Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp che phủ đến thay đổi lý hóa tính của đất và sinh trưởng phát triển giống chè kim tuyên 3 tuổi tại phú thọ luận văn thạc sĩ nông nghiệp

Phương pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp che phủ bằng vật liệu hữu cơ đến thay đổi một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và sinh trưởng trưởng,

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ BIỂN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP CHE PHỦ

ĐẾN THAY ĐỔI LÝ, HÓA TÍNH CỦA ĐẤT

VÀ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN GIỐNG CHÈ

KIM TUYÊN 3 TUỔI TẠI PHÚ THỌ

Chuyên ngành: Khoa học Cây trồng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều đã được chỉ rõ nguồn gốc./

Hà N ội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Biển

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo giảng dạy, hướng dẫn khoa học, được sự giúp đỡ của cơ quan, các đồng nghiệp và gia đình Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến:

TS Nguyễn Đình Vinh – Học viện Nông nghiệp Việt Nam

TS Nguyễn Thị Hồng Lam – Phó Giám đốc Trung tâm nghiên cứu và phát triển Chè - Viện Khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc

Ban giám đốc, Ban đào tạo, tập thể giáo viên của khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Tập thể lãnh đạo Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc Gia đình, bạn bè và các bạn đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập, thực hiện đề tài

Hà N ội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Biển

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục chữ viết tắt vi

Danh mục bảng vii

Danh mục hình ix

Trích yếu luận văn x

Thesis abstract xii

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tà 1

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 2

1.2.1 Mục đích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

1.3 Ý nghĩa khoa học của đề tài 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

Phần 2 Tổng quan tài liệu 4

2.1 Cơ sở khoa học của đề tài 4

2.2 Tình hình nghiên cứu về các biện pháp che phủ cho cây trồng trong và ngoài nước 4

2.2.1 Tình hình nghiên cứu về các biện pháp che phủ cho cây trồng ngoài nước 4

2.2.2 Tình hình nghiên cứu về các biện pháp che phủ cho cây trồng trong nước 9

2.2.3 Nghiên cứu về canh tác chè bền vững 16

Phần 3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 21

3.1 Vật liệu nghiên cứu, thời gian và địa điểm 21

3.1.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 21

3.1.2 Thời gian nghiên cứu 21

3.1.3 Địa điểm nghiên cứu 21

3.2 Nội dung nghiên cứu 21

3.3 Phương pháp nghiên cứu 22

3.4 Các chỉ tiêu nghiên cứu 23

3.4.1 Các chỉ tiêu nghiên cứu về đất 23

3.4.2 Các chỉ tiêu nghiên cứu về cỏ dại trên vườn chè 25

3.4.3 Các chỉ tiêu nghiên cứu sinh trưởng cây chè 25

3.4.4 Hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm 27

3.5 Phương pháp xử lý số liệu 27

Phần 4 Kết quả nghiên cứu và thảo luận 28

4.1 Diễn biến thời tiết của địa điểm nghiên cứu 28

4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp che phủ bằng vật liệu hữu cơ đến đất trồng của giống chè kim tuyên 3 tuổi 29

4.2.1 Ảnh hưởng của biện pháp che phủ bằng vật liệu hữu cơ đến xói mòn đất và cỏ dại 29

4.2.2 Ảnh hưởng của biện pháp che phủ bằng vật liệu hữu cơ đến khả năng giữ ẩm đất 32

4.2.3 Ảnh hưởng của biện pháp che phủ bằng vật liệu hữu cơ đến dung trọng, tỷ trọng và độ xốp của đất 33

4.2.4 Khả năng phân hủy của các vật liệu hữu cơ che phủ và vi sinh vật trong đất trên vườn chè 34

4.2.5 Ảnh hưởng của biện pháp che phủ bằng vật liệu hữu cơ đến hàm lượng dinh dưỡng trong đất 36

4.2.6 Ảnh hưởng của biện pháp che phủ vật liệu hữu cơ đến sinh trưởng phát triển của giống chè Kim Tuyên, 3 tuổi 37

4.2.7 Ảnh hưởng của biện pháp che phủ che phủ vật liệu hữu cơ đến sâu hại trên giống chè Kim Tuyên 38

4.2.8 Ảnh hưởng của biện pháp che phủ che phủ vật liệu hữu cơ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất chè Kim Tuyên 40

4.2.9 Ảnh hưởng của biện pháp che phủ vật liệu hữu cơ đến phẩm cấp nguyên liệu búp chè giống Kim Tuyên 42

4.2.10 Đánh giá hiệu quả kinh tế khi áp dụng các vật liệu che phủ cho giống chè Kim Tuyên 3 tuổi 44

4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp trồng xen các loại cây họ đậu đến thay đổi lý, hóa tính của đất và sinh trưởng, phát triển chè kim tuyên 3 tuổi 45

4.3.1 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen các loại cây họ đậu đến xói mòn

đất và cỏ dại trên vườn chè 45

4.3.2 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen các loại cây họ đậu đến ẩm độ đất trên chè Kim Tuyên 3 tuổi 47

4.3.3 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen các loại cây họ đậu đến độ xốp đất trên vườn chè Kim Tuyên 3 tuổi 48

4.3.4 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen các loại cây họ đậu đến các thành phần dinh dưỡng đất trên vườn chè Kim Tuyên 3 tuổi 49

4.3.5 Khả năng sinh trưởng phát triển của các loại cây họ đậu trồng xen và hệ vi sinh vật đất trong vườn chè Kim Tuyên tuổi 3 50

4.3.6 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen các loại cây họ đậu đến sinh trưởng phát triển của giống chè Kim Tuyên 3 tuổi 51

4.3.7 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen các loại cây họ đậu đến sâu hại trên giống chè Kim Tuyên 3 tuổi 52

4.3.8 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen các loại cây họ đậu đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống chè Kim Tuyên 3 tuổi 54

4.3.9 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen các loại cây họ đậu đến phẩm cấp búp chè giống Kim Tuyên 56

4.3.10 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen các loại cây họ đậu đến hiệu quả kinh tế của giống chè Kim Tuyên 3 tuổi 57

Phần 5 Kết luận và đề nghị 60

5.1 Kết luận 60

5.2 Đề nghị 60

Tài liệu tham khảo 61

Phụ lục 65

STPT Sinh trưởng phát triển

Tuyên tuổi 3 35 Bảng 4.6 Ảnh hưởng của biện pháp phủ đất bằng vật liệu hữu cơ tới hàm

lượng dinh dưỡng đất 37 Bảng 4.7 Ảnh hưởng của biện pháp che phủ đất bằng vật liệu hữu cơ đến

sinh trưởng cây chè Kim Tuyên 38 Bảng 4.8 Ảnh hưởng của biện pháp che phủ đất bằng vật liệu hữu cơ đến sâu

bệnh hại trên giống chè Kim Tuyên 39 Bảng 4.9 Ảnh hưởng của biện pháp che phủ đất bằng vật liệu hữu cơ đến các

yếu tố cấu thành năng suất và năng suất búp chè giống Kim Tuyên,

3 tuổi 41 Bảng 4.10 Ảnh hưởng của biện pháp phủ đất bằng vật liệu hữu cơ đến các chỉ

tiêu phẩm cấp nguyên liệu giống chè Kim Tuyên 43 Bảng 4.11 Hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm 44 Bảng 4.12 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen cây họ đậu tới lượng đất bị xói

mòn và cỏ dại trên vườn chè 46 Bảng 4.13 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen cây họ đậu tới ẩm độ đất 48 Bảng 4.14 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen tới dung trọng, tỷ trọng và độ

xốp của đất 48

Bảng 4.15 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen cây họ đâu tới các thành phần

dinh dưỡng đất 50 Bảng 4.16 Sinh khối, độ sâu của rễ cây trồng xen và vi sinh vật trong đất trên

vườn chè Kim Tuyên tuổi 3 51 Bảng 4.17 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen cây họ đậu đến sinh trưởng

giống chè Kim Tuyên 3 tuổi 52 Bảng 4.18 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen đến sâu bệnh hại trên giống

chè Kim Tuyên 3 tuổi 53 Bảng 4.19 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen đến các yếu tố cấu thành năng

suất và năng suất búp giống chè Kim Tuyên 3 tuổi 54 Bảng 4.20 Ảnh hưởng của biện pháp trồng xen đến các chỉ tiêu phẩm cấp

nguyên liệu búp chè giống Kim Tuyên 56 Bảng 4.21 Hiệu quả kinh tế của các công thức trồng xen trên vườn chè Kim

Tuyên 3 tuổi 58

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 4.1 Khả năng kiểm soát xói mòn của các vật liệu phủ cho chè Kim

Tuyên tuổi 3 tại Phú Hộ 31 Biểu đồ 4.2 Năng suất búp chè của các các công thức thí nghiệm che phủ 42 Biểu đồ 4.3 Lượng đất xói mòn của công thức thí nghiệm trồng xen cây

họ đậu 46 Biểu đồ 4.4 Năng suất búp chè Kim Tuyên tuổi 3 ở các công thức trồng xen 55

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Nguyễn Thị Biển

Tên luận văn: Nghiên cứu ảnh hưởng biện pháp che phủ đến thay đổi lý, hóa tính của

đất và sinh trưởng, phát triển giống chè Kim Tuyên 3 tuổi Phú Thọ

phủ bằng vật liệu hữu cơ và cây trồng xen thích hợp cho vườn chè giống Kim Tuyên 3 tuổi

Phương pháp nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu:

- Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp che phủ bằng vật liệu hữu cơ đến thay

đổi một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và sinh trưởng trưởng, phát triển, năng suất búp của chè Kim Tuyên, 3 tuổi

- Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp che phủ bằng trồng xen các loại cây họ

đậu đến thay đổi một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và sinh trưởng, phát triển, năng suất búp của chè Kim Tuyên 3 tuổi

Vật liệu nghiên cứu:

+ Che phủ bằng vật liệu hữu cơ: cỏ VA06; tế guột và rơm rạ

+ Biện pháp trồng xen cây họ đậu gồm: Đậu slylo (Stylosanthes

guianensis ), đậu lông (Calopogonium mucunoides), cây cốt khí (Tephorosia candida)

Phương pháp nghiên cứu: Các thí nghiệm được bố trí trên đồng ruộng theo khối ngẫu nhiên đầy đủ RCBD với 4 công thức và 3 lần nhắc lại Các số liệu thu thập được

xử lý thống kê bằng phần mền IRRSTAT 4.0

Kết quả chính và thảo luận

1 Các công thức che phủ bằng các vật liệu hữu cơ có tác dụng giữ ẩm cho đất (duy trì ẩm độ đất trong mùa khô 22,8-23,5%, đối chứng là 20,5%), làm tăng độ xốp đất dao động từ 56,08-61,22 %, dung trọng đất đạt 0,95-1,12 (g/cm 3 ), tỷ trọng đất là 2,45-

