một số hồ chứa tương đối lớn tạo ra nguồn nước mặt khá phong phú, phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt cho nhân dân trong tỉnh

g Dân số - Lao động và đời sống xã hội:

Theo số liệu thống kê năm 2013 toàn tỉnh có 1.127.430 người, sinh sống trên địa bàn: 144 xã, 23 phường, 15 thị trấn thuộc 9 đơn vị hành chính gồm: 2 thành phố, thị xã là Thành phố Thái Nguyên và Thị xã Sông Công;

2 huyện không thuộc huyện miền núi là Phổ Yên, Phú Bình và 5 huyện thuộc miền núi là: Định Hóa, Võ Nhai, Phú Lương, Đồng Hỷ và Đại

Từ Địa bàn có nhiều đơn vị hành chính và dân số trung bình đông là Thành phố Thái Nguyên, huyện Đại Từ, huyện Phú Bình, huyện Phổ Yên Địa bàn

có mật độ dân số thấp là huyện Võ Nhai, huyện Định Hóa, huyện Đồng Hỷ Địa bàn có tỷ lệ dân số nông nghiệp cao là: huyện Đại Từ chiếm 95,2% lao động xã hội; Võ Nhai 94,5%; Phú Bình 94,4%; Phú Lương 92,9%; Phổ Yên 91,4% Toàn tỉnh dân cư nông thôn hiện có 838.574 người chiếm

74,38% và lao động nông nghiệp 454.840 người chiếm 40,34% lao động toàn xã hội

1.2.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của vùng chè đặc sản Tân

Cương

Vùng chè đặc sản Tân Cương cách trung tâm thành phố Thái Nguyên

từ 5 đến 10 km về phía Tây, tập trung chủ yếu ở 3 xã Tân Cương, Phúc Xuân, Phúc Trìu với diện tích chè trên 1.300 ha Hạ tầng giao thông của vùng khá tốt, các tuyến huyết mạch là đường Tố Hữu và đường Tân Cương, hầu hết các đường liên xóm, xã là đường nhựa và bê tông Nơi đây không những nổi tiếng vì có sản phẩm chè ngon mà còn có cảnh quan thiên nhiên tươi đẹp, có núi, sông và rất gần khu du lịch Hồ Núi Cốc Năm 2012,

đã có khoảng 10.000 lượt du khách đến tham quan vùng chè đặc sản Tân

Cương

a Xã Tân Cương:

Tân Cương là một xã ngoại thành phía Tây Nam của thành phố Thái Nguyên Nổi tiếng với vùng chè ngon đặc sản Tân Cương Được nhiều du khách trong và ngoài nước biết đến Với tổng diện tích 14.83 km2, dân số trên 5.200 người Chè Tân Cương thơm ngon nổi tiếng, được nhiều du khách trong và ngoài nước biết đến Do có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho cây chè sinh trưởng và phát triển, từ lâu Tân Cương đã được biết đến như một vùng chè nổi tiếng của Việt Nam Cho đến nay, sản phẩm chè Tân Cương đã được xuất khẩu đi nhiều nước trên thế giới Năm 2011 và năm

2013, Tân Cương là địa điểm chính tổ chức các họat động của festival trà quốc tế lần thứ nhất và lần thứ 2 Nhân sự kiện này, có nhiều công trình hạ tầng được xây dựng tại Tân Cương như: Đường Tân Cương, Không gian văn hóa trà, Chợ chè Tân Cương

b Xã Phúc Trìu:

Phúc Trìu có diện tích 21,06 km², dân số là 5306 người, mật độ cư trú đạt hơn 250 người/km² Phúc Trìu có 15 xóm: Đồng Chùa, Thanh Phong, Đồng Nội, xóm Chợ, Nhà Thờ, Lai Thành, Cây De, Khuôn 1, Khuôn 2, Phúc Thuần, Đồi Chè, Đá Dựng, Soi Mít, Phúc Tiến, Hồng Phúc

Xã Phúc Trìu nằm ở phía tây thành phố Thái Nguyên và nằm ven hồ Núi Cốc Xã Phúc Trìu giáp với xã Phúc Xuân ở phía bắc, xã Quyết Thắng ở phía đông bắc, xã Thịnh Đức và xã Tân Cương đều thuộc thành phố Thái Nguyên ở phía đông nam, xã Phúc Tân của huyện Phổ Yên ở phía tây nam