2,55 (g/cm3) Tạo môi trường thuận lợi cho một số loài VSV có ích trong đất hoạt động; giảm lượng đất bị xói mòn từ 15,67-55,06 % so với không che phủ, hạn chế cỏ dại phát sinh phát triển Tăng hàm lượng dinh dưỡng trong đất (độ pH đất tăng từ 3,68 lên 4,12 đơn vị Hàm lượng K 2 O dễ tiêu tăng từ 5,6 lên 6,87 mg/100ml) tốt cho cây chè sinh trưởng, phát triển

2 Các công thức trồng xen cây họ đậu trên vườn chè có tác dụng giữ ẩm cho đất (duy trì ẩm độ đất trong mùa khô 22,4 - 23,1 %, đối chứng là 19,9 %), làm tăng độ xốp đất dao động từ 54,06 - 61,22 %, dung trọng đất đạt 1,02 - 1,15 (g/cm3), tỷ trọng đất là 2,35 - 2,62 (g/cm3) Tạo môi trường thuận lợi cho một số loài VSV có ích trong đất hoạt động; giảm lượng đất bị xói mòn từ 13,27 - 53,78 % so với không che phủ, hạn chế cỏ dại phát sinh phát triển Tăng hàm lượng dinh dưỡng trong đất như độ pH đất tăng từ 3,68 lên 4,12 đơn vị, K 2 O dễ tiêu tăng từ 5,6 lên 6,87 mg/100ml tốt cho cây chè sinh trưởng, phát triển

3 Che phủ bằng tế guột với lượng 20 tấn/ha cho giống chè Kim Tuyên ở tuổi 3 giúp cho cây chè sinh trưởng, phát triển tốt với chiều cao cây 55,4cm, rộng tán 70,3 cm

và đường kính gốc là 1,35 cm Năng suất chè là 2.017 kg/ha (cao hơn đối chứng 401 kg/ha), phẩm cấp chè đạt loại A Lợi nhuận đạt 12.437.000 đồng/ha, cao hơn so với biện pháp không che phủ là 3.837.000 đồng/ha

4 Che phủ đất bằng trồng xen cây cốt khí, cây chè sinh trưởng, phát triển tốt, cho năng suất búp cao: Chiều cao cây là 53,6 cm, rộng tán: 66,8 cm và đường kính gốc; 1,28

cm Năng suất búp tươi đạt 1.856 kg/ha (đối chứng là 1.487 kg/ha), cho lợi nhuận cao hơn đối chứng 4.170.000 đồng/ha

THESIS ABSTRACT

Master candidate: Bien Nguyen Thi

Thesis title: Studying the effects of cover measures to change the physical, chemical

properties of the soil and the growth, development of 3-year-old Kim Tuyen tea varieties at Phu Tho

Major: Crop Science Code: 60.62.01.10

Educationnal organization: Vietnam Agriculture Institute

Research Objectives: Assessment of the impacts of organic covered material and

intercropping legume to change some physical and chemical indicators of soil, the growth, development, yield and quality of raw materials 3-year-old Kim Tuyen tea varieties at Phu Tho Determine the covered formula with organic material and suitable

intercropping trees for 3 years old Kim Tuyen tea gardens

Materials and Methods:

Research Contents:

- To study the effects of the covered measures by organic material to change a number of indicators, soil chemistry and head growth, development, productivity of the 3-year-old Kim Tuyen tea bud

- To study the effects of the covered measures by intercropping legumes to change some physical, chemical properties of the soil and the growth, development, productivity of the 3 years old Kim Tuyen tea bud

Research materials:

+ Cover with organic materials: VA06 grass; guot and straw

+ Measures of intercropping legume including: Slylo bean (Stylosanthes guianensis), coat bean (Calopogonium mucunoides), tephrosia trees (Tephorosia candida),

Research Methods: Experiments were arranged in the field with complete randomized block RCPD with 4 formulas and 3 replicates The collected data is processed by IRRSTAT statistics 4.0 shoftware

Main findings and conclusions

1 The covered formulas with organic materials that keeps moist soil (maintaining moist soil during the dry season from 22.8 to 23.5%, 20.5% control), increase the porous soil ranged from 56.08 to 61.22%, reaching 0.95 to 1.12 soil density

(g/cm3), the proportion of land is 2.45 to 2.55 (g/cm3) Creating a favorable environment for a number of species beneficial soil microorganism activity; reducing soil erosion from 15.67 to 55.06% compared with no coverage, limiting weeds grow Increased nutrient content in the soil (soil pH increased from 3.68 to 4.12 units K 2 O content increased from 5.6 to easily digestible 6.87 mg/100ml) good for the growth, development of tea

2 The recipe of intercropping legume on tea garden keeping moist soil (maintaining soil moisture during the dry season from 22.4 to 23.1%, 19.9% control), increase the porous soil ranged from 54.06 to 61.22%, reaching 1.02 to 1.15 soil density (g/cm3), the proportion of land is 2.35 to 2.62 (g/cm3) Creating a favorable environment for a number of species which is benificial for soil microorganism activity; reducing soil erosion from 13.27 to 53.78% compared with no coverage, limitating weeds grow Increased nutrient content in the soil as soil pH increased from 3.68 to 4.12 units, increased from 5.6 K 2 O bearable to 6.87 mg/100ml good for the growth, development

of tea

3 Cover with the fact guot of 25 t/ha for Kim Tuyen tea varieties at age 3, tea grows, thrives with 55,4cm height, 70,3 cm wide canopy and stem diameter is 1, 35 cm Tea yield is 2.017 kg/ha (higher than the control 401 kg/ha), the tea reaches level A Economic efficiency reached 12.437.000, higher than the measures not covered is 3.837.000 VND/ha

4 Cover with intercropping tephrosia trees, the growth and development of tea

is good, high yielding buds: Plant height is 53.6 cm wide canopy: 66.8 cm and stem diameter; 1,28 cm Fresh buds yield reached 1.856 kg/ha (control is 1.487 kg/ha), economic efficiency higher than the control 4.170.000 VND/ ha

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Chè (Camellia Sinensis (L) O Kuntze) là cây công nghiệp dài ngày, có giá

trị kinh tế cao, chính vì vậy trong những năm gần đây cây chè được quan tâm và đầu tư phát triển trên mọi phương diện nhằm khuyến khích người trồng chè, tăng thu nhập cho người sản xuất và kim ngạch xuất khẩu của Nhà nước

Việt Nam có 3/4 diện tích đất là đồi núi nên tiềm năng canh tác đất dốc rất lớn Hiện nay, trong điều kiện biến đổi khí hậu đang diễn ra rất mãnh liệt, kèm theo rất nhiều vấn đề như: Nhiệt độ trái đất tăng, nước biển dâng dẫn đến diện tích đất canh tác ở vùng trũng, đặc biệt là các vùng ven biển bị giảm mạnh Trước tình trạng trên, vấn đề khai thác hợp lý và bảo vệ đất dốc càng phải được quan tâm Canh tác đất dốc, nếu không có các biện pháp canh tác hợp lý sẽ phải đối mặt với các vấn đề như xói mòn, rửa trôi… dẫn đến phá hủy tầng canh tác và làm thoái hóa đất, đồng thời còn gián tiếp gây ra các hiện tượng tự nhiên như lũ lụt, hạn hán

Cây chè có vai trò quan trọng trong cơ cấu cây trồng vùng trung du miền núi Việt Nam Thời gian qua, sau khi nhà nước có hàng loạt chính sách phát triển các loại cây trồng để nâng cao đời sống đồng bào vùng trung du miền núi, cây chè ngày càng khẳng định được vị thế xứng đáng của nó trong quá trình phát triển kinh tế vùng Trong những năm gần đây, ngành chè Việt Nam đã đạt được những bước tiến vượt bậc Đến hết năm 2014, nước ta đã có khoảng 135.000 ha chè, trong đó diện tích chè kinh doanh khoảng 105.000 ha, năng suất bình quân khoảng 8,5 tấn búp tươi/ ha; có trên 455 cơ sở chế biến chè với tổng công suất chế biến trên 450.000 tấn chè khô/năm, sản lượng chè khô khoảng 180.000 tấn; xuất khẩu 145.000 tấn (hơn 80%), kim ngạch xuất khẩu đạt khoảng 250.000.000 USD; tiêu thụ trong nước khoảng 35.000 tấn, doanh thu khoảng 3.000 tỷ đồng Sản phẩm chè Việt Nam đã có mặt gần 100 quốc gia, vùng lãnh thổ và đã đứng vào hàng thứ 6 trên thế giới về sản lượng và thứ 5 về xuất khẩu (Tổng cục thống

kê, năm 2014)

Mỗi giống chè có đặc điểm sinh trưởng khác nhau, có các phản ứng khác nhau với điều kiện khô hạn hoặc với những biến đổi về nhiệt độ trên bề mặt đất trong điều kiện che phủ…dẫn đến có những động thái sinh trưởng khác nhau

Giống chè Kim Tuyên được nhập nội từ Trung Quốc, là nguyên liệu để chế biến các sản phẩm chất lượng cao, đặc biệt là chè Olong Tuy nhiên đây là giống sinh trưởng và phát triển chậm hơn các giống chè khác và đòi hỏi phải có chế

độ thâm canh cao Trong các biện pháp thâm canh ngoài vấn đề phân bón và các biện pháp kỹ thuật kèm theo, thì vấn đề che phủ cho vườn chè KTCB là một biện pháp quan trọng trong canh tác chè bền vững Vì vậy việc xác định vật liệu thích hợp là cần thiết đối với cây chè Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến

hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng biện pháp che phủ đến thay

đổi lý, hóa tính của đất và sinh trưởng, phát triển giống chè Kim Tuyên 3 tuổi tại Phú Thọ”

1.2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

1.2.1 Mục đích

Đánh giá được ảnh hưởng của các vật liệu che phủ hữu cơ và cây trồng xen họ đậu đến sự thay đổi một số chỉ tiêu lý hoá tính đất, sinh trưởng, phát triển, năng suất, chất lượng nguyên liệu của giống chè Kim Tuyên 3 tuổi Xác định

được công thức che phủ bằng vật liệu hữu cơ và cây trồng xen thích hợp cho vườn chè giống Kim Tuyên 3 tuổi

1.2.2 Yêu cầu

- Đánh giá được ảnh hưởng của các biện pháp che phủ vật liệu hữu cơ đến

sự thay đổi một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và sinh trưởng trưởng, phát triển

và năng suất búp của giống chè Kim Tuyên 3 tuổi

- Đánh giá được ảnh hưởng của các biện pháp trồng xen cây họ đậu đến sự thay đổi một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và sinh trưởng trưởng, phát triển và

năng suất búp của giống chè Kim Tuyên 3 tuổi

1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

Đề tài đánh giá một cách có khoa học về ảnh hưởng các biện pháp che phủ đất, trồng xen cây họ đậu đến các chỉ tiêu lí, hoá tính của đất và sinh trưởng phát triển, năng suất, chất lượng búp của vườn chè Kim Tuyên 3 tuổi trong hệ thống canh tác chè bền vững tại Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc

Kết quả nghiên của đề tài là dẫn liệu khoa học, làm cơ sở bước đầu để xây dựng kỹ thuật canh tác chè bền vững trên những vùng đất dốc

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Đề tài thành công đưa ra được biện pháp kỹ thuật trồng xen, che phủ bằng vật liệu hữu cơ, áp dụng cho các vườn chè trong giai đoạn kiến thiết cơ bản Góp phần bảo vệ đất, tăng độ ẩm, độ phì đất, góp phần, nâng cao khả năng sinh trưởng, năng suất, chất lượng vườn chè giai đoạn kiến thiết cơ bản

Các kết quả nghiên cứu của đề tài bổ sung thêm những tài liệu khoa học phục vụ cho công tác giảng dạy, nghiên cứu và chuyển giao tiến bộ kỹ thuật phục

vụ sản xuất chè ở Việt Nam

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

Vườn chè giai đoạn kiến thiết cơ bản do cây chè chưa khép tán để lại khoảng đất trống rất lớn giữa hai hàng chè Dưới tác động của các điều kiện về nhiệt độ, ánh sáng làm cho lượng nước trong đất bị bốc hơi nhiều dẫn đến độ ẩm đất bị suy giảm, đặc biệt trong điều kiện khô hạn Mặt khác, đất trống tạo điều kiện rất tốt cho các loài cỏ dại phát triển, cạnh tranh dinh dưỡng với cây chè, làm giảm hiệu quả sử dụng phân bón Đặc biệt ở những vườn chè có độ dốc lớn, việc tạo những khoảng đất trống rất dễ gây ra hiện tượng xói mòn, rửa trôi dưới tác động cơ học của nước mưa

Áp dụng các biện pháp che phủ cho vườn chè giai đoạn kiến thiết cơ bản

có ý nghĩa rất lớn trong việc duy trì độ ẩm đất, hạn chế cỏ dại phát triển và giảm xói mòn, sạt lở đất (ở những vùng đất có độ dốc lớn) Mặt khác, các vật liệu hữu

cơ tủ trên đất trồng chè còn có tác dụng cải thiện lý, hóa tính đất do hoạt động của các vi sinh vật phân giải, làm tăng độ xốp, tăng hàm lượng mùn của đất, đồng thời bổ sung thêm dinh dưỡng cho cây từ nguồn dinh dưỡng sẵn có trong các vật liệu hữu cơ sau khi bị phân hủy

2.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CÁC BIỆN PHÁP CHE PHỦ CHO CÂY TRỒNG TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

2.2.1 Tình hình nghiên cứu về các biện pháp che phủ cho cây trồng ngoài nước

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 nông nghiệp bảo tồn và quản lý tài nguyên thiên nhiên Nông nghiệp bảo tồn đòi hỏi phải bảo vệ và nuôi dưỡng đất thông qua một số biện pháp nông nghiệp sinh thái, giảm dần liều lượng phân vô cơ và thuốc bảo vệ thực vật Lal R (1977) báo cáo rằng che phủ đất bằng vật liệu hữu cơ làm giảm xói mòn đất từ 236,2 tấn/ha xuống còn 0,2 tấn/ha và giảm dòng chảy bề mặt từ 42,1% xuống còn 2,4% 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 sản xuất nông lâm nghiệp 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)

và gieo thẳng trên nền đất được che phủ không thông qua làm đất Những kỹ thuật này đã giúp tăng năng suất cây trồng, đa dạng hoá thu nhập, tăng độ phì 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 các kỹ thuật của nông nghiệp bảo tồn 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 áp dụng nông nghiệp bảo tồn với diện tích áp dụng 1,8 triệu ha Theo Rolf Derpsch (trích dẫn Hà Đình Tuấn và Lê Quốc Doanh, 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 triệu ha), tiếp đến là Brasil (24 triệu ha), Argentina (18 triệu ha), Canada (12 triệu ha), Úc (9 triệu ha) và Paraguay (1,9 triệu ha) Theo các nhà nghiên cứu của Úc, trong ba năm khô hạn 2000 đến 2002, nhờ áp dụng nông nghiệp bảo tồn mà sản lượng cây trồng đã tăng được 12 triệu tấn (3 triệu tấn năm 2000; 5 triệu tấn năm 2001 và 4 triệu tấn năm 2002), tức đã tăng sản lượng lên 20 - 30 % Ngoài ra, 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

2.2.1.1 Nghiên cứu che phủ bằng xác thực vật

Theo kết quả nghiên cứu của Othieno C.O and P.M Ahn (1980): Độ ẩm đất và hàm lượng nước của cây chè bị tác động khác nhau khi che phủ bằng 5

loại vật liệu tủ: mảng nhựa đen, mảnh đá vụn, cỏ Eragrostic Curvula, cỏ Napier

và cỏ Guatemala Trong điều kiện khô hạn kéo dài, độ ẩm đất nhìn chung đạt cao

nhất ở diện tích che phủ bằng cỏ Napier và mảng nhựa đen Tất cả các công thức nói chung đều tốt hơn so với công thức không được che phủ khi đánh giá độ ẩm đất ở độ sâu 90cm Vào thời điểm bắt đầu mưa sau một mùa khô hạn kéo dài bất thường, tính thấm nước của đất nhanh hơn khi che phủ bằng các loại cỏ Sau 4 năm liên tục áp dụng biện pháp che phủ bằng cỏ cho thấy hầu hết đều có tác dụng về khả năng giữ nước

Adetunji I.A (1990), khi nghiên cứu các vật liệu tủ là mùn cưa, thân cây kê,

vỏ lạc trong điều kiện có tưới với tần suất 3 lần (3 ngày, 7 ngày và 11 ngày) cho cây rau diếp trong điều kiện mùa khô ở vùng đất bán khô hạn đã kết luận: việc che phủ đã làm giảm nhiệt độ đất ban ngày và duy trì được độ ẩm đất; sinh trưởng và năng suất của rau diếp ở công thức che phủ bằng thân kê và vỏ lạc cao hơn hẳn so với công thức che phủ bằng mùn cưa và công thức không che phủ (đối chứng) Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng: cây rau diếp yêu cầu độ ẩm ở tầng đất sâu 12cm tương ứng > 60% lượng nước sẵn có trong cây để đạt được năng suất tối ưu Trong điều kiện che phủ có thể giúp cung cấp một nửa lượng nước so với khi không che phủ

Sugiyato (2009), khi nghiên cứu che phủ trên khoai lang với công thức che phủ bằng thân ngô và công thức đối chứng (không che phủ) đã kết luận: việc sử dụng thân ngô để che phủ đã làm tăng chỉ số đa dạng sinh học của các động vật không xương sống 44% (trên bề mặt đất) – 73% (ở độ sâu dưới đất) so với công thức đối chứng Công nghệ che phủ hữu cơ có thể làm tăng đa dạng sinh học về các loài động vật không xương sống có ích ở trong đất

Theo kết quả nghiên cứu của Adeoye K B (1984): Che phủ cỏ cho ngô ở Nigeria làm giảm nhiệt độ đất ở giai đoạn cây con ở độ sâu 5cm là 50C so với không che phủ trong mùa nắng Năng suất ngô ở công thức tủ cỏ tăng trung bình

là 657 kg/ha so với công thức không che phủ

Theo kết quả nghiên cứu của Wirat M and Wina S (1980): Che phủ cho lạc trên đất dốc, chịu nước trời làm tăng năng suất lạc cả những năm hạn hán Mặt khác đây là kỹ thuật cho hiệu quả kinh tế cao, chống xói mòn, đồng thời cũng cải thiện lý tính và hoá tính đất

Patra D.D et al (1993), khi nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp che phủ

bằng các vật liệu như: rơm rạ, bã cây xả (sau khi chiết xuất tinh dầu) đến cây họ hòa thảo và năng suất tinh dầu, hiệu suất sử dụng phân đạm trên cây kê Nhật Bản

đã kết luận: năng suất chất khô của cây họ hòa thảo tăng 17% khi che phủ bằng rơm rạ, tăng 31% khi che phủ bằng bã cây xả và ở cả 2 công thức che phủ đều cho năng suất cao hơn so với công thức đối chứng (không che phủ) Che phủ đã làm cho năng suất tinh dầu của cây kê tăng một cách có ý nghĩa Che phủ làm độ

ẩm đất tăng 2- 4% so với không che phủ Che phủ bằng rơm rạ, khả năng hấp thụ đạm của cây tăng 17%, tương ứng tăng 25% khi che phủ bằng bã cây xả

Firoz Z.A et al (2009), khi nghiên cứu các phương pháp che phủ khác

nhau (che phủ 1 tháng trước khi trồng, che phủ ngay sau khi trồng và không che phủ) và thời gian trồng (01 tháng 10, 16 tháng 10 và 01 tháng 11) đến năng suất

và các thuộc tính năng suất của cây cà chua trên đất đồi dốc đã kết luận: năng suất đạt cao nhất (21,43 tấn/ha) khi tiến hành che phủ 1 tháng trước khi trồng; che phủ 1 tháng trước khi trồng kết hợp trồng vào 01 tháng 10 cho năng suất cà chua cao nhất trên đất đồi dốc (28,06 tấn/ha)

2.2.1.2 Nghiên cứu che phủ bằng sử dụng các loại cây trồng xen

Kết quả nghiên cứu hợp tác giữa Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (VASI) và Trung tâm Hợp tác Quốc tế về Nghiên cứu Nông nghiệp vì sự phát triển của Cộng hòa Pháp (CIRAD) cùng Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế

(IRRI) đã chỉ rõ:

Cải tạo đất đã bị thoái hóa ở những vùng đất trống đồi trọc bằng các loài cây che phủ có bộ rễ khoẻ và cây họ đậu cố định đạm: giúp cải tạo lý tính của đất, chống xói mòn và cải tạo đất, lưu thông dinh dưỡng, nước và không khí, giúp cây trồng phát triển bộ rễ để hấp thụ nhiều dinh dưỡng và nâng cao năng suất Tăng cường hoạt động sinh vật đất, làm giàu đất nhờ giun, dế, vi sinh vật cố định đạm, phân giải lân và xenlulo, v.v