Xã có tuyến tỉnh lộ 261 chạy qua và có đường nối với tuyến tỉnh lộ 261 tại

xã Phúc Xuân Trên địa bàn Phúc Trìu có đập chính của hồ Núi Cốc và có dòng chính của sông Công chảy qua Ngoài ra, một số hệ thống thủy lợi từ

hồ Núi Cốc cũng đi qua địa bàn của xã Theo quy hoạch, khu du lịch Hồ Núi Cốc sẽ trở thành khu du lịch trọng điểm quốc gia và xã Phúc Trìu nằm trong quy hoạch Khu C - Trung tâm hành chính mới và du lịch sinh thái

Xã Phúc Trìu có 300 ha chè kinh doanh, cùng với xã Phúc Xuân, Phúc Trìu là một trong hai địa phương có khu chức năng trục Festival Trà Quốc tế được tổ chức tại Thái Nguyên

c Xã Phúc Xuân:

Xã Phúc Xuân có diện tích 18,92 km², dân số là 4364 người, mật độ đạt 231 người/km² Đây là xã ở phía tây bắc của thành phố Thái Nguyên và nằm ven tỉnh lộ 253 từ trung tâm thành phố đến thị trấn Đại Từ Xã tiếp giáp với Hồ Núi Cốc ở phía tây nam và cách không xa khu du lịch trên hồ

Xã Phúc Xuân giáp với xã Cù Vân và An Khánh của huyện Đại Từ ở phía bắc; phía đông giáp với xã Phúc Hà và xã Quyết Thắng; phía đông và nam của xã giáp với Xã Phúc Trìu; phía Tây giáp với xã Tân Thái thuộc huyện Đại Từ và đối diện với Phúc Xuân qua Hồ Núi Cốc là xã Phúc Tân thuộc huyện Phổ Yên Ngoài ra, một số hòn đảo trên Hồ Núi Cốc cũng thuộc địa giới hành chính của xã

Nhìn chung điều kiện tự nhiên tại Thái Nguyên nói chung và khu vực trồng chè đặc sản Tân Cương nói riếng khá phù hợp để phát triển kinh

tế trang trại, hộ gia đình với điều kiện thổ nhưỡng hiện có là một trong những ưu thế để tiếp tục phát triển cây chè theo xu hướng xuất khẩu tuy vậy mức độ phát triển kinh tế hiện tại của khu vực vẫn chưa phát triển tương xứng với tiềm năng vốn có của vùng Chính vì thế cần có những giải phát đột phá hơn để quản lý và sử dụng hiệu quả hơn nữa nguồn tài nguyên đất của vùng để định hương phát triển theo hướng bền vững là một yêu cầu rất cần thiết hiện nay cho Thái Nguyên nói chung và Tân Cương nói riêng

CHƠNG 2 - ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tương nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại 3 xã Tân Cương, Phúc Xuân và Phúc Trìu Đối tượng nghiên cứu chính của đề tài là:

- Đất trồng chè: Tại mỗi xã chọn 03 điểm lấy mẫu ứng với 03 nương chè của các gia đình khác nhau, trọng lượng mẫu đất khoảng 1kg, lấy tại tầng mặt (0-40cm), tổng số mẫu đất lấy là 9 mẫu

- Búp chè: Mẫu chè được lấy 9 mẫu, ứng với một mẫu/điểm

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu tổng quan về vấn đề nghiên cứu và khu vực nghiên cứu

- Nghiên cứu đánh giá hiện trạng môi trường đất trồng chè tại khu vực nghiên cứu

- Nghiên cứu đánh giá hiện trạng năng suất chè tại khu vực nghiên cứu

- Nghiên cứu xây dựng các giải pháp quản lý và sử dụng đất trong canh tác chè theo hướng bền vững

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp thu thập, kế thừa tài liệu, số liệu

- Thu thập số liệu thống kê từ các cơ quan chuyên môn, các tài liệu nghiên cứu về chè trong và ngoài nước, các tài liệu về xây dựng quy trình phục hồi bảo vệ và cải tạo đất…

- Sử dụng phương pháp “Đánh giá nhanh nông thôn có sự tham gia của cộng đồng (PRA)” và điều tra theo bảng câu hỏi để thu thập các số liệu liên quan đến hiện trạng sử dụng đất tại các nương chè có tuổi > 50 năm, khả năng áp dụng các tiến bộ kỹ thuật và nhu cầu áp dụng các biện pháp kỹ

thuật mới, sự tác động của việc áp dụng kỹ thuật tiến bộ, cũng như để đánh giá sơ bộ về năng suất và chất lượng của các nương chè điều tra

Đề tài đã tiến hành điều tra 27 hộ và chọn ra 3 hộ/xã là điểm để lấy mẫu thí nghiệm

2.3.2 Phương pháp lấy mẫu ngoài hiện trường và phân tích trong phòng thí nghiệm:

- Xác định thành phần cơ giới: Phương pháp pipet của Katrinski - Gluskop

- Độ ẩm đất (Wo): xác định theo phương pháp khối lượng

- Dung trọng đất: xác định theo phương pháp ống đóng

- Tỷ lệ cấp hạt: Pipet

- pHKCl: TCVN 5979:2007 (pH – mét)

- Chất hữu cơ (OM): TCVN 8941:2011

- Dung tích hấp phụ trao đổi cation (CEC): TCVN 8568:2010

- Nitơ tổng số (Nts): TCVN 6645:2000 (Phương pháp Kjeldahl)

- Nitơ dễ tiêu (Ndt): TCVN 5255:2009

- Phốt pho tổng số (Pts): TCVN 8940:2011

- Phốt pho dễ tiêu (Pdt): TCVN 8661:2011 (Bray I)

- Kali tổng số (Kts): TCVN 8660:2011 (Quang kế ngọn lửa)

- Kali dễ tiêu (Kdt): TCVN 8662:2011 (Quang kế ngọn lửa)

- Tổng cation trao đổi: TCVN 8568:2010

- As: EPA 3051A; SMEWW3113B

- Cd: EPA 3051A; SMEWW3113B

- Pb: EPA 3051A; SMEWW3113B

- Hg: EPA 3051A; SMEWW3125

- Vi khuẩn tổng số, nấm tổng số: Áp dụng theo TCVN 4884:2005 Phát hiện trên đĩa thạch bằng cách đếm khuẩn lạc phát triển trong môi trường đặc sau khi ủ trong điều kiện hiếu khí ở 30 độ C TCVN 4884:2005

- Tổng số vi sinh vật cố định nitơ tự do, hội sinh và cộng sinh: Áp dụng theo TCVN 6166:2002 Tổng số vi sinh vật cố định nitơ tự do, hội sinh và cộng sinh được xác định dựa vào số khuẩn lạc có tính đặc trưng mọc trên đĩa Petri chứa môi trường nuôi cấy đã chọn lọc

- Tổng số vi sinh vật phân giải lân: Áp dụng theo TCVN 6167:1996 Tổng số vi sinh vật phân giải lân được xác định dựa vào các khuẩn lạc có khả năng tạo vòng phân giải trên môi trường chứa nguồn photpho duy nhất là tricanxi photphat [Ca3(PO4)2] hoặc lixitin

- Tổng số vi sinh vật phân giải xenlulo: Áp dụng theo TCVN 6168:2002 Tổng số vi sinh vật phân giải xenlulo được xác định dựa vào số khuẩn lạc tạo vòng phân giải xenlulo trên đĩa Petri chứa môi trường nuôi cấy chọn lọc

- Nấm rễ: Phương pháp sàng ướt, ly tâm qua thang nồng độ sucrose

- Đánh giá mức độ ô nhiễm KLN trong đất theo QCVN 03-2008 BTNMT

2.3.3 Phương pháp tổng hợp, phân tích và đánh giá số liệu:

Áp dụng phương pháp thống kê toán học, xử lý trên phần mềm Excel để phân tích, tổng hợp và xử lý kết quả nghiên cứu

CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Hiện trạng môi trường đất tại khu vực nghiên cứu

3.1.1 Hiện trạng một số thông số vật lý của đất tại khu vực nghiên cứu

Khu vực nghiên cứu nằm trên nền địa chất chủ yếu là đá trầm tích phiến sa phân bố hầu hết trong địa bàn xã, bậc thềm cao ven sông Công có mẫu đất phù sa cổ, xen giữa vùng gò đồi và núi là các mẫu đất dốc tụ Đất ở đây có 6 loại đất chính thuộc 3 nhóm đất: Đất phù sa, đất thung lũng và Feralit vàng đỏ phát triển trên phiến thạch sét Quá trình hình thành đất cơ bản là quá trình feralit hóa Đây là quá trình rửa trôi kim loại kiềm, kiềm thổ, tích lũy tương đối sắt, nhôm Chính hàm lượng Fe3+

cao là nguyên nhân dẫn đến đất có màu vàng đỏ Sự chiếm ưu thế của khoáng kaolinit và các đá bột kết hạt mịn, phiến thạch sét, các loại đá nghèo thạch anh làm cho đất có thành phần cơ giới nặng, khả năng trao đổi cation thấp và anion cao Đây là loại đất thích hợp cho việc trồng cây công nghiệp ngắn ngày, đặc biệt là cây chè

ẩm, tương đối xốp, nhiều rễ cây, có màu đỏ vàng, khá thích hợp với việc trồng các cây lâu năm Kết quả này khá tương đồng với những miêu tả về đất Feralit đỏ vàng trên phiến thạch sét của Hội Khoa Học Đất Việt Nam