Hạn chế xói mòn trên đất dốc bằng cây phủ đất, ngoài ra cây che phủ đất còn có tác dụng tốt trong cải thiện cấu trúc và lý tính của đất Đất được che phủ

sẽ cho năng suất cao và ổn định hơn Cây che phủ có thể được trồng thuần trên các bãi đất trống, luân canh trong hệ thống cây ngắn ngày, các hàng đồng mức, trong vườn cây ăn quả, trong rừng thưa hoặc rừng mới trồng chưa khép tán Tác giả Obaga and C.O Othieno (1987) khi nghiên cứu tác dụng chống xói mòn của một số loại cây phân xanh cho biết: đất trồng chè sau 4 năm, không được trồng cây phân xanh lượng đất bị mất 143 tấn/ha do xói mòn, khi trồng xen

cây Crolataria lượng đất bị mất 15 tấn/ha, còn trồng cây Cymbopogon lượng đất

chỉ mất có 10 tấn (dẫn theo Hà Đình Tuấn và Lê Quốc Doanh, 2005)

Raintree JB and Warner K (1986) cho rằng việc khôi phục độ phì của đất nhờ áp dụng các biện pháp tích luỹ các chất hữu cơ là rất quan trọng, trong đó việc gieo trồng các loại cây họ đậu đóng vai trò rất quan trọng

Anja B and A Alain (2005) đã nghiên cứu vấn đề bảo vệ đất nước thông

qua luân canh với cây họ đậu (Cốt khí - Tephrosia candida và Súc sắc Graham –

Crotalaria grahamiana) ở Kenya Kết quả cho thấy lượng đất bị xói mòn giảm từ

70 đến 90% trên đất thịt và 45 đến 65% trên đất cát pha

2.2.1.3 Nghiên cứu che phủ bằng màng phủ hữu cơ

Việc áp dụng kỹ thuật che phủ nilon ở tỉnh Sơn Đông, Trung Quốc đã làm tăng năng suất lạc 36,6% Năm 1984, kỹ thuật phủ nilon đã được áp dụng trên 260.000 ha lạc ở Trung Quốc (Cheng Dong Wean, 1990)

Năm 1984, ở Trung Quốc, kết quả khảo nghiệm kỹ thuật che phủ nilon trên 16 tỉnh thành cho thấy năng suất lạc đạt bình quân từ 37 - 45 tạ/ha Đến năm

1993, tổng diện tích sử dụng kỹ thuật che phủ nilon ở Trung Quốc đã lên tới 2,37 triệu ha Ước tính đến năm 1995, diện tích trồng lạc có che phủ nilon đã chiếm tới 80 – 90% và đây là kỹ thuật có hiệu quả nhất trong việc cải thiện năng suất

lạc ở Trung Quốc (Sun Yanhao et al., 1995)

Theo Cheng Dong Wean (1990) cho biết ở các tỉnh miền Bắc Trung Quốc

kỹ thuật trồng lạc có che phủ nilon đã mở ra thời vụ trồng lạc xuân sớm khi nhiệt

độ còn thấp, mặc khác kỹ thuật này đã tăng năng suất lạc lên 36,6%

Ở Ấn Độ, nhiều công trình nghiên cứu đã khẳng định năng suất lạc trong các thí nghiệm che phủ nilon đã đạt từ 5,4 đến 9,5 tấn/ha Trong khi đó năng suất trung bình khi trồng đại trà không áp dụng che phủ chỉ đạt 2,6 tấn/ha (IAN, 1977)

Tại Hàn Quốc, nhờ kết hợp giống mới cùng các biện pháp kỹ thuật canh tác, đặc biệt kỹ thuật che phủ nilon Đầu năm 1990 năng suất lạc của Hàn Quốc

đã tăng gấp 4 lần so với năm 1960 Hiện này, trên những nông trại lớn sử dụng các giống lạc mới và áp dụng tiến bộ kỹ thuật canh tác đã đưa năng suất lạc đạt trên 6 tấn/ha (Ngô Thế Dân, 2000)

Khi nghiên cứu về kỹ thuật che phủ nilon cho lạc, Duan Shunfen (1998)

đã khẳng định kỹ thuật che phủ nilon làm tăng nhiệt độ đất, duy trì ẩm độ, cải thiện kết cấu đất, tạo điều kiện thuật lợi cho vi sinh vật hoạt động, hạn chế sự thoát hơi nước và dinh dưỡng, tăng khả năng phát triển của hệ thống rễ, làm cho cây lạc sinh trưởng phát triển tốt cho năng suất cao

Tác giả Tabagari et al (1987) (dẫn theo Đinh Thị Ngọ, 1996) nghiên cứu

dùng than bùn để tủ gốc cho chè trên đất Podzolic tại Grudia cho thấy: cây chè được tủ gốc bằng than bùn có sinh khối phần trên mặt đất cao nhất, sau đó đến tủ gốc bằng màng mỏng PE màu đen, công thức đối chứng không tủ cho sinh khối

thấp nhất Khối lượng bộ rễ đặc biệt là rễ hút tăng 63% ở công thức tủ bằng than bùn, tăng 27% ở công thức tủ bằng màng mỏng PE màu đen (so với đối chứng), khối lượng rễ hút phân bố nhiều ở tầng đất 0 – 10cm (công thức tủ bằng than bùn chiếm 46%, công thức tủ bằng màng mỏng PE màu đen chiếm tới 64%, công thức không tủ chỉ có 7%)

2.2.2 Tình hình nghiên cứu về các biện pháp che phủ cho cây trồng trong nước

2.2.2.1 Nghiên cứu che phủ bằng xác thực vật

Vai trò của che phủ đất bằng lớp phủ thực vật: Độ che phủ bề mặt đất và tính liên tục của lớp phủ là hai yếu tố cơ bản để chống xói mòn, tăng cường hoạt tính sinh học và tăng cường các quá trình tái tạo dinh dưỡng, tái tạo những tính chất cơ bản của đất như cấu tượng đất, hàm lượng hữu cơ, độ xốp, hoạt tính sinh học, tăng độ pH, giảm độ độc của nhôm, sắt

Cụ thể, che phủ bề mặt đất có những lợi ích sau:

+ Lợi ích tại chỗ: Giảm xói mòn đất do mưa gió; đất tơi xốp, tăng độ hấp thu nước, giảm dòng chảy bề mặt, giảm bốc hơi nước, tăng ẩm độ đất; dung hoà nhiệt độ bề mặt đất; tăng độ ổn định các cấu trúc bề mặt đất, chống kết vón và đóng váng; giảm cỏ dại, tăng hiệu quả sử dụng phân bón; tăng hàm lượng chất hữu cơ và dinh dưỡng trong đất, giảm độc tố gây hại cho cây trồng; tăng và ổn định năng suất, chất lượng cây trồng một cách bền vững

+ Lợi ích về bảo vệ môi trường và quản lý tài nguyên: Hạn chế du canh, tạo điều kiện cải thiện nguồn tài nguyên đất, nước và rừng; giảm lũ lụt, chống lắng đọng các lòng sông hồ, đặc biệt là hồ thuỷ điện; việc không đốt vật liệu hữu

cơ sẽ giảm nguy cơ cháy rừng, giảm lượng CO2 phát thải vào không khí; giảm nhu cầu sử dụng phân vô cơ, cũng có nghĩa là giảm ô nhiễm nguồn nước, tiết kiệm năng lượng và giảm thải khí gây hiệu ứng nhà kính khi sản xuất ra chúng + Lợi ích về xã hội: Nông dân vùng cao sẽ được tiếp cận tới kiểu canh tác cải tiến trên đất dốc, hiệu quả hơn nhưng vẫn bảo tồn được tài nguyên thiên nhiên (đất, nước, rừng) và bảo vệ môi trường; đời sống nông dân vùng cao được cải thiện, giảm đầu tư trong trồng trọt, góp phần tăng thu nhập; những lao động nặng nhọc như làm đất, làm cỏ được giảm nhẹ cho phụ nữ và trẻ em, giúp họ có điều kiện hơn để chăm sóc bản thân và gia đình

Nhìn chung, sử dụng lớp phủ thực vật cho cây trồng mang lại nhiều lợi ích

và đáp ứng được hầu hết các yêu cầu về tính bền vững trong canh tác đất dốc, góp phần xoá đói giảm nghèo cho nông dân miền núi và bảo vệ môi trường

Trong báo cáo kết quả thực hiện đề tài “Nghiên cứu của kĩ thuật tủ rác, tưới nước đến năng suất, chất lượng hiệu quả sản xuất chè an toàn tại Thái Nguyên” với thí nghiệm trên giống chè Trung du trồng bằng hạt tuổi 7 đã kết luận: Che phủ gốc chè có tác dụng giữ ẩm tốt, giảm nhiệt độ đất vườn chè, chống xói ṃòn

và tăng năng suất chè, với nguyên liệu tủ gốc là cây cỏ dại, vật liệu hữu cơ Nếu như đất được che phủ thì sẽ giảm được cường độ ánh sáng chiếu trực tiếp xuống mặt đất, quá trình phân giải mùn và các chất hữu cơ được kìm hãm lại, chất hữu

cơ dự trữ được duy trì, độ phì của đất được bảo vệ và đất không ngừng được bồi

dưỡng (Nguyễn Thị Ngọc Bình và Nguyễn Văn Toàn, 2005)

Khi nghiên cứu các biện pháp che tủ đất phục vụ phát triển nông nghiệp bền vững với vật liệu che phủ là vật liệu hữu cơ như rơm rạ, thân lá ngô, thân lá đậu đỗ, cỏ Stylosanthes, lạc dại, đậu nho nhe, các loại cây họ đậu hoang dại các nhà khoa học cho thấy: Các kỹ thuật nâng cao độ che tủ đất và canh tác theo kiểu làm đất tối thiểu trên đất dốc có thể hạn chế được xói mòn rửa trôi đất và giảm cỏ dại; cải tạo độ phì và các đặc tính của đất, đồng thời làm tăng năng suất cây trồng; tiết kiệm chi phí lao động (Nguyễn Quang Tin và cs., 2005)

Lê Quốc Doanh và cs (2015) khi sử dụng các loại vật liệu che phủ đất phục vụ sản xuất ngô bền vững trên đất dốc ở huyện Văn Chấn tỉnh Yên Bái đã chứng minh tính ưu việt của việc che tủ đất: Che tủ đất dốc bằng xác thực vật có tác dụng tích cực đến sinh trưởng phát triển của ngô, đồng thời khắc phục được các yếu tố hạn chế của đất dốc và tăng năng suất ngô từ 8,9% lên 54,42%; tùy từng điều kiện cụ thể của địa phương mà có thể sử dụng các vật liệu khác nhau như thân ngô, xác cỏ dại hoặc vật liệu hỗn hợp để che tủ Khối lượng tủ 10 tấn/ha cho năng suất cao nhất, tuy nhiên trong trường hợp hiếm vật liệu thì lượng phủ 7 tấn/ha cũng có thể chấp nhận được vì hiệu quả đầu tư cao Che phủ bằng xác hữu

cơ là một biện pháp canh tác trên đất dốc hiệu quả tăng thu nhập cho người nông dân từ 782.000 đ/ha đến 1.245.000 đ/ha tuỳ từng loại vật liệu và mức độ che phủ

Từ đó góp phần cải thiện đời sống của người dân vùng cao mà vẫn bảo tồn được tài nguyên thiên nhiên

Theo Hà Đình Tuấn và Lê Quốc Doanh (2005), khi nghiên cứu trên nhiều thí nghiệm che phủ bằng vật liệu hữu cơ như rơm rạ, thân lá ngô, thân lá đậu đỗ và thực vật sống như lạc dại, đậu nho nhe, các loại cây họ đậu hoang dại ở các địa điểm khác nhau như: Phú Thọ, Yên Bái, Sơn La, Bắc Kạn đã có các kết quả tổng hợp sau:

- Thí nghiệm ảnh hưởng của kĩ thuật che phủ đất đến năng suất cây trồng trên đất dốc Các cây trồng trong thí nghiệm gồm: ngô, lúa, sắn, lạc và chè; các vật liệu được sử dụng để che phủ như: rơm rạ, thân lá ngô, mía; thân lá cây đậu đỗ; công thức đối chứng là không che phủ Che phủ đất là một biện pháp hữu hiệu trong việc tăng suất cây trồng, năng suất tăng thấp nhất là 13,9% đối với lạc đồi và cao nhất 278% đối với giống chè Phúc Vân Tiên tuổi 2, trung bình là 62,6%, 83,3% và 46,2% tương ứng với ngô, lúa, sắn

- Thí nghiệm ảnh hưởng của che phủ đất đến độ xói mòn đất Thí nghiệm tiến hành che phủ bằng vật liệu hữu cơ cho ngô, lúa và che phủ bằng thảm thực vật cho cây ăn quả Các ô che phủ mức độ xói mòn đất giảm từ 73% đến 94% so với các ô không che phủ

- Thí nghiệm ảnh hưởng của che phủ đất đến độ ẩm đất: ngô, chè tuổi 1 và

2 được che phủ bằng vật liệu hữu cơ, vườn cây ăn quả được che phủ bằng lạc dại Tất cả các ô có che phủ độ ẩm đất luôn luôn cao hơn so với ô đất trống Lý do là nước do mao dẫn đưa lên mặt đất được lớp che phủ bảo vệ khỏi bốc hơi do tác động của nhiệt độ và gió

- Thí nghiệm ảnh hưởng của che phủ cho ngô trên đất dốc đến khối lượng

cỏ dại Các công thức thí nghiệm gồm: khối lượng che phủ tăng dần từ 5 tấn, 7 tấn và 10 tấn trên 1 ha Số công làm cỏ giảm đáng kể: Số công làm cỏ giảm từ 60 ngày/ha/vụ xuống còn 20, 10, 5 ngày tương ứng cho các vật liệu 5, 7, 10 tấn khô/ha

- Thí nghiệm ảnh hưởng của che phủ cho ngô trên đất dốc đến độ phì của đất: chỉ sau 1 vụ áp dụng, che phủ đất đã tăng độ pH, hàm lượng các chất hữu cơ tăng, đặc biệt là lân và kali dễ tiêu tăng 262% và 89% so với đối chứng không che phủ, trong khi đó hàm lượng nhôm di động giảm được 71% so với đối chứng

2.2.2.2 Nghiên cứu che phủ bằng sử dụng các loại cây trồng xen

+ Theo Thái Phiên và Nguyễn Tử Siêm (2002) trồng cây che phủ cho đất

có vai trò rất quan trọng trong việc cải tạo, bảo vệ đất:

- Tạo một lớp phủ nhanh chóng bảo vệ đất, chống xói mòn và dòng chảy trên mặt đất;

- Giữ chất dinh dưỡng và nước bớt rửa trôi theo chiều sâu và kéo chất dinh dưỡng ở dưới sâu lên tầng đất canh tác;

- Bổ sung đáng kể vào đất nguồn dinh dưỡng cây trồng, đặc biệt là đạm (cây phân xanh họ đậu có thể cung cấp từ 200 đến 300 kg N/ha) và kali (300 đến

350 kg K2O/ha), chống lại sự giữ chặt lân và góp phần giải phóng lân dễ tiêu;

- Tạo cấu trúc đất làm cho đất tới xốp, tăng độ thấm nước và giữ nước;

- Điều hòa tiểu khí hậu khu vực và môi trường đất xung quanh hệ rễ cũng như trong cả quần thể cây trồng;

- Tăng cường điều hòa chất hữu cơ trong môi trường, do vậy tăng tính đệm đối với tác động ô nhiễm

+ Kết quả nghiên cứu hợp tác giữa Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (VASI) và Trung tâm Hợp tác Quốc tế về Nghiên cứu Nông nghiệp vì

sự phát triển của Cộng hòa Pháp (CIRAD) cùng Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) đã chỉ rõ:

- Cải tạo đất đã bị thoái hóa ở những vùng đất trống đồi trọc bằng các loài cây che phủ có bộ rễ khoẻ và cây họ đậu cố định đạm: giúp cải tạo lý tính của đất, chống xói mòn và cải tạo đất, lưu thông dinh dưỡng, nước và không khí, giúp cây trồng phát triển bộ rễ để hấp thụ nhiều dinh dưỡng và nâng cao năng suất Tăng cường hoạt động sinh vật đất, làm giàu đất nhờ giun, dế, vi sinh vật cố định đạm, phân giải lân và xenlulo, v.v

- Hạn chế xói mòn trên đất dốc bằng cây phủ đất, ngoài ra cây che phủ đất còn có tác dụng tốt trong cải thiện cấu trúc và lý tính của đất Đất được che phủ

sẽ cho năng suất cao và ổn định hơn Cây che phủ có thể được trồng thuần trên các bãi đất trống, luân canh trong hệ thống cây ngắn ngày, các hàng đồng mức, trong vườn cây ăn quả, trong rừng thưa hoặc rừng mới trồng chưa khép tán Trồng cây che phủ bằng cây họ đậu không chỉ có vai trò chống xói mòn đất

mà còn có tác dụng tốt trong cải thiện cấu trúc và lý tính đất Đất được che phủ luôn luôn ẩm, ngoài ra nguồn hữu cơ từ cây che phủ khi phân huỷ làm tăng độ mùn, tăng hoạt động của hệ sinh vật và vi sinh vật trong đất Một mặt đất sẽ tơi xốp hơn nên dung tích hấp thu lớn, mặt khác độ phì của đất cũng được cải thiện nhanh (Lê Quốc Doanh và cs., 2005)

Phát triển hệ thống cây trồng trên đất dốc phải gắn liền với sự giữ gìn và quản lý đất, nước, dinh dưỡng Công tác quản lý này không chỉ ảnh hưởng đến sản lượng cây trồng mà còn ảnh hưởng đến nguồn nước, môi trường sống của con người một cách lâu dài Để canh tác trên đất dốc cần có những biện pháp kỹ

thuật thích hợp kèm theo để hạn chế xói mòn rửa trôi, giữ ẩm, hạn chế cỏ dại gây hại cây trồng (Thái Phiên và Nguyễn Tử Siêm, 2002)

Đất nông nghiệp vùng Tây Bắc có nhiều hạn chế và sử dụng chưa hiệu quả, cây hàng năm chiếm đến 67,4% trong cơ cấu cây trồng nên lượng đất bị xói mòn, rửa trôi rất lớn (Lê Thái Bạt, 1996)

Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Đậu (1991), về mô hình canh tác ở vùng trung du miền núi phía Bắc Việt Nam cho thấy hiệu quả của một số mô hình canh tác đất dốc như sau:

Ở công thức trồng băng xanh lâu năm trên đường đồng mức (để cắt dòng chảy và chống xói mòn), trồng xen lạc với sắn và sử dụng phân hoá học là 60kg

N + 60kg P205 + 120kg K20/ha (công thức I) cho cả tổ hợp cây trồng đã cho hiệu quả so với đối chứng Trồng cây phân xanh không xen lạc và không bón phân hoá học: Mức độ che phủ là 85,6% còn đối chứng chỉ là 11,7% (tăng 7,3 lần) Xói mòn đất giảm 4,5 lần, lượng chất xanh thu được làm phân bón là 8,24 tấn/ha Sau 3 năm nghiên cứu, ở công thức thí nghiệm tăng Cation tổng số, tăng dung tích hấp thụ của keo đất, tăng độ pH lên 0,5 đơn vị, giảm ion AL3+, giảm dung trọng đất tăng độ xốp so với đối chứng và so với đất trước khi thí nghiệm Năng suất chất khô ở công thức I tăng dần qua các năm so với công thức đối chứng Năng suất lạc củ đạt 6,43 tạ/ha, năng suất sắn củ đạt 66,1 tạ/ha còn đối chứng chỉ

là 36 tạ/ha Từ đó cho thấy hiệu quả của công thức thí nghiệm là rất lớn, lãi thuần tăng 1,9 lần so với công thức đối chứng

Canh tác ngô trên đất dốc với biện pháp tạo tiểu bậc thang kết hợp với che phủ đất có tác dụng tích cực đối với sinh trưởng phát triển của cây ngô (tăng chiều cao cây từ 8,4cm (đối chứng) lên 11,3cm và 13,3cm (tiểu bậc thang và che phủ đất), đồng thời khắc phục được các yếu tố hạn chế của đất dốc và tăng năng suất ngô từ 14,1 – 31,8% so với đối chứng Tạo tiểu bậc thang kết hợp với che phủ đất là biện pháp canh tác đất dốc có hiệu quả, tăng thu nhập cho người dân từ 20,87 – 32,64 triệu đồng/ha (Hà Đình Tuấn và cs., 2009)

Theo Bùi Quang Toản (1991) khi nghiên cứu hệ thống canh tác trên đất nương rẫy ở vùng Tây Bắc cho thấy tầng đất mặt bị bào mòn hàng năm từ 1,5 – 3

cm, tương đương với lượng đất mất đi là 200 – 300 tấn đất/ha; canh tác theo kiểu đốt nương làm rẫy hàm lượng mùn bị giảm đi đáng kể, giảm lượng lân dễ tiêu, giảm hàm lượng kiềm trao đổi, tăng độ chua và các chất độc gây hại cho cây

trồng Canh tác trên đất dốc có nhiều hạn chế mà hầu hết những hạn chế này là kết quả của quá trình canh tác bất hợp lý Vì vậy cần phải có sự quan tâm chăm sóc tới đất dốc nhiều hơn nữa để sử dụng hiệu quả những tiềm năng của vùng cao, giúp vừa ổn định, tăng năng suất cây trồng lại vừa bảo tồn được tài nguyên đất, tài nguyên nước theo hướng nông nghiệp bền vững

Từ những kết quả nghiên cứu của mình, tác giả Bùi Quang Toản đã đưa

ra giải pháp cơ bản để sử dụng tốt đất đồi dốc đó là: phải có những hệ thống cây trồng và kỹ thuật canh tác phù hợp Các hệ thống canh tác trên đất dốc ở miền núi rất đa dạng và mang tính bản địa; các hệ thống cổ truyền đơn giản nhưng không đảm bảo phát triển; các hệ thống chuyển tiếp tiến bộ hơn nhưng không

ổn định và có xu hướng dễ bị phá vỡ để trở về hệ thống cổ truyền; các hệ thống hiện đại mang tính chất sản xuất hàng hoá và yêu cầu đầu tư cao kể cả vốn và

kỹ thuật Cũng theo tác giả dù hệ thống nào cũng đạt yêu cầu về độ che phủ tối

đa, nhiều tầng và che phủ liên tục quanh năm, đồng thời cây trồng có bộ rễ khoẻ nhiều tầng thì sẽ là hệ thống tối ưu nhất và bền vững nhất (Bùi Quang Toản, 1991)

Hiệu quả của một số mô hình canh tác trên đất dốc ở vùng trung du miền núi phía Bắc như sau: ở công thức trồng băng phân xanh lâu năm theo đường đồng mức, để cắt dòng chảy, chống xói mòn và lấy thân lá làm vật liệu che phủ; kết hợp trồng xen và sử dụng phân hoá học đã cho hiệu quả cao hơn so với đối chứng, cụ thể là: mức độ che phủ đạt 85,6% còn đối chứng chỉ đạt 11,7% (tăng 7,3 lần) Xói mòn đất giảm 4,5 lần, lượng chất xanh thu được để làm phân đạt 8,24 tấn/ha Sau 3 năm nghiên cứu ở công thức thí nghiệm đã làm tăng hàm lượng hữu cơ (OM), tăng dung tích hấp thu của keo đất, tăng độ pH lên 0,5 đơn

vị và giảm ion AL3+, giảm dung trọng đất, tăng độ xốp đất so với đối chứng Hiệu quả kinh tế của công thức thí nghiệm rất lớn: lãi thuần tăng 19 lần so với đối

chứng (Nguyễn Đậu, 1991)

2.2.2.3 Nghiên cứu che phủ bằng màng phủ hữu cơ

Việt Nam đã bắt đầu nghiên cứu sử dụng màng phủ nông nghiệp từ 1992, nhưng tập trung nhất 1997-2000 Hiện nay, đồng bằng sông Cửu Long có hơn 1.000 ha rau được trồng với màng phủ nông nghiệp Trong đó tỉnh An Giang đang sử dụng màng phủ hơn 400 ha chủ lực là trồng dưa leo tại Tiền Giang, khoảng 300 ha chuyên trồng cây dưa hấu Hầu hết các tỉnh khác đều có sử dụng

màng phủ trồng nhiều loại rau khác nhau, nhưng diện tích còn nhỏ chừng vài chục đến 100 ha Nhu cầu sử dụng màng phủ cho các loại rau màu ngày càng tăng cao

Theo Nguyễn Thị Chinh và Trần Đình Long (2002) thì khi áp dụng kỹ thuật che phủ nilon cho lạc phải thay đổi một số tập quán canh tác cũ, do đó vấn

đề mật độ gieo và phương thức gieo thế nào cho phù hợp, đỡ tốn nhiều công lao động mà năng suất đạt cao nhất là cần thiết Kết quả nghiên cứu trong vụ xuân cho thấy không có sự khác nhau rõ về số cành cấp I, cấp II của các mật độ và phương thức gieo khác nhau Tổng số quả chín/cây, khối lượng 100 hạt cũng như

tỷ lệ nhân ở các mật độ gieo khác nhau chênh lệch nhau không lớn Năng suất ở mật độ 40 cây/m2 theo hai phương thức trồng 33cm x 15 cm x 2 cây hoặc 25cm x 20cm x 2 cây đều cho năng suất cao hơn so với mật độ trồng 33 cây/m2 bằng phương thức trồng 33 cm x 10cm x 1 cây từ 27 – 36 %

Gần đây, nghiên cứu phát triển vụ lạc thu đông đã đạt được một số kết quả nhất định Xét theo nhu cầu về nhịêt độ của cây lạc thì vụ thu đông từ tháng 9 đến tháng 11 là rất phù hợp cho lạc sinh trưởng ra hoa và hình thành quả Thời điểm ra hoa quả lạc thu đông nhiệt độ đạt ở mức tối ưu (24 – 25ºc) vì vậy số quả/cây của vụ thu đông thường nhiều hơn vụ xuân Nhưng ở thời điểm này thường thiếu ẩm và tháng 12 vào thời kỳ chín nhiệt độ thường xuống thấp dưới

20 – 22°C nên tỷ lệ quả chín thấp, hạt không căng mẩy dẫn đến năng suất thấp

Vì vậy việc ứng dụng kỹ thuật che phủ nilon hy vọng sẽ giảm bớt được những hạn chế do thời tiết gây ra Kết quả thử nghiệm qua 3 vụ thu đông (1996 – 1998) tại một số tỉnh của miền Bắc đã chứng minh được điều đó Sử dụng kỹ thuật che phủ nilon tác động đến số quả chín/cây, khối lượng 100 quả, khối lượng 100 hạt, tăng năng suất hơn so với không che phủ nilon

Theo Trần Đình Long và cs (1999) khẳng định: Lạc trồng có che phủ nilon, cây mọc nhanh, phân cành sớm, sinh trưởng khỏe, tỷ lệ chín cao, rút ngắn thời gian sinh trưởng 8-10 ngày, năng suất tăng từ 30-60%, trên diện tích hẹp có thể lên tới 80% so với không che phủ nilon

Năm 2006, Trung tâm ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật và công nghệ Bắc Giang triển khai thử nghiệm mô hình trồng lạc thu đông bằng phương pháp che phủ xác thực vật (rơm, rạ, trấu, thân cây ngô, đỗ, lạc) cũng đã khẳng định phương pháp này có nhiều ưu điểm như tận dụng nguyên liệu có sẵn, tiết kiệm chi phí và bổ sung được nguồn hữu cơ cho đất

2.2.3 Nghiên cứu về canh tác chè bền vững

- Yêu cầu sinh thái của cây chè:

So với một số cây trồng khác, cây chè yêu cầu về đất không quá nghiêm khắc Song để cây chè sinh trưởng tốt, năng suất cao và ổn định thì đất trồng chè phải đạt những yêu cầu sau: Đất tốt, nhiều mùn và thoát nước Độ pH thích hợp cho chè phát triển là 4,5 - 6,0 Đất trồng phải có độ sâu ít nhất là 80 cm, mực nước ngầm phải dưới 1 mét thì hệ rễ mới phát triển bình thường (Đỗ Ngọc Quỹ

và Nguyễn Kim Phong, 1997)

Phần lớn cây chè ở nước ta được trồng trên đất đỏ vàng, tập chung ở các khu vực mưa nhiều và mưa tập chung, có mùa khô hạn kéo dài 5 – 6 tháng; địa hình dốc nên lượng mưa chảy trên bề mặt nhiều hơn so với lượng mưa thấm xuống đất; mùa khô có lượng nước bay hơi bao giờ cũng lớn hơn mùa mưa nên cây trồng nói chung và cây chè nói riêng thường xuyên ở trong tình trạng thiếu nước trầm trọng Vấn đề đặt ra là cần phải tìm biện pháp để giữ lại lượng nước mưa trong đất, hạn chế lượng nước bốc hơi Một trong những biện pháp phải kể

đến là tủ gốc giữ ẩm cho cây (Lương Đức Loan và Nguyễn Tử Siêm, 1979)

- Che phủ và lượng đất xói mòn trên nương chè:

Theo Nye P.H and D J Greenland (1960), thông thường dòng chảy bề mặt

là nguyên nhân quan trọng nhất gây xói mòn và thoái hoá đất Song với cách nhìn mới thì chính năng lượng va đập của hạt mưa với mặt đất trống mới là nguyên nhân quan trọng nhất, vì nó tách các hạt đất khỏi nền đất Sau đó các hạt đất này mới bị dòng chảy bề mặt cuốn trôi đi

Theo kết quả nghiên cứu của Othieno C.O and Ahn P.M (1979): Trong điều kiện che phủ, 2 năm đầu quan sát thấy có sự khác nhau về nhiệt độ đất giữa các công thức che phủ trên vườn chè trồng bằng bầu nhân giống vô tính Nhưng

sự khác biệt này không còn nữa khi tán cây chè phát triển đạt độ che phủ > 40%

bề mặt mặt đất Đường kính thân, năng suất và tổng lượng chất khô có mối tương quan rõ ràng đến nhiệt độ đất

Theo Nguyễn Quang Tin và cs (2012a), khi áp dụng biện pháp làm đất tối thiểu trên nương chè là không xới cỏ mà phun thuốc trừ cỏ Gramoxone 20SL và giữ lại tàn dư để phủ gốc đã làm giảm 70% lượng đất xói mòn rửa trôi hàng năm (11,9 tấn/ha) so với cách làm truyền thống của người dân

- Ẩm độ và sự thay đổi lý hóa tính của đất

Việc sử dụng các biện pháp che phủ đối với các cây trồng nhiệt đới như chè, cà phê đã được khuyến cáo từ lâu với rất nhiều lý do khác nhau, trong đó

lý do quan trọng nhất là bảo toàn đất và nguồn nước (Manipura W.B et al.,

1969) Mặt khác che phủ cũng dẫn đến việc làm tăng hay giảm nhiệt độ đất và ngăn chặn cỏ dại (Othieno C.O, 1979) Che phủ trên bề mặt giúp duy trì độ ẩm đất bằng cách làm chậm quá trình bốc hơi nước và làm giảm tỷ lệ hấp thụ nhiệt của đất Nhiệt độ cao thường tăng quá trình bốc hơi nước, đồng thời làm giảm

tỷ lệ di chuyển hơi nước từ đất Các vật liệu che phủ hữu cơ cũng có thể làm tăng khả năng cung cấp nước của đất bằng cách tăng tính thấm của những loại đất có cấu trúc bề mặt kém

Trong điều kiện che tủ, 2 năm đầu quan sát thấy có sự khác nhau về nhiệt

độ đất giữa các công thức che tủ trên vườn chè trồng bằng bầu nhân giống vô tính Nhưng sự khác biệt này không còn nữa khi tán cây chè phát triển đạt độ che phủ > 40% bề mặt mặt đất Đường kính thân, năng suất và tổng lượng chất khô

có mối tương quan rõ ràng đến nhiệt độ đất (Othieno C.O, 1979)

Cây chè chủ yếu được trồng trên đất dốc ở nước ta, biện pháp nâng cao

độ phì của nương chè là một trong những nội dung trong thâm canh tăng năng suất cây chè Lý tính đất trồng chè có vai trò đặc biệt quan trọng khi canh tác chè trên đất dốc, quá trình đi lại chăm sóc và việc cạn kiệt chất hữu cơ làm cho đất chặt cứng, bởi vậy biện pháp cải tạo lý tính đất, làm tăng khả năng giữ nước của đất chè là quan trọng hơn hóa tính và những chỉ tiêu hóa tính được quy định bởi lý tính đất Quá trình khai hoang trồng mới đã phá vỡ hầu hết thực bì trên

bề mặt đất hoang hóa 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% (giảm 0,74%), sau 11 năm trồng chè hàm lượng mùn giảm còn 0,73% Nguyên nhân

là do chất hữu cơ trong đất trồng chè có xu hướng tích lũy lại trong đất khi cây chè bước vào giai đoạn sản xuất kinh doanh, do tăng lượng tàn dư rơi rụng và cây chè đã phát triển khép tán trên 40 – 50%, nên bề mặt đất đi vào ổn định làm

giảm tác động của xói mòn rửa trôi (Nguyễn Văn Tạo, 1998)

Theo Nguyễn Hữu Phiệt (1967), tác dụng và kỹ thuật của tủ gốc chè kinh doanh trên đất phiến thạch và phù sa cổ tại Nông trường Quốc doanh Tân Trào

và Trường Trung cấp Nông Lâm Tuyên Quang: Độ ẩm đất trồng chè tầng 0 - 30cm có tủ gốc 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 gốc tầng đất mặt 10 cm và tầng đất 30cm thấp và ổn định Hàm lượng mùn và đạm dễ tiêu đất chè có tủ gốc sau 5 tháng đều tăng hơn so đối chứng Chè con có che phủ gốc có tốc độ sinh trưởng gấp 2 lần so đối chứng Nông trường Quốc doanh Tân Trào có phong trào

tủ gốc cho chè góp phần tăng sản lượng chè Trung Du trên 15 tấn búp/ha

Tủ gốc cho chè 20 tấn/ha bằng cây tế (guột) và cỏ TD58 (cỏ Ghi nê), với chu kỳ 3 - 4 năm, làm tăng năng suất chè 20,54% (không tưới), 37,87% (có tưới)

Tủ gốc làm tăng ẩm độ đất, tăng hàm lượng chất hữu cơ, giảm cỏ dại và tăng hiệu quả sản xuất (Nguyễn Văn Toàn, 2007) Viện lân và kali của Canada (1995) xác nhận 80% tổng số kali cây lấy đi nằm trong xác bã cây Nếu các xác bã thực vật này được hoàn lại cho đất đã canh tác thì chúng sẽ cung cấp một lượng kali đáng kể cho các cây trồng vụ sau (Nguyễn Thị Ngọc Bình và cs., 2011)

Nguyễn Thế Hinh và Nguyễn Đình Vinh (2009), khi nghiên cứu kĩ thuật

trồng xen cây mạch môn, cỏ Ghine trong vườn chè kiến thiết cơ bản tại Sơn La

đã kết luận: Các công thức trồng xen cây cỏ ghine và cỏ mạch môn trong vườn chè non có khả năng tăng độ che phủ bề mặt đất, làm tăng độ ẩm đất giúp cho cây chè non sinh trưởng phát triển tốt Ngoài ra phần thân lá của cây cỏ ghine có thể sử dụng làm thức ăn gia súc và tạo nguồn hữu cơ để cải tạo đất Tuy nhiên do sinh trưởng của cây cỏ ghine nhanh nên che lấp ánh sáng của cây chè con dẫn đến ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng của cây chè non

- Sinh trưởng phát triển của cây chè khi áp dụng các biện pháp che phủ

Tabagari (1987) (trích Đặng Văn Thư, năm 2010), khi nghiên cứu dùng

than bùn để tủ gốc cho chè trên đất Podzolic đã kết luận: cây chè được tủ bằng than bùn có sinh khối phần trên mặt đất cao nhất, sau đó đến tủ gốc bằng màng mỏng PE màu đen; công thức đối chứng (không tủ) cho sinh khối thấp nhất Khối lượng bộ rễ, đặc biệt là rễ hút tăng 63% so với đối chứng ở công thức tủ bằng than bùn, tương ứng tăng 27% ở công thức tủ bằng màng mỏng PE màu đen; lượng rễ hút phân bố nhiều ở tầng đất 0 – 10cm, trong đó: tủ bằng than bùn chiếm 46%, tủ bằng màng mỏng PE màu đen chiếm 64%, công thức đối chứng không tủ là 7%

Nguyễn Thị Ngọc Bình và cs (2009), khi nghiên cứu sử dụng vật liệu hữu

cơ che phủ cho một số loại hình chè Trung Quốc nhập nội đã đưa ra những kết quả cho thấy lợi ích của việc tủ gốc:

- Chiều cao cây trung bình và mức tăng trưởng chiều cao cây ở các công thức che phủ đều lớn hơn khác biệt so với đối chứng Mức tăng trưởng 3 năm của các công thức che phủ đạt từ 36,0 – 38,4cm trong khi đó ở công thức đối chứng chỉ đạt 28,3cm Đạt mức cao nhất là công thức 3 (che phủ tế) và công thức 4 (che phủ cỏ Ghi-nê), công thức 1 (che phủ rơm) và công thức 5 (che phủ cỏ dại tổng hợp) có mức tăng trưởng tương đương nhau

- Chiều rộng tán và mức tăng trưởng chiều rộng tán ở các công thức che phủ cao hơn so với đối chứng Ở các công thức có che phủ, mức tăng trưởng đạt từ 53,6 – 60,9cm, còn công thức đối chứng chỉ đạt 46,6cm thấp hơn rất nhiều Công thức phủ cỏ tế và công thức phủ cỏ Ghi-nê mức tăng độ rộng tán cao nhất, tiếp đến là công thức phủ rơm rạ và công thức phủ cỏ dại tổng hợp

- Tổng sản lượng búp cả năm thu được ở các công thức che phủ đạt cao hơn hẳn so với công thức đối chứng Cụ thể: công thức phủ rơm rạ tăng sản lượng gần 30%, công thức phủ cỏ dại tổng hợp tăng 40,7%, công thức phủ cỏ tế tăng 59% và tăng cao nhất là công thức phủ cỏ Ghi-nê tăng 72,5%, trong khi công thức đối chứng tổng sản lượng chỉ đạt xấp xỉ 1,1 tấn/ha Kết quả năng suất và sản lượng ở năm tiếp theo cũng diễn ra tương tự luôn đạt trị số cao ở các công thức che phủ Năng suất búp ở các công thức che phủ so với công thức đối chứng tăng

từ 22,7% - 58,8% Năng suất đạt cao nhất là công thức phủ cỏ tế và công thức phủ cỏ ghinê Ở năm thứ 3 (2008) mức chênh lệch năng suất và sản lượng giữa các công thức che phủ và công thức đối chứng giảm hơn so với các năm trước do lúc này cây chè ở công thức đối chứng phần nào đã khép tán do vậy yếu tố đất trồng được đảm bảo các điều kiện độ ẩm, nhiệt độ đất, độ phì đất giúp cây chè sinh trưởng phát triển tốt hơn trước Tuy nhiên sản lượng ở công thức che phủ vẫn cao hơn, tăng từ 21,9 – 29,8% so với công thức đối chứng

Theo Lê Tất Khương (1997), khi nghiên cứu biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất chất lượng chè vụ Đông xuân ở Bắc Thái cho thấy sản lượng chè có tủ gốc, tưới nước và tủ gốc + tưới nước của 3 tháng 10, 11, 12 đã tăng tương ứng từ 17- 110% Tỷ trọng vụ chè Đông xuân so cả năm của đối chứng đốn ngày 25/12 không tưới tủ gốc là 22,9%, có tưới tủ gốc là 32,2%; đốn ngày 25/2 có tưới là 37,0%, đốn 25/4 có tưới là 56,7% Đốn chè vào tháng 4 năm sau có tưới và tủ gốc, sản lượng chè Đông – xuân thu hoạch trong 3 tháng 10, 11, 12 cao nhất đạt 2,271 kg/ha tăng so với đối chứng là 210,7% Hiệu quả kinh tế lớn nhất v́ì bán trước tết với giá cao, nên lãi lớn

- Chất lượng chè búp

Ảnh hưởng tích cực của che phủ đến chất lượng lá chè về mặt cân bằng các thành phần hóa học đã được các nhà khoa học của Nhật Bản nghiên cứu Thành phần hóa học trong lá chè xanh thuộc hai giống chè Nhật được tổng hợp ở các mức che tủ là khác nhau Điều đáng chú ý là tỷ lệ L-theanine/catechin, được xem

là một thông số chất lượng chè đã tăng lên khi tăng độ che phủ cùng với sự tăng mức L- theanine và giảm hàm lượng các catechin (Nguyễn Đặng Dung và Lê Như Bích, 2006)

- Ảnh hưởng của các vật liệu che phủ đến mật độ sâu hại chè:

Công thức che phủ bằng cỏ dại tổng hợp có mật độ rầy xanh cao nhất, tiếp đến là công thức che phủ bằng cỏ ghinê, công thức che phủ bằng tế guột có mật

độ rầy xanh thấp nhất Đây là một nguyên nhân mà người trồng chè Thái Nguyên rất thích dùng tế guột che phủ cho chè mặc dù rơm rạ cũng là một nguyên liệu có mật độ sâu hại ít hơn nhưng rơm rạ rất nhanh hoai mục và xuất hiện mạt rơm sau

tủ gốc 1 – 2 tháng Công thức che tủ bằng cỏ dại tổng hợp có mật độ bọ cánh tơ cao nhất Công thức che phủ bằng tế guột có mật độ ít nhất Công thức che phủ bằng rơm rạ có mật độ bọ cánh tơ so với công thức đối chứng không cao nhưng

có nhược điểm xuất hiện nhiều mạt rơm trong khoảng 1 – 2 tháng sau tủ gốc (Nguyễn Thị Ngọc Bình và Nguyễn Văn Toàn, 2005)

Như vậy, việc che tủ cho nương chè đặc biệt là trong giai đoạn kiến thiết

cơ bản khi cây chè chưa khép tán là rất cần thiết Che phủ có tác dụng bảo vệ, cải tạo đất và đặc biệt là làm tăng ẩm độ đất có tác dụng tốt tới sự phát triển tốt của

bộ rễ cây, làm thay đổi tiểu khí hậu dưới tán cây, thông qua đó làm tăng sinh trưởng của cây nhất là trong thời điểm nắng hạn và ở những nơi không có điều kiện tưới nước Ngoài ra che phủ đất cũng giúp làm tăng hiệu quả sử dụng các loại phân bón cho cây chè

PHẦN 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU, THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM

3.1.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Giống chè Kim Tuyên – trồng năm 2013 (tuổi 3), trên đất có độ dốc 12-150, được chăm sóc theo quy trình chung của Bộ Nông nghiệp và PTNT về chăm sóc chè giai đoạn KTCB Tiêu chuẩn 10TCN 446-2001

- Vật liệu nghiên cứu:

+ Biện pháp che phủ bằng vật liệu hữu cơ: Cỏ VA06, tế guột và rơm rạ Trong đó, cỏ VA06 là cỏ có khả năng sinh trưởng phát triển tốt trên đất khô hạn, nghèo dinh dưỡng và có sinh khối chất xanh cao; tế guột là vật liệu rễ thu gom, sẵn có tại nương đồi Rơm rạ là nguồn vật tận dụng được phụ phẩm nông nghiệp nhất là trong mùa vụ thu hoạch lúa

+ Biện pháp trồng xen cây họ đậu gồm: Cây cốt khí (Tephorosia candida), đậu slylo (Stylosanthes guianensis), đậu lông (Calopogonium mucunoides) Sử

dụng các loại cây trồng xen trên có sự kế thừa kết quả nghiên cứu đề tài cấp bộ: Nghiên cứu áp dụng các loài cây che bóng và che phủ cải tạo đất trong phát triển nông nghiệp bền vững vùng miền núi phía Bắc

3.1.2 Thời gian nghiên cứu

Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 1/2015 – đến tháng 12/2015

3.1.3 Địa điểm nghiên cứu

Viện Khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc - Xã Phú Hộ, thị xã Phú Thọ, tỉnh Phú Thọ

3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp che phủ bằng vật liệu hữu cơ đến

thay đổi một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và sinh trưởng trưởng, phát triển, năng suất búp của chè Kim Tuyên, 3 tuổi

- Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp che phủ bằng trồng xen các loại cây

họ đậu đến thay đổi một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và sinh trưởng, phát triển, năng suất búp của chè Kim Tuyên 3 tuổi

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của che phủ bằng vật liệu hữu cơ

đến thay đổi một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và sinh trưởng phát triển của chè Kim Tuyên 3 tuổi

Thí nghiệm gồm 4 công thức, như sau

CT1: Không che phủ (đối chứng)

CT2: Che phủ bằng lá, ngọn cỏ VA06 (khối lượng phủ 25 tấn/ha)

CT3: Che phủ tế guột (khối lượng phủ 25 tấn/ha)

CT4: Che phủ bằng rơm rạ ( khối lượng phủ 25 tấn/ha)

Thí nghiệm gồm 4 công thức, 3 lần nhắc lại, bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 100 m2, tổng diện tích

Nền thí nghiệm: Các công thức đều được chăm sóc, đốn, hái theo quy trình

chăm sóc chè kiến thiết cơ bản (Tiêu chuẩn 10TCN 446-2001 do Bộ Nông

nghiệp và PTNT ban hành năm 2001)

Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của che phủ bằng trồng xen các loại

cây họ đậu đến thay đổi một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và sinh trưởng, phát triển của chè Kim Tuyên 3 tuổi

Thí nghiệm gồm 4 công thức, 3 lần nhắc lại Diện tích 1 ô thí nghiệm là

100 m2, tổng diện tích thí nghiệm cả bảo vệ là 1500 m2

CT1 : Không trồng cây trồng xen (đối chứng)

CT2: Trồng xen đậu Stylo

CT3: Trồng xen đậu lông

CT4: Trồng xen cây cốt khí

Thời gian trồng cây trồng xen: tháng 02 năm 2015

Cách trồng xen: Giữa hai hàng chè trồng xen 1 hàng cây che phủ đất với mật độ cây cách cây 20cm

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu Khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD)

3.4 CÁC CHỈ TIÊU NGHIÊN CỨU

3.4.1 Các chỉ tiêu nghiên cứu về đất

- Lượng đất bị xói mòn: Dưới chân mỗi công thức thí nghiệm được đào 01

hố hứng có kích thước dài 5m; rộng 0,8m và sâu 1m Mặt trong hố được đóng cọc chắn để đất không bị sụt, lở Thể tích hố hứng là 4m3 Lót nilon dưới đáy và trong lòng hố Thu và cân toàn bộ khối lượng đất bị xói mòn vào trong hố sau mỗi lần mưa Lượng đất bị xói mòn trong năm là tổng lượng đất cân được sau mỗi lần mưa

- Thành phần dinh dưỡng đất: Lấy mẫu phân tích đất trước khi làm thí

nghiệm (tháng 2/2015) và sau khi kết thúc thí nghiệm (tháng 12/2015) Phương pháp: Lấy mẫu hỗn hợp, mỗi lần nhắc lại lấy mẫu ở 3 điểm theo đường chéo ở độ sâu 0 – 20cm rồi đổ chộn vào nhau được một mẫu phân tích của một lần nhắc lại

+ Phân tích đạm tổng số theo phương pháp Kjeldahl,

+ Phân tích đạm dễ tiêu, lân tổng số theo phương pháp so màu

+ Phân tích lân dễ tiêu theo phương pháp Oniani,

+ Phân tích kali tổng số theo phương pháp quang kế, kali dễ tiêu theo phương pháp quang kế

+ Phân tích OM theo phương pháp Walkey- Black

+ Độ pH đất: đo pH đất bằng pH metter

+ Các cation trao đổi: theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8569:2010

- Số lượng sinh vật đất: Mỗi lần nhắc lại của một công thức thí nghiệm

theo dõi 3 điểm theo đường chéo Mẫu được lấy theo chiều vuông góc với mặt đất với khối lượng 200g/mẫu Mẫu được đựng trong túi đựng mẫu và bảo quản trong phích lạnh Số lượng vi sinh vật được tính theo phương pháp thạch bằng (trên môi trường thạch) Xác định các loài vi sinh vật

+ Vi sinh vật phân giải xen-lu-lô

+ Vi sinh vật phân giải lân

- Khả năng phân giải vật liệu hữu cơ: được đánh giá bằng lượng vật liệu

hữu cơ còn lại trước khi kết thúc thí nghiệm so với lượng vật liệu che phủ ban đầu

- Chỉ tiêu nghiên cứu về lý tính của đất

+ Ẩm độ đất tuyệt đối (W(%) theo phương pháp sấy khô: Mỗi lần nhắc lại

theo dõi 3 điểm theo đường chéo Lấy mẫu ở độ sâu 0 – 20cm Mỗi tháng lấy mẫu 1 lần, lấy vào những ngày khô ráo (sau ngày mưa ít nhất 7 ngày) Mẫu đất sau khi lấy phải được đựng trong hộp kín để tránh bay hơi Cân 10g mẫu đất cho vào cốc sứ để sấy khô Sấy cốc sứ ở nhiệt độ 105oC đến khối lượng không đổi Cho 10g đất trên vào cốc, cân chính xác cốc và đất tươi được khối lượng m1 Sấy khô cốc và đất ở 105o đến khối lượng không đổi, cân cốc và đất khô được khối lượng m2. Độ ẩm đất được tính theo công thức:

Ẩm độ đất W (%) = { (m1 – m2)/m1} x 100

m1: khối lượng đất trước khi sấy

m2: khối lượng đất sau khi đã sấy khô kiệt

W: ẩm độ đất (%)

+ Dung trọng đất: Mỗi lần nhắc lại theo dõi 3 điểm theo đường chéo Dùng ống trụ kim loại có thể tích 100cm3 đóng thẳng góc vào vị trí cần xác định dung trọng (vạt sạch cây cỏ tại vị trí đóng) Dùng xẻng lấy từ từ toàn bộ ống trụ và đất lên Dùng dao mỏng cắt phẳng đất ở 2 đầu ống Bỏ đất vào tủ sấy ở nhiệt độ

105oC đến khối lượng không đổi Dung trọng đất được tính theo công thức D

=P/V, trong đó: D là dung trọng đất (g/cm3), P là trọng lượng đất tự nhiên trong ống trụ có thể tích 100cm3 được sấy khô tuyệt đối (g) ở 105oC, V là thể tích ống đóng (cm3)

+ Tỷ trọng đất: Mỗi lần nhắc theo dõi 3 điểm theo đường chéo Lấy mẫu đất ở độ sâu 0-20cm, bảo quản trong túi nilon mang về phòng phân tích Dùng bình picnomet có thể tích 100ml Đổ nước cất vào đầy bình, đậy nút lại, lau sạch khô bên ngoài, cân được khối lượng P1 (g) Đổ bớt ra một nửa nước trong bình, cân 10 gam đất (được trọng lượng Po) đã qua rây 1mm, đổ vào bình picnomet, lắc đều và đun sôi 5 phút để loại hết không khí ra ngoài sau đó để nguội Dùng nước cất đổ thêm vào cho đầy bình, đậy nút lại, lau sạch khô bên ngoài, cân được trọng lượng P2 (g) Tỷ trọng d được xác định bằng công thức d= Po P 1 P2

3.4.2 Các chỉ tiêu nghiên cứu về cỏ dại trên vườn chè

- Số loài cỏ dại và mức độ phổ biến: đếm tất cả số loài cỏ dại xuất hiện ở

từng công thức thí nghiệm, xác định mức độ phổ biến tương đối

- Khối lượng cỏ dại: Cân toàn bộ lượng cỏ dại trong những lần làm cỏ của

từng công thức thí nghiệm 2 lần/năm

3.4.3 Các chỉ tiêu nghiên cứu về sinh trưởng cây chè

Các chỉ tiêu và phương pháp nghiên cứu theo quy phạm QCVN 01 – 124: 2013/BNNPTNT

3.4.3.1 Các chỉ tiêu sinh trưởng của cây chè non

Chọn cây đại diện theo phương pháp ngẫu nhiên Mỗi công thức chọn 10 cây (có đánh dấu cây) với 3 lần nhắc là 30 cây theo dõi/công thức Các chỉ tiêu theo dõi gồm:

- Chi ều cao cây (cm): Theo dõi 2 lần/năm khi bắt đầu tiến hành thí nghiệm

(tháng 2/2015) và trước khi kết thúc thí nghiệm (tháng 12/2015)

Phương pháp đo: Đo từ mặt đất đến đỉnh sinh trưởng cao nhất của cây

- Chi ều dài búp(cm): Chiều dài búp là chiều dài từ điểm giữa lá 2 và lá 3

đến đỉnh sinh trưởng búp Hái ngẫu nhiên và đo 30 búp/lần nhắc lại

3.4.3.2 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất búp

- Mật độ búp (búp/m 2

): dùng khung vuông kích thước 25 x 25 cm đếm số

búp đủ tiêu chuẩn hái (tại 5 điểm theo đường chéo góc của ô thí nghiệm)

- Khối lượng búp một tôm hai lá (g/búp)

+ Thời điểm theo dõi: Khi hái búp

+ Cách theo dõi: Hái mỗi điểm theo dõi 30 búp một tôm hai lá chia làm 3 lần cân, mỗi lần 10 búp, tính giá trị trung bình

- Năng suất tươi trong mỗi lứa hái (kg/lứa): Cân toàn bộ búp chè hái

được, tính trung bình năng suất của 03 lần nhắc lại là năng suất bình quân ở mỗi lứa hái ở mỗi công thức